DE2435706A1 - Informations-anzeigesystem - Google Patents

Description

Informations-Anzeigesystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Informations-Anzeigesystem, insbesondere für die Regelung industrieller Prozesse, mit einem Sichtgerät zur Darstellung der Information.

Bei der Regelung industrieller Prozesse ist es allgemein üblich, eine große Anzeigetafel vorzusehen, auf welcher eine große Anzahl von den Prozeß regelnden Instrumenten sowie zugeordnete Ablese-

en

vorrichtung vorgesehen sind, die von einem Bedienungsmann überwacht und betätigt werden müssen, um den Prozeß in geeigneter Weise zu regeln. Da einerseits die industriellen Anlagen immer größer geworden sind und andererseits die Regelungssysteme in zentralen Schaltwarten zusammengefaßt wurden, hat sich der Betrag der für eine geeignete Regelung notwendigerweise anzuzeigenden Information erheblich vergrößert. Der Bedienungsinann ist daher gezwungen, eine sehr große Anzahl von den Prozeß betreffenden Daten zu verarbeiten, um die geeigneten Maßnahmen für die Steuerung des 'Prozesses zu ergreifen.

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Mit der Einführung der digitalen Prozeßregelung industrieller Prozesse und der Einführung neuer, kompakter Anzeigevorrichtungen, z.B. Kathodenstrahlröhren, ist es technisch und wirtschaftlich möglich geworden, von der herkömmlichen, großen Anzeigetafel mit Instrumenten abzukehren und eine zentrale Anzeige- und Regelwarte in Form eines Sichtgerätes zu schaffen. Ein solches Sichtgerät ist beispielsweise in der Zeitschrift "Control Engineering", Dezember 1965, auf den Seiten 77 bis 83, beschrieben. Die Darstellung der Information auf einem Bildschirm erlaubt dem Bedienungsmann im Vergleich zu einer Schalttafel mit Instrumenten eine bessere Übersicht über die angebotenen Daten und eine bessere gedankliche Verarbeitung derselben, über eine Schaltertastatur, die in einen pultförmigen Tisch des Sichtgerätes eingelassen ist, kann der Bedienungsmann auf den zu regelnden Prozeß Einfluß nehmen. Bei den bekannten, mit einem Sichtgerät arbeitenden Informations-Anzeigesystemen hat es sich herausgestellt, daß oftmals mehr Information angeboten wird als der Bedienungsmann verarbeiten kann, bzw. daß notwendige und wünschenswerte Daten gerade nicht angezeigt werden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Informations-Anzeigesystem der eingangs genannten Art so zu verbessern und auszubauen, daß die Kommunikation zwischen Bedienungsmann und Anzeigesystem in optimaler Weise ermöglicht wird. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellen,, wird die Erfindung im folgenden näher er-.läutert. Es zeigen:

Figur 1 ein Sichtgerät mit Bedienungssteuerpult; Figur 2 ein Schema zur Erläuterung der Wirkungsweise des Sichtgerätes;

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Figur 3 einen Bildschirm des Sichtgerätes mit einer darauf erscheinenden Übersichtsinformation; Figur 4 einen Bildschirm mit einer dargestellten Einzelinformation ·,

Figur 5 den Bildschirm gemäß Figur 4 mit einem dargestellten Ausschnitt aus der Einzelinformation; Figur 6 den Bildschirm gemäß Figur 4 mit einer Darstellung des zeitlichen Verlaufes einiger Daten der Einzelinformation und Figur 7 ein Blockdiagramm für die Schaltung des Anzeigesystems.

Figur 1 zeigt eine Bedienungskonsole 1 für die überwachung und Regelung industrieller Prozesse. Die Konsole 1 weist drei Kathodenstrahlröhren 2, 4 und 6 auf, wobei jeder Röhre ein Satz handbetätigter Schalter zugeordnet ist. Diese Schalter und die später noch zu beschreibenden Schalter der Konsole können Kipphebel- oder Druckknopfschalter sein bzw. sie können als kapazitive bzw. auf dem Halleffekt basierende Näherungsschalter ausgeführt sein. Es sei ferner vermerkt, daß die Schalter in einer vor den Bildschirmen angeordneten Platte angebracht sind, wobei die Platte aus durchsichtigem Material besteht, um dem Bedienungsmann den Blick auf die Kathodenstrahlröhren zu gestatten, wenn er einen Schalter in Verbindung mit der dargestellten Information betätigt. Im dargestellten Beispiel sind zwei Reihen von Schaltern 8 und 10 in vertikalen Anordnungen auf entgegengesetzten Seiten der Kathodenstrahlröhre 2 angeordnet. Gleiche vertikale Schalteranordnungen 12, 14 und 16, 18 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Bildröhren 4 und 6 angeordnet. Jede der Bildröhren 2,4 und 6 weist ferner eine horizontale Schalteranordnung 20, 22 und 24 auf, wobei diese Schalter unterhalb der zugeordneten Bildröhre angeordnet sind. Eine weiterhin vorgesehene Tastatur besteht aus einer horizontalen Anordnung von Schaltern, wobei zwei Reihen übereinander angeordnet sind. Die Tastaturen 26,28 und 30 sind vorgesehen, um den Bedie-

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nungsmann in die Lage zu versetzen, hinsichtlich der verschiedenen auf den Bildschirmen dargestellten Prozeßparameter korrigierend einzugreifen.

Die Konsole gemäß Figur 1 unterscheidet sich von herkömmlichen

Konsolen in zwei wichtigen Punkten. Zum ersten ist die auf den zu j steuernden Prozeß bezogene dargestellte Information in Zonen an- ; geordnet, und die Darstellungsformate weisen eine vorgegebene Beziehung zueinander auf. Zum zweiten ist die dargestellte Information durch den Bedienungsmann zugänglich, indem dieser die Schalteranordnungen betätigt, wobei diese Schalteranordnungen in räumlicher Beziehung zu der dargestellten Information stehen. Die Anordnung der Schalter in räumlicher Zuordnung zu den Bildschirmen vereinfacht und verbessert die Arbeitsmöglichkeiten des Bedienungsmannes, indem sie einen Zugriff zu der gewünschten Information und den Daten erlauben. Als Folge davon besteht für den Bedienungsmann keinerlei Erfordernis, irgendwelche komplizierten Kennzeichnungsschlüssel zu verwenden oder mit zusätzlichen Einrichtungen, z.B. einem Lichtstift zu arbeiten, um Zugriff zu der : gewünschten Information zu gewinnen. . !

Die drei Bildschirme 2, 4 und 6 der Konsole "!vermitteln drei ; untereinander in Beziehung stehende Informationen. Im einzelnen ergibt der mittlere Bildschirm 4 eine Ubersichtsdarstellung der Prozeßbedingungen. Die auf dem Bildschirm 4 gegebene Übersicht über den Gesamtprozeß ist eine konzentrierte und vereinfachte Darstellung gleichzeitiger Messungen vieler Prozeßbedingungen eines dynamischen Prozesses. Diese Messungen sollen hier als Daten bezeichnet werden und können typischerweise Messungen von Temperaturen ,Drücken, Durchflußmengen, chemischer Analysen usw. sein. Der Bildschirm 6 auf der rechten Seite der Konsole 1 erlaubt eine Darstellung von Einzelinformationeh, welche durch den Bedienungsmann aufgrund seiner Beobachtungen auf dem die Ubersichtsinformation darstellenden Bildschirm 4 angefordert werden können. Der Bildschirm 2 auf der linken Seite der Konsole 1 ist für die Dar-

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stellung eines Alarmzustandes innerhalb des überwachten industriellen Prozesses vorgesehen.

In einem industriellen Prozeß muß jede der vielen Prozeßvariablen innerhalb eines vorgegebenen Wertebereiches gehalten werden. Die Bereiche sind hierbei so gewählt, daß sie einen geeigneten Ablauf des zu überwachenden Prozesses gewährleisten. Das Hauptziel des Bedienungsmannes besteht darin, den gerade ablaufenden Prozeß daraufhin zu überwachen, daß sich die Prozeßvariablen innerhalb dieser vorgegebenen Bereiche halten und, wenn notwendig, in korrigierender Weise auf den Prozeß Einfluß zu nehmen. Der typische Datenumfang, das heißt die Sammlung von Meßwerten innerhalb des zu überwachenden und zu regelnden Prozesses kann Daten von mehreren Tausend Meßstellen innerhalb des Prozesses umfassen. Somit besteht das Hauptproblem darin, diese Datenrnenge in einer solchen Weise zu ordnen, daß der Bedienungsmann zunächst nur die wichtigsten Daten für eine schnelle Übersicht über die Prozeßparameter während des normalen Prozeßablaufes dargestellt bekommt, während eine detaillierte Übersicht nur dargestellt und verfügbar sein muß, wenn irgendeiner der Prozeßparameter einen abnormalen Wert einnimmt. Gleichzeitig ist eine Alarmanzeige automatisch vorgesehen, um den Bedienungsmann auf einen abnormalen Betriebszustand aufmerksam zu machen, wobei diese Alarmanzeige unabhängig von den Beobachtungen des Bedienungsmannes erfolgt. Dies ist wichtig, da es für den Bedienungsmann unmöglich ist, mehrere Tausend Informationen gleichzeitig zu verarbeiten.

Ein industrieller Prozeß oder eine Anlage kann als eine Zusammenfügung von Anlagenteilen betrachtet werden, die ihrerseits in Prozeßeinheiten unterteilt werden können. Eine Prozeßeinheit ist eine Unterteilung, welche als eine von dem Bedienungsmann zu überwachende und zu regelnde Größe betrachtet werden kann. In einer zentralen Warte befinden sich die Schnittstellen verschiedener an einem Ort angeordneter Prozeßeinheiten. Die Anzeige- und Regelkonsole 1 bildet eine solche Schnittstelle und ist geeignet, um auf

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eine oder mehrere solcher Prozeßeinheiten einzuwirken. Zur besseren Verständlichkeit sei die weitere Erörterung der Konsole auf eine Ausführung beschränkt, die für die Anzeige und Regelung der Prozeßvariablen einer einzigen Prozeßeinheit bestimmt ist. Als zu beschreibende Prozeßeinheit sei eine in der chemischen Industrie als "Cat Cracker" bekannte Prozeßeinheit angenommen. Der "Cat Cracker" und seine zugeordneten Destillationssäulen können als Komponenten einer Prozeßeinheit betrachtet werden. Innerhalb einer solchen Prozeßeinheit befinden sich Elemente, welche miteinander in Beziehung stehen und zusammen betrachtet werden können, da sie miteinander verbundene Teile der Anlage bilden, z.B. den Reaktor, die Hauptfraktionieranlage, den Regenerator u.s.w. Messungen der Prozeßvariablen innerhalb jeder dieser Teile sind von besonderem Interesse für den Bedienungsmann bei der überwachung und Regelung des gesamten Prozesses.

In dem hier beschriebenen System besteht die Datenmenge aus zwei Gruppen von Messungen, welche jeweils einem Anlagenteil innerhalb des zu überwachenden und zu regelnden industriellen Prozesses zugeordnet sind. Jede Datengruppe kann ferner in Einzeldaten unterteilt sein, die ihrerseits individuellen Prozeßbedingungen innerhalb des entsprechenden Gruppenelementes zugeordnet sind. Die jeder Gruppe zugeordneten Daten können in zwei große Kategorien unterteilt sein. Beispielsweise Daten, die auf gemessene Variablen bezogen sind und welche automatisch geregelt und dargestellt werden sollen, sowie Daten, die gemessenen Variablen zugeordnet sind, welche bloß dargestellt werden sollen, aber nicht einer automatischen Regelung unterliegen.

Figur 2 zeigt in einem Blockdiagramm die Wirkungsweise des Anzeigesystems gemäß Figur 1. Der Bildschirm der Kathodenstrahlröhre 4 ist in kleinere Gebiete unterteilt, welche nachfolgend Gruppenzonen G1, G2, G3 .... Gn genannt werden. Die Gruppeninformation wird in diesen Gruppenzonen dargestellt.. Die Informationen in den Gruppenzonen ergeben zusammen eine Übersichtsinformation, welche

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eine einfache und kompakte Darstellung der vielen Prozeßvariablen einer Prozeßeinheit ergibt. Basierend auf dieser Übersicht kann
der Bedienungsmann bestimmen, ob hinsichtlich einer besonderen
Gruppe nähere Einzelheiten erforderlich sind oder nicht. Der
Zugriff zu einer speziellen Einzelinformation innerhalb einer besonderen Gruppe ist mittels der Schalteranordnungen 12 und 14
möglich. Jeder der dargestellten Datengruppen ist in unmittelbarer Nachbarschaft ein Schalter innerhalb der Schalteranordnung
zugeordnet. Die Betätigung eines dieser Schalter bringt auf dem
Bildschirm 6, welcher dem Bildschirm 4 benachbart ist, die dieser Gruppe zugeordnete Einzelheit zur Anzeige. In Figur 2 sind die
Schalter 12 und 14 mit B1, B2, B3 .... Bn bezeichnet. Will daher der Bedienungsmann eine nähere Information über eine besondere
Gruppe innerhalb der auf dem Bildschirm 4 dargestellten Über-Sichtsinformation, so muß er den der entsprechenden.Gruppenzone
benachbarten Schalter betätigen. Sieht demgemäß der Bedienungsmann beim Betrachten der Übersichtsinformation auf dem Bildschirm 4, daß die innerhalb einer besonderen Gruppenzone, beispielsweise in der Gruppenzone B3, dargestellten Daten auf eine Fehlfunktion
eines Ausrüstungselementes hinweisen, so kann er eine detaillierte Information bezüglich dieses Ausrüstungselementes durch eine
Betätigung des benachbarten Gruppenschalters B3 schnell erhalten. Die Betätigung dieses Gruppenschalters bewirkt die Anzeige der
der Gruppenzone zugeordneten Einzelinformation auf dem benachbarten Bildschirm 6. Es sei hier vermerkt, daß die übersichtsinformation weiterhin auf dem Bildschirm 4 angezeigt wird, wodurch der Bedienungsmann weiterhin die Übersicht über den ablaufenden Prozeß behält, während die Einzelinformation für eine bestimmte Gruppe gleichzeitig auf dem Bildschirm 6 verfügbar ist. Auf diese
Weise kann der Bedienungsmann Einzelheiten von auf den Prozeß einwirkenden Bedingungen in einem Teil des Gesamtprozesses einer Untersuchung unterziehen, wobei er zusätzlich den Prozeßablauf innerhalb der gesamten Prozeßeinheit durch Heranziehen der dargestellten Übersichtsinformation verfolgen kann.

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Aufgrund des großen Informationsbetrages,der in manchen Fällen erforderlich ist, kann es zweckmäßig sein, die jeder Gruppe zugeordnete Information weiter zu unterteilen. Daher wird die anfängliche, einer Gruppe zugeordnete und auf dem Bildschirm 6 dargestellte Einzelinformation in Darstellungszonen A1, A2, .... An unterteilt. Jeder Darstellungszone auf dem Bildschirm 6 ist ein

von Hand betätigbarer Schalter C1, C2, Cn zugeordnet.

Die Schalter C1 bis Cn sind auf der Unterseite des Bildschirmes angeordnet. Die zuletztgenannten Schalter sind Teil einer horizontalen Anordnung von Druckknopfschaltern 24 und geben dem Bedienungsmann ein Mittel in die Hand, um aus einer Datengruppe Unterelemente zur weiteren Beobachtung von Einzelheiten auszuwählen. So wird beispielsweise durch das Drücken des Schalters C2

die anfängliche Einzelinformation mit ihren Zonen A1, A2, A3,

An durch eine noch weiter ins einzelne gehende Einzelinformation ersetzt, die sich einzig auf die Unterelemente innerhalb der Zone A2 bezieht.

Zusätzliche Schalter D1 und D2, welche Teil der Schalteranordnung 24 sind, sind vorgesehen, um bei ihrer Betätigung durch den Bedienungsmann in fortlaufender Reihenfolge die Anzeige der einer ausgewählten Gruppe zugeordneten Einzelinformation zu bewirken. Eine solche fortschreitende Anzeige von Einzelinformationen wird nachfolgend als "Umblättern" bezeichnet, wobei sukzessive zur Anzeige vorgesehene Seiten ausgewählt werden können. Der Druckknopfschalter D1 bewirkt die Anzeige von weiteren Einzelinformationen, d.h., er bewirkt das Fortschreiten der Anzeige zu der nächsten Seite. Dieses Fortschreiten erfolgt über den gesamten Bildschirm, wobei die vorangegangene Anzeige jeweils durch eine neue Anzeige ersetzt wird. Auf der anderen Seite dient der Druckknopfschalter D2 dazu, bei seiner Betätigung die gerade angezeigte Information durch die vorangegangene Informationsseite zu ersetzen. Die Betätigung des ersten Druckknopfschalters D1 führt somit zu der

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Auswahl der folgenden Seite während der Ümblätter-Operation, während die Betätigung des zweiten Druckknopfschalters D2 zu einer Auswahl der vorangegangenen Seite führt. Die für die Umblätter-Operation notwendige Information liegt in einem geeigneten Speicher innerhalb der Konsole 1 vor, was später anhand der Figur 7 noch näher beschrieben wird. Wenn der Wunsch besteht, noch v/eitere Informationen, beispielsweise eine Trendinformation,

über eine in den Unterzonen A1, A2, An enthaltene Einzel-

inforraation zu erhalten, so ist dies durch Betätigen der Umblättei schalter D1 und D2 möglich, wodurch eine Informationsseite_f z.B. die Trendinformation, zur Verfügung gestellt wird. Zuvor muß jedoch das entsprechende Unterelement durch Betätigung einer der Schalter C1, C2, ..... Cn ausgewählt werden. Dem Bedienungsmann steht somit ein kompletter Datensatz hinsichtlich jeder der Gruppen zur Verfügung.

Der Bildschirm 2 wird auf der anderen Seite dazu benutzt, um einen Alarmzustand der Prozeßvariablen und anderer Informationen unverzüglich anzuzeigen. Diese Daten werden dem Bedienungsmann automatisch und ohne Verzögerung zur Anzeige gebracht, um ihn auf eine Fehlfunktion innerhalb des zu überwachenden und zu regelnden Prozeßablaufes aufmerksam zu machen.

Die in der Figur 2 dargestellte Anordnung erlaubt dem Bedienungsmann in unmittelbarer Weise den Zugriff zu Prozeßdaten aus einer großen Menge von Informationen mittels einer verhältnismäßig kleinen Anzahl von Schaltern und ohne den Gebrauch irgendwelcher Codes, die der Bedienungsmann im Gedächtnis haben müßte. Die Auswahl der gewünschten Daten wird dem Bedienungsmann zusätzlich erleichtert, indem eine ÜberSichtsinformation laufend angezeigt und beobachtet wird, wobei die Zonenaufteilung der Ubersichtsinformation zugleich den Schalter bezeichnet, der betätigt werden muß, um die zusätzlich von dem Bedienungsmann benötigte Einzelinfor-

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mation zur Anzeige zu bringen.

Bis hierhin wurde die Konsole als reines Informations-Anzeigesystem beschrieben. Bei der Überwachung und Regelung des Prozesses soll jedoch dem Bedienungsmann die Möglichkeit gegeben v/erden, gewisse Manipulationen hinsichtlich der zu überwachenden Variablen auszuführen. Solche Manipulationen betreffen beispielsweise eine Veränderung des Sollwertes, einen Wechsel von automatischer auf Handsteuerung und umgekehrt u.s.w.· Aus diesem Grund sind an der Konsole Einrichtungen vorgesehen, um solche Operationen zu verwirklichen. Gemäß Figur 1 sind in der Konsole 1 Tastaturen 26, 28 und 30 angeordnet, welche den Bedienungsmann in die Lage versetzen, die erforderlichen Korrekturen durchzuführen. So ist beispielsweise bei einer besonderen Gruppe von Daten, welche zur Anzeige auf dem Bildschirm 6 ausgewählt wurde, diesem Bildschirm die Tastatur 30 zugeordnet und zwecks Regelung der Unterelemente in dieser Gruppe automatisch mit diesen verbunden. Durch die Auswahl einer Gruppe können die Stellglieder dieser Gruppe z.B. ein Ventil der zugeordneten Prozeßeinheit eingestellt werden /indem der Bedienungsmann die zugeordnete Tastatur 30 betätigt. In gleicher Weise können die Sollwerte und der Alarmpegel für einen Regler eingestellt werden.

Die Tastaturen 26, 28 und 30 sind den Bildschirmen räumlich zugeordnet und an die Bedürfnisse des zu überwachenden und zu regelnden Prozesses angepaßt. So ist beispielsweise die dem Bildschirm zugeordnete Tastatur 30 so ausgebildet, daß sie eine Änderung des Sollwertes,eine Trendanzeige und eine Umschaltung der Verfahrensweise, d.h. von Hand auf Automatik und umgekehrt, gestattet. Diese Operationen stellen die am häufigsten von einem Bedienungsmann bei einer industriellen Prozeßregelung vorgenommenen Operation dar, und sind deshalb innerhalb der dem Bildschirm 6 zugeordneten Tastatur 30 getrennt vorgesehen.

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Abweichend von der dargestellten Anordnung kann an Stelle der Tastatur 30 eine weitere Anordnung von Schaltern oberhalb oder unterhalb des Bildschirmes 6 angeordnet werden. Einer solchen Schalteranordnung kai η eine auf dem Bildschirm dargestellte Beschriftung zugeordnet v/erden. Jeder Schalter wäre somit einer auf seine Funktion hinweisende Beschriftung räumlich zugeordnet. Die Tastatur 30 gemäß Figur 1 könnte in diesem Fall entfallen.

Bei der Betätigung der Tastatur 30 kann ein erster Schalter dazu benutzt werden, eine Prozeßvariable auszuwählen und ein zweiter und dritter Schalter kann dazu verwendet werden, einen der Prozeßvariablen zugeordneten Sollwert zu erniedrigen bzw. zu erhöhen. Ein vierter Schalter, kann der Handsteuerung der Prozeßvariablen dienen. Die Regelung der Prozeßvariablen kann somit durch die Betätigung des zweiten und dritten Schalters bewirkt werden, da der Regler automatisch die Prozeßvariablen dem einstellbaren Sollwert nachführt. Diese Schalter sind lediglich hinsichtlich der besonderen ausgewählten Gruppe wirksam, die auf dem Bildschirm 6 durch Betätigung der vertikalen und horizontalen Schalteranordnungen 12, 14 und 24 zur Anzeige gebracht wird.

Bei ablaufenden industriellen Prozessen die es zu überwachen gilt erzeugt die Konsole 1 normalerweise eine Anzeige der Ubersichtsinformation auf dem zentralen Bildschirm 4. Die Konsole 1 dient daher zunächst einmal der automatischen Anzeige der Ubersichtsi information. Beim fortlaufenden Beobachten der Übersichtsinformation kann der Bedienungsmann eine weitere Information in der zuvor beschriebenen Weise anfordern.

Figur 3 zeigt das typische Bild einer Ubersichtsinformation auf dem zentralen Bildschirm 4. Die Sollwerte der Prozeßparameter sind für jede Gruppe von Variablen durch stark ausgebildete horizontale Linien in das Bild eingeblendet und Abweichungen der Istwerte von den Sollwerten werden durch vertikale Linien angezeigt, welche sicV\

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von den horizontalen Linien nach gestrichelten horizontalen Linien erstrecken, welche im räumlichen Abstand oberhalb und unterhalb der stark ausgezogenen horizontalen Linie verlaufen. Die gestrichelten horizontalen Linien geben den Alarmpegel oberhalb und unterhalb des Sollwertes für jeden Prozeßparameter an, wodurch gleichzeitig der normale Schwankungsbereich der Prozeßparameter vorgegeben ist.

Die dargestellte Anzeige für die erste Gruppe G1 zeigt, daß eine· der Variablen, z.B. die Temperatur, ihren Grenzwert überschritten hat. Diese überSichtsinformation veranlaßt den Bedienungsmann, die Einzelinformation bezüglich dieser Gruppe anzufordern, um die Wirkungsweise des für die unzulässige Temperatur verantwortlichen Prozeßelementes zu überprüfen. Wenn diese Temperatur eine kritische Variable im Hinblick auf den zu überwachenden Prozeß darstellt, so wird sie ebenfalls auf dem den Alarmzustand signalisierenden Bildschirm 2 auf der linken Seite der Konsole gemäß Figur 1 und 2 dargestellt. Die Darstellung des Alarmzustandes unterliegt nicht der Kontrolle des Bedienungsmannes, obwohl die durch die Signalisierung des Alarmzustandes gegebene Information eine Handlung des Bedienungsmannes auslösen wird, die auf eine Zurückführung des Prozesses in einen normalen Betriebszustand hinausläuft.

Durch Betätigung des zugeordneten Gruppenschalters G1, der dem Bildschirm 4 benachbart ist, erhält der Bedienungsmann eine auf die Gruppe bezogene Einzelinformation, welche auf dem Bildschirm dargestellt wird. Die Darstellung der Einzelinformation kann der Figur 4 der Zeichnung entnommen v/erden. Durch Betätigung des zugeordneten Schalters unter der auf dem Bildschirm 6 dargestellten Einzelinformation, wobei jeder Schalter gemäß Figur 4 einer Variablen zugeordnet ist, kann die entsprechende Variable ausgeblendet werden. So ist beispielsweise der Schalter C5 der Variablen

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zugeordnet, die ihren oberen Grenzwert überschritten hat. Durch Betätigung des Schalters C5 wird daher die auf dem Bildschirm 6 erscheinende Anzeige auf diese besondere Variable beschränkt. Die sich ergebende Anzeige auf dem Bildschirm 6 bei einer Betätigung des Schalters C5 kann der Figur 5 entnommen v/erden. Durch eine nachfolgende Betätigung des Schalters D1 kann der Bedienungsmann die nächste Seite der verfügbaren Information zur Anzeige bringen. Im vorliegenden Beispiel ist die nächste Anzeige eine Trendanzeige. Gemäß Figur 6 besteht die Trendanzeige aus einer Langzeitspeicherung von Daten, welche auf die ausgewählte, besondere Variable bezogen sind. Der Bedienungsmann kann zwischen den verschiedenen verfügbaren Darstellungen durch Betätigung der Umblätter-Schalter D1 und D2 umschalten.

Figur 7 stellt ein vereinfachtes Blockdiagramm der Komponenten des Betriebssystems für die Konsole 1 gemäß den Figuren 1 und 2. dar. Die Wirkungsweise des in Figur 7 dargestellten Systems, welches zur Erzeugung der Bilddarstellungen auf dem Bildschirm 2,4 und 6 dient, wird nachfolgend beschrieben. Wird beispielsweise der mit B1 bezeichnete Schalter betätigt, so hat das Schließen dieses Schalters zur Folge, daß eine Zweidrahtleitung unter Spannung gesetzt wird, welche an eine Verschlüsselungsmatrix 31 in der dargestellten Weise angeschlossen ist. Die Verschlüsselungsmatrix 31 erzeugt einen "2 aus 10-Code". Jeder der den Bildschirmen 2, 4 und 6 zugeordneten Schalter sowie der Schalter innerhalb der Tastaturen 26, 28 und 30 erzeugt einen ihm zugeordneten charakteristischen Code. Dieser Code wird auf einen ASC II Godierblock 32 gegeben, wobei der ASC II Code ein Sechs-Bitcode darstellt mit einem möglichen, siebenten Bit für eine Parity-Check-Prüfung.

Der Ausgang des Codierers 32 ist auf den Digitaleingang einer Kontakt-Interface-Einheit 34 geführt, wobei ein spezielles Unterbrechungssignal auf den Eingang einer Unterbrechungs-Interface-Schaltung 36 geführt ist. Die Unterbrechungs-Interface-Schaltung

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36 arbeitet auf eine zentrale digitale Verarbeitungseinheit CPU 38 und macht diese auf die Tatsache aufmerksam, daß ein Schalter betätigt wurde, wodurch ein Unterbrechungs-Programm, welches in der zentralen Verarbeitungseinheit 38 gespeichert ist, abgerufen wird. Der ASC II Code, welcher über die Interface-Einheit 34 und die Eingangs/Ausgangs-Leitung 40 auf die zentrale Verarbeitungseinheit 38 gelangt, wird aufgrund des vorliegenden Unterbrechungs-Programmes eingelesen. Der ASC II Code bestimmt die durch die Software auszuführende Operation. So kann beispielsweise ein spezieller ASC II-Code die Anzeige einer einer Gruppe zugeordneten Einzelinformation auf dem Bildschirm 6 hervorrufen, wie dies zuvor beschrieben wurde, wobei die Software eine Gruppendarstellung gemäß Figur 4 auf dem Bildschirm 6 veranlaßt.

Wenn das Programm für die Erzeugung und Übertragung einer Bildschirmanzeige abgerufen wird, so wird der ASC II Code über die Eingangs/Ausgangs-Leitung 42 zu den Eingangs/Ausgangs-Interface-Einheiten 44, 46 und 48 geschaltet, welche jede eine Parallel-Serien-Umwandlung zwecks weiterer Übertragung der Information auf zugeordnete Steuerungen 50, 52 und 54 für die Bildröhren2,4 und 6 veranlassen. Die Steuereinheiten 50, 52 und 54 weisen jweils die Form eines einfachen Computers auf, welcher in der Lage ist, den ASC II Code zu empfangen und zu interpretieren, um die entsprechenden Bilder auf den zugeordneten Bildröhren zur Anzeige zu bringen. Jede Steuereinheit 50, 52 und 54 speichert die erhaltene Information in einem zugeordneten lokalen Speicher 56, 58 und 60, welche Speicher dazu benutzt werden, die zugeordnete Bildschirmdarstellung zu erzeugen. Jede dieser Kombinationen aus Steuereinheit und Speicher kann von dem Typ sein, wie sie allgemein in den sogenannten Video-Terminals verwendet werden. Jede der Steuereinheiten steuert die Video-Schaltkreise 63, 64 und 66, um auf diese Weise die Bilder zu erzeugen, wie sie durch den von der zentralen Verarbeitungseinheit 38 ankommenden ASC II Code bestimmt sind. Dieses System der Umwandlung eines ASC II Codes in eine Bildschirm-

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darstellung ist bestens bekannt und wird in herkömmlichen Terminals verwendet.

Das Gesamtsystem ver endet somit Einrichtungen zur Erzeugung eines Codesignales wenn ein Schalter betätigt wird,sowie Einrichtungen zur Weiterleitung dieses Signales zu einem Digitalcomputer, wo der JvSC II Code durch die Software des Computers identifiziert wird. Anschließend, nachdem durch den Gebrauch der Software jedem ASC II Code eine besondere Form der Bilddarstellung zugeordnet wurde, wird die einschlägige Information einem Speicher wieder entnommen, z.B. einem Plattenspeicher 68 oder einem Trommelspeicher 70, je nachdem, wo die Software-Steuerinformation gespeichert ist. Nachdem der ASC II Code und die durch ihn verlangte Operation identifiziert ist, steuert das Programm auf der Eingangs/Ausgangs-Leitung 4 2 die erforderlichen Signale zu der ausgewählten Bildröhre, in welcher die Darstellung stattfinden soll.

Andere ASC II Codes, welche zu der zentralen Verarbeitungseinheit 38 gelangen, veranlassen Regelmaßnahmen durch die zentrale Verarbeitungseinheit 38 über die Eingangs/Ausgangs-Leitung 42 an Prozeßreglern 76, 78 und 80, welche in der Anlage angeordnet sind und auf die zu überwachenden und zu regelnden Prozeßvariablen einwirken. Das von der zentralen Verarbeitungseinheit 38 erzeugte Regelsignal wird zu der Regler-Interface-Einheit 82 geleitet und von dieser auf die Regler 76, 78 und 80 verteilt, wobei die Verteilung in Übereinstimmung mit einem Code erfolgt, der dem Regelsignal beigeordnet ist und die Identifizierung des jeweiligen Reglers erlaubt. Auf der anderen Seite wird die Regler-Interface-Einheit 82 und die Eingangs/Ausgangs-Leitung 42 dazu benutzt, um im Timesharing-Verfahren der zentralen Verarbeitungseinheit 38 die in der Anlage vorliegenden Prozeßvariablen zuzuführen und die in der zentralen Verarbeitungseinheit 38 und den Videoreglern 50, und 54 gespeicherte Information auf den neuesten Stand zu bringen.

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Auf diese Weise kann die Anzeige auf einem Bildschirm modifiziert werden und den laufenden Werten der Prozeßvariablen angepaßt werden, so daß der Bedienungsmann jeweils mit einer Anzeige konfrontiert wird, die den tatsächlichen Prozeßbedingungen entspricht.

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Claims (11)

Patentansprüche

1.]Informations-Anzeigesystem, insbesondere für die Regelung industrieller Prozesse, mit einem Sichtgerät zur Darstellung der Informationen, gekennzeichnet^ durch Speichereinrichtungen (56, 58, 60, 68, 70) zur Informationsspeicherung, wobei die Infoi*mation aus einer Übersichtsinformation und aus auf bestimmte Teile der Übersichtsinformation bezogenen Einzelinformationen besteht, durch mehrere, handbetätigte Schalter (12, 14), welche Zonen (G1 bis Gn) eines Bildschirmes (4) zugeordnet sind, in denen Teile der Übersichtsinformation dargestellt sind, sowie durch Steuereinrichtungen (31 bis 38, 44 bis 66) zum Steuern der Darstellung einer Einzelinformation in Abhängigkeit von der Betätigung eines der der auszuwählenden Zone (G1 bis Gn) zugeordneten Schalters (B1 bis Bn) .

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der genannten Zonen (G1 bis Gn) ein einziger Schalter (B1 bis Bn) zugeordnet ist. '· ·

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (B1 bis Bn) entlang einer oder zweier paralleler Seiten des Bildschirmes (4) den entsprechenden Zonen (G1 bis Gn) räumlich zugeordnet sind.

4. System nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Einzelinformationen auf einem zweiten Bildschirm (6) darstellbar sind.

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5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Einzelinformationen jeweils aus einer Anzahl Unterinformationen bestehen, die in vorgegebenen Zonen (Λ1 bis An) des zweiten Bildschirmes (6) darstellbar sind, daß diesen Zonen (A1 bis An) jeweils weitere handbetätigte Schalter (C1 bis Cn) zugeordnet sind, und daß die Steuereinrichtungen (31 bis 38, 44 bis 66) die Darstellung der Unterinformation in Abhängigkeit von der Betätigung eines der den ausgewählten Zonen (Λ1 bis An) zugeordneten Schalters (C1 bis Cn) steuern.

6. System nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet , daß die Informationen gemäß den Blättern eines Buches in mehreren Ebenen hintereinander gespeichert vorliegen, wobei jeweils eine Ebene ("Blatt") zu einem bestimmten Zeitpunkt auf dem Bildschirm (6) darstellbar ist, und daß dem Bildschirm (6) zur blattweisen Darstellung der Information Umblätter-Schalter (D1, D2) zugeordnet sind, welche bei ihrer Betätigung den Ersatz der dargestellten Blatt-Information durch die vorangegangene oder nachfolgende Blatt-Information bewirken.

7. System nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Bildschirm (2,4,6) eine Kathodenstrahlröhre verwendet wird.

8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Bildschirm (2) zur automatischen Darstellung eines Alarmzustandes angeordnet ist.

9. System nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet , daß das Sichtgerät (1) mit Tastaturen (26,28,30) ausgestattet ist, die den Bildschirmen

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(2,4,6) zugeordnet sind, und mittels derer eine Einwirkung (Sollwertvorgabe, Hand-Automatik-Umschaltung u.s.w.) auf den dargestellten zu regelnden Prozeß ermöglicht wird.

10. System nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter ' (8 bis 30) an eine Verschlüsselungsmatrix (31) angeschlossen sind, daß der erzeugte Code in einer zentralen Verarbeitungseinheit (38) eine Unterbrechung des laufenden Programmes bewirkt und ein Unterbrechungs-Programm abruft, welches die Anzeige der Information auf dem Bildschirm (6) steuert bzw. eine Beeinflussung eines in der Anlage vorhandenen Reglers (76,78,80) bewirkt.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekenn-· zeichnet , daß die zentrale Verarbeitungseinheit (38)' im Timesharing Informationen über die Prozeßveränderlichen von den Reglern (76,7 8,80) aufnimmt, um die Bildschirmanseige auf dem neuesten Stand zu halten.

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