EP0387191A1 - Method for connecting a programmable control device with operating and/or display elements, and circuit arrangement for a programmable control device - Google Patents

Method for connecting a programmable control device with operating and/or display elements, and circuit arrangement for a programmable control device Download PDF

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EP0387191A1
EP0387191A1 EP90810141A EP90810141A EP0387191A1 EP 0387191 A1 EP0387191 A1 EP 0387191A1 EP 90810141 A EP90810141 A EP 90810141A EP 90810141 A EP90810141 A EP 90810141A EP 0387191 A1 EP0387191 A1 EP 0387191A1
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EP
European Patent Office
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operating
control device
shift register
parallel
data
Prior art date
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EP90810141A
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German (de)
French (fr)
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EP0387191B1 (en
Inventor
Werner Kruse
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Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Original Assignee
Weidmueller Interface GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP0387191A1 publication Critical patent/EP0387191A1/en
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Publication of EP0387191B1 publication Critical patent/EP0387191B1/en
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C15/00—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path
    • G08C15/06—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path successively, i.e. using time division
    • G08C15/12—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path successively, i.e. using time division the signals being represented by pulse characteristics in transmission link

Definitions

  • connection lines of these field devices are usually brought together in control cabinets at a central point in the building and are fed there by corresponding control devices, which can also be part of a control loop.
  • the control of the field devices according to the respective control output of a control device is usually carried out conventionally via relays, auxiliary contactors and coupling relays.
  • At least one operating device such as a control panel
  • a plurality of operating elements such as switches
  • a plurality of display elements is generally required, with which the switching status of field devices, parameters of the control device and other information can be displayed.
  • the operating elements control switch, pushbutton
  • the display elements signal lights
  • PLC programmable logic controllers
  • the object of the invention is to avoid the disadvantages of the known, in particular to create a method and a circuit arrangement for a programmable control device, by means of which the functional connection of the control device (PLC) and the operating device can be carried out in an optimally simple manner and with little circuit complexity and space requirement. or display elements can be made.
  • PLC control device
  • the invention therefore selects a method or a circuit arrangement in which the status of the operating elements is queried cyclically and the information determined cyclically can be read into a shift register in signal groups. After the completion of such a cycle, the state of each individual memory of the shift register corresponds to the state of the associated control element, so that the signals can be transferred in parallel from the individual memories into a result register with a corresponding number of memory locations in a second cycle after reading.
  • the outputs of the memory locations of the result register are on the input side at the parallel control inputs of the programmable control device, so that there is a constant signal at each input which corresponds to the state of an assigned operating element.
  • Shift registers and result registers can be designed as additional devices for conventional PLCs and connected to their parallel inputs. Alternatively, it is of course also possible to carry out the conversion of the signals yourself in a suitably designed PLC.
  • the invention provides for the output signals of the PLC for the display elements to be serially transmitted and converted into corresponding registers.
  • a clock generator must be provided and the signals read in, a clock line being provided for synchronizing the transmission between the display device or operating device and the PLC. It is expedient if the operating and display device has separate memories for the operating elements and the display elements.
  • a programmable logic control device 2 is provided in a control cabinet 1 (not shown).
  • the PLC controls a number of power contactors 4 in a known manner, which are connected via a terminal strip 5 to consumers, not shown, such as ventilation motors, lighting devices and the like.
  • Motor protection switches 3 are provided as protective devices for motors.
  • Fuses 6 are provided to protect the various circuits.
  • the PLC 5 controls the various consumer or field devices 7 connected to the terminal strip 5 in a programmable manner.
  • the PLC On the input side, the PLC is connected to a combined operating and display device 9 via a connecting line 8 (data bus).
  • the operating and display device 9 is arranged in the door 10 of a control cabinet, as is indicated schematically in FIG. 1.
  • a remote control panel 9a can be provided.
  • the operating and display device 9 consists of a plurality of operating devices 9a and display devices 9b.
  • each of the operating devices 9a has 8 illuminated pushbuttons 11 as operating elements.
  • a specific function of the PLC 2 or a function of one of the field devices 7 can be assigned to each of the illuminated pushbuttons 11.
  • the number of illuminated pushbuttons 11 per operating device 9a and the number of illuminated indicators 12 per display device (9b) depends on the complexity of the system and the functions that the PLC 2 is to perform. Any other switching elements can of course be used instead of the illuminated pushbuttons 11.
  • each of the display devices 9b has sixteen indicator lights 12 as display elements.
  • the indicator lights 12 can each be assigned to a specific operating state of the PLC or the field devices 7.
  • the operating devices 9a and the display devices 9b are connected by means of a bus board, not shown, to a system card 13 which has an interface 14 for connecting the line 8.
  • the line 8 has eight cores, one of the cores being a clock line with which the clock frequency of the PLC is synchronized with the clock frequency of the operating and display device.
  • sixty-four illuminated pushbuttons 11 are each connected to an arrangement 15, in which signals are stored which correspond to the respective position of one of the illuminated pushbuttons 11.
  • the input shift register 16 is fed with data via an input 17.
  • the input shift register 16 has sixty-four memory locations C1 through C64.
  • the data applied via the input 17 are "shifted" into the shift register 16 in time with the clock line E0 until a data group of sixty-four items of information - corresponding to the switching positions of the sixty-four illuminated pushbuttons 11 - is in the shift register 16.
  • the data line 8a is an additional line to the wires labeled E0 to E5, which connect the interface 14 to the PLC 2 (FIG. 2).
  • each of the wires can connect an arrangement 15 to an input shift register 16, so that the information from sixty-four operating elements is read into the memory locations of an input shift register 16 via a data line.
  • the lines E1 to E5 are also connected to an evaluation logic 18, which is also connected to the clock line E0.
  • the evaluation logic 18 determines the start and the end of the transmission of data groups on the line 8a. As soon as all sixty-four information items have been read into the input shift register 16, the evaluation logic 18 determines the end of a transmission cycle.
  • the input 20 of a result register 21 is indicated via a control line 19 controls which now takes over in parallel the information pending at the storage locations C1 to C64 of the input shift register 16 via parallel connecting lines 22.
  • the adopted information which corresponds to the switch positions of the illuminated pushbuttons 11, remains in the result register 21. They are connected to the input of the PLC 2 via output lines 23.
  • the number of memory locations in the input shift register 16 can be increased or decreased depending on the requirement profile of the overall arrangement, and the number of data lines can also be adapted to the requirements of a system.
  • the query of the illuminated pushbuttons 11, the temporary storage of the information and the reading out into the data line 8a is controlled in a known manner by a microprocessor and requires no further explanation. It is only important that the arrangement 15 and the input shift register 16 or the result register 21 are synchronized via the clock line E0 in such a way that a correct assignment of the data to the individual illuminated pushbutton 11 and a corresponding “filing” in one of the memories memory slots of the input shift register 16 are guaranteed.
  • FIG. 4 shows an output shift register 24, which is located at the outputs of the PLC 2, which control the indicator lights 12.
  • each of the output lines 25 is connected to one of the indicator lights 12, while in the present case the output lines 25 are located at the inputs of the memory locations of the shift register 24.
  • the output shift register 24 is driven by a control circuit (not shown) via a clock line E0 and a control line 26.
  • the output shift register 24 is queried, and the signals present on the lines 25 are converted into serial data groups which are passed via a data line 8b to an arrangement 27 in which the incoming ones Data are assigned to the individual indicator lights 12 and stored.
  • the transmission with short cycle times ensures that the switching state of the indicator lights 12 corresponds practically without delay to the signals output by the PLC to the output lines 25.
  • the conversion of the signals arriving in series via the data line 8b into signals available in parallel for the control of the indicator lights 12 is preferably carried out in the arrangement 27 analogously to the functioning of the input shift register 16 and result register 21. As shown in dashed lines in FIGS.

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Abstract

A memory-programmable control device (2) is connected via serial data lines (8a, 8b) to an allocated operating and display device (9). The parallel output lines (25) of the memory device (2) are connected to a register (24), from which the data records intended to control the display elements (12) are read out in series and forwarded to the display device (9b). The control signals supplied from the operating elements (11) are fed as serial data records to an input shift register (16), the memory contents of which are entered cyclically and in parallel via connections into a result register (21), the output lines (23) of which are connected in parallel to the inputs of the control device (2). <IMAGE>

Description

In der Haustechnik, vor allem in grösseren Gebäuden wie z.B. Krankenhäusern, werden an unterschiedlichen und meist weit voneinander entfernt liegenden Stellen die verschiedensten Feldgeräte, d.h. elektrische Verbraucher installiert. Dabei kann es sich z.B. um Stellantriebe, Lüftermotoren, Beleuch­tungseinrichtungen und dergleichen handeln. Die Anschlusslei­tungen dieser Feldgeräte werden üblicherweise an einer zen­tralen Stelle im Gebäude in Schaltschränken zusammengeführt und dort durch entsprechende Steuervorrichtungen, die auch Teil eines Regelkreises sein können, gespeist.In building technology, especially in larger buildings such as Hospitals, different field devices, i.e. electrical consumers installed. It can e.g. Actuators, fan motors, lighting devices and the like. The connection lines of these field devices are usually brought together in control cabinets at a central point in the building and are fed there by corresponding control devices, which can also be part of a control loop.

Die Ansteuerung der Feldgeräte entsprechend dem jeweiligen Steuerausgang einer Steuervorrichtung erfolgt meist konven­tionell über Relais, Hilfsschütze und Koppel-Relais.The control of the field devices according to the respective control output of a control device is usually carried out conventionally via relays, auxiliary contactors and coupling relays.

Zur Bedienung der Steuervorrichtungen ist wenigstens eine Bedienungseinrichtung, wie z.B. eine Schalttafel, mit einer Mehrzahl von Bedienungselementen wie Schaltern vorgesehen. Ausserdem ist in der Regel eine Mehrzahl von Anzeige-Elemen­ten erforderlich, mit denen der Schaltzustand von Feldgerä­ten, Parameter der Steuervorrichtung und andere Informationen angezeigt werden können. Für den elektrischen Funktionsablauf ist es dabei erforderlich, dass jedes der Bedienungs-Elemente (Steuerschalter, Drucktaste) und der Anzeige-Elemente (Signalleuchten) über eine Vielzahl von elektrischen Verbin­dungsleitungen mit der Steuervorrichtung verbunden ist.To operate the control devices, at least one operating device, such as a control panel, with a plurality of operating elements such as switches is provided. In addition, a plurality of display elements is generally required, with which the switching status of field devices, parameters of the control device and other information can be displayed. For the electrical functional sequence, it is necessary for each of the operating elements (control switch, pushbutton) and the display elements (signal lights) to be connected to the control device via a large number of electrical connecting lines.

Durch den Einsatz speicherprogrammierbarer Steuerungen ("SPS") lässt sich zwar der Aufwand vor allem bei den Steuer­geräten (Hilfsschütze, Relais, mechanische Zähler, Zeitre­lais, Blinkrelais und dergleichen) reduzieren, doch wird dadurch das Verdrahtungsproblem im Bereich zwischen Bedie­nungs-Elementen bzw. Anzeige-Elementen und Steuervorrichtung eher noch verstärkt. Je leistungsfähiger die Steuervorrich­tung ist, desto grösser und vielfältiger wird der Bedarf an Bedienungs-Elementen und Anzeige-Elementen. Für jedes dieser Elemente muss an der Steuervorrichtung (SPS) ein separater, also paralleler Eingang und ein paralleler Ausgang zur Verfü­gung gestellt werden. Dies führt zu hohem Kostenaufwand für das Verdrahten von Anzeige- und Bedienungs-Elementen, erschwert nachträgliche Modifikationen der Schaltanordnung und verhindert ausserdem, dass Bedienungs- und Anzeige-Ele­mente räumlich getrennt von der Steuervorrichtung angeordnet werden, ohne dass dadurch der Verdrahtungsaufwand ins Uner­messliche steigt.The use of programmable logic controllers ("PLC") can reduce the effort, especially for the control devices (contactor relays, relays, mechanical counters, timing relays, flashing relays and the like), but this does away with the wiring problem in the area between the operating elements and the display -Elements and control device rather reinforced. The more powerful the control device, the larger and more diverse the need for operating elements and display elements. For each of these elements, a separate, i.e. parallel input and a parallel output must be provided on the control device (PLC). This leads to high costs for wiring the display and operating elements, makes subsequent modifications of the switching arrangement difficult and also prevents the operating and display elements from being arranged spatially separate from the control device without the wiring expenditure increasing immeasurably.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden, insbesondere also ein Verfahren und eine Schal­tungsanordnung für eine programmierbare Steuervorrichtung zu schaffen, durch die auf optimal einfache Weise und mit gerin­gem Schaltungsaufwand und Platzbedarf die funktionsmässige Verbindung von Steuervorrichtung (SPS) und Bedienungs- bzw. Anzeige-Elementen hegestellt werden kann.The object of the invention is to avoid the disadvantages of the known, in particular to create a method and a circuit arrangement for a programmable control device, by means of which the functional connection of the control device (PLC) and the operating device can be carried out in an optimally simple manner and with little circuit complexity and space requirement. or display elements can be made.

Erfindungsgemäss wird dies in erster Linie mit einem Verfah­ren gemäss Anspruch 1 bzw. einer Schaltungsanordnung gemäss Anspruch 3 erreicht.According to the invention, this is achieved primarily with a method according to claim 1 or a circuit arrangement according to claim 3.

Anstelle der konventionellen Schalter- und Anzeige-Elemente mit direkter galvanischer Verbindung zur Steuervorrichtung wählt die Erfindung also ein Verfahren bzw. eine Schaltungs­anordnung, bei der der Zustand der Bedienungs-Elemente zyklisch abgefragt und die ermittelten Informationen zyklisch in Signalgruppen einem Schieberegister eingelesen werden. Nach Abschluss eines solchen Zyklus entspricht der Zustand jedes einzelnen Speichers des Schieberegisters dem Zustand des zugeordneten Bedienungs-Elements, so dass die Signale nach dem Einlesen in einem zweiten Zyklus parallel aus den einzelnen Speichern in ein Ergebnisregister mit einer ent­sprechenden Anzahl von Speicherplätzen übertragen werden kann. Die Ausgänge der Speicherplätze des Ergebnisregisters liegen eingangsseitig an den parallelen Steuer-Eingängen der programmierbaren Steuervorrichtung, so dass dort konstant an jedem Eingang ein Signal anliegt, welches dem Zustand eines zugeordneten Bedienungs-Elements entspricht. Durch laufende Uebertragung derartiger Signalgruppen und Zyklus-Wiederholung lässt sich ersichtlicherweise der Zustand des Ergebnisregi­sters immer derart aktualisieren, dass die SPS entsprechend der Stellung der Bedienungs-Elemente eingangsseitig ange­steuert wird. Dabei haben sich Zykluszeiten von z.B. 5 ms bis 10 ms bewährt. Je nach Anzahl der Bedienungs-Elemente und entsprechend der geforderten Uebertragungsgeschwindigkeit können dabei beliebig viele Schieberegister vorgesehen wer­den, von denen jedes eine bestimmte Anzahl bzw. eine bestimm­te Gruppe von Bedienungs-Elementen repräsentiert. Auf diese Weise wird sowohl der Schaltungsaufwand in der Bedienungsein­richtung als auch die Anzahl der Verbindungskabel zwischen SPS und Bedienungseinrichtung bzw. Anzeigeeinrichtung drastisch reduziert.Instead of the conventional switch and display elements with a direct galvanic connection to the control device, the invention therefore selects a method or a circuit arrangement in which the status of the operating elements is queried cyclically and the information determined cyclically can be read into a shift register in signal groups. After the completion of such a cycle, the state of each individual memory of the shift register corresponds to the state of the associated control element, so that the signals can be transferred in parallel from the individual memories into a result register with a corresponding number of memory locations in a second cycle after reading. The outputs of the memory locations of the result register are on the input side at the parallel control inputs of the programmable control device, so that there is a constant signal at each input which corresponds to the state of an assigned operating element. By continuously transmitting such signal groups and repeating the cycle, it is evident that the state of the result register can always be updated such that the PLC is controlled on the input side in accordance with the position of the operating elements. Cycle times of, for example, 5 ms to 10 ms have proven successful. Depending on the number of operating elements and the required transmission speed, any number of shift registers can be provided, each of which represents a certain number or a certain group of operating elements. In this way, both the circuit complexity in the operating device and the number of connecting cables between the PLC and the operating device or display device are drastically reduced.

Schieberegister und Ergebnisregister können als Zusatzgeräte für herkömmliche SPS ausgelegt und an dereren Parallel-Ein­gänge angeschlossen werden. Alternativ ist es selbstverständ­lich auch möglich, die Umwandlung der Signale in einer ent­sprechend ausgelegten SPS selbst vorzunehmen.Shift registers and result registers can be designed as additional devices for conventional PLCs and connected to their parallel inputs. Alternatively, it is of course also possible to carry out the conversion of the signals yourself in a suitably designed PLC.

In gleicher Weise sieht die Erfindung vor, die Ausgangs­signale der SPS für die Anzeige-Elemente seriell zu übertra­gen und in entsprechenden Registern umzuwandeln. Zum getakte­ ten Uebertragen und Einlesen der Signale ist ein Taktgeber vorzusehen, wobei zur Synchronisation der Uebertragung zwi­schen Anzeige-Einrichtung bzw. Bedienungs-Einrichtung und SPS eine Takt-Leitung vorzusehen ist. Es ist dabei zweckmässig, wenn die Bedienungs- und Anzeige-Einrichtung getrennte Spei­cher für die Bedienungs-Elemente und die Anzeige-Elemente aufweist.In the same way, the invention provides for the output signals of the PLC for the display elements to be serially transmitted and converted into corresponding registers. To the clocked A clock generator must be provided and the signals read in, a clock line being provided for synchronizing the transmission between the display device or operating device and the PLC. It is expedient if the operating and display device has separate memories for the operating elements and the display elements.

Die Erfindung ist im folgenden in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • Figur 1 die schematische Darstellung einer Schaltanlage mit einer Steuervorrichtung und einer Bedienungs- und Anzeige-Einrichtung,
  • Figur 2 die schematische Darstellung der Zusammenschaltung einer Bedienungs- und Anzeige-Einrichtung mit einer Steuervorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung,
  • Figur 3 ein Blockschaltbild zur Darstellung des Eingabe-­Schieberegisters und des Ergebnisregisters, und
  • Figur 4 ein Blockschaltbild zur Darstellung des Ausgabe­registers.
The invention is explained in more detail below in an exemplary embodiment with reference to the drawings. Show it:
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a switchgear assembly with a control device and an operating and display device,
  • FIG. 2 shows the schematic representation of the interconnection of an operating and display device with a control device with the features of the invention,
  • Figure 3 is a block diagram showing the input shift register and the result register, and
  • Figure 4 is a block diagram showing the output register.

Gemäss Figur 1 ist in einem nicht näher dargestellten Schalt­schrank 1 eine speicherprogrammierbare Steuervorrichtung 2 (SPS) vorgesehen. Die SPS steuert in bekannter Weise eine Anzahl von Leistungsschützen 4, die über eine Klemmleiste 5 mit nicht dargestellten Verbrauchern wie Lüftungsmotoren, Beleuchtungseinrichtungen und dergleichen verbunden sind. Motorschutzschalter 3 sind als Schutzeinrichtungen für Moto­ren vorgesehen.According to FIG. 1, a programmable logic control device 2 (PLC) is provided in a control cabinet 1 (not shown). The PLC controls a number of power contactors 4 in a known manner, which are connected via a terminal strip 5 to consumers, not shown, such as ventilation motors, lighting devices and the like. Motor protection switches 3 are provided as protective devices for motors.

Sicherungen 6 sind zur Absicherung der verschiedenen Strom­kreise vorgesehen.Fuses 6 are provided to protect the various circuits.

Die SPS 5 steuert in einer programmierbaren Weise die ver­schiedenen an die Klemmleiste 5 angeschlossenen Verbraucher- bzw. Feldgeräte 7.The PLC 5 controls the various consumer or field devices 7 connected to the terminal strip 5 in a programmable manner.

Eingangsseitig ist die SPS über eine Verbindungs-Leitung 8 (Datenbus) mit einer kombinierten Bedienungs- und Anzeige-­Einrichtung 9 verbunden. Die Bedienungs- und Anzeige-Einrich­tung 9 ist in der Tür 10 eines Schaltschrankes angeordnet, wie dies in Figur 1 schematisch angedeutet ist. Daneben kann ein Fernbedienungs-Tableau 9a vorgesehen sein.On the input side, the PLC is connected to a combined operating and display device 9 via a connecting line 8 (data bus). The operating and display device 9 is arranged in the door 10 of a control cabinet, as is indicated schematically in FIG. 1. In addition, a remote control panel 9a can be provided.

Wie aus der schematischen Darstellung in Figur 2 ersichtlich ist, besteht die Bedienungs- und Anzeige-Einrichtung 9 aus einer Mehrzahl von Bedien-Einrichtungen 9a und Anzeige-Ein­richtungen 9b. Jede der Bedien-Einrichtungen 9a weist beim Ausführungsbeispiel 8 Leuchtdrucktaster 11 als Bedien-Elemen­te auf. Jedem der Leuchtdrucktaster 11 kann eine bestimmte Funktion der SPS 2 bzw. eine Funktion eines der Feldgeräte 7 zugeordnet werden. Die Anzahl der Leuchtdrucktaster 11 pro Bedienungs-Einrichtung 9a und die Anzahl der Leuchtmelder 12 pro Anzeige-Einrichtung (9b) ist abhängig von der Komplexi­tät der Anlage und den Funktionen, welche die SPS 2 ausführen soll. Statt der Leuchtdrucktaster 11 können selbstverständ­lich beliebige andere Schaltelemente Anwendung finden.As can be seen from the schematic illustration in FIG. 2, the operating and display device 9 consists of a plurality of operating devices 9a and display devices 9b. In the exemplary embodiment, each of the operating devices 9a has 8 illuminated pushbuttons 11 as operating elements. A specific function of the PLC 2 or a function of one of the field devices 7 can be assigned to each of the illuminated pushbuttons 11. The number of illuminated pushbuttons 11 per operating device 9a and the number of illuminated indicators 12 per display device (9b) depends on the complexity of the system and the functions that the PLC 2 is to perform. Any other switching elements can of course be used instead of the illuminated pushbuttons 11.

Jede der Anzeige-Einrichtungen 9b weist gemäss Figur 2 sech­zehn Leuchtmelder 12 als Anzeige-Elemente auf. Die Leuchtmel­der 12 können dabei jeweils einem bestimmten Betriebszustand der SPS bzw. der Feldgeräte 7 zugeordnet sein. Die Bedien-­Einrichtungen 9a und die Anzeige-Einrichtungen 9b sind mit­tels einer nicht dargestellten Bus-Platine mit einer System­karte 13 verbunden, welche eine Schnittstelle 14 zum Anschluss der Leitung 8 aufweist. Die Leitung 8 weist acht Adern auf, wobei eine der Adern eine Taktleitung ist, mit welcher die Taktfrequenz der SPS mit der Taktfrequenz der Bedienungs- und Anzeige-Einrichtung synchronisiert wird.According to FIG. 2, each of the display devices 9b has sixteen indicator lights 12 as display elements. The indicator lights 12 can each be assigned to a specific operating state of the PLC or the field devices 7. The operating devices 9a and the display devices 9b are connected by means of a bus board, not shown, to a system card 13 which has an interface 14 for connecting the line 8. The line 8 has eight cores, one of the cores being a clock line with which the clock frequency of the PLC is synchronized with the clock frequency of the operating and display device.

Wie in Figur 3 schematisch dargestellt ist, sind jeweils vierundsechzig Leuchtdrucktaster 11 mit einer Anordnung 15 verbunden, in welcher jeweils Signale gespeichert werden, die der jeweiligen Position eines der Leuchtdrucktaster 11 ent­spricht. In der Frequenz des Takts, der auf der Leitung E0 zwischen der Anordnung 15 und einem Eingabe-Schieberegister 16 synchronisiert wird, werden in einem Abfrage-Zyklus auf einer Leitung 8a seriell alle Informationen übertragen, die in der Anordnung 15 gespeichert sind und einem Augenblicks­wert der Leuchtdrucktaster 11 entsprechen. Das Eingabe-Schie­beregister 16 wird dabei mit Daten über einen Eingang 17 gespeist. Wie angedeutet verfügt das Eingabe-Schieberegister 16 über vierundsechzig Speicherplätze C1 bis C64. Die über den Eingang 17 angelegten Daten werden im Takt der Taktlei­tung E0 in das Schieberegister 16 "geschoben", bis eine Datengruppe von vierundsechzig Informationen - entsprechend den Schaltstellungen der vierundsechzig Leuchtdrucktaster 11 - im Schieberegister 16 steht. Die Datenleitung 8a ist eine zusätzliche Leitung zu den mit E0 bis E5 gekennzeichne­ten Adern, welche die Schnittstelle 14 mit der SPS 2 verbin­den (Figur 2). Jede der Adern kann analog Figur 3 eine Anord­nung 15 mit einem Eingabe-Schieberegister 16 verbinden, so dass jeweils über eine Datenleitung die Informationen von vierundsechzig Bedienungselementen in die Speicherplätze eines Eingabe-Schieberegisters 16 eingelesen werden.As shown schematically in FIG. 3, sixty-four illuminated pushbuttons 11 are each connected to an arrangement 15, in which signals are stored which correspond to the respective position of one of the illuminated pushbuttons 11. In the frequency of the clock, which is synchronized on the line E0 between the arrangement 15 and an input shift register 16, all information stored in the arrangement 15 and an instantaneous value of the Illuminated pushbutton 11 correspond. The input shift register 16 is fed with data via an input 17. As indicated, the input shift register 16 has sixty-four memory locations C1 through C64. The data applied via the input 17 are "shifted" into the shift register 16 in time with the clock line E0 until a data group of sixty-four items of information - corresponding to the switching positions of the sixty-four illuminated pushbuttons 11 - is in the shift register 16. The data line 8a is an additional line to the wires labeled E0 to E5, which connect the interface 14 to the PLC 2 (FIG. 2). Analogously to FIG. 3, each of the wires can connect an arrangement 15 to an input shift register 16, so that the information from sixty-four operating elements is read into the memory locations of an input shift register 16 via a data line.

Wie in Figur 3 schematisch dargestellt sind die Leitungen E1 bis E5 ausserdem an eine Auswertungslogik 18 angeschlossen, die ebenfalls mit der Taktleitung E0 verbunden ist. Die Aus­wertungslogik 18 ermittelt jeweils den Beginn und das Ende der Uebertragung von Datengruppen auf der Leitung 8a. Sobald alle vierundsechzig Informationen in das Eingabe-Schieberegi­ster 16 eingelesen sind, stellt die Auswertungslogik 18 das Ende eines Uebertragungszyklus fest. Ueber eine Steuerleitung 19 wird der Eingang 20 eines Ergebnisregisters 21 ange­ steuert, welches nun parallel die an den Speicherplätzen C1 bis C64 des Eingabe-Schieberegisters 16 anstehenden Informa­tionen über parallele Verbindungsleitungen 22 übernimmt. Im Ergebnisregister 21 bleiben die übernommenen Informationen, welche den Schaltstellungen der Leuchtdrucktaster 11 entspre­chen, stehen. Sie werden über Ausgangsleitungen 23 an den Eingang der SPS 2 gelegt. Gleichzeitig beginnt ein neuer Transfer einer Gruppe von vierundsechzig Informationen über die Datenleitung 8a und den Eingang 17 in das Eingabe-Schie­beregister 16. Während der Zeit des Transfers bleibt im Ergebnisregister 21 die Information des vorangegangenen Zyklus gespeichert. Erst wenn das Schieberegister 16 während des Folgezyklus wieder eine vollständige Gruppe von vierund­sechzig Informationen übernommen hat, wird durch die Auswer­tungslogik 18 das Ergebnisregister 21 wieder angesteuert und der neue Datensatz wird über die Verbindung 22 parallel über­nommen. Aufgrund der hohen Taktfrequenz auf der Taktleitung E0 beträgt die Zykluszeit nur einige ms, so dass das Ergeb­nisregister 21 in sehr kurzen Zeitintervallen mit jeweils aktuellen Zustands-Informationen versorgt wird und am Eingang der SPS mit einer zu vernachlässigenden Verzögerung aktuelle Schaltdaten anliegen.As shown schematically in Figure 3, the lines E1 to E5 are also connected to an evaluation logic 18, which is also connected to the clock line E0. The evaluation logic 18 determines the start and the end of the transmission of data groups on the line 8a. As soon as all sixty-four information items have been read into the input shift register 16, the evaluation logic 18 determines the end of a transmission cycle. The input 20 of a result register 21 is indicated via a control line 19 controls which now takes over in parallel the information pending at the storage locations C1 to C64 of the input shift register 16 via parallel connecting lines 22. The adopted information, which corresponds to the switch positions of the illuminated pushbuttons 11, remains in the result register 21. They are connected to the input of the PLC 2 via output lines 23. At the same time, a new transfer of a group of sixty-four information via the data line 8a and the input 17 into the input shift register 16 begins. During the time of the transfer, the information from the previous cycle remains stored in the result register 21. Only when the shift register 16 has taken over a complete group of sixty-four pieces of information again during the subsequent cycle is the result register 21 actuated again by the evaluation logic 18 and the new data record is taken in parallel via the connection 22. Due to the high clock frequency on the clock line E0, the cycle time is only a few ms, so that the result register 21 is supplied with current status information at very short time intervals and current switching data are present at the input of the PLC with a negligible delay.

Selbstverständlich kann die Anzahl der Speicherplätze im Eingabe-Schieberegister 16 je nach Anforderungsprofil der Gesamtanordnung vergrössert oder verkleinert werden, und auch die Anzahl der Datenleitungen kann den Erfordernissen einer Anlage angepasst werden. Die Abfrage der Leuchtdrucktaster 11, die Zwischenspeicherung der Informationen und das Heraus­lesen in die Datenleitung 8a ist in bekannter Weise durch einen Mikroprozessor gesteuert und bedarf keiner näheren Erläuterung. Wichtig ist lediglich, dass über die Taktleitung E0 die Anordnung 15 und das Eingabe-Schieberegister 16 bzw. das Ergebnisregister 21 so synchronisiert werden, dass eine einwandfreie Zuordnung der Daten zum einzelnen Leuchtdruck­taster 11 und eine entsprechende "Ablage" in einem der Spei­ cherplätze des Eingabe-Schieberegisters 16 gewährleistet sind.Of course, the number of memory locations in the input shift register 16 can be increased or decreased depending on the requirement profile of the overall arrangement, and the number of data lines can also be adapted to the requirements of a system. The query of the illuminated pushbuttons 11, the temporary storage of the information and the reading out into the data line 8a is controlled in a known manner by a microprocessor and requires no further explanation. It is only important that the arrangement 15 and the input shift register 16 or the result register 21 are synchronized via the clock line E0 in such a way that a correct assignment of the data to the individual illuminated pushbutton 11 and a corresponding “filing” in one of the memories memory slots of the input shift register 16 are guaranteed.

Figur 4 zeigt ein Ausgabe-Schieberegister 24, welches an den Ausgängen der SPS 2 liegt, welche die Leuchtmelder 12 ansteuern. Bei konventionellen Anlagen ist jede der Ausgangs­leitungen 25 mit einem der Leuchtmelder 12 verbunden, während im vorliegenden Fall die Ausgangsleitungen 25 an den Eingän­gen der Speicherplätze des Schieberegisters 24 liegen. Analog den Uebertragungszyklen zu den Eingabe-Schieberegistern 16 bzw. dem Ergebnisregister 20 in Figur 3 wird das Ausgabe-­Schieberegister 24 über eine Taktleitung E0 und eine Steuer­leitung 26 von einer nicht dargestellten Steuerschaltung angesteuert. Im gleichen Uebertragungszyklus von 5 ms wie beim Eingabe-Schieberegister 16 wird das Ausgabe-Schiebere­gister 24 abgefragt, und die an den Leitungen 25 anstehenden Signale werden in serielle Datengruppen umgewandelt, welche über eine Datenleitung 8b an eine Anordnung 27 geleitet wer­den, in welcher die ankommenden Daten den einzelnen Leucht­meldern 12 zugeordnet und gespeichert werden. Die Uebertra­gung mit kurzen Zykluszeiten gewährleistet dabei, dass der Schaltzustand der Leuchtmelder 12 praktisch verzögerungsfrei mit den von der SPS an die Ausgangsleitungen 25 abgegebenen Signalen übereinstimmt. Die Umwandlung der über die Daten­leitung 8b seriell ankommenden Signale in parallel für die Ansteuerung der Leuchtmelder 12 zur Verfügung stehende Signale geschieht dabei vorzugsweise in der Anordnung 27 analog der Funktionsweise von Eingabe-Schieberegister 16 und Ergebnisregister 21. Wie in Figur 2, 3 und 4 gestrichelt angedeutet ist, sind die für die Datenumwandlung erforderli­chen Elemente, namentlich die Auswertungslogik 18, Eingabe-­Schieberegister 16, Ergebnisregister 21 und Ausgabe-Schiebe­register 24, in einem schematisch angedeuteten Eingangsteil 2a zusammengefasst, das Teil der SPS 2 ist. Selbstverständ­lich ist es auch denkbar, das Eingangsteil 2a als selbstän­diges Gerät mit eigener Spannungsversorgung etc. auszuführen und eine Verbindung mittels der Ausgangsleitungen 23 und 25 zu den entsprechenden Ausgängen bzw. Eingängen einer konven­tionellen SPS herzustellen.FIG. 4 shows an output shift register 24, which is located at the outputs of the PLC 2, which control the indicator lights 12. In conventional systems, each of the output lines 25 is connected to one of the indicator lights 12, while in the present case the output lines 25 are located at the inputs of the memory locations of the shift register 24. Analogous to the transmission cycles to the input shift register 16 or the result register 20 in FIG. 3, the output shift register 24 is driven by a control circuit (not shown) via a clock line E0 and a control line 26. In the same transmission cycle of 5 ms as for the input shift register 16, the output shift register 24 is queried, and the signals present on the lines 25 are converted into serial data groups which are passed via a data line 8b to an arrangement 27 in which the incoming ones Data are assigned to the individual indicator lights 12 and stored. The transmission with short cycle times ensures that the switching state of the indicator lights 12 corresponds practically without delay to the signals output by the PLC to the output lines 25. The conversion of the signals arriving in series via the data line 8b into signals available in parallel for the control of the indicator lights 12 is preferably carried out in the arrangement 27 analogously to the functioning of the input shift register 16 and result register 21. As shown in dashed lines in FIGS. 2, 3 and 4 is indicated, the elements required for the data conversion, namely the evaluation logic 18, input shift register 16, result register 21 and output shift register 24, are combined in a schematically indicated input part 2a, which is part of the PLC 2. Of course, it is also conceivable to design the input part 2a as an independent device with its own power supply, etc. and to establish a connection by means of the output lines 23 and 25 to the corresponding outputs or inputs of a conventional PLC.

Claims (6)

1. Verfahren zum funktionsmässigen Verbinden einer elektro­nischen, mit einem Datenspeicher versehenen, programmier­baren Steuervorrichtung (2) für die Haustechnik mit einer Mehrzahl von Bedienungs-Elementen (11) und/oder Anzeige-­Elementen (12), dadurch gekennzeichnet, dass die von den Bedienungs-Elementen (11) erzeugten Signale abgefragt und seriell in Signalgruppen über wenigstens eine Leitung (8a) in einem ersten Zyklus in ein mit einzelnen Spei­cherplätzen versehenes Schieberegister (16) eingelesen werden, dass nach dem Einlesen in einem zweiten Zyklus die Signale parallel aus den einzelnen Speicherplätzen des Schieberegisters (16) in ein Ergebnisregister (21) mit einer entsprechenden Anzahl von Speicherplätzen über­tragen werden, und dass die Steuereingänge der program­mierbaren Steuervorrichtung (2) durch die Ausgänge (23) der Speicherplätze des Ergebnisregisters (21) angesteuert werden.1. A method for the functional connection of an electronic, provided with a data memory, programmable control device (2) for domestic technology with a plurality of operating elements (11) and / or display elements (12), characterized in that the operating Elements (11) generated signals are queried and serially in signal groups via at least one line (8a) are read in a first cycle into a shift register (16) provided with individual memory locations that after reading in in a second cycle the signals are sent in parallel from the individual Storage locations of the shift register (16) are transferred to a result register (21) with a corresponding number of storage locations, and that the control inputs of the programmable control device (2) are controlled by the outputs (23) of the storage locations of the result register (21). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangssignale der programmierbaren Steuervorrich­tung (2) parallel an die Eingänge (25) eines mit einer Mehrzahl von Speicherplätzen versehenen Schieberegisters (24) gelegt werden, und dass die im Schieberegister (24) gespeicherten Informationen zyklisch als serieller Daten­satz an eine Anordnung (16) zum Ansteuern der Anzeige-­Elemente (12) geleitet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the output signals of the programmable control device (2) are applied in parallel to the inputs (25) of a shift register (24) provided with a plurality of memory locations, and that the information stored in the shift register (24) cyclically as a serial data record to an arrangement (16) for controlling the display elements (12). 3. Schaltungsanordnung für eine programmierbare Steuervor­richtung (2) für die Gebäudetechnik zur Steuerung von Feldgeräten (7) mit wenigstens einer Anzeige-Einrichtung (9b) zum Anzeigen einer Mehrzahl von Betriebszuständen und mit wenigstens einer Bedienungs-Einrichtung (9a) zum Durchführen einer Vielzahl von Bedienungsvorgängen, wobei die Steuervorrichtung parallele Bedienungseingänge (23) bzw. Anzeigeausgänge (25) zum Verbinden mit Bedienungs-­Elementen (11) der Bedienungs-Einrichtung (9a) bzw. mit Anzeige-Elementen (12) der Anzeige-Einrichtung (9b) auf­weist, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingänge (23) bzw. die Ausgänge (25) mit wenigstens je einer Anordnung (16, 21, 24) zum Umwandeln serieller Eingangsdaten in parallele Eingangsdaten für die Eingänge (23) bzw. zum Umwandeln paralleler Ausgangsdaten an den Ausgängen (25) in serielle Datengruppen verbunden sind.3. Circuit arrangement for a programmable control device (2) for building technology for controlling field devices (7) with at least one display device (9b) for displaying a plurality of operating states and with at least one operating device (9a) for Carrying out a large number of operating processes, the control device having parallel operating inputs (23) or display outputs (25) for connecting to operating elements (11) of the operating device (9a) or to display elements (12) of the display device ( 9b), characterized in that the inputs (23) and the outputs (25) each have at least one arrangement (16, 21, 24) for converting serial input data into parallel input data for the inputs (23) or for converting parallel ones Output data at the outputs (25) are connected in serial data groups. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­net, dass die Eingänge (23) der Steuervorrichtung (2) parallel mit den Ausgängen eines Ergebnisregisters (21) verbunden sind, dass die Speicherplätze des Ergebnisre­gisters parallel mit den Speicherplätzen eines Schiebe­registers (16) verbunden sind, dass der serielle Eingang (17) des Eingabe-Schieberegisters (16) über eine Daten­leitung (8a) mit dem Ausgang der Bedienungs- und Anzeige-­Einrichtung (9) verbunden ist, und dass eine Auswertungs­logik (18) zur zyklischen Ansteuerung des Ergebnisregi­sters (21) derart mit diesem verbunden ist, dass jeweils nach dem seriellen Einlesen eines Datensatzes in das Eingabe-Schieberegister (16) die Daten parallel in das Ergebnisregister (21) übernommen werden.4. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that the inputs (23) of the control device (2) are connected in parallel to the outputs of a result register (21), that the memory locations of the result register are connected in parallel to the memory locations of a shift register (16), that the serial input (17) of the input shift register (16) is connected to the output of the operating and display device (9) via a data line (8a), and that an evaluation logic (18) for the cyclical activation of the result register (21 ) is connected to it in such a way that after the serial reading of a data record into the input shift register (16), the data are transferred in parallel into the result register (21). 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangssignale der Steuervor­richtung (2) an die parallelen Eingängen eines Ausgabe-­Schieberegisters (24) gelegt sind, und dass der serielle Ausgang des Schieberegisters (24) über eine Datenleitung (8b) mit der Bedienungs- und Anzeige-Einrichtung (9) verbunden ist.5. Circuit arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that the output signals of the control device (2) are applied to the parallel inputs of an output shift register (24), and that the serial output of the shift register (24) via a data line (8b) is connected to the operating and display device (9). 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schieberegister (16, 24), das Ergebnisregister (21) und die Auswertungslogik (18) in einer Eingangsschaltung (2a) zusammengefasst sind, welche Bestandteil der Steuervorrichtung (2) ist.6. Circuit arrangement according to one of claims 3 to 5, characterized in that the shift registers (16, 24), the result register (21) and the evaluation logic (18) are combined in an input circuit (2a), which is part of the control device (2) is.
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