CS273717B1

CS273717B1 - Connection of programmable regulator's bivalent inputs and outputs

Info

Publication number: CS273717B1
Application number: CS577788A
Authority: CS
Inventors: Pavel Ing Kollert; Lubos Ing Kafka
Original assignee: Kollert Pavel; Kafka Lubos
Priority date: 1988-08-25
Filing date: 1988-08-25
Publication date: 1991-04-11
Also published as: CS577788A1

Abstract

It concerns the program controller and handles the connection of the two-valued inputs and outputs. The input of the associated separation block and output of the associated opto-coupler are connected with each input/output expander. The associated control block and switching block with the coupled operating terminal of the connection are connected in series to each separation block. While operating when the port of the expander is used in the output mode, the coupled operating terminal of the connection is controlled. The port is switched over to the input mode when reading the input information. As a result of persistence of the switching block, the output is not interrupted during reading. By switching the port of the expander in the third mode, it is possible to directly control the coupled operating terminal by the respective two-valued input of the connection. It can be utilized with the program controller operated by the microcomputer.<IMAGE>

Description

Vynález se týká zapojení dvouhodnotových vstupů a výstupů programovatelného regulátoru, řízeného jednočipovým mikropočítačem, popřípadě mikroprocesorem s obvodem paralelních výstupů.The invention relates to the connection of two-value inputs and outputs of a programmable controller controlled by a single-chip microcomputer or a microprocessor with a circuit of parallel outputs.

Při vytváření dvouhodnotových vstupů a výstupů programovatelných regulátorů se jednomu vstupu nebo výstupu přiřazuje jeden vodič. Při vývoji programovatelného regulátoru je třeba předem rozhodnout, která brána regulátoru bude sloužit jako výstupní brána a která bude sloužit jako vstupní brána. Každá brána má určitý počet vodičů.When creating two-value inputs and outputs of programmable controllers, one input or output is assigned to one wire. When developing a programmable controller, it is necessary to decide in advance which gateway of the controller will serve as the output gateway and which gateway will serve as the input gateway. Each gate has a number of wires.

Tak se pevně přiřazuje stav jednotlivých vodičů brány, a určuje ae které vodiče budou sloužit jako vstupní a které budou sloužit jako výstupní vodiče. Tím se vlastně omezuje činnost brány, která může sloužit současně jako vstup i jako výstup,In this way, the status of the individual wires of the gateway is fixed and determines which wires will serve as input wires and which wires will serve as output wires. This actually limits the gateway operation, which can serve as both input and output,

V případě většího počtu vstupů do regulátoru a výstupů z regulátoru je třeba použít několika expandéru, které zajišťují rozšíření počtu vstupních/výstupních bran. Nevýhodou tohoto uspořádání je, že zapojení je složitější a komplikuje se také programová obsluha regulátoru. Při větším počtu expanderů není možno ovládat je přímo jednoduchými instrukcemi z Instrukčního souboru jednočipového mikropočítače. Při tom se vyžaduje, aby u regulátorů využívajících jednočipové mikropočítače byl program co nejkratsí s ohledem na omezenou velikost paměti programu.In the case of a larger number of inputs to the controller and outputs from the controller, it is necessary to use several expanders, which ensure the expansion of the number of input / output gates. The disadvantage of this arrangement is that the wiring is more complicated and the program operation of the controller is also complicated. In case of a larger number of expansors, it is not possible to control them directly by simple instructions from the instruction set of a single-chip microcomputer. This requires that controllers using single-chip microcomputers should be as short as possible due to the limited memory size of the program.

Tyto nedostatky odstraňuje zapojení dvouhodnotových vstupů a výstupů programovatelného regulátoru podle vynálezu, u kterého je výstup každého oddělovacího bloku spojen se vstupem odpovídajícího řídicího bloku. Výstup každého řídicího bloku je spojen se vstupem přiřazeného spínacího bloku. Výstup každého spínacího bloku je spojen s přiřazenou sdruženou ovládací svorkou zapojení. Podstata vynálezu spočívá v tom, že každý vstup/výstup expandéru je spojen se vstupem přiřazeného oddělovacího bloku a s výstupem přiřazeného optoelektronického členu. Vstup každého optoelektronického členu je spojen s přiřazeným dvouhodnotovým vstupem zapojení.These drawbacks are overcome by the wiring of the two-valued inputs and outputs of the programmable controller of the invention, in which the output of each separation block is connected to the input of the corresponding control block. The output of each control block is connected to the input of the associated switching block. The output of each switching block is connected to the associated wiring control terminal. The essence of the invention is that each input / output of the expander is connected to an input of an associated separation block and an output of an associated optoelectronic element. The input of each optoelectronic element is connected to the associated two-value wiring input.

Výhodou tohoto uspořádání je, že plně využívá možnosti využít každou bránu současně na vstup i na výstup. Umožňuje tak přímé řízení každého výstupu odpovídajícím vstupem. Tím se při větším poštu vstupů a výstupů zmenší počet expanderů a zmenší se i počet pájecích bodů. Zapojení je jednodušší, levnější, spolehlivější a lépe programovatelné.The advantage of this arrangement is that it takes full advantage of the possibility of using each gateway simultaneously for input and output. It allows direct control of each output by the corresponding input. This will reduce the number of expansors and reduce the number of solder points with a larger number of inputs and outputs. Wiring is simpler, cheaper, more reliable and more programmable.

Příklad zapojení podle vynálezu je znázorněn v blokovém schématu na připojeném výkrese.An example of a circuit according to the invention is shown in the block diagram of the attached drawing.

Jednotlivé bloky a členy zapojení je možno charakterizovat takto. Expandér 1 je v Integrovaném provedení. Slouží k rozšíření počtu vstupních/výBtupních bran jednočipového mikropočítače. Všechny oddělovací bloky 2.1 až 2.n jsou stejné. Každý je vytvořen tranzistorovým stupněm se společným emitorem. Slouží k impedančnímu oddělení řídicího bloku od vstupního/výstupního vodiče brány expandéru 1. Všechny řídicí bloky 3,1 až 3.n jsou stejné. Každý je tvořen spínacím transistorem. Slouží k ovládání spínacího bloku vyšším napětím. Všechny spínací bloky 4.1 až 4.n jsou stejné. Každý je tvořen spínacím prvkem s pomalou reakcí na vstupní signál. Spínací pryek je relé. Slouží k ovládání vnějších obvodů regulátoru, například akčních členů, Všechny optoelektronické členy 5.1 až 5^21 á sou stejné. Každý je tvořen optoelektronickým vazebním členem s obvody jeho základní ochrany. Slouží k oddělení vstupu regulátoru od vnějšího prostředí. Ke svému okolí je zapojení připojeno takto. Na vnější sdruženou svorku 01 zapojení je připojen jednočipový mikropočítač, který není na výkrese znázorněn, K prvnímu až n-tému dvouhodnotovému vstupu 02.1 až 02,n zapojení jsou připojena čidla regulované soustavy, která nejsou na výkrese znázorněna. K první až n-té sdružené ovládací svorce 03.1 až 03-n zapojení jsou připojeny prvky regulované soustavy. Vnější sdružená svorka 01 zapojení je spojena se sdruženým ovládacím vstupem II expandéru 1. První až n-tý vstup/výstup 12.1 až 12.n expandéru 1 je spojen s prvním až n-tým vstupem 21.1, až 2n.l přiřazeného oddělovacíhoIndividual blocks and circuit members can be characterized as follows. The expander 1 is integrated. It is used to increase the number of input / output gates of a single-chip microcomputer. All separation blocks 2.1 to 2.n are the same. Each is formed by a transistor stage with a common emitter. It serves to isolate the control block from the input / output wire of the expander 1 gateway. All control blocks 3.1 to 3.n are the same. Each is made up of a switching transistor. It is used to control the switching block with a higher voltage. All switching blocks 4.1 to 4.n are the same. Each is a switching element with a slow response to the input signal. The switching clip is a relay. It serves to control the external circuits of the controller, for example actuators. Each is made up of an optoelectronic coupler with its basic protection circuits. It is used to separate the controller input from the external environment. The wiring is connected as follows. A single-chip microcomputer, not shown in the drawing, is connected to the outer wiring terminal 01. To the first to n-th two-valued input 02.1 to 02, n wiring are connected the sensors of the controlled system not shown in the drawing. Control system elements are connected to the first to nth associated control terminal 03.1 to 03-n. The outer wiring terminal 01 is connected to the wiring control input II of the expander 1. The first through nth input / output 12.1 to 12.n of the expander 1 is connected to the first through nth input 21.1, up to 2n.l of the associated isolation.

CS 273717 Bl bloku 2.1 až 2,n a s výstupem 51.2 až 5n.2 přiřazeného prvního až n-tého optoelektronického členu 5.1 až 5.n. Vstup 51.1 až 5n.l každého optoeWctrickóho Sienu 5,1 až 2χΠ je spojen s jemu přiřazeným prvním až n.tým dvouhodnotovým vstupem 02,1 až 02.n zapojení. Výstup 21.2 až 2n.2 každého oddélovaoího bloku 2.1 až 2,n Ja spojen se vstupem 31,1 až 3n.l přiřazeného řídioího bloku 3.1 až 3.n. Výstup 31.2 až 3n.2 každého řídicího bloku 3.1 až 3.n je spojen se vstupem 41.1 až 4n.l přiřazeného spínaoího bloku 4.1 až 4.n. Výstup 41.2 až 4n.2 každého spínaoího bloku 4.1 až 4,n Je spojen s jemu přiřazenou sdruženou ovládací svorkou 03.1 až 03.n zapojení.CS 273717 B1 of block 2.1 to 2, n and having an output 51.2 to 5n.2 associated with the first to n-th optoelectronic element 5.1 to 5.n. The input 51.1 to 5n.l of each optoelectric Sien 5.1 to 2χΠ is connected to its assigned first to nth two-valued input 02.1 to 02.n wiring. Output 21.2 to 2n.2 of each partition block 2.1 to 2, n is connected to input 31.1 to 3n.l of the associated control block 3.1 to 3.n. Output 31.2 to 3n.2 of each control block 3.1 to 3.n is connected to input 41.1 to 4n.l of the associated switch block 4.1 to 4.n. Output 41.2 to 4n.2 of each switching block 4.1 to 4, n It is connected to its associated control terminal 03.1 to 03.n of the wiring.

Zapojení může pracovat jako vstup a současné jako výstup. Může pracovat také v režimu přímého řízení výstupu vstupem. Výstupní větev pracuje takto. Z vnější sdružené svorky 01 zapojení přichází na sdružený ovládaoí vatup 11 axpanderu 1 řídicí signál. Tímto signálem ae nastavují všechny vstupy/výstupy 12,1 až 12.n expandéru 1 na zvolanou úroveň, která je určena programem. Úroveň jednotlivých vstupů/výstupů 12.1 až 12.n expandéru 1 se převádí na vstup 21.1 až 2n,l odpovídajícího oddělovacího bloku 2.1 až 2.n. V každém oddělovacím bloku 2.1 až 2.n se signál proudově zesílí. Proudově zesílený signál přechází z výstupu 21.2 až 2n.2 příslušného oddělovacího bloku 2.1 ež 2.n na vstup 31.1 až 3n.l odpovídajícího řídicího bloku 3.1 ažThe wiring can work as input and simultaneously as output. It can also operate in direct input control mode. The output branch works as follows. A control signal is received from the external wiring terminal 01 to the wiring controller 11 of the axpander. With this signal ae, all inputs / outputs 12.1 to 12.n of expander 1 are set to the summoned level specified by the program. The level of the individual inputs / outputs 12.1 to 12.n of expander 1 is converted to input 21.1 to 2n, 1 of the corresponding isolation block 2.1 to 2.n. In each isolation block 2.1 to 2.n, the signal is amplified current. The current amplified signal goes from the output 21.2 to 2n.2 of the respective isolation block 2.1 to 2.n to the input 31.1 to 3n.l of the corresponding control block 3.1 to

3.n. Podle úrovně signálu na vstupu 31.1 až 3n.l příslušného řídioího bloku 3.1 až3.n. Depending on the signal level at input 31.1 to 3n.l of the respective control block 3.1 to

3.n se v tomto vytváří nebo nevytváří spínací signál. Signál z výstupu 31.2 až 3n.2 příslušného řídicího bloku 3.1 až 3.n přechází na vstup 41.1 až 4n.l odpovídajícího spínacího bloku 4.1 až 4.n. Podle úrovně spínaoího signálu na vstupu 41.1 až 4n.l se příslušný spínací blok 4.1 až 4.n bučí sepne, nebo se rozepne, popřípadě zůstane v nezměněném stavu. Podle stavu odpovídající sdružené ovládací svorky 03.1 až O3.n se ovládá regulovaná soustava.3.n generates or does not generate a switching signal. The signal from output 31.2 to 3n.2 of the respective control block 3.1 to 3.n passes to input 41.1 to 4n.l of the corresponding switching block 4.1 to 4.n. Depending on the level of the switching signal at the input 41.1 to 4n.l, the respective switching block 4.1 to 4.n is either switched on or off or remains unchanged. The controlled system is controlled according to the state of the associated control terminals 03.1 to 033.n.

Vstupní větev pracuje takto. Z prvního až n-tóho dvouhodnotového vstupu 02.1 až 02.n zapojení přiohází vstupní dvouhodnotový signál na vstup 51.1 až 5n.l odpovídajícího optoelektronického Sienu 5.1 až 5.n. V každém optoelektronickém členu až 5»n dochází ke galvanickému oddělení jednotlivých zdrojů vstupních signálů od obvodu regulátoru. Z výstupu 51.2 až 5«.2 každého optoelektronického Členu 5.1 až 5.n ae signál přivádí na odpovídající vetup/výatup 12,1 až 12«n expandéru 1, Do režimu vstupu se expandér 1 uvádí signálem z vnější sdružené svorky 01 zapojení.The input branch works as follows. From the first to nth two-valued input 02.1 to 02.n of the circuit, the input two-valued signal arrives at input 51.1 to 5n.l of the corresponding optoelectronic Sien 5.1 to 5.n. In each optoelectronic element up to 5 »n there is galvanic separation of individual sources of input signals from the controller circuit. From the output 51.2 to 5.2 ' of each optoelectronic member 5.1 to 5.n and a signal is applied to the corresponding inlet / outlet 12.1 to 12 ' of the expander 1. In the input mode, the expander 1 is brought by a signal from the external wiring terminal 01.

V režimu vstupu zůstává expandér 1 po dobu nutnou k přečtení vstupní informace.In the input mode, the expander 1 remains for the time necessary to read the input information.

Potom se opět signálem na vnější sdružené svorce Ol zapojení převádí do výBtupního režimu. Po dobu, po kterou nejsou vstupní brány expandéru 1 ve výstupním režimu, výstupní úroveň se nemění v důsledku časového zpoždění přepnutím spínaoího bloku 4.1 až 4«a.The wiring is then converted again to the output mode by a signal at the outer terminal A1. As long as the expander 1 of the expander 1 is not in the output mode, the output level does not change due to a time delay by switching the switching block 4.1 to 4 " a.

Do režimu řízení první až n.té sdružené ovládací svorky 03.1 až 03.n zapojení odpovídajícím prvním až n.tým dvouhodnotovým vstupem 02.1 ež 02.n zapojení, se celé zapojení přivádí proetřednlotvím signálu uvádějíoího příslušné vstupy/výstupy 12,1 až 12, n expandéru 1 do tzv. třetího atavu, to Je do stavu vysoké vatupní impedance, který se přivádí no vnější sdruženou svorku 01 zapojení. Tím aignál z výstupu 51.2 až 5n.2 příslušného optoelektronického členu 5,1 až 5,n ovládá vstup 21.1 až 2n.l odpovídajícího oddělovacího bloku 2,1 až 2,n, Dála pracuje zapojení stejně, Jak Je popsáno při činnoeti výstupní větve.In the control mode of the first to nth associated control terminals 03.1 to 03.n of the wiring corresponding to the first to nth two-valued input 02.1 to 02.n of the wiring, the entire wiring is fed via a signal indicating the respective inputs / outputs 12.1 to 12.n of the expander 1 to the so-called third atav, i.e., it is in the state of high input impedance, which is fed to the external wiring terminal 01 of the circuit. Thus, the signal from output 51.2 to 5n.2 of the respective optoelectronic member 5.1 to 5, n controls input 21.1 to 2n.l of the corresponding isolation block 2.1 to 2, n.

Vynálezu se využije u programovatelného regulátoru řízeného jednočipovým počítačem.The invention is applicable to a programmable controller controlled by a single-chip computer.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Connection of two-value inputs with outputs of a programmable controller, in which the output of each isolation block is connected to the input of the associated control block, the output of which is connected to the input of the associated switching block, characterized in that each first to nth input / output (12.1 to 12) .n) of the expander (1) is connected to the input (21.1 to 2n.l) of the associated separation block (2.1 to 2, n) and to the output (51.2 to 5n.2) of the associated optoelectronic element (5.1 to 5, n) ), whose input (51.1 to 5n.l) is connected to the corresponding two-valued input input (02.1 to 02, n).