DE29514502U1 - Plug-in card for a computer - Google Patents
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Description
'95 G S 8 5 S'95 G S 8 5 S
BeschreibungDescription
Steckkarte für einen RechnerPlug-in card for a computer
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckkarte für einen Rechner, mit Anschlußkontakten zum Rechner.The present invention relates to a plug-in card for a computer, with connection contacts to the computer.
Steckkarten für Rechner, insbesondere für PC, sind allgemein bekannt, z.B. in Form von Grafikkarten, Controllerkarten, Multimediakarten usw.Plug-in cards for computers, especially for PCs, are well known, e.g. in the form of graphics cards, controller cards, multimedia cards, etc.
Ebenfalls bekannt ist, einen PC an eine handelsübliche speicherprogrammierbare Steuerung anzukoppeln, wobei der PC dann als Programmiergerät und/oder als Bedien- und Beobachtungseinheit benutzt wird.It is also known to connect a PC to a commercially available programmable logic controller, whereby the PC is then used as a programming device and/or as an operating and monitoring unit.
Ferner sind Steckkarten für PC bekannt, welche eine Schnittstellenschaltung beinhalten, so daß Peripherieeinheiten einer speicherprograiranierbaren Steuerung an den PC anschließbar 0 sind. Mittels der Peripherieeinheiten kann der PC dann einen technischen Prozeß kontrollieren und steuern. Diese Schnittstellenschaltungen koppeln aber den PC selbst direkt an die Peripherieeinheiten an. Die Rechenleistung und auch die Kommunikation mit den Peripherieeinheiten muß also vom PC selbst erbracht werden. Bei einer Fehlfunktion des Rechners ("Abstürzen, Hängenbleiben") oder wenn der Rechner zu lange in einer Schleife verweilt, ist daher die Kontrolle des technischen Prozesses nicht mehr gewährleistet. Ein derartiger Zustand ist aber aus Gründen der Betriebsicherheit des technischen Prozesses nicht tolerierbar.Furthermore, plug-in cards for PCs are known which contain an interface circuit so that peripheral units of a programmable logic controller can be connected to the PC. The PC can then use the peripheral units to monitor and control a technical process. However, these interface circuits connect the PC itself directly to the peripheral units. The computing power and also the communication with the peripheral units must therefore be provided by the PC itself. If the computer malfunctions ("crashes, freezes") or if the computer remains in a loop for too long, control of the technical process is no longer guaranteed. However, such a situation is not tolerable for reasons of operational reliability of the technical process.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Steckkarte für einen Rechner zu schaffen, mittels derer Peripheriebaugruppen und damit auch ein technischer Prozeß an 5 den Rechner anschließbar sind, wobei dennoch eine EntkopplungThe object of the present invention is to create a plug-in card for a computer, by means of which peripheral modules and thus also a technical process can be connected to the computer, while still allowing decoupling
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des Rechners von der Kontrolle des technischen Prozesses gewährleistet ist.of the computer is guaranteed by the control of the technical process .
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf der Steckkarte eine Zentraleinheit einer modular aufgebauten speicherprogrammierbaren Steuerung angeordnet ist und daß die Zentraleinheit eine mit den Steckanschlußkontakten verbundene Programmierschnittstelle und mindestens eine Peripherieschnittstelle zum Anschließen von Peripherieeinheiten an die Zentraleinheit aufweist.The problem is solved in that a central unit of a modular programmable logic controller is arranged on the plug-in card and that the central unit has a programming interface connected to the plug-in connection contacts and at least one peripheral interface for connecting peripheral units to the central unit.
Es wird also eine vollständige, vom Rechner unabhängige Zentraleinheit auf der Steckkarte angeordnet, so daß der Rechner selbst keine Steuerungsaufgaben mehr übernimmt. Die Abarbeitung des Steuerungsprogramms ist daher völlig unabhängig von dem Funktionieren des Rechners.A complete central unit, independent of the computer, is therefore placed on the plug-in card, so that the computer itself no longer takes on any control tasks. The processing of the control program is therefore completely independent of the functioning of the computer.
Die Unabhängigkeit der Kontrolle des technischen Prozesses wird noch weiter vervollständigt, wenn die Steckkarte eine 0 eigene, von der Stromversorgung des Rechners unabhängige Stromversorgung für die Zentraleinheit aufweist.The independence of the control of the technical process is further enhanced if the plug-in card has its own power supply for the central unit, independent of the power supply of the computer.
Wenn die Programmierschnittstelle als busfähige Schnittstelle ausgebildet ist und mit einem nach außen geführten Steckan-Schluß verbunden ist, ist nicht nur eine Kommunikation zwischen der Zentraleinheit und dem Rechner, sondern auch mit anderen an den Steckanschluß angeschlossenen Komponenten möglich. Insbesondere ist möglich, daß der Rechner und/oder die Zentraleinheit mit anderen Zentraleinheiten kommunizie-0 ren.If the programming interface is designed as a bus-capable interface and is connected to an external plug connection, communication is possible not only between the central unit and the computer, but also with other components connected to the plug connection. In particular, it is possible for the computer and/or the central unit to communicate with other central units.
Wenn zwischen den Steckanschlußkontakten zum Rechner einerseits und der Programmierschnittstelle und dem nach außen geführten Steckanschluß andererseits eine Schnittstellen-Schaltung angeordnet ist, wird der Rechner von Kommunikationsaufgaben entlastet. Darüber hinaus ist es möglich, dieIf an interface circuit is arranged between the plug-in contacts to the computer on the one hand and the programming interface and the external plug-in connection on the other hand, the computer is relieved of communication tasks. In addition, it is possible to
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Schnittstellenschaltung als festverdrahtete Schaltung auszuführen. Hierdurch wird gegenüber einer Software-Lösung ein erheblicher Geschwindigkeitsvorteil· erzielt.Interface circuitry is to be implemented as a hard-wired circuit. This provides a significant speed advantage over a software solution.
Wenn die Programmierschnittsteile als Schnittstelle zur Übertragung von Differenzsignalen ausgebildet ist, ist die Signalübertragung besonders störungsfest. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Programmierschnittstelle gemäß Anspruch 3 als busfähige Schnittstelle ausgebildet ist und mit einem nach außen geführten Steckanschluß verbunden ist.If the programming interface is designed as an interface for transmitting differential signals, the signal transmission is particularly resistant to interference. This is particularly advantageous if the programming interface is designed as a bus-capable interface according to claim 3 and is connected to an external plug connection.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel. Dabei zeigt:Further advantages and details emerge from the following described embodiment. It shows:
FIG 1 eine Steckkarte für einen Rechner.FIG 1 a plug-in card for a computer.
Gemäß FIG 1 ist auf einer Steckkarte 1 für einen Personal Computer (PC) die vollständige Zentraleinheit 2 einer modularen speicherprogrammierbaren Steuerung angeordnet. Der Aufbau der Zentraleinheit 2 ist dabei völlig konventionell. Beispielsweise könnte die Zentraleinheit einer speicherprogrammierbaren Steuerung vom Typ Siemens S5-100 implementiert sein.According to FIG 1, the complete central unit 2 of a modular programmable logic controller is arranged on a plug-in card 1 for a personal computer (PC). The structure of the central unit 2 is completely conventional. For example, the central unit of a programmable logic controller of the type Siemens S5-100 could be implemented.
Aufgrund des 1:1 übernehmbaren Aufbaus einer bekannten, bereits existierenden Zentraleinheit erübrigen sich nähere Ausführungen zum Aufbau der Zentraleinheit 2. Es wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Zentraleinheit 2 - in Übereinstimmung mit bereits vorhandenen Zentraleinheiten - eine Programmierschnittstelle 3, eine Peripherieschnittstelle 4 sowie eine Schnittstelle 5 zum Anschließen von dezentralen Peripherieeinheiten aufweist.Due to the fact that the structure of a known, already existing central unit can be adopted 1:1, further details on the structure of the central unit 2 are unnecessary. However, it is expressly pointed out that the central unit 2 - in accordance with already existing central units - has a programming interface 3, a peripheral interface 4 and an interface 5 for connecting decentralized peripheral units.
Über die Peripherieschnittstelle 4 sind Standard-Peripherieeinheiten der modularen speicherprogrammierbaren Steuerung an die Zentraleinheit 2 anschließbar. Über die Schnittstelle 5Standard peripheral units of the modular programmable logic controller can be connected to the central unit 2 via the peripheral interface 4. Via the interface 5
sind dezentrale Peripherieeinheiten mittels eines Feldbusses, z.B. des PROFIBUS, an die Zentraleinheit 2 anschließbar. Über die angeschlossenen Peripherieeinheiten (zentral oder dezentral) ist die Zentraleinheit 2 dann in der Lage, einen technischen Prozeß zu kontrollieren.Decentralized peripheral units can be connected to the central unit 2 using a field bus, e.g. PROFIBUS. The central unit 2 is then able to control a technical process via the connected peripheral units (central or decentralized).
Die Programmierschnittstelle 3 ist über die Schnittstellenschaltung 6 mit Steckanschlußkontakten 7 zum PC verbunden. Die Steckanschlußkontakte 7 stellen eine allgemein bekannte Schnittstelle zum PC dar, entsprechend z.B. der allgemein bekannten ISA-Definition. Auch bezüglich der Steckanschlußkontakte 7 sind daher nähere Erläuterungen nicht erforderlich. The programming interface 3 is connected to the PC via the interface circuit 6 with plug-in connection contacts 7. The plug-in connection contacts 7 represent a generally known interface to the PC, corresponding, for example, to the generally known ISA definition. Further explanations are therefore not required with regard to the plug-in connection contacts 7.
Die Programmierschnittstelle 3 ist vorteilhafterweise eine busfähige Schnittstelle. In diesem Fall ist es nämlich möglich, auf der Steckkarte 1 einen nach außen geführten Steckanschluß 8 anzuordnen, welcher mit der Programmierschnittstelle 3 - und selbstverständlich auch der Schnittstellenschaltung 6 - verbunden ist. Hierdurch sind an den Steckanschluß 8 weitere Geräte, z.B. andere Zentraleinheiten von anderen speicherprogrammierbaren Steuerungen oder weitere PC anschließbar. Aus Gründen der Sicherheit der Signalübertragung ist die Programmierschnittstelle vorteilhafterweise als Schnittstelle zur Übertragung von Differenzsignalen, z.B. gemäß der RS 485-Norm, ausgebildet.The programming interface 3 is advantageously a bus-capable interface. In this case, it is possible to arrange an external plug connection 8 on the plug-in card 1, which is connected to the programming interface 3 - and of course also to the interface circuit 6. This means that other devices, e.g. other central units of other programmable logic controllers or other PCs, can be connected to the plug connection 8. For reasons of signal transmission security, the programming interface is advantageously designed as an interface for transmitting differential signals, e.g. in accordance with the RS 485 standard.
Eine Kommunikation zwischen der Zentraleinheit 2 und dem PC, in den die Steckkarte 1 einzustecken ist, ist nur für die Programmierung der Zentraleinheit 2, den Test des von der Zentraleinheit 2 abgearbeiteten Steuerprogramms sowie bei der in Betriebnahme der Zentraleinheit 2 erforderlich. Ferner können, falls das von der Zentraleinheit 2 abgearbeitete Steuerungsprogramm dies vorsieht, die Zentraleinheit 2 und der PC auch während der Abarbeitung des Steuerungsprogramms zu Bedien- und Beobachtungszwecken miteinander kommunizieren.Communication between the central unit 2 and the PC into which the plug-in card 1 is to be inserted is only required for programming the central unit 2, testing the control program processed by the central unit 2 and when commissioning the central unit 2. Furthermore, if the control program processed by the central unit 2 allows this, the central unit 2 and the PC can also communicate with each other for operating and monitoring purposes while the control program is being processed.
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Für die Abarbeitung des Steuerungsprogramms durch die Zentraleinheit 2 selbst hingegen ist keinerlei Kommunikation mit dem PC erforderlich. Die Zentraleinheit 2 arbeitet also völlig unabhängig vom PC und den auf dem PC ablaufenden Programmen. Insbesondere beeinflußt nicht einmal ein Hardware-Reset des PC die Abarbeitung des Steuerungsprogramms durch die Zentraleinheit 2 .However, for the central unit 2 itself to process the control program, no communication with the PC is required. The central unit 2 therefore works completely independently of the PC and the programs running on the PC. In particular, not even a hardware reset of the PC affects the processing of the control program by the central unit 2.
Bei entsprechender Auslegung der Steckkarte 1 können die Zentraleinheit 2 und die Schnittstellenschaltung 6 selbstverständlich über die Steckanschlußkontakte 7 zum PC mit Strom versorgt werden. In diesem Fall ist noch eine Restabhängigkeit der Zentraleinheit 2 vom PC dadurch gegeben, daß das Abschalten des PC auch ein Abschalten der Zentraleinheit bewirkt. Vorteilhafterweise ist daher auf der Steckkarte 1 eine eigene, von der Stromversorgung des Rechners unabhängige Stromversorgung 9 angeordnet, welche über den Steckanschluß 10 und die Leitungen 11 und 12 mit einer externen Stromquelle, z.B. dem 220V-Netz verbindbar ist. Die Leitungen 11 und 12 sind mittels des Schalters 13 mit seinen Schaltkontakten 13',13" unterbrechbar. Bei einem derartigen Aufbau der Stromversorgung ist die Kontrolle des technischen Prozesses sogar unabhängig von einem Ausschalten des PC. Zentraleinheit 2 und PC sind also völlig voneinander entkoppelt, auch bezüglich ihrer Stromversorgung.If the plug-in card 1 is designed accordingly, the central unit 2 and the interface circuit 6 can of course be supplied with power via the plug-in connection contacts 7 to the PC. In this case, there is still a residual dependency of the central unit 2 on the PC in that switching off the PC also causes the central unit to switch off. It is therefore advantageous to have a separate power supply 9 on the plug-in card 1, which is independent of the computer's power supply and can be connected to an external power source, e.g. the 220V network, via the plug-in connection 10 and the lines 11 and 12. The lines 11 and 12 can be interrupted using the switch 13 with its switching contacts 13', 13". With such a power supply design, the control of the technical process is even independent of switching off the PC. The central unit 2 and the PC are therefore completely decoupled from one another, including with regard to their power supply.
Claims (5)
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