NO822865L - Innretning for automatisk styring av en maskin. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en tilkoplingsbar eller innstikkbar innretning av den type som er angitt i innledningen til patentkrav 1.

For automatisk styring av arbeidsforløp ved maskiner benyttes kjente innretninger som oppviser en mikroprosessor. Sådanne innretninger fremstilles eksempelvis av det sveitsiske.firma Sodeco Saia og bringes på markedet under typebetegnelsen PCA 1. Denne kjente innretning har et begrenset antall, f.eks. seks, innganger for innmating av inngangssignaler som avgis fra den maskin som skal styres, og et begrenset antall, f.eks. seks, utganger for avgivelse av utgangssignaler for styring av den nevnte maskins arbeids-forløp. Denne kjente innretning egner seg meget godt for styring av enkle maskiner. Dersom det imidlertid blir nød-vendig med ekstra innganger og utganger for styring av en utvidet eller komplisert maskin, blir det enten nødvendig med to eller flere av ovennevnte innretninger, idet hver av disse ekstra innretninger oppviser en egen mikroprosessor selv om bare én ville være tilstrekkelig, eller det blir nødvendig med en vesentlig dyrere innretning.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en innretning av den innledningsvis angitte type som tillater en økning av antall innganger og utganger på en enkel omkost-ningsbesparende måte.

Den ifølge oppfinnelsen tilveiebrakte innretning

er kjennetegnet ved de særtrekk som er angitt i den karak-teriserende^ .'del av krav 1.

Ytterligere utførelsesformer av innretningen ifølge oppfinnelsen er angitt i de avhengige krav.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende

i forbindelse med utførelseseksempler med henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et blokkskjerna av en utførelses-form av innretningen ifølge oppfinnelsen for styring av en maskin, fig. 2 viser et blokkskjema av en utvidelsesanord-

ning med hvilken antall innganger og utganger for innretningen ifølge fig. 1 kan økes, og fig. 3 viser i sterkt forenklet fremstilling huset til innretningen ifølge fig. 1 og husene til to utvidelsesanordninger ifølge fig. 2 og en

betjeningsanordning, idet innretningen og anordningene er forbundet med hverandre over forbindelseskabler.

Fig. 1 viser et blokkskjema av et utførelseseksem-pel på innretningen.ifølge oppfinnelsen for automatisk styring av arbeidsforløpene til en maskin, eksempelvis en pakkemaskin. Denne innretning omfatter en sentral regneenhet i form av en mikroprosessor 1, f.eks. av typen MC 6802 eller MC 6809 (Motorola). Mikroprosessoren 1 er over en databuss

2 forbundet med et inngangsskjæringssted 3, et utgangsskjæringssted 4, et arbeidsminne 5, et programminne 6, en overvåkningskopling 7 og et buss-skjæringssted 8. En til veksel-strømnettet tilkoplingsbar strømforsyning 9 leverer bare de spenninger hhv. strømmer som er nødvendige for drift av mikroprosessoren 1,. skjæringsstedene 3 og 4, minnene 5 og 6

og overvåkningskoplingen 7. Strømforsyningen 9 omfatter ikke viste komponenter som er kjente for en fagmann på området, såsom en transformator, én eller flere likerettere og én eller flere spenningsregulatorer. ' Strømforsyningen 9 er ikke innrettet til å mate ytterligere forbrukere og kan der-for anbringes meget kompakt på minst mulig plass.

Et for et spesielt anvendelsestilfelle, f.eks. for styring av den ikke aviste pakke- eller emballeringsmaskin, utarbeidet progrem innmates i programminnet 6. Som programminne benyttes fortrinnsvis et leseminne.. (ROM).. Programme-ringen av programminnet 6 kan enten skje med en maske hos fremstilleren eller med et spesielt programmeringsapparat ved hjelp av anvenderen selv. Selve programmeringsforløpet er irreversibelt. Imidlertid kan ikke-programmerte bits uten videre belegges etterpå. På denne måte er det mulig å supplere programmet på et senere tidspunkt..

Arbeidsminnet 5 er et skrive/leseminne (RAM). Først sammen med programminnet 6 og arbeidsminnet 5 danner mikroprosessoren 1 et arbeidsdyktig system, idet system-program-varen inneholder tellere, tidgivere osv. som er programvare-messig realisert. Systemprogramvaren styrer inngangsskjæ-ringsstedet 3 og utgangsskjæringsstedet 4. Skjæringsstedene (tysk: Schnittstellen) 3 og 4 oppviser seks innganger for tilførsel av inngangssignaler som avgis av en maskin som skal styres, hhv. seks utganger for avgivelse av utgangssignaler som tjener til styring a<y>maskinen.

Overvåkningskoplingen 7 inneholder en ved hjelp av maskinvare fastlagt funksjon som består i å overvåke systemet med hensyn til funksjonsdyktighet og ved funksjonsbortfall å angi denne tilstand og frakople innretningen.

For problemløs økning av antall innganger og utganger i overensstemmelse med oppfinnelsen er databussen 2 tilkoplet til buss-skjæringsstedet 8 som på sin side er forbundet med en multippelstikkpropp 12. På denne måte blir det mulig ved behov å forlenge databussen 2 til en utvidelsesanordning 13 (se fig..3). På fig. 2 er vist blokkskjemaet av utvidelsesanordningen 13.

Utvidelsesanordningen .omfatter en databuss 14 til hvilken det er tilkoplet en første multippelstikkpropp 15,

et inngangsskjæringssted. 16, et utgangsskjæringssted 17, en dekoderkopling 18 og en andre multippelstikkpropp 19. De spenninger og strømmer som er nødvendige for drift av de to skjæringssteder 16 og 17 og av dekoderkoplingen .18, leveres fra en strømforsyning 2 0 som på sin side trekker energien fra vekselstrømnettet. Strømforsyningen 20 er oppbygget på liknende måte som strømforsyningen 9 i. den .foran beskrevne innretning og er bare- bestemt for mating av dekoderkoplingen 18 og de to skjæringssteder 16 og 17 og kan derfor.anbringes i en forholdsvis liten romandel av anordningen 13.

Utvidelsesanordningens .13 inngangssnittsted,16 er oppbygget på liknende måte som inngangssnittstedét 3 i den foran beskrevne innretning og kan eksempelvis.likeledes oppvise seks innganger 21..Utvidelsesanordningens' 13 utgangssnittsted 17 er oppbygget på liknende måte som utgangssnitt-stedet 4 i den foran beskrevne innretning og kan eksempelvis likeledes oppvise seks utganger 22. Over den andre multippelstikkpropp 19 kan det eksempelvis tilkoples en betjeningsanordning 23 eller en ytterligere, praktisk talt identisk utvidelsesanordning 13' (se fig. 3) dersom antall innganger hhv. utganger skal økes ytterligere.

Til hver utvidelsesanordning 13 og eventuelt til hver ekstra utvidelsesanordning 13' er det tilordnet en res- pektiv egen adresse slik at mikroprosessoren 1 kan skjelne de forskjellige utvidelsesanordninger fra hverandre. Tildelin-gen av denne kjente adresse til de fra det tilhørende inngangssnittsted 16 utsendte meldinger, :-éller identifiseringen av adressen for en for vedkommende utgangssnittsted bestemt melding skjer ved hjelp av dekoderkoplingen 18.

Fig. 3 viser i sterkt forenklet fremstilling et hus 2 8 som inneholder den i forbindelse med fig. 1 beskrevne innretning, to utvidelsesanordninger 13 og 13' og betjeningsanordningen 23. Multippelstikkproppen 12 for den i huset 2 8 anbrakte innretning er over en flertrådet forbindelseskabel 24 forbundet med utvidelsesanordningens 13 første multippelstikkpropp 15, utvidelsesanordningens 13 andre multippelstikkpropp 19 er over en flertrådet forbindelseskabel 25 forbundet med utvidelsesanordningens 13' første multippelstikkpropp 15*, og utvidelsesanordningens 13' andre multippelstikkpropp 19' er over en forbindelseskabel 26 forbundet med betjeningsanordningen 23. Antall utvidelsesanordninger kan selvsagt økes ytterligere, idet det bare tilføyes ytterligere utvidelsesanordninger. Antall benyttede utvidelsesanordninger er begrenset av lagringskapasiteten til arbeidsminnet 5 og/eller programminnet 6 i innretningen ifølge fig.

1. Buss-skjæringsstedet 8 fremstiller forbindelsen mellom den direkte med mikroprosessoren 1 forbundne databuss 2 og utvidelsesanordningens13 databuss .14 og kan samtidig for-sterke de på databussen 2 opptredende signaler, slik at de fra mikroprosessoren 1 avgitte signaler belastes minst mulig uavhengig av antall tilkoplede utvidelsesanordninger. Over databussen 2 skjer toveis overføring av adresser, data og

ordrer. Over utvidelsesanordningens•13 databuss 14 overføres dessuten ekstra styresignaler som avgis fra overvåkningskoplingen 7 og over ledninger 27 videreledes til buss-skjæringsstedet 8.

Inngangssnittstedenes 3 hhv. 16 innganger 10 og 21

•og utgangssnittstedenes 4 hhv. 17 utganger 11 og 22 er fortrinnsvis ikke galvanisk forbundet med databussen 2 hhv. 4 og er slik isolert i forhold til databussen at det på inn-

gangene og utgangene kan påtrykkes vekselspenninger opp'til 220 volt. Sådanne galvaniske adskillelser kan oppnås ved hjelp av reléer eller opto.koplere.

For automatisk styring av den forannevnte pakkemaskin er eksempelvis den på fig. 1 viste innretning med sine seks innganger 10 og seks utganger 11 tilstrekkelig. I dette tilfelle forbindes multippelstikkproppen 12 direkte med betjeningsanordningen 23. Med betjeningsanordningen 2 3 blir pakkemaskinen inn- hhv. utkoplet, og dessuten kan prøveforløp innledes for kontrollformål.

Dersom'eksempelvis den forannevnte pakkemaskin senere utstyres med en automatisk etiketteringsanordning, blir utvidelsesanordningen 13 for styring av denne etikket-teringsanordning tilkoplet til innretningen ifølge fig. 1, for å skaffe ytterligere innganger hhv. utganger. Selv om utvidelsesanordningens 13 databuss 14 tilkoples til innretningens databuss 2, er det ikke nødvendig at systemprogramvaren utvides. Systemprogramvaren styrer alle innganger og utganger både for innretningen ifølge fig. 1 og for den til denne tilkoplede utvidelsesanordning 13. Det er bare nødven-dig å utvide det i programminnet 6 lagrede program i overensstemmelse med de funksjoner som etiketteringsanordningen skal utføre:. Når eksempelvis en maskin er slik konstruert at forutbestemte utvidelser er mulige på et senere tidspunkt og/eller bestemte tilleggsanordninger kan tilføyes, kan dette taes i betraktning ved den første programmering og et til-svarende utvidet program kan på forhånd lagres i programminnet 6. I dette tilfelle er det bare tilstrekkelig alt etter behov å tilkople én eller flere utvidelsesanordninger 13 til innretningen ifølge fig. 1, og for denne operasjon er det ikke nødvendig med noen fagmann på elektronikkområdet.

Den foran beskrevne innretning for styring av en maskin og den beskrevne utvidelsesanordning oppviser de for-deler at den forholdsvis billige innretning er tilstrekkelig for styring av en maskin som befinner seg i den første utbyg-ning, og at det ved en utvidelse eller supplering av maskinen bare er nødvendig alt etter behov å tilføye én eller flere utvidelseanordninger som ved anskaffelsen er enda billigere enn-innretningen.

For å lette vedlikeholdsarbeidene er den foran beskrevne innretning og utvidelsesanordningen fortrinnsvis anbrakt i normerte hus med standardiserte.apparatstikkpropper eller støpsler, idet strømtilførselen både for strømforsynin-gene 9 og 20 og for inn- og utgangene forbindes via apparat-stikkproppene med installasjonen.

Claims (7)

1. Innstikkbar innretning for automatisk styring av en maskin eller et anlegg, omfattende en.i et hus anordnet databuss (2). som forbinder en mikroprosesser (1) , et arbeidsminne (5), et programminne (6), et inngangsskjæringssted (3) med et begrenset antall innganger for inngangssignaler, et utgangsskjæringssted (4) med et begrenset antall utganger for utgangssignaler og en overvåkningskopling (7) med hverandre, idet styringen av maskinen eller anlegget skjer i avhengighet av de til inngangssnittstedet tilførte inngangssignaler, og idet huset via en apparatstikkpropp kan innstikkes på en v,. sokkel og det for økning av antallet av.de nevnte innganger og utganger er anordnet et buss-skjæringssted (8), karakterisert ved at buss-skjæringsstedet er forbundet med databussen (2) og over styreledninger (27) er forbundet med overvåkningskoplingen (7) r at det er anordnet en til buss-skjæringsstedet tilkoplet multippelstikkpropp (12) for tilkopling av en utvidelsesanordning (13) eller en betjeningsanordning (.23) , og at tilkoplingene for innretningens energiforsyning og de nevnte innganger (10) og utganger (11) er tilkoplet til apparatstikkproppen.

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at det i huset er anbrakt en til vekselstrømnettet tilkoplingsbar strømforsyning (9) , og at strømforsyningen er slik dimensjonert at den leverer bare den energi som er nød-vendig for drift av mikroprosessoren, de to minner, de to skjæringssteder og overvåkningskoplingen.

3. Innretning ifølge krav 1 eller 2, omfattende minst én innstikkbar utvidelsesanordning for økning av antallet av de nevnte innganger og utganger,. karakterisert ved at utvidelsesanordningen (13) omfatter minst én multippelstikkpropp (15), et inngangsskjæringssted (16) for inngangs-signalex, et utgangsskjæringssted (17) for utgangssignaler, en dekoderkopling (18) og en databuss (14) , og at databussen er forbundet med multippelstikkproppen, de nevnte skjæringssteder og dekoderkoplingen.

4. Innretning ifølge krav 3, karakterisert ved at utvidelsesanordningen omfatter en egen, til vekselstrømnettet tilkoplingsbar strømforsyning (20) for til-førsel av den energi som er nødvendig for drift av dekoderkoplingen og utvidelsesanordningens to skjæringssteder.

5. Innretning ifølge krav 3, karakterisert ved at utvidelsesanordningen omfatter en andre multippelstikkpropp (19) for tilkopling av en ytterligere utvidelsesanordning (13) eller en betjeningsanordning (23), og at den andre multippelstikkpropp er forbundet med utvidelsesanordningens databuss (14).

6. Innretning ifølge ett av kravene 1-5, karakterisert ved at utgangene og inngangene for minst ett av skjæringsstedene er galvanisk adskilt fra den tilhørende databuss (2; 14) .

7. Innretning ifølge krav 6, karakterisert ved at det er anordnet optokoplere eller reléer for galvanisk adskillelse av utgangene, og inngangene fra den til-hørende databuss.