DipI.-Ing. Joachim Ehrig, Hamburg

 

Einsatz von Prozessrechnern zur Steuerung von Förderanlagen

Employment of process computers for controlling conveying Systems

 Emploi de calculateurs industriels pour Ia commande

d'installations de manutention

 

Beim Einsatz von Förderanlagen kommt der Steuerung und Überwachung des Materialflusses und der Anlagenteile durch Prozessrechner eine immer größere Bedeutung zu. Wegen des hohen Aufwandes für die Programmerstellung (Software) wird oft versucht, durch Standardisierungsmaßnahmen die Programme mehrfach für ähnliche Problemlösungen einzusetzen.

In dem folgenden Beitrag wird zunächst erläutert, welche Techniken angewandt werden, um dieses Ziel zu erreichen. Wir gehen davon aus, dass eine Software-Paket-Lösung hier wegen der Verschiedenartigkeit der Förderanlagen nicht in Frage kommt. Das Programmsystem wird vielmehr aus einzelnen Modulen aufgebaut, die die geforderten Steuerungs- und Überwachungsfunktionen ausführen. Zur Erstellung dieser Programmmodule wird die Förderanlage in funktionelle Komponenten zerlegt. Diese Komponenten kommen als Bausteine in den meisten Förderanlagen vor, deshalb können dafür Standardmodule entwickelt werden.

Im zweiten Abschnitt wird der Aufbau einer Förderanlage aus der Sicht der Prozesssteuerung dargestellt. Die verschiedenen Anlagenkomponenten werden auf technische Bauele­mente reduziert, die elektrische Signale vom Prozessrechner empfangen oder zum Prozessrechner senden. Der dritte Abschnitt beschreibt den Aufbau der Datenbasis und des Anwenderprogramm-Systems. Es wird gezeigt, wie der funktionelle Gesichtspunkt des Anwenders und der technische Gesichtspunkt des Anlagenbauers die Gestaltung des modularen Programmsystems bestimmen. Die erarbeiteten Erkenntnisse werden dann am Beispiel der Steuerung einer Postbeutel­ Sortieranlage erläutert.

Im letzten Abschnitt wird die Rechnerkonfiguration dargestellt, die wegen der geforderten Ausfallsicherheit als Doppelrechnersystem ausgeführt ist.

 Aufbau der Förderanlage

 Der Aufbau der Förderanlage kann also aus zwei Blickrichtungen betrachtet werden, die die Ausführung der Anlage beeinflussen. Dies sind der funktionelle Gesichtspunkt des Anwenders und der technische Gesichtspunkt des Konstrukteurs.

 Der Anwender stellt die Anforderung, eine bestimmte Materialmenge in einer vorgegebenen Zeit von der Materialaufgabestelle zu einer Materialabgabestelle zu transportieren. Wie diese Aufgabe technisch bewältigt wird, ist für ihn als Benutzer erst in zweiter Linie interessant. Für ihn sind das Mengengerüst und die Taktzeiten des technischen Prozesses von Bedeutung.

Für den Konstrukteur besteht die Förderanlage aus physikalischen Komponenten, die so beschaffen und angeordnet sind, dass die Funktionsanforderungen des Benutzers erfüllt werden. Die Organisation des Betriebes und Wartung der Anlage ist für den Konstrukteur weniger wichtig als für den Betreuer. Er muss aber dafür Sorge tragen, dass die Anlage bedient werden kann und im Störungsfall die Fehlersuche und Fehlerbeseitigung erleich­tert werden. Zu diesem Zweck müssen die Zustände der physikalischen Komponenten durch elektrische Signale angezeigt werden. Die Statussignale werden von Schaltern, Kontakten, Thermofühlern, Fotozellen usw. abgeleitet. Diese Signale beeinflussen wiederum die Ausgabe von Meldungen, Protokollen und Steuerungssignalen, die die physikalischen Komponenten wie Förderer, Weichen, Abwürfe usw. über Schütze ein- und ausschalten oder durch Magnetspulen aktivieren oder deaktivieren. Die technischen Bauelemente, die den physikalischen Komponenten zugeordnet sind, werden über Ein- oder Ausgangskanäle mit dem Prozessrechner verbunden.

Bei komplexen und weitverzweigten Förderanlagen wird der besseren Übersicht wegen die Gesamtanlage in Teilsysteme untergliedert. Ein Teilsystem enthält mehrere physikalische Komponenten, die funktionell eine Teilaufgabe des Transportproblems erledigen.

 Die Strukturierung der Förderanlage wird durch die vorher genannten betriebsmäßigen und technischen Gesichtspunkte beeinflusst. Je mehr lnformationen der Betriebsleiter über den technischen Prozess fordert, desto feiner muss die Anlage vom Konstrukteur unterteilt werden und desto höhere Anforderungen werden damit an den Prozessrechner und das Programmsystem gestellt.

 Aufbau des Programmsysteme

Die Grundlage für den Aufbau des Programmsystems bildet das Anlagenmodell, das im Speicher des Prozessrechners abgebildet ist. Im Anlagenmodell müssen die funktionellen und technischen Gesichtspunkte berücksichtigt werden. Dieser Speicherbereich wird als Datenbasis des Anlagenmodells bezeichnet.

Den Teilsystemen und physikalischen Komponenten der realen Anlage entsprechen im Modell die logischen Teilsysteme und Kom­ponenten. Die technischen Bauelemente werden auf Datenelemente abgebildet. Die Abbildung geschieht in der Weise, dass den Strukturelementen einzelne Speicherberei­che (Wörter, Bytes oder einzelne Bits) im Rechnerspeicher zugewiesen werden. Die Zustände der realen Anlage werden in diesen Speicherplätzen vermerkt.

Mit der Datenbasis verknüpft sind die Anwenderprogramme der Zielsteuerung, der technischen Überwachung und der Kommunikation des Bedienungspersonals. Neben den Anwenderprogrammen enthält das Programmsystem ein Programmpaket, das als Betriebssystem bezeichnet wird. Dieser Modul koordiniert die um die Betriebsmittel des Prozessrechners konkurrierenden Anwenderprogramme. Das Betriebssystem ist rechnerspezifisch und ist vom Anwendungsfall unabhängig.

 Nach den vorangegangenen Ausführungen ergibt sich der Aufbau des Programmsystems. Die Anwenderprogramme können die Informationen der Daten­basis lesen und verändern. Die Betriebsmittel des Rechners werden von diesen Programmen über das Betriebssystem angefordert. Die Schnittstelle zwischen der Rechner-Hardware und dem Software-System bilden die Ein- und Ausgangskanäle, über die die technischen Bauelemente ihre Signale senden oder empfangen.

Die Anwenderprogramme sind modular aufgebaut. Für jeden Typ einer logischen Komponente existiert ein Grundmodul, von dem die Funktionsmodule angesteuert werden. Die Funktionsmodule führen die Steuerungs­ und Überwachungsalgorithmen aus, die durch Statussignale aus dem technischen Prozess oder durch Kommandos des Operators veranlasst werden. Die Anzahl der Funktionsmodule wird im wesentlichen durch die Struktur der Anlage und damit von der Anzahl der Ein- und Ausgangskanäle bestimmt.

Ein weiterer Parameter ist die Komplexität der Steuer- und Überwachungsalgorithmen, die in einzelnen Funktionsmodulen realisiert werden. Die Modularität der Operatorkommunikation wird durch die Syntax der Kommandosprache und die Anzahl der Kommandos bestimmt.

Die Strukturierung der Förderanlage beeinflusst auch die Anzahl der Bezeichnungen, die für die Teilsysteme, Komponenten und Bauelemente eingeführt werden. Diese Bezeichnungen gehen in die Datenbasis, Kommandos, Meldungen und Protokolle ein.

 Die in den vorangegangenen Kapiteln abgeleiteten Grundsätze wurden bei der Realisierung eines Programmsystems für eine Postbeutelsortieranlage angewandt. Die Funktion der Förderanlage, die Postbeutel über sechs Etagen verteilen muss, wird von einer Power­and-Free- und einer Kreisförderanlage mit sechs Einzelkreisförderern bewältigt.

 Funktion der Kreisförderanlage

 In einer Zwischenetage befinden sich die Aufhängeplätze für die Kreisförderer, zu denen über eine Bandanlage Postbeutel geschickt werden. Die Postbeutel werden in die Gehänge der Kreisförderer eingeklemmt und die zugehörigen Postleitzahlen über die Tastaturen eingegeben. Falsch oder nicht codierte Säcke werden am ersten Abwurfausge­klinkt und von Hand erneut dem Codierplatz zugeführt. Die mit einer gültigen Postleitzahl versehenen Beutel werden zu den Zügen oder Postautos im oberen Parterre gebracht, wo sie an den entsprechenden Rutschen oder Wagenboxen abgeworfen werden. Ein Abwurf wird jedoch nur dann aktiviert, wenn die vorgesehene Rutsche ausgeklappt oder der Wagen positioniert ist und der Abwurf nicht als defekt gekennzeichnet ist. Die an solchen Abwürfen nicht ausgeklinkten Beutel werden am Ende der Kreisförderer vom Zwangsabwurf aus dem Gehänge gelöst. Wenn der Sack an diesem Abwurf nicht abfällt, so wird der Kreisförderer automatisch gestoppt.

Bei fünf Kreisförderern sind die Abwürfe mit verschiebbaren Rutschen gekoppelt, die so angebracht sind, dass beim Ausfall einer Rutsche die Nachbarrutsche an die Stelle der defekten geschoben werden kann. Der erste Abwurf dieser Förderer auf dem Bahnsteig-Niveau ist ohne Rutsche ausgerüstet. An ihm können im Notfall die Postbeutel für andere Züge abgeworfen werden, wenn die Abwurfbedingungen erfüllt und der Abwurf durch Betätigen des Schlüsselschalters freigegeben wird.

An den 43 Abwürfen des sechsten Kreisförderers werden die Postsäcke über Wagenboxen oder festen Tischen ausgeklinkt.

Die über den Boxen angebrachten Abwürfe funktionieren als Multiabwürfe, d.h. wenn ein Beutel für den ersten einer Reihe von Abwürfen bestimmt ist, und unter diesem Abwurf steht keine Wagenbox, oder dieser Abwurf ist als defekt markiert, so wird der Sack am nächsten Abwurf ausgelöst, wenn die Abwurfbedingungen erfüllt sind. Es ist jedoch auch möglich, alle Abwürfe als Einzelabwürfe anzusteuern.

Funktion der P & F-Förderanlage

 Die P & F-Kreisförderanlage hat die Aufgabe, die Postbeutel von den Aufhängestellen im oberen Parterre, in der ersten, dritten und vierten Etage des Postgebäu des zu den Zielorten zu transportieren, die sich im Magazin der dritten Etage, über den Aufhängestellen der Einzelkreisförderer, an der Nordseite des oberen Parterres, im ersten und im sechsten Saal befinden. An den Aufhängeplätzen im oberen Parterre und in der ersten Etage werden die Nummern der Gehänge gelesen, die Postbeutel festgeklemmt und die zugehörigen Postleitzahlen über die Tastatur eingegeben. Wenn die Postleitzahl gültig ist, wird die Zange vom nachfolgenden Förderer erfasst und wegtransportiert. In der dritten und vier­ten Etage werden die Postbeutel von Hand entlang eines Kreisförderers in die Zangen eingehängt. An einem Ende dieses Förderers ist eine Codierstation angebracht. Bei gültigen Postleitzahlen und Zangennummern werden die Gehänge dort aus den Kreisförderem geschleust und der Anlage zur weiteren Verteilung übergeben. Die Zangen, denen ungültige Postleitzahlen zugeordnet sind, werden zur Codierstelle zurückgeführt.

Die Verteilung der Postbeutel zu den Zielorten geschieht mit Hilfe von Weichen, Sperren sowie Auf- und Abwärtsförderern. Wenn ein Postbeutel seinen Bestimmungsort erreicht hat, so wird eine eventuell gegebene Abwurfbedingung überprüft, und wenn diese erfüllt ist, wird der Abwurf aktiviert. Der Abwurf im oberen Parterre dient auch als Notabwurf für die P & F-Anlage. An ihm werden alle Postsäc­ke abgeworfen, denen keine Postleitzahl zugeordnet ist oder die sich beim Aktivieren eines Abwurfes nicht aus dem Gehänge gelöst haben. Den Abwürfen über den Einze­kreisförderern und an der Nordseite des obe­ren Parterres können Alternativabwürfe zugeordnet werden, d.h., wenn an einem Ab­wurf die Aktivierungsbedingung nicht erfüllt ist, dann wird versucht, den Postbeutel am nachfolgenden Alternativabwurf auszuklinken. Eine nicht erfüllte Aktivierungsbedingung bewirkt, dass die Zange durch die P & F ­Anlage gesteuert und erneut dem Zielabwurf angeboten wird.

Ein Sonderfall unter den Zielorten der Postbeutel ist das Magazin in der dritten Etage. Hierhin werden von den Aufhängestellen alle Postbeutel geschickt, für die zur Zeit des Aufhängens noch kein Zug oder Postauto bereitsteht. Wenn der Zug dann eingelaufen ist, werden die entsprechenden Stränge des Magazins geöffnet, und die Beutel werden zu den vorgesehenen Abwürfen geleitet. Sollten in den geöffneten Strängen auch Beutel sein, für die noch kein Zug vorhanden ist, so werden diese Beute zum Magazinzurückgeführt. Aus dem Leerzangenspeicher im oberen Parterre werden leere Zangen automatisch zu den Aufhängestellen geführt, so dass ein kon­tinuierlicher Arbeitsrhythmus an den Codier­stellen gewährleistet ist. Außerdem kann durch ein Kommando eine' bestimmte Zahl von Leerzangen aus dem Speicher abgezo­gen werden.

 Physikalische Komponenten, Teilsysteme und technische Bauelemente

 Um einen Eindruck von den Steuerungs- und Überwachungsfunktionen des Programmsystems zu vermitteln, werden die vom Prozessrechner kontrollierten physikalischen Komponenten aufgelistet. Die folgenden Komponenten sind an Ein- oder Ausgangskanäle des Rechners angeschlossen:

 

35 Stck. Aufwärtsförderer

9 Stck. Abwärtsförderer

6 Stck. Kreisförderer

5 Stck. Riemenförderer

2 Stck. Bandförderer

6 Stck. Einzelkreisförderer

99 Stck. Staumelder und Fotozellen

78 Stck. verschiebbare Beutelabwürfe

81 Stck. festinstallierte Beutelabwürfe

13 Stck. Sperren

17 Stck. Verteilungsweichen

8 Stck. Zusammenführungsweichen

10 Stck. Codierungs-Tastaturen

16 Stck. Lesestationen

11 Stck. Taktgeneratoren

7 Stck. Schleusen

3 Stck. Versorgungsspannungstafeln

1500 Stck. codierte Gehänge

 

Die gesamte Anlage ist in 17 Teilsysteme unterteilt. In zehn Teilsystemen befinden sich Aufgabeplätze und Codierstationen; vier in der Power-and-Free-Anlage und sechs bei den Einzelkreisförderern. In fünf Teilsyste­men der P&F-Anlage sind ein oder mehrere Abwürfe installiert. Die sechs Teilsysteme der Einzelkreisförderer sind zusammen mit 78 verschiebbaren und 48 festen Beutelabwürfen ausgerüstet.

Von den technischen Bauelementen werden wegen der großen Zahl nur die eines Kreisför­derers hier angegeben:

Motorhauptschalter

Umschalter Automatik

Überlastschutzschalter

Spannstation

Thermofühler

Motorschützkontakt

Druckluftwächter

Schleusenkontakt

Drehmomentstütze

Kettenlängung

Staumelder

 Datenbasis

 Die Datenbasis wurde in einem zusammenhängenden Speicherbereich eingerichtet. Die logischen Teilsysteme und Komponenten belegen je nach Typ ein bis zehn Speicherplätze. Jeder logischen Einheit ist ein Statuswort zugeordnet, das die binären Datenelemente enthält. Nichtbinäre Datenelemente sind z.B. Codenummern, Statistik- und Betriebsstundenzähler. Die Datenbasis ist so strukturiert, dass vom logischen Teilsystem ausgehend, über die logischen Komponenten auf die Datenelemente zugegriffen werden kann. Der umgekehrte Weg ist ebenfalls möglich.

Die logischen Teilsysteme, die Komponenten und die Datenelemente sind mit eindeutigen Namen bezeichnet, über die der Operator per Kommando die zugehörigen Datenbasen an­sprechen kann. Bei Mitteilungen an den Operator gibt das Programmsystem den Namen der betroffenen Einheit im Meldungstext an. Neben dem Anlagenmodell enthält die allge­meine Datenbasis sieben Tabellen, in denen den Code-Nummern, die über die Tastaturen eingegeben werden, die Zielorte zugeordnet sind. Diese Tabellen können während des Betriebes manipuliert oder auch vollständig ausgetauscht werden. Ferner befindet sich in der Datenbasis eine Tabelle zur Zuordnung der Gehängenummer zum Eingabecode.

 Anwenderprogramme

Programme der Zielsteuerung:

Für die Zielsteuerung wurden folgende Funktionsmodule entwickelt:

Förderer starten und stoppen, Verteilungsweichen schwenken, Einzelabwurf mit Lesestation aktivieren und deaktivieren, Abwurf in einer Taktstrecke aktivieren und deaktivieren, Speicherstrang füllen, leeren oder gleichzeitig füllen und leeren, Codenummern eingeben:

Aufgabeplatz mit Einzelzuführung der Gehänge, Aufgabeplatz mit kontinuierlicher Zuführung der Gehänge (Kreisförderer), Aufgabeplatz für Gehänge, die keine Codenummer haben (Einzelkreisförderer), Lesestation für codierte Gehänge, Sperre öffnen oder schließen, Taktstrecken steuern, Verschiebung von Abwürfen. Zu diesen Funktionsmodulen gehören Unterfunktionen, die folgende Nebenbedingungen berücksichtigen:

Defekte:

automatischer Defekt,

manueller Defekt,

Notaus-Defekt,

Defekt durch Spannungsabschaltung,

Konstantsetzen von Abwürfen und Vertei­lungsweichen,

Materialstau auf den Schienen,

Zwangsabwürfe,

ausgeklappte Rutschen,

gefüllte Förderbänder,

vorhandene Wagenboxen,

leere Gehänge,

gefüllte und leere Speicherstränge.

 

Programme der technischen Überwachung:

Die Funktionsmodule dieses Programmpakets überwachen folgende Komponenten:

Förderer,

Verteilungsweichen,

Zusammenführungsweichen,

Abwürfe,

Taktgeneratoren und Taktstrecken,

Speicherstränge,

Staumelder,

Schleusen,

Versorgungsspannungstafeln.

 

Die Zykluszeiten der einzelnen Funktionsmo­dule können variiert werden, und die Startbedingungen werden durch Unterfunktionen überprüft.  Folgende  Nebenbedingungen werden berücksichtigt:

Teilsystem ein- oder ausgeschaltet, Komponenten defekt oder nicht defekt, Stau gemeldet oder nicht gemeldet.

Programme der Operator-Kommunikation:

Der Operator kommuniziert mit der Förderanlage mit Hilfe von Kommandos, die die Funktionsmodule der Operator-Kommunikation in Signale an die Anlage oder Anfragen an die Datenbasis umsetzen.

Die Akzeptanz der Steuerung einer Förderan­lage durch die Betriebs- und Wartungsmann­schaft wird im wesentlichen durch den Be­triebskomfort bestimmt. Im vorliegenden An­wendungsfall sind über dreißig Kommandofunktionen implementiert, die es gestatten, die über weite Entfernungen verteilte Anlage zu steuern und zu überwachen.

Die Kommandostruktur (Syntax) ist folgen­dermaßen aufgebaut: Am Anfang des Kom­mandos steht das ~Einladungszeichen~, das besagt, dass das Kommunikationssystem auf Operator-Eingabe von der Tastatur wartet. Dann folgt der Funktions­code, der durch Angabe einer Unterfunktion variiert werden kann. Funktionscode und Va­riante werden durch ein Komma getrennt. Nach einem weiteren Separator (Leerzeichen) können Parameter angegeben werden. Die Anzahl der Parameter variiert zwischen null und sechs. Den Abschluss des Komman­dos bildet das Wagenrücklauf-Zeichen. Bei Syntaxfehlern wird das Kommando mit einem Fehlerkommentar abgewiesen. Akzeptierte Kommandos werden mit einem Einladungs­zeichen quittiert. Folgt auf ein Einladungszei­chen ein Wagenrücklauf oder verstreicht eine zu lange Zeit zwischen der Eingabe zweier Zeichen, so geht das Kommunikationssystem vom Kommando- in den Protokoll-Modus über. Angeforderte Protokolle und Meldun­gen des Überwachungssystems werden in diesem Modus ausgeschrieben. Anstelle der einzelnen Kommandos werden hier nur die Kommando-Klassen aufgeführt und kurz be­schrieben:

 Postbetriebsmäßige Kommandos

Diese Kommandos dienen zum Starten und Stoppen der Teilsysteme und zum Stoppen des Beutelabzugs aus dem Magazin. Das Magazin kann durch Kommando in einen Zustand gebracht werden, in dem nur Post­beutel aus dem Magazin abgezogen werden können, ohne dass neue Säcke eingespeichert werden. Eine Funktion, die das gleichzeitige Leeren und Füllen der Magazinstränge erlaubt, ist ebenfalls möglich. Ferner gibt es einen Funktionsmodul, der das Leeren nach einem bestimmten Kriterium, z.B. Zugnummer, erlaubt.

Zu dieser Kommandoklassegehören auch die Funktionen, mit deren Hilfe die Zuordnung der Code-Nummern (Postleitzahlen) zu den Zielorten geändert werden kann. Mit einem Kommando kann eine ganze Tabelle vollständig oder teilweise verändert werden. Außerdem gibt es Funktionen, die es gestatten, einer Code-Nummer einen bestimmten Ziel­ort und einem Zielort bestimmte Code-Nummern zuzuordnen.

 

Computer-Kommandos

Mit diesen Kommandos lassen sich Funktionen des Rechnersystems initialisieren. Z.B. ist es möglich, den Protokollausdruck abzubrechen, eine bestimmte Zeit lang zu unterdrücken oder die letzten Systemmeldungen zu wiederholen. Eine Funktion erlaubt es, Datum mit Uhrzeit und Jahr zu setzen. Ferner gibt es Funktionen, die die verschiedensten Statistikzähler auf Null setzen.

  Anfrage- und Manipulations-Kommandos

Die Kommandos dieser Klasse erlauben den Status der Teilsysteme, des Rechnersystems und der logischen Komponenten abzufragen und als Meldung anzuzeigen. Unter gewissen Bedingungen können die Datenelemente der logischen Komponenten auf zugelassene Werte gesetzt werden. Eine Reihe von Kom­ponenten lässt sich mit Hilfe dieser Funktionen als defekt markieren, wodurch sie am Steuerungsprozess nicht mehr teilnehmen. Die Defektmarkierungen können durch ein anderes Manipulations-Kommando wieder aufgehoben werden.

 

Protokoll-Kommandos

Die Protokoll-Kommandos verschaffen dem Betriebsleiter einen Überblick über die För­deranlage. Jedes Teilsystem wird aufgelistet und angegeben, ob das System in Betrieb ist, einen Defekt oder Warnungszustand enthält. Ein Protokoll über ein einzelnes Teilsystem zeigt außerdem Teilsystemzustand die defekten und mit Warnungszuständen behafteten Komponenten an. Ferner kann von jeder logischen Komponente ein Zustandsprotokoll angefordert werden. In zehn verschiedenen Protokollen werden die Komponenten aufge­führt, deren ausgewählte Zustände identisch sind. So erhält der Operator z. B. in einem Protokoll alle Komponenten aufgelistet, die einen Defekt haben. Statistikprotokolle geben Auskunft über die Betriebsstundenzähler der Förderermotoren und die verteilten Post­beutel. Neben den totalen Statistikzählern für die Teilsysteme und einige markante Abwür­fe, existieren Zähler für jeden Abwurf und jede Code-Nummer. Für das besonders ausge­dehnte System der P&F-Anlage wird auch die Unterwegs-Statistik geführt, in der die Post­beute zwischen der Aufgabestelle und dem Abwurfbereich vermerkt sind. Ein spezielles Statistikprotokoll wird von den acht Spei­chersträngen des Magazins erstellt, in dem neben den totalen Zählern für die Stränge die Zähler für 13 Zugnummern enthalten sind. Zu dieser Klasse rechnen auch Kommandos, die die Zuordnung von Code-Nummern zu Zielor­ten aus einer bestimmten aktuellen Sortier­tabelle in Protokollform angeben.

 Wartungs-Kommandos

Diese Kommandos sind ein nützliches Hilfsmittel für die Wartungstechniker~ wenn im Fehlerfall physikalische Komponenten über­prüft werden müssen. Damit können Signale in wählbaren Zeitintervallen an die Kompo­nenten gelegt und die Änderungen registriert werden. Defekte Komponenten, die durch diese Funktionen gesteuert werden, werden in den Meldungstexten besonders gekennzeichnet, so dass anhand der Protokolle sofort erkannt wird, dass die betreffende Komponente vom Wartungsteam untersucht wird.

 Rechnerkonfiguration

Da die beschriebene Förderanlage nicht ohne Prozessrechner gesteuert werden kann, wird zur Erhöhung der Ausfallsicherheit das Rechnersystem als Doppelrechner­system im Master/Slave-Verbund ausgeführt. Der Master-Rechner hat die Kontrolle über den technischen Prozess und schreibt die Datenbasis im Sekundenrhythmus auf die Platte. Über eine Verbindung mit dem Slave-Rechner wird diesem vom Master zyklisch mitgeteilt, dass der Masterrechner fehlerlos arbeitet. Wenn der zweite Slave-Rechner nach einer bestimmten Zeit diese Meldung nicht erhält, dann übernimmt er automatisch die Kontrolle über die Förderanlage und lädt die Datenbasis von dem Hintergrundspeicher in den eigenen ein. Neben der automatischen Übernahme kann ein Master-Slave-Wechsel vom Operator durch Kommando ausgelöst werden. Der Rechnerwechsel wird durch eine Meldung angezeigt. Zur Eingabe von Kom­mandos und zur Ausgabe von Protokollen und Meldungen dient ein Fernschreiber. Es besteht auch die Möglichkeit, das Prozessrechnersystem online mit einem übergeordneten Leitrechner zu koppeln, von dem dann alle Kommando-Eingaben ausgehen und der die Protokolle und Meldungen empfängt. Das Umschalten vom Fernschreiber zum Leitrechner und umgekehrt geschieht durch ein Kommando, das entweder am Leitrechner oder Fernschreiber eingegeben wird.

 Zusammenfassung

Die Grundlage für die Programme zur Steuerung von Förderanlagen durch Prozessrechner bildet das vom Anwender und Konstrukteur festgelegte Anlagenmodell. Die angeführte Strukturierung der Anlage ist bei komplexen Fördersystemen die Voraussetzung für ein effektives Betriebsverhalten. Die phy­sikalischen Komponenten mit den zugehöri­gen technischen Bauelementen sind maßge­bend für die Anzahl der Ein- und Ausgangska­näle des Prozessrechners und bestimmen so­mit auch die Auswahl des Rechnersystems. Außerdem kann aus dieser Struktur die Namensgebung für die Komponenten und Bauelemente abgeleitet werden, die für Betriebsübersicht, Fehlermeldung und -beseitigung bis hin zur Ersatzteilhaltung erforderlich ist. Ferner beeinflusst diese Strukturierung den Aufbau der Datenbasis des Anlagenmodells im Rechner. Die Anwenderprogramme werden als Funktionsmodule aufgebaut, die die geforderten Steuer- und Überwachungsalgorithmen ausführen. Die Funktionsmodule sind abhängig von den logischen Komponenten und den Anforderungen, die an sie gestellt werden. Die Module sind als verbale Flussdiagramme dokumentiert und beschrieben und können von Softwarespezialisten auf allen Prozessrechnern implementiert werden. Nach diesen Grundlagen ist das beschriebene Anwendungsbeispiel einer Postbeutelsortieranlage realisiert worden. Bei diesem weitverzweigten und komplexen Fördersystem mit seinen 3000 Statussignalen und 4ooSteuersignalen ist der Einsatz eines Prozessrechners notwendig. Zur Erhöhung der Ausfallsicherheit ist das Rechnersystem als Doppelrechner ausgeführt, in dem beim Ausfall des Master-Rechners der Slave-Rechner die Kontrolle automatisch übernimmt.

  

Sonderdruck aus ,, fördern + heben" 1/82, Vereinigte Fachverlage Krausskopf - Ingenieur Digest, Mainz