DE1178135B

DE1178135B - Device for program-based control of a sequence of work processes

Info

Publication number: DE1178135B
Application number: DEL43282A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wolfgang Andrich
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1962-10-25
Filing date: 1962-10-25
Publication date: 1964-09-17

Description

Einrichtung zur programmgemäßen Steuerung einer Folge von Arbeitsvorgängen Es ist eine Einrichtung zur Steuerung einer Folge von Arbeitsvorgängen bekannt, die auf einfachste Weise gewährleistet, daß die Arbeitsvorgänge in der programmgemäßen Reihenfolge ablaufen. Die Steuerung besteht im wesentlichen aus einzelnen Stufen, den Taktstufen, die jeweils einem Arbeitsvorgang (Takt) zugeordnet sind. Die Taktstufen sind zu einer Taktkette verknüpft, die fortschreitend im Arbeitstakt durch aus den Vorgängen abgeleitete Signale unter Berücksichtigung von Verriegelungsbedingungen (Sicherheitsverriegelungssignale) schrittweise selbsttätig weitergeschaltet wird.Device for the program-based control of a sequence of work processes A device for controlling a sequence of work processes is known, which ensures in the simplest possible way that the work processes in accordance with the program Sequence expire. The control essentially consists of individual stages, the cycle steps, which are each assigned to a work process (cycle). The cycle steps are linked to a cycle chain that progresses in the work cycle through from the Processes derived signals taking into account interlocking conditions (Safety interlocking signals) is automatically switched on step by step.

Für viele Zwecke, z. B. beim Einrichten, ist es erwünscht, die einzelnen Vorgänge auch von »Hand« durch Betätigung einer Taste einleiten zu können. Es muß daher neben der Betriebsart »Automatik« auch die Betriebsart »Hand« möglich sein. Dabei soll zwischen zwei Möglichkeiten unterschieden werden: 1. Das Stellglied läßt sich durch die Taste erregen, obwohl die Sicherheitsverriegelungsbedingungen nicht erfüllt zu sein brauchen (Einrichtbetrieb = »Hand ohne Sicherheitsverriegelungen«); 2. Das Stellglied läßt sich durch die Taste nur dann erregen, wenn gleichzeitig die Sicherheitsverriegelungsbedingungen erfüllt sind (»Hand mit Sicherheitsverriegelungen«).For many purposes, e.g. B. when setting up, it is desirable that the individual To be able to initiate processes "manually" by pressing a button. It must therefore, in addition to the »automatic« operating mode, the »manual« operating mode may also be possible. A distinction should be made between two possibilities: 1. The actuator leaves excite themselves by the button even though the safety interlock conditions are not need to be fulfilled (setup mode = »manual without safety interlocks«); 2. The actuator can only be energized by the button if at the same time the safety interlock conditions are met (»hand with safety interlocks«).

Es ist bekannt, diese Betriebsarten im Taktteil zu berücksichtigen. Es sind dazu Verknüpfungen vorgesehen, die gewährleisten, daß die Speicher der Taktstufen außerhalb der selbsttätigen Fortschaltung der Taktkette jeweils durch eine Handtaste einzeln in Speicherstellung gebracht werden können (Oberbrückung).It is known to take these operating modes into account in the clock section. There are links provided to ensure that the memory of the clock stages outside of the automatic progression of the clock chain, each time by a manual key can be individually brought into storage position (bridging).

Von diesen Betriebsarten zu unterscheiden ist eine weitere Betriebsart, bei der die einzelnen Vorgänge nur in der richtigen Reihenfolge durch Tastendruck eingeleitet werden können (Halbautomatischer Betrieb). Die Taktkette schaltet bei dieser Betriebsart nicht selbsttätig durch, sondern durch »Hand«, d. h. jeder Vorgang wird in der richtigen Reihenfolge durch Tastendruck eingeleitet.Another operating mode must be distinguished from these operating modes, in which the individual processes are only carried out in the correct order by pressing a button can be initiated (semi-automatic operation). The clock chain switches at this operating mode is not carried out automatically, but rather by "hand", i. H. every operation is initiated in the correct sequence by pressing a button.

Es ist bekannt, daß bei einer transistorisierten Steuerung der vorstehenden Art die Stellglieder aus Leistungsgründen zweckmäßig jeweils über eine Ausgabestufe von den Taktstufen ausgesteuert werden. Diese Ausgabestufen enthalten jeweils- einen Schaltverstärker mit mehreren Eingängen (ODER-Verhalten). Sie haben die Aufgabe, die von der Taktkette oder über die Handtasten eingegebenen Befehle an das Stellglied zu übertragen. Die Ausgabestufen sind damit den Stellgliedern fest zugeordnet und kommen von allen Steuerungsteilen den Stellgliedern wirkungsmäßig am nächsten. Es ist daher wünschenswert, die von den Handtasten kommenden Signale der Betriebsarten »Hand ohne Sicherheitsverriegelungen« und »Hand mit Sicherheitsverriegelungen« nicht im Taktteil der Steuerung, sondern in den nachgeschalteten Ausgabestufen zu verknüpfen. Da der Taktteil für den programmgemäßen selbsttätigen Ablauf sorgen und bei »Handbetrieb« dieser selbsttätige Ablauf überbrückt werden soll, erscheint die Herausnahme des Taktteiles bei »Handbetrieb« vernünftig. Dabei ergibt sich auch der wichtige Vorteil, daß bei einem Defekt in den den Ausgabestufen vorgeschalteten Steuerungsteilen die beiden öbengenannten Handbetriebsarten ohne Störung aufrechterhalten werden können.It is known that in a transistorized control of the above For reasons of performance, type the actuators, expediently, each via an output stage are controlled by the clock stages. These output levels each contain one Switching amplifier with several inputs (OR behavior). You have the task the commands entered from the clock chain or via the manual keys to the actuator transferred to. The output stages are thus permanently assigned to the actuators and of all control parts come closest to the actuators in terms of their effectiveness. It it is therefore desirable to use the operating mode signals coming from the manual buttons "Hand without safety interlocks" and "Hand with safety interlocks" do not in the clock part of the control, but in the downstream output stages. Since the clock part ensures that the program runs automatically and with "manual operation" this automatic process is to be bridged, the removal of the appears Cycle part in "manual mode" reasonable. This also has the important advantage that in the event of a defect in the control parts upstream of the output stages, the both of the above manual operating modes can be maintained without interference.

Die Erfindung bezweckt, möglichst wenige Steuerungsteile zwischen Handtasten und Stellglieder zu schalten. Ihr liegt die Aufgabe. zugrunde, die Steuerung bezüglich der Ausgabestufen so auszubilden, daß die Verknüpfungen der, Handtastensignale zur Gewährleistung der Betriesarten »Hand ohne Sicherheitsverriegelungen« und »Hand mit Sicherheitsverriegelungen« in der Ausgabestufe durchgeführt werden können. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt ausgehend von einer Einrichtung zur programmgemäßen Steuerung einer Folge von Arbeitsvorgängen mittels einer die Folge bestimmenden und die Stellglieder für die Vorgänge über eine Verstärkerausgabestufe betätigenden Taktkette, die aus hintereinandergeschalteten, jeweils einem Vorgang zugeordneten Taktstufe besteht und die fortschreitend im Arbeitstakt durch aus den Vorgängen abgeleitete Signale unter Berücksichtigung von Verriegelungsbedingungen (Sicherheitsverriegelungssignale) schrittweise selbsttätig weitergeschaltet wird, wobei zur Betätigung der Stellglieder von »Hand« Tasten vorgesehen sind, die jeweils über logische Verknüpfungen auf das zugeordnete Stellglied einwirken, gemäß der Erfindung dadurch, daß dem Verstärker der Ausgabestufe über eine ODER-Verknüpfung zwei UND-Glieder vorgeschaltet sind, von denen das eine durch das Signal der zugeordneten Handtaste und ein Signal, das nur bei der Betriebsart »Hand ohne Sicherheitsverriegelungen« ansteht, das andere durch die Sicherheitsverriegelungssignale und das Ausgangssignal mindestens einer Taktstufe bzw. das zugeordnete Handtastensignal ausgesteuert werden.The aim of the invention is to connect as few control parts as possible between manual buttons and actuators. The task is yours. based on respect to design the control of the output stage that links the manual key signals to ensure Betriesarten "and" hand can be done with safety interlocks "in the output stage" hand without safety interlocks. The solution to this problem is based on a device for the program-based control of a sequence of work processes by means of a clock chain which determines the sequence and actuates the actuators for the processes via an amplifier output stage, which consists of clock stages connected in series, each assigned to a process and which progresses in the work cycle through the processes derived signals, taking into account interlocking conditions (safety interlocking signals), are automatically incremented, with "manual" buttons being provided for actuating the actuators, which act on the associated actuator via logical links, according to the invention in that the amplifier of the output stage Two AND elements are connected upstream via an OR link, one of which is triggered by the signal of the assigned manual key and a signal that is only present in the »Manual without safety interlocks« operating mode ht, the other are controlled by the safety interlocking signals and the output signal of at least one clock stage or the assigned manual key signal.

Dadurch, daß man die Sicherheitsverriegelungsbedingungen in den Ausgabestufen berücksichtigt, hat man die Möglichkeit, auch die Betriebsart »Hand mit Sicherheitsverriegelungen« in den Ausgabestufen zu berücksichtigen. Dadurch ist der Weg von der Handtaste zum Stellglied wirkungsmäßig relativ kurz.By having the safety interlock conditions in the output stages taken into account, you have the option of using the »Manual with safety interlocks« to be taken into account in the output stages. This is the way from the manual key to the Actuator relatively short in terms of effect.

An Hand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen der Ausgabestufe soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt F i g. 1 die Ausgabestufe für ein Stellglied mit Speicherverhalten, F i g. 2 die Ausgabestufe für ein Stellglied ohne Speicherverhalten.On the basis of two exemplary embodiments shown in the drawing The invention is to be explained in more detail at the output stage. It shows F i g. 1 the Output stage for an actuator with storage behavior, FIG. 2 the issue level for an actuator without storage behavior.

Die F i g. 1 zeigt ein Stellglied, das Speicherverhalten besitzt, d. h. das auf Grund eines gegebenenfalls nur kurzzeitigen Signals (Befehl »Ein«) in die eine Lage und auf Grund eines weiteren Signals (Befehl »Aus«) in die andere Lage übergeht. Diese Befehle werden über die Ausgabestufe an das Stellglied übertragen. Für jede Lage des Stellgliedes ist eine solche Ausgabestufe vorgesehen, die in gleicher Weise aufgebaut sind.The F i g. 1 shows an actuator that has storage behavior, d. H. due to a possibly only brief signal (command »On«) in one position and on the basis of a further signal (command »Off«) in the other Situation passes. These commands are transmitted to the actuator via the output stage. For each position of the actuator such an output stage is provided, which is the same Way are constructed.

Die Ausgabestufen, die zunächst in bekannter Weise aus einem Schaltverstärker bestehen, übertragen bei der bekannten Steuerung lediglich die Befehle, die aus der Taktkette kommen, an das Stellglied. Gemäß der Erfindung sollen jedoch die Ausgabestufen so aufgebaut werden, daß in diesen Stufen auch die Handtastensignale verknüpft werden können. Dem Schaltverstärker, der im allgemeinen mehrere voneinander unabhängige Eingänge besitzt (ODER-Verhalten, entspricht einem vorgeschalteten ODER-Glied V.,), sind dazu zwei UND-Glieder vorgeschaltet. Das eine UND-Glied &i besitzt zwei Eingänge, von denen der eine mit der zugeordneten Handtaste in Verbindung steht und der andere mit einem Signal x beaufschlagt wird, das nur dann ansteht, wenn die Betriebsart »Hand ohne Sicherheitsverriegelungen« mittels eines Schalters, des Betriebsschalters, eingestellt wird. Das andere UND-Glied &z besitzt in diesem Ausführungsbeispiel vier Eingänge. Drei Eingänge werden benötigt, um die Sicherheitsverriegelungsbedingungen zu berücksichtigen. Der vierte Eingang wird von einem ODER-Glied V, ausgesteuert, das Steuereingänge h, j, k besitzt. Diese Steuereingänge stehen dabei je nach Programm mit einem oder mehreren Takteinheiten in Verbindung. Soll das Stellglied innerhalb eines Arbeitsablaufes z. B. zweimal erregt werden, beispielsweise zur Einleitung des Vorganges 4 und des Vorganges 8, so ist der Eingang h mit dem Ausgang der Taktstufe 4 und der Eingang j mit dem Ausgang der achten Taktstufe verbunden. Der Eingang k des ODER-Gliedes V, ist dabei mit der Handtaste verbunden. Grundsätzlich kann diesbezüglich auch der Ausgang des ODER-Gliedes V, mit dem Eingang des UND-Gliedes &i, der mit der Handtaste in Verbindung steht, galvanisch verbunden werden. Die Wirkungsweise ist folgende: Steht der Betriebswahlschalter (nicht dargestellt) auf der Betriebsart »Automatik«, d. h. soll die Taktkette selbsttätig durchschalten, so sind die Handtasten unwirksam, d. h. der Stromkreis zu den diesbezüglichen Eingängen in den Ausgabestufen ist unterbrochen. Die Ausgangssignale der Taktstufen gelangen über das eingangsseitige ODER-Glied Vi auf das UND-Glied &.,. Sind die Sicherheitsverriegelungsbedingungen erfüllt, so erzeugt dieses UND-Glied ein Ausgangssignal und steuert den Verstärker aus. Das Stellglied geht in die Arbeitslage und löst einen Vorgang aus. Dieser Vorgang wird beendet, wenn von einer Taktstufe auf einen der Steuereingänge n, j oder k des ODER-Gliedes Vi, in der rechten Ausgabestufe der Befehl »Aus<< gegeben wird. Das Stellglied nimmt dann seine andere Lage ein, wodurch ein weiterer Vorgang ausgelöst werden kann. Neben dieser Betriebsart »Automatik« sind auch die Betriebsarten »Hand mit Sicherheitsverriegelungen« und »Hand ohne Sicherheitsverriegelungen« möglich. Steht der Betriebswahlschalter auf einer dieser Betriebsarten, so sind die Handtasten wirksam, d. h. sie stehen mit den diesbezüglichen Eingängen in den Ausgabestufen in leitender Verbindung. Außerdem liegt beim Anwählen der Betriebsart »Hand ohne Sicherheitsverriegelungen« am Eingang x des UND-Gliedes &i das Signal »L«, z. B. ---12 Volt. Wird dann die Handtaste gedrückt, so ist für das UND-Glied &i die UND-Bedingung erfüllt, und das Stellglied wird ausgesteuert. Das Stellglied kann damit von »Hand« erregt werden, ohne daß die Sicherheitsverriegelungsbedingungen erfüllt zu sein brauchen, bzw. unabhängig von der Stellung der Taktkette.In the known control, the output stages, which initially consist of a switching amplifier in a known manner, only transmit the commands that come from the clock chain to the actuator. According to the invention, however, the output stages should be constructed in such a way that the manual key signals can also be linked in these stages. The switching amplifier, which generally has several independent inputs (OR behavior, corresponds to an upstream OR element V.,), is preceded by two AND elements. One AND element & i has two inputs, one of which is connected to the assigned manual key and the other is acted upon by a signal x which is only present when the operating mode »manual without safety interlocks« by means of a switch, the operating switch , is set. The other AND gate & z has four inputs in this embodiment. Three inputs are required to accommodate the safety interlock conditions. The fourth input is controlled by an OR element V, which has control inputs h, j, k. Depending on the program, these control inputs are connected to one or more clock units. If the actuator is to be used within a workflow, for. B. are excited twice, for example to initiate process 4 and process 8, the input h is connected to the output of the clock stage 4 and the input j is connected to the output of the eighth clock stage. The input k of the OR element V is connected to the manual key. In principle, the output of the OR element V can also be galvanically connected to the input of the AND element & i, which is connected to the manual key. The mode of operation is as follows: If the operating mode switch (not shown) is set to "Automatic" mode, ie if the clock chain is to switch automatically, the manual buttons are ineffective, ie the circuit to the relevant inputs in the output stages is interrupted. The output signals of the clock stages pass through the input OR element Vi to the AND element &.,. If the safety interlock conditions are met, this AND element generates an output signal and controls the amplifier. The actuator goes into the working position and triggers a process. This process is ended when a clock stage sends the command "Off" to one of the control inputs n, j or k of the OR element Vi in the right output stage. The actuator then takes on its other position, whereby another process can be triggered. In addition to this "Automatic" operating mode, the "Manual with safety interlocks" and "Manual without safety interlocks" operating modes are also possible. If the operating mode switch is on one of these operating modes, the manual buttons are effective, ie they are in conductive connection with the relevant inputs in the output stages. In addition, when the »Manual without safety interlocks« operating mode is selected, the »L« signal is present at input x of the AND element & i, e.g. B. --- 12 volts. If the manual key is then pressed, the AND condition is fulfilled for the AND element & i, and the actuator is controlled. The actuator can thus be energized "manually" without the safety interlocking conditions having to be met, or regardless of the position of the clock chain.

Steht der Betriebswahlschalter auf der Stellung »Hand mit Sicherheitsverriegelungen«, so ist am Eingang x kein »L-Signal«. Das Stellglied kann daher nur über die Glieder Vi bzw. &., ausgesteuert werden, und zwar nur dann, wenn die Handtaste gedrückt ist; d. h. am Eingang k des ODER-Gliedes Vi »L-Signal« liegt und gleichzeitig die Sicherheitsverriegelungsbedingungen am UND-Glied &z erfüllt sind. Das Stellglied kann damit außerhalb des selbsttätigen Ablaufes von »Hand« betätigt werden, wenn nur die Sicherheitsverriegelungsbedingungen erfüllt sind.If the operating mode switch is in the »Hand with safety interlocks« position, so there is no »L signal« at input x. The actuator can therefore only use the links Vi or &., Are controlled, and only when the manual key is pressed is; d. H. at the input k of the OR gate Vi "L signal" is and at the same time the Safety interlock conditions at AND gate & z are met. The actuator can thus be operated "manually" outside of the automatic sequence, if only the safety interlock conditions are met.

Damit bei beiden Betriebsarten »Hand« keine Befehle von der Taktkette kommen können, ist eine Steuerungssperre vorgesehen, die bei der Anwählung dieser Betriebsarten wirksam wird und jeweils die Verbindung zwischen Taktstufe und Ausgabestufe unterbricht, z. B. mittels eines zwischengeschalteten UND-Gliedes, dem bei diesen Betriebsarten ein Eingangssignal fehlt.This means that there are no commands from the cycle chain in both "manual" operating modes can come, a control lock is provided when selecting this Operating modes becomes effective and the connection between the clock stage and output stage interrupts, e.g. B. by means of an intermediate AND gate, which in these Operating modes an input signal is missing.

Die F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ausgabestufe für ein Stellglied ohne Speicherverhalten. Für ein derartiges Stellglied ist die Ausgabestufe nach F i g. 1 nicht ohne weiteres brauchbar, da bei dieser Schaltung das Ausgangssignal am Verstärker verschwindet, wenn an den Steuereingängen des ODER-Gliedes V, die Signale verschwinden, d. h. wenn die zugeordnete Handtaste nicht mehr gedrückt bzw. die zugeordnete Taktstufe nicht mehr erregt ist.The F i g. 2 shows an embodiment of the output stage according to the invention for an actuator without storage behavior. For such an actuator is the Issue level according to F i g. 1 cannot be used without further ado, as it is used in this circuit the output signal at the amplifier disappears when at the control inputs of the OR gate V, the signals disappear, d. H. when the assigned manual key is no longer pressed or the assigned clock stage is no longer excited.

Die bekannte Steuerung arbeitet zweckmäßig in der Weise, daß bei Erregung einer Taktstufe die vorhergehende gelöscht wird. Beim Einleiten eines Vorganges würde damit der vorhergehende immer beendet werden, wenn man die Ausgabestufe nach F i g. 1 für ein Stellglied ohne Speicherverhalten verwenden würde. Da jedoch auch in der Praxis Fälle vorkommen, bei denen beim Einleiten eines Vorganges der vorhergehende noch eine Zeitlang weiterlaufen soll, ist in der Ausgabestufe ein Speichervorsatz vorzusehen. Zu diesem Zweck ist, wie F i g. 2 zeigt, ein weiteres ODER-Glied V, vorgesehen, das mit dem Schaltverstärker mit eingangsseitigem ODER-Verhalten zu einem Speicher zusammengeschaltet ist. Dieser Speicher wird gespeichert, d. h. der Verstärker wird dauernd ausgesteuert und erregt das Stellglied, wenn an einem der Steuereingänge des ODER-Gliedes V1 unter Umständen nur kurzzeitig »L-Signal« liegt. Der Speicher wird wieder gelöscht, d. h. das Stellglied wird nicht mehr ausgesteuert (Vorgang beendet), wenn auf das ODER-Glied Vi, im rechten Kanal unter Umständen nur kurzzeitig »L-Signal« geschaltet wird.The known control works appropriately in such a way that when energized of a clock stage the previous one is deleted. When initiating a process this would always end the previous one when you get the Issue level according to F i g. 1 would be used for an actuator without storage behavior. However, since there are also cases in practice where a process is initiated the previous one should continue to run for a while is in the output stage to provide a storage attachment. To this end, as shown in FIG. 2 shows another OR gate V, provided with the switching amplifier with OR behavior on the input side is interconnected to a memory. This memory is stored, i.e. H. the amplifier is continuously controlled and energizes the actuator, if at one the control inputs of the OR element V1 may only briefly have an "L signal" lies. The memory is deleted again, i.e. H. the actuator is no longer controlled (Process ended), if on the OR element Vi, in the right channel under certain circumstances »L signal« is only switched briefly.

Sonst ist die Ausgabestufe nach F i g. 2 analog zur Ausgabestufe nach F i g. 1 aufgebaut; sie verhält sich von den Eingängen her gesehen wie die Ausgabestufe nach F i g. 1.Otherwise the output level is according to FIG. 2 analogous to the issue level F i g. 1 constructed; From the point of view of the inputs, it behaves like the output stage according to FIG. 1.

Claims

Claims: 1. Device for the program-based control of a Sequence of work processes by means of a sequence-determining element and the actuators for the processes via an amplifier output stage actuating clock chain that consists of there is a series of clock stages that are each assigned to a process and that progressing in the work cycle through signals derived from the processes taking into account interlocking conditions (safety interlocking signals) is automatically switched step by step, with the actuation of the actuators by "manual" buttons are provided, each of which is linked to the associated actuator act, d a d u r c h g e -k e n n n z e i c h n e t that Two AND gates are connected upstream of the amplifier of the output stage via an OR link are, of which one by the signal of the assigned manual key and a signal, that is only available in the »Manual without safety interlocks« operating mode, the other through the safety interlock signals and the output signal at least one Clock stage or the assigned manual key signal can be controlled.

2. Establishment according to claim 1 with actuators that have storage behavior, in particular Pulse solenoid valves, characterized in that both the one and the another position of the actuator is assigned an output stage.

3. Establishment according to claim 1 with actuators without storage behavior, characterized in that that two further AND gates are provided, the outputs of which with an OR gate are connected to the amplifier having the OR behavior to form a memory is switched.

4. Device according to claim 1 or one of the following, characterized in that the output stage is fully transistorized and designed as a plug-in flat module in printed circuit technology. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1110 730.