186023. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés real-time adatfeldolgozó és irányító rendszernek az irányított bernedezéshez történő illesztésére
186023 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés real-time adatfeldolgozó és irányitó rendszernek az irányított berendezéshez történő illesztésére, különösen galvanikusan leválasztott egyedi eszközöktől származó jelzések fogadására, a ki- és bemenő jelek változásának ellenőrzésére és hibajelzésére. Az ipari automatizálásban típusfeladat az egyedi eszközök (pl. relék, mágneskapcsolók stb.) vezérlése, illetve egyedi érzékelők (mikrokapcsolók^helyzetérzékelők stb.) jeleinek fogadása. Ezeket a feladatokat korábban elektromos vezérlőszekrényekben, főleg jelfogók segítségével oldották meg, majd a PLC-k (programable logic controller = programozható logikai vezérlő) terjedtek el az ilyen jellegű feladatok megoldására. A számítástechnika behatolása az ipari automatizálás területeire már régebben megkezdődött. Ennek a folyamatnak a kiszélesedése, főleg a mikroprocesszorok megjelenésének köszönhető. Azokon a területeken, ahol a számítástechnika alkalmazásra kerül (pl. NC szerszámgép vezérlések), a fent említett megoldásokat felül kell vizsgálni. A régi vezérlőszekrények elavultak, az autonóm PLC jellegű eszközök alkalmazása pedig gazdaságilag és műszakilag két esetben indokolható: ha a feladat megoldására önmagában alkalmas, vagy ha a feladat olyan nagyságú, hogy az egyébként alkalmazott mikro- (esetleg mini-) gép kapacitása nem elegendő. A találmány célja olyan kapcsolási elrendezés kialakítása, amely alkalmas realtime (valós idejű adatfeldolgozó és irányító rendszer központi számító egységének az irányított berendezéshez történő illesztésére olyan esetekben, amikor az adatfeldolgozó és irányító rendszer központi számító egységének, mely általában egy mikroszámítógép, a kapacitása elegendő az egyedi eszközök vezérlésére, és nincs szükség egy logikailag és fizikailag elkülönített eszköz, pl. egy programozható logikai vezérlő alkalmazására. A találmány feladata ennek megfelelően olyan kapcsolási elrendezés kialakítása, amelynek alkalmazásával információfeldolgozó real-time rendszerekbe azoktól idegen elemek, pl. érintkezők, kapcsolók, mágneskapcsolók, lámpák stb. illeszthetők. A feladat két egymástól lényegében különálló, bár logikailag többszörösen összefüggő részből áll: egyedi eszközök vezérlése és egyedi jelek fogadása. Megoldásunkban a be- és kimeneti jelek közötti logikai kapcsolatok nem jelennek meg, mert ezek megvalósítását a központi számító egységre, pontosabban az azon futó programokra kívánjuk bízni. A fenti feladatot olyan kapcsolási elrendezés létrehozásával oldottuk meg, amely az irányító rendszer központi számító egységének az adatbemenetére, adatkimenetére, hibamegszakítás bemenetére, változás-megszakítás bemenetére, magas prioritású hibamegszakítás bemenetére, órajelkimenetére, címkimenetére és bemenetére csatlakozó adatátviteli csatornát, annak változás-megszakítás bemenetére csatlakozó összehasonlító egységet, hibamegszakítás bemenetére csatlakozó figyelő egységet, magas prioritású hibamegszakítás bemenetére csatlakozó ellenőrző áramkört, adatbemenetére csatlakozó bemeneti tároló egységet, adat kimenetére csatlakozó kimeneti tároló egységet és ellenőrző memóriát tartalmaz, ahol az összehasonlító egység bemenetére a bemeneti tároló egység kimenete, a figyelő egység bemeneteire az összehasonlító egység kimenete, illetve az adatátviteli csatorna adatkimenete van csatlakoztatva, az ellenőrző áramkör bemeneteire a kimeneti tároló egység kimenete, il- 5 letve az ellenőrző memória kimenete van csatlakoztatva: a bemeneti tároló egység bemenetére illesztő egység, a kimeneti tároló egység kimenetére pedig kimeneti egység van csatlakoztatva, amelynek tiltó bemeneté a figyelő egység kimenetével van összekötve; az irányított berendezés bemenetére, illetve kimenetére az illesztő egység bemenete, illetve a kimeneti egység kimenete csatlakoztatható. Előnyös, ha a kimeneti egység kimenet-tiltó áramkörből, illesztő és meghajtó áramkörből, valamint '= ezekkel összekötött galvanikus leválasztó és szintillesztő egységből áll. Előnyös továbbá, ha az illesztő egység optikai csatolóból, ahhoz csatlakoztatott késleltetőbői és jelformából áll. Megoldásunkban tehát a központi számító -J egység számára a ki- és bemenetek egy-egy tárolóegység formájában vannak ábrázolva, amelyeket központi sínen keresztül bitenként lehet kezelni. Az irányított berendezés felé kiadandó állapotok a kimeneti tároló egységbe, illetve az ellenőrző memóriába kerül' nek a központi számító egység adatsínjén keresztül kapott parancs hatására. A kimeneti tároló egység tartalmát optoelektronikus csatolással közvetlenül az irányított berendezés felé adjuk ki, és ugyanakkor tartalmát ciklikusan összevetjük az ellenőrző memóriában lévő információval. Ha ezek nem egyeznek meg, akkor a találmány szerinti kapcsolási elrendezés azonnal tiltja saját működését és hiba-jelzést ad a központi számító egység felé. A kimeneti egység valamennyi kimenete tiltható a kapcsolási elrendezés hibája esetén, illetve a központi számító egység utasítására. Az irányított berendezésről érkező bejövő jeleket a kapcsolási elrendezés ciklikusan tárolja, és egy-egy bemenő jel megváltozása esetén ezt megszakítással jelzi a központi számító egységnek. Ha a megszakítást nem követi a központi számító egység beavatkozása, akkor a kapcsolási elrendezés hiba-megszakítást ad az üzemi jelzésektől magasabb prioritási szinten, és a fenti hiba szituációhoz hasonlóan tiltja saját működését. A megoldást tehát a következő tulajdonságok jellemzik: — egy központi számító egység szabványos sínrendszerén keresztül vezérelhető; — zajos ipari környezetből származó egyedi digitá:0 lis bemenetek fogadására alkalmas, és azokat galvanikusan leválasztja; — egyedi eszközöket digitális állapotait képes vezérelni galvanikusan leválasztott erősítőin (szint illesztő egységein) keresztül; — mind a bemenetek, mind a kimenetek állapotait belső tárolókban képezi le, így a központi számító egység az adatfeldolgozás során csak tárolókkal kell foglalkozzék és nem lát el harwarde kezelést; — a bemenetek állapotait folyamatosan figyeli, és -0 azok közül bármelyik megváltozása esetén megszakítással jelzi ezt a központi számító egységnek, így mentesíti azt a ciklikus lekérdezés feladatától; — figyeli a központi számító egység reagálását a fent említett megszakításra, és ha annak intézkedése 2
