DE4110602A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung von prozessen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur steuerung von prozessen

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Akihiro Ohhashi
Tadashi Okamoto
Makoto Tachikawa
Takeshi Katoh
Noboru Azusawa
Junichi Hamano
Hitoshi Saitoh
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Hitachi Ltd
Hitachi Information and Control Systems Inc
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prozeßsteuerung und insbesondere ein Verfahren zur Erzeugung, Strukturierung und Ausführung von Programmen für eine Steuereinheit zur Prozeßsteuerung.
Aus "Yasukawa Denki", Band 53 Nr. 203 '89.2 (im folgenden als "bekanntes Beispiel 1" bezeichnet) ist ein Verfahren zum Kombinieren eines Leiter- oder Reihenprogrammes mit einem Flußdiagrammsprachenprogramm bekannt, bei dem das Flußdiagrammsprachenprogramm durch das Reihenprogramm aktiviert wird, wenn Schwierigkeiten auftreten.
In der US-Patentschrift 47 42 443 (im folgenden als "bekanntes Beispiel 2" bezeichnet) ist ein Verfahren zum Aufteilen einer umfangreichen Steueraufgabe in eine Anzahl von aufeinanderfolgend auszuführenden Steuerschritten beschrieben, wobei jeder Steuerschritt unter Verwendung eines eigenen Reihenprogramms bestimmt wird, während der Prozeß, gemäß dem die Steuerschritte auszuführen sind, unter Verwendung eines Strukturdiagrammprogramms sind, unter Verwendung eines Strukturdiagrammprogramms festgelegt wird.
Bei dem bekannten Beispiel 1 legt das Reihenprogramm den gesamten Ablauf des Programms fest, ohne daß die Struktur des Programms berücksichtigt wird. Im Ergebnis entstehen die folgenden Probleme: Auch nach der Vervollständigung eines Programms können keine wirklichen Maschinentestläufe ausgeführt werden, bis das Programm in einem System installiert ist. Es ist schwierig, bei der Programmentwicklung Arbeiten parallel zu betreiben. Es ist kaum möglich, eine Trennung des Systems herbeizuführen, wenn Schwierigkeiten aufgetreten sind. Im selben Programm sind Kenntnisse über den Betrieb der Maschinen und über den Produktionsablauf enthalten, so daß es schwierig ist, Informationen vertraulich zu behandeln.
Bei dem bekannten Beispiel 2 ist das Programm zwar strukturiert, es sind jedoch keine Maßnahmen für eine manuelle Steuerung der angeschlossenen Maschinen vorgesehen. Die Reihenprogramme enthalten keine Vorkehrungen zur manuellen Steuerung der Maschinen. Folglich ist es schwierig, die Reihenprogramme vom Flußdiagrammsprachenprogramm zu trennen, um einen Maschinentestlauf der Reihenprogramme auszuführen. Auch ist es kaum möglich, aufgetretenen Schwierigkeiten zu begegnen. Darüber hinaus werden das Strukturdiagrammprogramm und die Reihenprogramme nicht parallel, sondern aufeinanderfolgend ausgeführt. Es ist dementsprechend schwierig, Vorgänge wie die Verwaltung einer Wartezeit unter Verwendung des Strukturdiagrammprogramms durchzuführen, während die Reihenprogramme ausgeführt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prozeßsteuerung zu schaffen, bei dem bzw. bei der die Steuerung der Abläufe für alle angeschlossenen Kontrollobjekte und die Steuerung für die einzelnen Kontrollobjekte in separate Steuerprogramme aufgeteilt ist, so daß die Produktivität, Bedienungs- und Wartungsfreundlichkeit und Sicherheit der Steuerprogramme erhöht ist.
Dabei sollen Leiter- oder Reihenprogramme, die für jedes zu steuernde Objekt unabhängig sind, beschrieben werden, die auch eine Umschaltung automatisch-manuell vorsehen, so daß die Wartungs- und Sicherheitsmöglichkeiten verbessert sind.
Darüber hinaus sollen ein Flußdiagrammsprachenprogramm und die Reihenprogramme parallel ausgeführt werden können, so daß Zeitverwaltung und ähnliches leicht möglich ist.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung dieser Aufgabe ein Verfahren zur Prozeßsteuerung, bei dem zu steuernde Objekte betreffende Daten zugeführt und die Objekte entsprechend angesteuert werden, mit den Verfahrensschritten einer Festlegung des gesamten Ablaufes zur Steuerung der Objekte gemäß einem Flußdiagrammsprachenprogramm, einer Festlegung des Betriebes der einzelnen Objekte durch entsprechende Reihenprogramme und der Vorgabe eines Satzes von Kontaktstellen in den Reihenprogrammen derart, daß ein automatischer Betrieb der Kontrollobjekte in Übereinstimmung mit den Ergebnissen der Ausführung des Flußdiagrammsprachenprogramms und unabhängig von den Ergebnissen der Ausführung des Flußdiagrammsprachenprogramms ein manueller Betrieb möglich ist, vorgesehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Prozeßsteuerung, bei dem zu steuernde Objekt betreffende Daten zugeführt und die Objekte entsprechend angesteuert werden, umfaßt somit das Vorsehen eines Flußdiagrammsprachenprogramms zur Definition des gesamten Ablaufes der Steuerung der Kontrollobjekte, das Vorsehen von Reihenprogrammen zur Erzeugung der jeweiligen Steuerdaten, die jedes Kontrollobjekt unter Verwendung der betreffenden zugeführten Daten als Betriebszustände und den Ergebnissen der Ausführung des Flußdiagrammsprachenprogramms steuern, und das Ausführen der Reihenprogramme parallel mit dem Flußdiagrammsprachenprogramm.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können somit die Ergebnisse der Ausführung der Reihenprogramme als Betriebszustände dem Flußdiagrammsprachenprogramm zugeführt werden.
Vorzugsweise enthält jedes Reihenprogramm Kontaktstellen zur Fehlersuche und für Sperren, die bei den Kontrollobjekten auftreten können.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung der obigen Aufgabe eine Vorrichtung zur Prozeßsteuerung mit einer Steuereinheit vorgesehen, der Daten über die zu steuernden Kontrollobjekte zugeführt werden und die Steuerdaten zur Steuerung der Kontrollobjekte ausgibt, wobei die Steuereinheit einen ersten Speicher zum Speichern eines Flußdiagrammsprachenprogramms, das den gesamten Ablauf des automatischen Betriebs der Kontrollobjekte festlegt, einen ersten Prozessor zum Ausführen des im ersten Speicher gespeicherten Flußdiagrammsprachenprogramms, einen zweiten Speicher zum Speichern einer Anzahl von Leiter- oder Reihenprogrammen, die den Betrieb der Kontrollobjekte gemäß dem Ablauf des Flußdiagrammsprachenprogramms im automatischen Betrieb und gemäß manuell betätigter Schalter im manuellen Betrieb überwachen, einen zweiten Prozessor zum Ausführen der im zweiten Speicher gespeicherten Reihenprogramme, und einen dritten Speicher mit einem Speicherbereich aufweist, zu dem zur Übertragung von Informationen der erste und der zweite Prozessor Zugriff haben.
Vorzugsweise weist der dritte Speicher darüber hinaus einen Speicherbereich auf, in den der Ausgangs- und/oder Eingangsstatus eines Sensors und/oder eines Schalters eingeschrieben ist, wobei die Prozessoren die jeweiligen Programme mit Bezug zu diesem Speicherbereich ausführen.
Erfindungsgemäß bestimmt somit das Flußdiagrammsprachenprogramm im automatischen Betrieb den Steuervorgang für alle Kontrollobjekte, während die Reihenprogramme den Inhalt der Steuerung im tatsächlichen Betrieb der Kontrollobjekte festlegen. Jedes unabhängige Reihenprogramm ist so ausgelegt, daß es für jedes Kontrollobjekt vollständig ist (das heißt, jedes Reihenprogramm steuert nur ein Kontrollobjekt). Sowohl das Flußdiagrammsprachenprogramm als auch das Reihenprogramm werden durch separate Prozessoren parallel zueinander gleichzeitig ausgeführt. Der dritte Speicher (ein in der Folge beschriebenes Zwischenregister) dient als Einrichtung zur Informationsübertragung zwischen den Reihenprogrammen und dem Flußdiagrammsprachenprogramm, wobei die Reihenprogramme und das Flußdiagrammsprachenprogramm über den dritten Speicher synchronisiert werden. Mit anderen Worten können die Ergebnisse der Ausführung eines jeden der Programme als Betriebszustände für das jeweils andere Programm verwendet werden. Folglich arbeiten das Flußdiagrammsprachenprogramm und die Reihenprogramme, die getrennt durch zwei Prozessoren abgearbeitet werden, zusammen, so daß die Kontrollobjekte im automatischen Betrieb sehr gut gesteuert werden können.
Des weiteren enthält jedes Reihenprogramm Kontaktstellen, die durch einen Automatisch/Manuell-Schalter zum Umschalten zwischen automatischem und manuellem Betrieb betätigt werden. Über diese Kontaktstellen kann das Flußdiagrammsprachenprogramm mit den Reihenprogrammen verbunden oder davon getrennt werden. Jedes Reihenprogramm steuert den Betrieb eines bestimmten Kontrollobjektes. Im manuellen Betrieb kann jedes Kontrollobjekt unabhängig von den Ergebnissen der Ausführung des Flußdiagrammsprachenprogramms ohne Änderung der Programmlogik durch manuelle Schalter oder dergleichen angesteuert werden. Die Reihenprogramme können somit vom Flußdiagrammsprachenprogramm getrennt werden, um eine parallele Programmierung und getrennte Maschinen-Testläufe zu erlauben, was die Produktivität, die Bedienungsfreundlichkeit und die Sicherheit der Programme erhöht.
Ausführungsbeispiele für das Verfahren und die Vorrichtung zur Prozeßsteuerung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild für ein System einschließlich von Maschinen als Kontrollobjekte und der Steuerprogramme;
Fig. 2 ein Blockschaltbild für den Aufbau eines Zwischenregisters der Fig. 1;
Fig. 3 eine Ansicht zur Erläuterung der Kombination eines Reihenprogrammes und eines Flußdiagrammsprachenprogrammes;
Fig. 4 ein Blockdiagramm für den Aufbau einer Steuereinheit zur programmierten Steuerung;
Fig. 5 ein bestimmtes System als Anwendungsbeispiel für eine Vorrichtung zur Prozeßsteuerung;
Fig. 6 eine Ansicht zur Erläuterung eines Flußdiagrammsprachenprogramms zur Steuerung des automatischen Betriebs des Systems der Fig. 5; und die
Fig. 7 bis 11 Ansichten zur Erläuterung von Reihenprogrammen, die den Betrieb der einzelnen Teile des in der Fig. 5 gezeigten Systems steuern.
Die Fig. 1 zeigt den Aufbau eines gesamten Systems zur Prozeßsteuerung einschließlich der Steuerprogramme und der zu steuernden Anlagen (Maschinen).
Das System enthält Maschinen 32, 42 und 52, Leiter- oder Reihenprogramme 31, 41 und 51 zur Steuerung der jeweiligen Maschinen, ein Flußdiagrammsprachenprogramm 1, ein Zwischenregister 2, in das und aus dem über das Flußdiagrammsprachenprogramm und das Reihenprogramm Daten eingeschrieben und ausgelesen werden können, sowie Sensoren 6 und 7 und dergleichen.
Das Flußdiagrammsprachenprogramm 1 bestimmt zusammen mit den Reihenprogrammen in Reaktion auf die Eingangssignale aus den Sensoren 6 und 7 den gesamten Ablauf der Steuerung der Maschinen 32, 42 und 52. Das Flußdiagrammsprachenprogramm 1 wird von einem Flußdiagrammsprachenprozessor ausgeführt, der weiter unten mit Bezug zur Fig. 4 noch erläutert wird.
Die Reihenprogramme bestimmen den Betriebsablauf der jeweiligen Maschinen. Mit anderen Worten legen das Reihenprogramm 31, 41 bzw. 51 jeweils den Betriebsablauf der Maschine 32, 42 bzw. 52 fest. Die Reihenprogramme werden jeweils kurzzeitig mittels eines Reihenprozessors (ebenfalls weiter unten mit Bezug zur Fig. 4 noch näher erläutert) parallel zur Ausführung des Flußdiagrammsprachenprogramms aufeinanderfolgend und periodisch abgearbeitet.
Die Fig. 2 zeigt den Aufbau des in der Fig. 1 gezeigten Zwischenregisters.
Unter gemeinsamen Bezeichnungen (beispielsweise X, Y, R usw.) kann vom Flußdiagrammsprachenprogramm aus und von den Reihenprogrammen aus auf das Zwischenregister 2 zugegriffen werden. Die Bezeichnungen und Funktionen des Zwischenregisters 2 sind in der Fig. 2 wie folgt:
X=ein externes aktuelles Kontakt-Eingabesignal von den Maschinen und dergleichen;
Y=ein externes aktuelles Kontakt-Ausgabesignal zu den Maschinen und dergleichen;
R=ein internes Register;
J=ein Transferregister zum Übertragen von Informationen vom Flußdiagrammsprachenprogramm zu den Reihenprogrammen;
Q=ein Aufnahmeregister zum Übertragen von Informationen von den Reihenprogrammen zum Flußdiagrammsprachenprogramm;
XW=ein externes Eingabe-Wortregister;
YW=ein externes Ausgabe-Wortregister; und
RW=ein internes Wortregister.
Es ist anzumerken, daß die Fig. 2 lediglich ein Beispiel für die Art und Anzahl der Bezeichnungen und Funktionen des Zwischenregisters darstellt.
Die Fig. 3 zeigt ein Beispiel für die Ausführung der Reihenprogramme und des Flußdiagrammsprachenprogramms mit einer bezüglich des Zwischenregisters hierarchischen Struktur.
Bei der Erstellung der Reihenprogramme wird für jede Ausführungsnummer des Flußdiagrammsprachenprogramms ein Reihenprogramm mit manuellen Betriebszuständen und Sperren vorgesehen. In diesem Fall wird ein "automatischer" Kontakt unter Verwendung des Transferregisters in der Form von J . . . entsprechend einer Ausführungsnummer des Flußdiagrammsprachenprogramms eingegeben. Im Flußdiagrammsprachenprogramm ist der Ablauf des gesamten Prozesses im automatischen Betrieb durch die Transferregister J . . . derart beschrieben, daß die Reihenprogramme durch die Ausgangssignale des Flußdiagrammsprachenprogramms aktiviert werden.
Es kann damit unter Verwendung des Zwischenregisters ein Steuerprogramm mit einer zweistufigen hierarchischen Struktur erhalten werden.
Die Fig. 4 zeigt ein Beispiel für die Steuereinheit zur Ausführung des in der Fig. 3 gezeigten Programms.
Die Steuereinheit 10 enthält Prozessoren 11 und 12, Speicher 13a und 13b, eine Zuteilschaltung 14, ein Zwischenregister 15 und ein Ein/Ausgabeinterface 16. Die Prozessoren 11 und 12 führen das Flußdiagrammsprachenprogramm bzw. die Reihenprogramme aus.
Die Speicher 13a und 13b speichern das Flußdiagrammsprachenprogramm bzw. die Reihenprogramme. Das Zwischenregister 15 dient als Speicherbereich, zu dem beide Prozessoren 11 und 12 Zugriff haben. Die Zuteilschaltung 14 verteilt die Zugriffe der Prozessoren 11 und 12 auf das Zwischenregister 15 im Kollisionsfall. Die Steuereinheit 10 ist über das Ein/Ausgabeinterface 16 mit einer Prozeß-Ein/Ausgabevorrichtung 20 verbunden. Die Prozeß-Ein/Ausgabevorrichtung 20 ist ihrerseits über einen Sensor 101 und ein Betätigungselement 102 mit einem Kontrollobjekt 100 verbunden.
Der Zustand des Kontrollobjektes 100 wird vom Sensor 101 über die Prozeß-Ein/Ausgabevorrichtung 20 zu der Steuereinheit 10 gegeben. In der Steuereinheit 10 werden die eingegebenen Signale über das Ein/Ausgabeinterface 16 als Prozeßwerte im Zwischenregister 15 gespeichert. Der Flußdiagrammsprachenprozessor 11 und der Reihenprozessor 12 erfassen die Prozeßwerte im Zwischenspeicher 15 und führen daran Operationen aus, um einen zu steuernden Prozeßwert einem Sollwert anzunähern, wobei die Steuerparameter für den Prozeß wieder im Zwischenregister 15 gespeichert werden. Die im Zwischenregister 15 gespeicherten Signale für die Steuergröße werden von der Steuereinheit 10 über das Ein/Ausgabeinterface 16 an die Prozeß-Ein/Ausgabevorrichtung 20 ausgegeben. Über die Prozeß-Ein/Ausgabevorrichtung 20 werden die Steuerparameter zu dem Betätigungselement 102 übertragen, so daß das Kontrollobjekt 100 entsprechend angesteuert wird.
Damit können die folgenden Vorteile erhalten werden:
  • (1) Es ist möglich, bei der Erstellung der Reihenprogramme zur direkten Steuerung der Maschinen und der Erstellung des Flußdiagrammsprachenprogramms zu Steuerung des automatischen Betriebes des Produktionsablaufes parallel zu arbeiten.
  • (2) Entsprechend ist die Unabhängigkeit der Programme erhöht, so daß die Programme vereinheitlicht werden können. Die Produktivität der Software ist daher verbessert.
  • (3) Der Produktionsablauf im automatischen Betrieb ist nur im Flußdiagrammsprachenprogramm enthalten. Das Know-how über den automatischen Betrieb kann daher im Flußdiagrammsprachenprogramm verborgen bleiben.
  • (4) Ähnlich kann das Know-how über den Betrieb der einzelnen Teile der Anlage (den Maschinen) in den jeweiligen Reihenprogrammen eingeschlossen werden.
  • (5) Das gesamte Programm kann zur Verbesserung der Bedienungs- und Wartungsfreundlichkeit strukturiert werden.
  • (6) Das Austesten der Reihenprogramme kann einzeln mittels der jeweiligen Kontaktstellen für den manuellen Betrieb ausgeführt werden. Die Wirksamkeit der Tests ist damit bedeutend erhöht.
Die Fig. 5 zeigt eine Ansicht des Aufbaues eines Systems für ein konkretes Ausführungsbeispiel.
Das System enthält einen Extruder 201, einen Motor 200, Grenzschalter 224 und 225, eine Gußöffnung 202, einen Arbeitstisch 203, eine Hebemaschine 204, ein Förderband 205, eine Produktschranke 223, einen Motor 209 dafür, einen Detektor 226, einen Produkt-Anforderungssummer 210, einen Schalter 206 für automatischen/manuellen Betrieb, einen Startschalter 207 für den Betriebsbeginn und einen Notausschalter 208. Der Extruder 201 erzeugt eine Schachtel 222. Der Motor 200 treibt den Extruder 201 an. Die Grenzschalter 224 und 225 erfassen das vordere bzw. hintere Ende des Extruders 201. Die Schachtel 222 befindet sich zur Aufnahme von Produkten 221 auf dem Arbeitstisch 203. Die Hebemaschine 204 hebt den Arbeitstisch 203 an. Das Förderband 205 befördert die Schachtel 222 mit den Produkten 221 darin weiter. Die Schranke 223 steuert die Zeitgebung für das Befördern des Produktes 221 in die Schachtel 222. Der Motor 209 betätigt die Schranke 223. Der Detektor 226 erfaßt das Vorhandensein eines Produktes 221 an der Schranke 223. Der Summer 210 wird betätigt, um ein nächstes Produkt anzufordern, wenn das Produkt 221 in die Schachtel 222 abgeworfen ist. Der Schalter 206 dient zur Umschaltung der erwähnten Vorrichtungen zwischen einer automatischen und einer manuellen Betriebsweise. Mit dem Startschalter 207 wird das System in Betrieb gesetzt.
In der Fig. 5 sind X001 bis X009 und X110 bis X114 Eingabesignale vom System an die Steuereinheit, und Y010 bis Y014 sind Ausgabesignale von der Steuereinheit an das System. Dabei ist X001 ein Eingangssignal vom Grenzschalter 224, das auf EIN geht, wenn sich der Extruder 201 am hinteren Anschlag befindet. X002 ist ein Eingabesignal vom Grenzschalter 225, das auf EIN geht, wenn der Extruder 201 am vorderen Anschlag ist. X003 geht beim Einschalten des Startschalters 207 auf EIN. X004 geht auf AUS, wenn aufgrund einer unnormalen Temperatur des Motors 200 eine thermische Sicherung anspricht. X005 geht mit einer Betätigung des Notausschalters 208 auf EIN. X006 ist im automatischen Betrieb EIN, und es ist AUS, wenn durch den Automatisch/Manuell-Schalter 206 ein manueller Betrieb angezeigt wird. X007 ist EIN, wenn der Detektor 226 feststellt, daß sich an der Schranke 223 ein Produkt 221 befindet. X008 geht auf AUS, wenn aufgrund einer unnormalen Temperatur der Hebemaschine 204 eine thermische Sicherung anspricht. Desgleichen geht X009 auf AUS, wenn aufgrund einer unnormalen Temperatur des Motors 109 eine thermische Sicherung anspricht. Die Signale X110 bis X114 sind auf EIN, wenn die entsprechenden Schalter auf EIN sind.
Y010 ist ein Ausgangssignal zur Bewegung des Extruders 201 in Richtung des vorderen Anschlags. Y011 ist ein Ausgangssignal zur Bewegung des Extruders 201 in Richtung des hinteren Anschlags. Y012 ist ein Ausgangssignal zur Betätigung des Summers 210. Y013 ist ein Ausgangssignal für den Motor 209, um die Schranke 223 zu öffnen. Y014 ist ein Ausgangssignal an die Hebemaschine 204 zum Anheben des Arbeitstisches 203.
Die Fig. 6 zeigt ein Flußdiagrammprogramm zur Steuerung des automatischen Betriebs der in der Fig. 5 dargestellten Anlage.
In der Fig. 6 bezeichnet den Start des Programms, einen auf eine Voraussetzung oder Bedingung wartenden Zustand, ein Ausgangssignal, das Ende des Programms und eine UND-Bedingung.
Der Ablauf des automatischen Betriebs bei dem System der Fig. 5 wird im folgenden mit Bezug zur Fig. 6 erläutert.
  • (1) Zuerst befindet sich der Extruder 201 stationär am hinteren Anschlag.
  • (2) Warten am hinteren Anschlag (X001), bis der Startschalter 207 (X003) auf EIN geht.
  • (3) Sobald die Bedingung (2) erfüllt ist, Aktivieren einer Leiter oder Reihe (Fig. 7) zur Vorwärtsbewegung des Extruders 201 (J010).
  • (4) Warten, bis der vordere Anschlag (X002) erreicht ist.
  • (5) Sobald die Bedingung (4) erfüllt ist, Aktivieren einer Reihe (Fig. 8) zur Rückwärtsbewegung des Extruders 201 (J011).
  • (6) Warten, bis der hintere Anschlag (X001) erreicht ist.
  • (7) Sobald die Bedingung (6) erfüllt ist, Stoppen der Rückwärtsbewegung (J011 AUS) und Betätigen des Summers (J012).
  • (8) Warten, bis das Produkt ankommt (X007 EIN).
  • (9) Beenden der Betätigung des Summers und Aktivieren einer Reihe zur Öffnung der Schranke 223 (Fig. 10) (J013).
  • (10) Für zehn Sekunden warten, bis das Produkt 221 heruntergefallen ist (die Zahl in Klammern steht für die Anzahl von Zentelsekunden).
  • (11) Schließen der Schranke 223 (J013 AUS), Anheben des Arbeitstisches (J014) und dann Beginn des Absetzens des verpackten Produkts auf das Förderband 205.
  • (12) Für dreißig Sekunden warten, bis das verpackte Produkt auf dem Förderband abgesetzt ist.
  • (13) Absenken des Arbeitstisches (J014 AUS).
  • (14) Für dreißig Sekunden warten, bis sich der Arbeitstisch wieder in seiner ursprünglichen Position befindet.
  • (15) Zurück zu (1).
Die Fig. 7 bis 11 zeigen Leiter- oder Reihenprogramme, in denen einen A-Kontakt, einen B-Kontakt und ein Ausgangssignal bezeichnen.
Die Fig. 7 zeigt ein Reihenprogramm zur Vorwärtsbewegung des Extruders 201. Im automatischen Betrieb ist X006 auf EIN. Entsprechend wird durch das Flußdiagrammprogramm (J010 EIN) J010 aktiviert, um ein Ausgangssignal (Y010) zur Vorwärtsbewegung des Extruders 201 auf EIN zu bringen, wenn sich der Notausschalter 208 auf AUS befindet (X005 AUS) und die Temperatur des Motors 200 nicht unnormal ist (X004 EIN).
Im manuellen Betrieb ist X006 auf AUS. Entsprechend ist ein manueller Y010-Ausgabeschalter eingeschaltet (X110 EIN), so daß das Ausgangssignal (Y010) zur Vorwärtsbewegung des Extruders 201 eingeschaltet werden kann (der Extruder 201 vorwärtsbewegt werden kann), wenn der Notausschalter 208 ausgeschaltet ist (X005 AUS) und die Temperatur des Motors 200 nicht unnormal ist (X004 EIN).
Die Fig. 8 zeigt ein Reihenprogramm zur Rückwärtsbewegung des Extruders 201. Im automatischen Betrieb ist X006 auf EIN. Entsprechend wird durch das Flußdiagrammprogramm (J011 EIN) J011 aktiviert, um ein Ausgangssignal (Y011) zur Rückwärtsbewegung des Extruders 201 auf EIN zu bringen (den Extruder 201 rückwärts zu bewegen), wenn sich der Notausschalter 208 auf AUS befindet (X005 AUS) und die Temperatur des Motors 200 nicht unnormal ist (X004 EIN).
Im manuellen Betrieb ist X006 auf AUS. Entsprechend ist ein manueller Y011-Ausgabeschalter eingeschaltet (X111 EIN), so daß das Ausgangssignal (Y011) zur Rückwärtsbewegung des Extruders 201 eingeschaltet werden kann (der Extruder 201 rückwärtsbewegt werden kann), wenn der Notausschalter 208 ausgeschaltet ist (X005 AUS) und die Temperatur des Motors 200 nicht unnormal ist (X004 EIN).
Die Fig. 9 zeigt ein Reihenprogramm für den Betrieb des Summers 210. Im automatischen Betrieb ist X006 EIN. Entsprechend wird J012 durch das Flußdiagrammprogramm aktiviert (J012 EIN), um ein Summer-Ausgangssignal (Y012) auf EIN zu schalten (den Summer in Betrieb zu setzen), wenn der Notausschalter 208 AUS ist (X005 AUS).
Im manuellen Betrieb ist X006 AUS. Entsprechend ist ein Y012-Manuell-Ausgangsschalter X112 auf EIN gestellt (X112 EIN), so daß das Summer-Ausgangssignal (Y012) auf EIN geschaltet werden kann (der Summer in Betrieb gesetzt werden kann), wenn der Notausschalter 208 AUS ist (X005 AUS).
Die Fig. 10 zeigt ein Reihenprogramm zum Öffnen der Schranke 223. Im automatischen Betrieb ist X006 EIN. Entsprechend wird J013 durch das Flußdiagrammprogramm aktiviert (J013 EIN), um ein Ausgangssignal (Y013) zum Öffnen der Schranke 223 auf EIN zu schalten (die Schranke 223 zu öffnen), wenn der Notausschalter 208 auf AUS ist (X005 AUS) und die Temperatur des Motors 209 nicht unnormal ist (X009 EIN).
Im manuellen Betrieb ist X006 AUS. Entsprechend ist ein Y013-Manuell-Ausgangsschalter auf EIN gestellt (X113 EIN), so daß das Ausgangssignal (Y013) zum Öffnen der Schranke 223 geöffnet werden kann), wenn der Notausschalter 208 auf AUS ist (X005 AUS) und die Temperatur des Motors 209 nicht unnormal ist (X009 EIN).
Die Fig. 11 zeigt ein Reihenprogramm zum Anheben des Arbeitstisches 203. Im automatischen Betrieb ist X006 EIN. Entsprechend wird J014 durch das Flußdiagrammprogramm aktiviert (J014 EIN), um ein Ausgangssignal (Y014) zum Anheben des Tisches 203 auf EIN zu schalten (den Arbeitstisch 203 anzuheben), wenn der Notausschalter 208 auf AUS ist (X005 AUS) und die Temperatur der Hebemaschine 204 nicht unnormal ist (X008 EIN).
Im manuellen Betrieb ist X006 AUS. Entsprechend ist ein Y014-Manuell-Ausgangsschalter auf EIN gestellt (X114 EIN), so daß das Ausgangssignal (Y014) zum Anheben des Arbeitstisches 203 auf EIN geschaltet werden kann (der Arbeitstisch 203 gehoben werden kann), wenn der Notausschalter 208 auf AUS ist (X005 AUS) und die Temperatur der Hebemaschine 204 nicht unnormal ist (X008 EIN).
Die Reihenprogramme legen somit die Steuerung fest, einschließlich der Verarbeitung bei Schwierigkeiten und bei Sperren, die bei den das System bildenden Vorrichtungen auftreten können, wobei dann der manuelle Betrieb gewählt werden kann (X006 auf AUS), so daß die Fehlersuche für die Vorrichtungen mittels der Reihenprogramme erfolgen kann. Wenn dann wieder der automatische Betrieb gewählt wird (X006 auf EIN), wird das ganze System mittels des Flußdiagrammsprachenprogramms gesteuert, das den gesamten Produktionsfluß festlegt.
Beim Auftreten von Schwierigkeiten im System kann der manuelle Betrieb ausgewählt werden (X006 auf AUS), um die Vorrichtungen über die manuellen Schalter zu betreiben. Folglich kann der Betrieb des Systems dann teilweise manuell fortgeführt werden.
Erfindungsgemäß ist es möglich, die Reihenprogramme und das Flußdiagrammsprachenprogramm parallel zu erstellen. Die Reihenprogramme sind vom Flußdiagrammsprachenprogramm an Kontaktstellen für einen manuellen Betrieb getrennt, so daß die Reihenprogramme vollständig in aktuellen Maschinentestläufen ausgetestet werden können. Zusätzlich hat das Gesamtprogramm eine zweistufige hierarchische Struktur, die sich aus den Reihenprogrammen und dem Flußdiagrammsprachenprogramm zusammensetzt. Die Programme sind daher weitgehend unabhängig, so daß sie vereinheitlicht und auch wiederverwendet werden können. Die Produktivität der Programme ist dadurch erhöht.
Darüber hinaus ist erfindungsgemäß das Programm so strukturiert, daß die Gesamtstruktur des Programms vereinfacht und damit die Wartungsfreundlichkeit verbessert ist. Das Know-how für den Produktionsfluß im automatischen Betrieb ist vollständig im Flußdiagrammsprachenprogramm eingeschlossen, während das Know-how für den Betrieb der einzelnen Maschinen in den Reihenprogrammen eingeschlossen werden kann, so daß die Sicherheit der Programme verbessert ist.

Claims (6)

1. Verfahren zur Prozeßsteuerung, bei dem auf Kontrollobjekte (32, 42, 52) bezogene Daten zugeführt und die Kontrollobjekte in Übereinstimmung mit diesen Daten gesteuert werden, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte
  • - des Festlegens des Gesamtablaufes der Steuerung der Kontrollobjekte gemäß einem Flußdiagrammsprachenprogramm (1);
  • - des Festlegens des Betriebs der einzelnen Kontrollobjekte durch jeweils ein Reihenprogramm (31; 41; 51); und
  • - des Vorsehens von Kontaktstellen in den Reihenprogrammen derart, daß es die Kontaktstellen ermöglichen, daß im automatischen Betrieb die Kontrollobjekte gemäß den Ergebnissen der Ausführung des Flußdiagrammsprachenprogramms gesteuert werden und im manuellen Betrieb die Kontrollobjekte unabhängig von den Ergebnissen der Ausführung des Flußdiagrammsprachenprogramms über manuell zu betätigende Schalter gesteuert werden können.
2. Verfahren zur Prozeßsteuerung, bei dem auf Kontrollobjekte (31, 41, 51) bezogene Daten zugeführt und die Kontrollobjekte in Übereinstimmung mit diesen Daten gesteuert werden, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte
  • - des Vorsehens eines Flußdiagrammsprachenprogramms (1) zur Festlegung des Gesamtablaufes der Steuerung der Kontrollobjekte;
  • - des Vorsehens von Reihenprogrammen (31, 41, 51), die jeweils Steuerdaten erzeugen, die ein Kontrollobjekt steuern, wobei als Betriebsbedingungen die auf das Kontrollobjekt bezogenen, zugeführten Daten und die Ergebnisse der Ausführung des Flußdiagrammsprachenprogramms verwendet werden; und
  • - des Ausführens der Reihenprogramme parallel zum Flußdiagrammsprachenprogramm.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ergebnisse der Ausführung der Reihenprogramme als Betriebsbedingungen dem Flußdiagrammsprachenprogramm zugeführt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Reihenprogramm Kontaktstellen zur Fehlersuche und/oder für Sperren enthält, die bei den Kontrollobjekten auftreten können.
5. Vorrichtung zur Prozeßsteuerung mit einer Steuereinheit (10), der auf Kontrollobjekte (100) bezogene Daten zugeführt werden und die Daten ausgibt, die die Kontrollobjekte in Übereinstimmung mit diesen Daten steuern, dadurch gekennzeichnet durch
  • - einen ersten Speicher (13a) zum Speichern eines Flußdiagrammsprachenprogramms, das den Gesamtablauf des automatischen Betriebes der Kontrollobjekte (100) festlegt;
  • - einen ersten Prozessor (11) zur Ausführung des Flußdiagrammsprachenprogramms; das im ersten Speicher gespeichert ist;
  • - einen zweiten Speicher (13b) zum Speichern einer Anzahl von Reihenprogrammen, die den Betrieb der Kontrollobjekte im automatischen Betrieb gemäß dem Ablauf des Flußdiagrammsprachenprogramms und im manuellen Betrieb gemäß manuell zu betätigenden Schaltern steuern;
  • - einen zweiten Prozessor (12) zur Ausführung der im zweiten Speicher gespeicherten Reihenprogramme; und durch
  • - einen dritten Speicher (15) mit einem Speicherbereich, auf den der erste und der zweite Prozessor (11, 12) zugreifen können, um Informationen zu übertragen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Speicher (15) des weiteren einen Speicherbereich aufweist, in den der Ausgangs- und/oder Eingangsstatus eines Sensors und/oder eines Schalters eingeschrieben ist, wobei die Prozessoren (11, 12) die jeweiligen Programme unter Bezug auf diesen Speicherbereich ausführen.
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