CH659142A5 - Einrichtung zum simulieren von wenigstens einem betriebszustand. - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE ziert und erfordert eine entsprechend grosse Anpassung, falls

1. Einrichtung zum Simulieren von wenigstens einem die Simulationslogik ändert. Wenn die Verknüpfung mit Betriebszustand in einem Anlagesteuergerät, mit einem Schaltern ausgeführt wird, kann wohl die Logik in einfacher Simulator, gekennzeichnet durch einen Datenbus (5) zum Weise modifiziert werden, aber es entsteht die Schwierigkeit Übertragen von Prozess-Ein-/Ausgangssignalen, wenigstens s wegen der Zeitverzögerung, weil der Eingang des Anlagenzwei in den Datenbus eingesetzten Zwischenstationen (6) mit Steuergerätes 1 mittels Schalter aufgebaut ist. Ein-/Ausgangspufferspeicher (60A, 60B), wobei das Anlage- Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der ein-steuergerät ( 1 ) über eine (6A) der genannten Zwischensta- gangs genannten Art zu schaffen, welcher die oben ange-tionen mit dem Datenbus verbunden ist und die Ausgangssi- führten Nachteile nicht anhaften.

gnale des Anlagesteuergerätes vom Ausgangspufferspeicher io Die erfindungsgemässe Einrichtung ist durch die im kenn-der genannten einen Zwischenstation empfangen werden zeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merk-und wobei der Simulator (2) über die andere (6B) der male gekennzeichnet.

genannten Zwischenstationen mit dem Datenbus verbunden Die Erfindung ist nachstehend mit Bezugnahme auf die ist und ein Simulationssignal über den Ausgangspuffer- Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

Speicher der anderen Zwischenstation, den Datenbus und 15 Es zeigen.

den Eingangspufferspeicher der einen Zwischenstation dem

Anlagesteuergerät zugeführt wird. Fig. 1 das Blockschema einer bekannten Einrichtung mit

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- einem Simulator,

zeichnet, dass wenigstens eine der genannten Zwischensta- Fig. 2 das Schaltschema der logischen Verknüpfung der tionen einen Eingangszwischenspeicher (61) aufweist, der 20 Einrichtung gemäss der Fig. 1,

den Datenbus (5) mit dem Eingangspufferspeicher (60B) ver- Fig. 3 das Blockschema eines Ausführungsbeispieles der bindet. erfindungsgemässen Einrichtung,

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- Fig. 4 das Blockschema einer Zwischenstation der Einzeichnet, dass ein Ausgangszwischenspeicher (62) vorhanden richtung gemäss der Fig. 3, und ist, der den Ausgangspufferspeicher (60A) mit dem Datenbus 25 Fig. 5 den Austausch von Signalen zwischen dem Anlageverbindet. Steuergerät und einem Prozess-Ein-/Ausgabegerät der Ein-

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- richtung gemäss der Fig. 3.

zeichnet, dass die Ausgänge des Eingangszwischenspeichers und des Ausgangszwischenspeichers über ein ODER-Tor (63) Die Fig. 3 zeigt das Blockschema einer beispielhaften mit dem Datenbus (5) verbunden sind. 30 erfindungsgemässen Einrichtung. Diese Einrichtung umfasst ein Anlagesteuergerät 1, einen Simulator 2, der ein simu- liertes Ausgangssignal erzeugen kann, ein Prozess-Ein-/Ausgabegerät 4, einen Datenbus 5 und Zwischenverstärker 6A, 6B, und 6C, die in den Datenbus 5 eingeschaltet sind. Das Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäss dem Ober- 35 Anlagesteuergerät 1, der Simulator 2 und das Prozess-Ein-/ begriff des Patentanspruches 1, enthaltend einen Simulator Ausgabegerät 4 sind mit dem Datenbus über die Zwischensta-zum Ausgeben von verschiedenen simulierten Signalen, die tionen 6A, 6B bzw. 6C verbunden. Es ist möglich als Simu-beispielsweise im Betrieb einer Stahlwalzanlage auftreten, lator 2 ein programmierbares Anlagesteuergerät zu ver-wenn der Stahl nicht zugeliefert wird, zum Kontrollieren der wenden. In der Fig. 3 sind nur ein Anlagesteuergerät und ein Steuereinrichtungen und zum Ausbilden des Bedienungsper- 40 Prozess-Ein-/Ausgabegerät dargestellt, wobei aber normaler-sonals. weise eine Mehrzahl von diesen Geräten verwendet wird.

Die Fig. 1 zeigt ein einfaches Blockschema eines Ein Prozesseingangssignal Pv, das dem Prozess-Ein-/Aus-

bekannten Simulators. Beispielsweise einen Simulator mit gabegerät 4 zugeführt wird, gelangt über die Zwischenstation einem Anlagesteuergerät 1 für eine Wandwalzanlage, 6C, den Datenbus 5 und die Zwischenstation 6A zum Anlage-

weiches Anlagesteuergerät ein simuliertes Signal erzeugt, das 45 Steuergerät 1 und ein Steuervorgang wird in diesem Anlageanzeigt, ob ein oder kein Walzmaterial zugeführt wird, und Steuergerät ausgelöst. Andererseits wird das von dem Anlage-wie gross die Zulieferungsgeschwindigkeit ist, und mit einem Steuergerät erzeugte Steuersignal über die Zwischenstation Simulator 2, welcher ein davon abhängiges simuliertes Signal 6A, den Datenbus 5, die Zwischenstation 6C und das Prozess-DP für das Anlagesteuergerät 1 liefert, welches Signal bei- Ein-/Ausgabegerät 4 als Steuersignal Po weitergegeben. In spielsweise über eine logische Verknüpfung 3 dem Anlage- so beiden Fällen werden die Eingangs- und Ausgangssignale des Steuergerät 1 zugeführt wird. Mit anderen Worten, die Anlagesteuergerätes 1 auch über die Zwischenstation 6B

logische Verknüpfung 3 gemäss der Fig. 2 liefert ein Ein- geführt, an welche Zwischenstation der Simulator 2 ange-

gangssignal ei für das Anlagesteuergerät 1 gestützt auf die schlössen ist. Indem der Zwischenstation 6B eine äquivalente logische Verknüpfung eines vorhandenen Prozesseingangssi- Funktion wie der logischen Verknüpfung 3 in der Fig. 3 gnales Pv und eines simulierten Signales Dp mit Hilfe eines 55 gegeben wird, kann der Simulator 2 ein Prozesseingangs-simulierten Betriebsartensignals Ms (siehe Fig. 2), welches an signal Pv verarbeiten und dieses verarbeitete Signal zum einen Eingang einer Torschaltung 31 angelegt wird und Anlagesteuergerät 1 übertragen.

anzeigt, ob der Simulator in Betrieb ist oder nicht. Das Anla- Die Fig. 4 zeigt ein detaillierteres Blockschema einer Ausgesteuergerät 1 führt die notwendigen Vorgänge aus (z.B. führungsform der Zwischenstation 6A, die in den Datenbus 5 eine PID-Regelung) entsprechend dem Eingangssignal ei und 60 eingesetzt ist.

erzeugt ein Steuersignal Po, welches ein Verfahren auslösen Die über den Datenbus 5 übertragenen Daten und Prozess-

kann. Dieses Steuersignal Po wird an den Eingang des Simu- eingangssignale werden über den Eingangszwischenspei-lators 2 zurückgeführt. eher 61 in den Eingangspufferspeicher 60B eingegeben, der

Dem bekannten Simulator haftet der Nachteil an, dass, je einen Teil eines Speichers 60 bildet. Die genannten Signale grösser die zu steuernde Anlage, umso umfangreicher die 65 gelangen über den Ausgang des Eingangpufferspeichers 60B Rückkopplungssignale für den Simulator 2 sind und dass je zum Anlagesteuergerät 1. Andererseits werden die Ausgangseine logische Verknüpfung für jeden Eingang der Steuerge- signale des Anlagesteuergerätes 1 in den Ausgangspufferräte benötigt wird. Dadurch wird die Einrichtung kompli- Speicher 60A eingegeben, der ein Teil des Speichers 60 ist.

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Diese Ausgangssignale werden über den Ausgangszwischenspeicher 62 in einem gewünschten Takt dem ODER-Tor 63 zugeführt. In dem ODER-Tor 63 werden die Ausgangssignale logisch zu den an einer zugeordneten Adresse des Eingangszwischenspeichers 61 gespeicherten Daten addiert, wobei die zugeordnete Adresse mit jener des Ausgangszwischenspeichers 62 korrespondiert. Das Ausgangssignal des ODER-Tores 63 wird dann zur nachfolgenden Zwischenstation 6B übertragen.

Der Aufbau der mit dem Simulator 2 verbundenen Zwischenstation 6B und der mit dem Prozess-Ein-/Ausgabegerät 4 verbundenen Zwischenstation 6C ist praktisch derselbe, wie er in der Fig. 4 dargestellt ist. In der Zwischenstation 6B wird das Signal vom Simulator 2 über den Ausgangspufferspeicher 60A und den Datenbus 5 an den Eingang des Anlagesteuergerätes 1 übertragen und das Ausgangssignal des Anlagesteuergerätes 1 gelangt über den Eingangspufferspeicher 60B zum Simulator 2. In der Zwischenstation 6C gelangt das Prozesseingangssignal Pv über den Ausgangspufferspeicher 60A und den Datenbus 5 zum Eingang des Anlagesteuergerätes 1 und das Ausgangssignal des Steuergerätes 1 gelangt über den Eingangspufferspeicher 60B zum Prozess-Ein-/Ausgabegerät 4.

Aus der Fig. 5 ist der Austausch von Signalen zwischen dem Anlagesteuergerät 1 und dem Prozess-Ein-/Ausgabegerät 4 ersichtlich. Mit gestrichelten Linien 50 ist der Fluss des Prozesseingangssignals und mit ausgezogenen Linien 51 ist der Fluss des von dem Anlagesteuergerät 1 ausgegebenen Steuersignals angegeben. Im Simulationszustand nimmt der Simulator 2 den Platz des Prozess-Ein-/Ausgabegerätes 4 ein.

In einer Einrichtung mit einem derartigen Aufbau wird während dem normalen Steuervorgang das Prozess-Ein-gangssignal Pv in das Anlagesteuergerät 1 über das Prozess-Ein-/Ausgabegerät 4, die Zwischenstation 6C und den Datenbus 5 eingegeben. Während des Simulationszustandes s wird das Ausgangssignal des Simulators 2 mit dem Prozess-Eingangssignal Pv in der Zwischenstation 6B logisch summiert und das Ausgangssignal des Simulators 2 kann dem Eingang des Anlagesteuergerätes 1 über den Datenbus 5 zugeführt werden.

io Mit anderen Worten ist es beispielsweise im Falle der Steuerung einer Wandwalzanlage möglich, den Zustand des Nichtvorhandenseins von Material in der Anlage mit einem logischen Signal «0» und das Vorhandensein von Material mit einem logischen Signal «1» durch den Simulator 2 anzu-ls geben. Deshalb arbeitet das Anlagesteuergerät 1, wie wenn Material vorhanden wäre, und ein simulierter Betrieb wird ausgeführt. Weil der Simulator 2 Ausgangssignale erzeugen kann, die verschiedene Anlagezustände anzeigen, ist es möglich, dass das Anlagesteuergerät 1 eine Anzahl verschie-20 dene Zustände simuliert.

In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Eingangssignale und die Ausgangssignale in den Zwischenstationen 6 voneinander getrennt, siehe Fig. 4, aber diese Signale können auch gleichzeitig in einer Zwischenstation 25 auftreten.

Wie oben angeführt, werden die Signale im Transit ausgetauscht, wenn die Prozess-Ein-/Ausgangssignale den Datenbus durchquert haben. Deshalb wird keine spezielle Hardware benötigt und es wird ein Simulator mit hoher 30 Geschwindigkeit ermöglicht, der keinen grossen Unterhalts-aufwand erfordert.

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2 Blatt Zeichnungen