DE4407987A1

DE4407987A1 - Process simulation system for memory-programmable control systems

Info

Publication number: DE4407987A1
Application number: DE4407987A
Authority: DE
Inventors: Andreas Jehling
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1993-03-16
Filing date: 1994-03-10
Publication date: 1994-09-22

Abstract

The invention is concerned with the practical testing of control programs, for chemical process sequences, to be drawn up by the users themselves, for example during training. According to the present invention, a process simulation system is available which comprises a data processing system (1) with a graphics monitor (2) and an automation equipment (3) variably storing the control program, which are connected via an interface circuit (4) such that they are not bound to the system. <IMAGE>

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.The invention relates to a process simulation system for memory programmable controls, consisting of data processing system with an observation screen for the simulation process flow and a related to it, a tax Programmable storing automation device.

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.The practical control of simulated chemical processes, for example during training courses, was previously lacking suitable ver limited driving and mechanical engineering models. The An wender simulated the processes themselves and gave the status changes or the feedback signals manually. Automatically Operable systems with programmable logic controllers were previously system-bound and therefore just applicable if restricted.

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.The present invention is therefore based on the object Process simulation system for programmable logic controllers to develop with which testing, troubleshooting and ver improvement of programs for controls of simulated process processes can be carried out more practically than before.

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.The solution to the problem is a process simulation system of the type described above, in which the data processing plant and the automation device via a non-system bound interface circuit are connected.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Prozeßsimulationssystems nach der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels enthalten.Further details and advantages of the process simulation system according to the invention are in the following description embodiment shown schematically in the drawing contain.

Es zeigenShow it

Fig. 1 die zum Prozeßsimulationssystem zusammengeschalteten Geräte, Fig. 1, the common-connected to the process simulation system devices,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Schnittstellenschaltung. Fig. 2 is a block diagram of the interface circuit.

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.The process simulation system consists, as can be seen in FIG. 1, on the process side of a data processing system 1 , for example a personal computer (PC), with a graphic screen 2 for observing the state of the process running according to a simulation program and on the control side of an automation device 3 , which works according to a control program to be created and possibly corrected by the user.

Eine geeignete Datenverarbeitungsanlage steht im Fachhandel zur Verfügung und wird daher weiters nicht beschrieben. Ebenso ist es bekannt, Simulationsprogramme dafür zu erstellen.A suitable data processing system is available from specialist dealers Available and is therefore not described further. It is the same known to create simulation programs for it.

Speicherprogrammierbare Steuerungen wie die Automatisierungsein richtung 3 sind im Fachkreis ebenfalls bekannt und aus Stromver sorgungseinheit, Zentraleinheit (CPU) und Signalformern (Ein-Aus gabeeinheiten) aufgebaut.Programmable logic controllers such as the Automatisierungsein device 3 are also known in the specialist community and made up of power supply unit, central unit (CPU) and signal conditioners (input-output units).

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.The interconnection of the data processing system, hereinafter referred to as PC, and the automation device, hereinafter referred to as PLC, takes place according to the invention via an interface circuit 4 , through which the PC and PLC are not system-bound.

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.This converts the circuit to the parallel printer port of the PC is connected, the signals of the simulation program the PC into binary code elements for the PLC and vice versa. The physical signal levels correspond to the signal levels a process control for a production plant.

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.The PC simulation program controls the printer output of the PC the interface circuit so that the output values of the controlling PLC and the input values of the controlling PLC cyclically can be read or output. These are binary values stored in process images to which the simulation program constantly accesses. This way the PLC and the model are exchanged PC their status data from non-system.

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.The interface circuit 4 is constructed from an address decoder AD and a signal shaping circuit SFE for the inputs from the PLC and SFA for the outputs to the PLC.

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.The address decoder, which is connected to the PC, contains a binary decoder with which in the present embodiment form 16 input channels queried for their binary value and 16 output channels corresponding to states 1 or 0 be switched. Here is the date of the simulation program in read-write mode, the port and channel address separated.

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.In the subsequent waveform shaping circuit SFA the Signal level of 5 volts converted into 24 volts and for safety establish the signal lines galvanically using optocouplers Cut. All common automation systems can then use this facilities can be connected.

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.Conversely, the control signals of the automation device 3 are also sent to the PC via optocouplers on the input-side signal shaping circuit SFE and converted from the 24 volt level to the 5 volt level. The subsequent address decoder AD forms the binary values for the PC from the 1 or 0 states of the control signals.

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.The process simulation system described above enables a practical test of the user to write Control programs and a status bar on the screen permanent tracking of control signals.

Claims

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.1. Process simulation system for programmable logic controllers, consisting of a data processing system ( 1 ) with an observation screen ( 2 ) for the process to be simulated and an associated, a control program changeable storing automation device ( 3 ), characterized in that the data processing system ( 1 ) and the automation device ( 3 ) are connected via a non-system-bound interface circuit ( 4 ).

2. Prozeßsimulationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Datenverarbeitungsanlage (1) ein Personal- Computer (PC) ist.2. Process simulation system according to claim 1, characterized in that the data processing system ( 1 ) is a personal computer (PC).

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.3. Process simulation system according to claim 1 and 2, characterized in that the interface circuit ( 4 ) for non-system connectivity of data processing system ( 1 ) and automation device ( 3 ) signal shaping circuits (SFA, SFE) containing the signals of the simulation program of the data processing system in Convert binary code elements for the automation device and vice versa.