ESSEN (je) - Ein maschinenorientiertes BDE-System, das nicht zur Personalzeiterfassung eingesezt wird, sondern im wesentlichen technische Anforderungen abdeckt, hat die Essener Compac Computer-Automationstechnik GmbH + Co. Kommanditgesellschaft bei der Quarzwerke GmbH in Frechen bei Köln installiert. Laufzeiten und Betriebszustände von neun Anlagen müssen überwacht und aufgezeichnet werden. Protokolle erfassen Änderungen kumulierte und durchschnittliche Leistungen oder auch Verbrauchswerte.
Nicht nur in Frechen, sondern in zahlreichen Werken im In- und Ausland produzieren die Quarzwerke den Roh- und Hilfsstoff Quarz. Das Frechener Werk liefert Quarzsand für die Glas- und Gießereiindustrie sowie Quarzmehl verschiedener Körnung zur Herstellung von Scheuermitteln und speziellen Kunststoffen.
Maschinenbücher ad acta
Da die Nachfrage nach diesen Rohstoffen relativ konstant und der Durchsatz, gemessen an der Lagerkapazität für Fertigprodukte, relativ groß ist, ergibt sich die Notwendigkeit einer besonderes gleichmäßigen Produktion. Jede Störung oder Minderleistung einer Mahl- und Trockenanlage muß rechtzeitig erkannt und behoben werden.
Zu diesem Zweck wurden bisher Maschinenbücher geführt, aus deren Eintragungen die Leistungen und Verbrauchswerte der Anlagen berechnet wurden. Wegen der Langsamkeit des Verfahrens, der Fehleranfälligkeit und Manipulationsmöglichkeit entschloß man sich, ein computergesteuertes BDE-System zu installieren. Dabei mußte das neue System folgende Anforderungen erfüllen:
- Verzögerungslose Erfassung und Protokollierung des Betriebszustandes aller Anlagen.
- Automatische Erstellung von Sicht-, Tages- und Monatsberichten.
- Jederzeitige Auskunftsmöglichkeit über die aktuelle Leistung des Betriebes.
- Möglichkeit des späteren Ausbaus der Datenerfassungsanlage zu einer Produktionssteuerung.
Das in Frechen realisierte System spezialisierter Mikrorechner zur Datenerfassung, einer genormten Datenübertragung und eines universellen Minicomputers zur Datenauswertung deckt, wie Compac behauptet, diese Anforderungen ab und ist zudem ausbaufähig. Im einzelnen werden folgende Signale verarbeitet:
- 16 digitale Inputs, die das Ein-, Um- oder Ausschalten einer Anlage anzeigen und sofort bearbeitet werden müssen;
- 112 digitale Inputs, die den Status der Anlagen beschreiben und bei Bedarf zur Verfügung stehen müssen;
- neun Zählimpulse, die als Output der Waagen zur Leistungsmessung herangezogen werden;
- drei analoge Inputs in Form von 020 mA Stromschleifen für die Ermittlung des Brennstoffverbrauchs.
Bei dieser Anzahl von Signalen und Meßwerten wählte man den Weg der Konzentration, und die betreffende Aufgabe übernahm das Compac-Mikrocomputersystem "CMS-80" und das Softwarepaket "Standardunterstation".
Telegramm-Stil
Beim CMS-80 handelt es sich um ein 2-Bus-System mit der Motorola 6800 als CPU. Die Erfassungs-Software besteht aus einem parametrierbaren Programmsystem mit unabhängig voneinander ablaufenden Moduln, die, falls nötig, über gemeinsame Speicherbereiche miteinander kommunizieren. Die Datenübertragung zu und vom übergeordneten Rechner wird standardmäßig durch eine modifizierte LSV2-Prozedur abgewickelt. Es besteht jedoch die Möglichkeit, auch andere Prozeduren wie etwa HDLC einzusetzen.
Nach einem eingangs dem übergeordneten Rechner übermittelten "Restart"-Telegramm erhält das Erfassungssystem ein "Initialisierungs"-Telegramm und ist betriebsbereit.
Bei der Übertragung von Digitalzuständen werden jeweils 16-Bit zu einem Kanal zusammengefaßt. Diese 16-Bit werden in der Form von vier Hexadezimalzeichen seriell übertragen und auf der Empfängerseite wieder zusammengesetzt.
Eine weitere Telegrammart erzeugt ein digitales Ausgabesignal. Zur direkten Ansteuerung von Signallampen kann diese Ausgabe auch blinkend erfolgen.
Wenn mit einem speziellen Telegramm zu einem analogen Kanal obere und untere Grenzwerte definiert worden sind, so wird ein spontanes Telegramm immer dann übertragen, wenn der analoge Wert diese Grenze über- oder unterschreitet. Ebenso wird ein Telegramm dabei erzeugt, wenn sich der Wert wieder im gültigen Bereich befindet.
65 000-Sekunden-Zyklus
Ein weiterer Modul des Softwarepakets betrifft die analoge Ausgabe. Das dazugehörige Telegramm ist praktisch identisch mit dem einer analogen Eingabe, nur wird es jetzt vom übergeordneten Rechner an das Erfassungssystem geschickt. Bei der ebenfalls möglichen zyklischen Eingabe können sowohl digitale als auch analoge Kanäle einer Zykluszeit zugeordnet werden: Nach dem Ablauf einer Zykluszeit (sie kann für jeden Kanal verschieden sein und zwischen einer und 65 000 Sekunden betragen) erfolgt automatisch eine Ausgabe. Schließlich kann die Software eine 16Bit-Gruppe von Digitaleingängen als Zähler definieren. Die maximale Zählrate beträgt 60 pro Sekunde.
Der von Compac ausgesuchte Minicomputer-Typ: Texas Instruments 990/10 - erledigt folgende Aufgaben:
1. Empfang und Plausibilitätskontrolle von Meldungen des Mikrorechners.
2. Abfragen der relevanten Signale durch Kommunikation mit dem Mikro.
3. Abspeichern einer Protokollzeile bei jedem Ein-, Um- und Ausschalten einer Produktionsanlage.
4. Erstellen von Schicht-, Tages- und Monatsprotokollen zu festen Zeiten auf dem Matrixdrucker.
5. Bildschirmdarstellung des aktuellen Maschinenzustands zu jeder beliebigen Zeit.
Eine der Kundenforderungen bestand auch darin, bestehende Programme am Ort zu pflegen und, wenn nötig, weiterentwickeln zu, können.
Aus diesem Grund wurde ein Rechner mit einem plattenorientierten Echtzeit-Betriebssystem ausgewählt. Compac: Durch seine Eigenschaft erlaubt dieses System alle Aktivitäten wie Editieren, Compilieren etc. ohne Störung des laufenden BDE-Btriebes.