DE4407987A1 - Prozeßsimulationssystem für speicherprogrammierbare Steuerungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Prozeßsimulationssystem für speicher­ programmierbare Steuerungen, bestehend aus einer Datenverarbei­ tungsanlage mit einem Beobachtungsbildschirm für den zu simulie­ renden Prozeßablauf und einer mit dieser verbundenen, ein Steuer­ programm veränderbar speichernden Automatisierungseinrichtung.

Das praxisnahe Steuern von simulierten chemischen Prozeßabläufen, beispielsweise bei Schulungen, war bisher mangels geeigneter ver­ fahrens- und maschinentechnischer Modelle eingeschränkt. Der An­ wender simulierte die Prozeßabläufe selbst und gab die Zustands­ änderungen bzw. die Rückmeldesignale manuell ein. Automatisch betreibbare Systeme mit speicherprogrammierbaren Steuerungen waren bisher systemgebunden und daher in der Anwendbarkeit eben­ falls eingeschränkt.

Vorliegender Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Prozeßsimulationssystem für speicherprogrammierbare Steuerungen zu entwickeln, mit dem sich das Testen, Fehlersuchen und Ver­ bessern von Programmen für Steuerungen von simulierten Prozeß­ abläufen praxisnäher als bisher durchführen läßt.

Die Lösung der Aufgabe besteht in einem Prozeßsimulationssystem der eingangs geschilderten Art, bei dem die Datenverarbeitungs­ anlage und die Automatisierungseinrichtung über eine nichtsystem­ gebundene Schnittstellenschaltung verbunden sind.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Prozeßsimulationssystems nach der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels enthalten.

Es zeigen

Fig. 1 die zum Prozeßsimulationssystem zusammengeschalteten Geräte,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Schnittstellenschaltung.

Das Prozeßsimulationssystem besteht, wie in Fig. 1 zu sehen, prozeßseitig aus einer Datenverarbeitungsanlage 1, beispielsweise einem Personal-Computer (PC), mit einem graphischen Bildschirm 2 zum Beobachten des Zustandes des entsprechend einem Simulations­ programm ablaufenden Prozesses und steuerungsseitig aus einer Automatisierungseinrichtung 3, welche nach einem vom Anwender zu erstellenden und gegebenenfalls zu korrigierenden Steuerprogramm arbeitet.

Eine geeignete Datenverarbeitungsanlage steht im Fachhandel zur Verfügung und wird daher weiters nicht beschrieben. Ebenso ist es bekannt, Simulationsprogramme dafür zu erstellen.

Speicherprogrammierbare Steuerungen wie die Automatisierungsein­ richtung 3 sind im Fachkreis ebenfalls bekannt und aus Stromver­ sorgungseinheit, Zentraleinheit (CPU) und Signalformern (Ein-Aus­ gabeeinheiten) aufgebaut.

Die Zusammenschaltung der Datenverarbeitungsanlage, nachfolgend PC genannt, und der Automatisierungseinrichtung, nachfolgend SPS genannt, erfolgt gemäß der Erfindung über eine Schnittstellen­ schaltung 4, durch die PC und SPS nicht systemgebunden sind.

Dabei wandelt die Schaltung, die an den Parallel-Drucker-Anschluß des PC angeschlossen ist, die Signale des Simulationsprogramms des PC in Binärcodeelemente für die SPS um und umgekehrt. Die physikalischen Signalpegel entsprechen dabei den Signalpegeln einer Prozeßsteuerung für eine Produktionsanlage.

Das Simulationsprogramm des PC steuert über den Druckerausgang des PC die Schnittstellenschaltung so, daß die Ausgangswerte der steuernden SPS und die Eingangswerte der steuernden SPS zyklisch eingelesen bzw. ausgegeben werden können. Diese Binärwerte werden in Prozeßabbildern abgelegt, auf die das Simulationsprogramm ständig zugreift. Auf diese Weise tauschen SPS und das Modell im PC ihre Zustandsdaten nichtsystemgebunden aus.

Die Schnittstellenschaltung 4 ist aus einem Adreßdecoder AD und je einer Signalformerschaltung SFE für die Eingänge von der SPS und SFA für die Ausgänge zu der SPS aufgebaut.

Der Adreßdecoder, der an den PC angeschlossen ist, beinhaltet einen Binärdecoder, mit dem in der vorliegenden Ausführungs­ form 16 Eingangskanäle nach ihrem Binärwert abgefragt und 16 Ausgangskanäle entsprechend in die Zustände 1 oder 0 ge­ schaltet werden. Hier wird das Datum des Simulationsprogramms in den Schreib-Lesemodus, die Port- und Kanaladresse separiert.

In der sich anschließenden Signalformerschaltung SFA werden die Signalpegel von 5 Volt in 24 Volt umgesetzt und aus Sicherheits­ gründen die Signalleitungen mittels Optokoppler galvanisch getrennt. Daran können dann alle gebräuchlichen Automatisierungs­ einrichtungen angeschlossen werden.

Umgekehrt werden die Steuersignale der Automatisierungseinrich­ tung 3 an den PC ebenfalls über Optokoppler auf die eingangs­ seitige Signalformerschaltung SFE gegeben und von der 24 Volt- Ebene in die 5 Volt-Ebene umgesetzt. Der sich daran anschließende Adreßdecoder AD bildet aus den 1 oder 0 Zuständen der Steuer­ signale die Binärwerte für den PC.

Das vorstehend beschriebene Prozeßsimulationssystem ermöglicht eine praxisnahe Prüfung von vom Anwender selbst zu schreibenden Steuerprogrammen sowie über eine Statuszeile am Bildschirm eine permanente Verfolgung der Steuersignale.

Claims (3)

1. Prozeßsimulationssystem für speicherprogrammierbare Steue­ rungen, bestehend aus einer Datenverarbeitungsanlage (1) mit einem Beobachtungsbildschirm (2) für den zu simulierenden Prozeßablauf und einer mit dieser verbundenen, ein Steuer­ programm veränderbar speichernden Automatisierungseinrich­ tung (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungs­ anlage (1) und die Automatisierungseinrichtung (3) über eine nichtsystemgebundene Schnittstellenschaltung (4) verbunden sind.

2. Prozeßsimulationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Datenverarbeitungsanlage (1) ein Personal- Computer (PC) ist.

3. Prozeßsimulationssystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstellenschaltung (4) zur nichtsystemgebundenen Verbindbarkeit von Datenverarbeitungs­ anlage (1) und Automatisierungseinrichtung (3) Signalformer­ schaltungen (SFA, SFE) enthält, die die Signale des Simula­ tionsprogramms der Datenverarbeitungsanlage in Binärcode­ elemente für die Automatisierungseinrichtung und umgekehrt umwandeln.