9 REIHE AUTOMATISIERUNGSTECHNIK Herausgegeben von B. Wagner und G. Schwarze Programmierung vonprozeßrechnern Gert Böhme und Werner Born VEB VERLAG TECHNIK BERLIN
ISBN 98-3-663-00808-8 ISBN 98-3-663-0221-8 (ebook) DOI 10.100/98-3-663-0221-8 Lektor: JÜ"yen Reichenbach Bestellnummer: 9/3/4185 ES 20 K 2 DK 681.323.06: 62-5 Alle.Rechte vorbehalten. Copyright 1969 by VEB Verlag Technik, Berlin Softcover reprint ofthe hardcover 1 st edition 1969 VLN 210. Dg. Nr. 30/82/69 Dentsche Demokratische Republik Satz nnd Druck: Engelhard-Reyher-Stollbergsche Buchdruckerei KG, Gotha Einbandgestaltung : Kurt Beckert Eingetragene Schutzmarke des Warenzeichenverbandes Regelungstechnik e. V., BerUn
Inhaltsverzeichnis 1. Besonderheiten der Programmierung von Prozeßrechnern 1.1. Prozeßrechner.... 1.1.1. Begriff der Echtzeitverarbeitung.... 1.1.2. Besonderheiten in der Hardware eines Prozeßrechners 1.2. Steuerung der Programme im Prozeßrechner.... 1.3. Behandlung von Prioritäten und Unterbrechungen 1.4. Zusammensetzung der Programme zu einem System 1.5. Schwierigkeiten beim Testen der Echtzeitprogramme 8 10 II 13 15 2. Typen von Programmen in Prozeßrechnern 16 2.1. Organisation der Arbeit im Rechner... 16 2.1.1. Steuerung der Programmfolge 1 2.1.2. Maßnahmen beim Auftreten von Unterbrechungen '19 2.2. Anwendungsprogramme (Prozeßprogramme) 20 2.2.1. Erfassung von Prozeßwerten......... 20 2.2.2. Dimensionierung und Korrektur der Meßwerte 22 2.2.3. Grenzwertij.berwachung und Störwertsignalisation 23 2.2.4. Protokollierung............... 28 2.2.5. Verarbeitung der Prozeßdaten........ 29 2.2.6. Ausgabe von Steuerwerten und Hinweisen für den Anlagen. fahrer............. 30 2.2.. Einige weitere wichtige Programme.. 31 2.3. Hilfsprogramme.............. 32 2.3.1. Hilfsmittel beim Testen der Programme 32 2.3.2. Test. und Diagnostikprogramme für die Anlage 34 2.3.3. Einige weitere Hilfsprogramme....... 35 3. Aufbau, Arbeitsweise und Programmierung des Prozeßrechners PR 2000 36 3.1. Prozeßrechner PR 2000 36 3.1.1. Zentraleinheit................. 36 3.1.2. Zahlwort und Befehlswort........... 41 3.1.3. Meßwerterfassungs und Steuerwertausgabeeinheit 42 3.1.4. Zentrales Steuerpult, Schreibautomaten, Eingabestationen und Meßwertdrucker... 3.1.5. Zusammenstellung der Puffer 3.1.6. Impulserfassung. 3.2. Befehlsliste des PR 2000..... 3.2.1. Befehlstyp........ 3.2.2. Resultatbehandlung und Löschbit 44 45 48 3.2.3. Operationstriade.... 49 4. Anwendungsbeispiel:. Rechnersteuerung im geschlossenen Kreis 4.1. AufgabenRtellung 4.2. Inhalt und Aufbau des Programms 54 54 55 3
4.3. Einzelne Programms teilen........ 59 4.3.1. Zentrale Abfrageschleife des PR 2000 59 4.3.2. Vorrangentschlüsselungsprogramm 60 4.3.3. Vorrangprogramme........ 62 6. Aufbau, Arbeitsweise und. Programmierung des Prozeßrechners Arch 2020...... 64 5.1. Beschreibung der Anlage.... 64 5.1.1. Zentraleinheit...... 64 5.1.2. Befehlswort und Zahlwort 64 5.1.3. Vorrangsteuerung 66 5.1.4. Periphere Geräte 66 5.1.5. Zeitgeber.... 6 5.1.6. Meßwerterfassung und Steuerwertausgabe 6 5.2. Bemerkungen zur Programmierung...... 68 5.2.1. Assembler.............. 68 5.2.2. Hilfsprogramme und Organisationsprogramme 69 6. Fortgeschrittene Programmiersysteme für Prozeßrechner 0 6.1. Maschinenorientierte Programmiersprachen 1 6.1.1. Benutzung symbolischer Adressen....... 1 6.1.2. Makrobefehle................ 3 6.1.3. Maschinenorientierte Programmiersprache des Arch2020 4 6.1.4. Zuordnung zwischen programmierten Befehlen und Maschinenbefehlen........................ 4 6.2. Weitere Entwicklung der Prozeßrechner-Programmiersprachen. " 5 6.3. Einige Bemerkungen zu modernen Betriebssystemen für Prozeßrechner 5 Literaturverzeichnis 8 Sachwörterverzeichnis 9 4
Vorwort Gegenwärtig werden im Rahmen der Rationalisierung und Automatisierung in vielen Bereichen der Volkswirtschaft in verstärktem Maß Prozeßrechner eingesetzt. Das betrifft besonders die chemische Industrie, die Energiewirtschaft und die Metallurgie. Schon mehrfach ist im Rahmen der REIHE AUTOMATISIERUNGSTECHNIK auf Aufbau und Einsatz von Meßwertverarbeitungsanlagen undprozeßrechnem eingegangen worden. Im vorliegenden Band wird ein Überblick über die Probleme gegeben, die bei der Programmierung von digitalen Meßwertverarbeitungs- und Prozeßsteuerungsanlagen auftreten. Dabei haben wir uns wegen der umfangmäßigen Beschränkung des Bandes dazu gezwungen gesehen, Grundkenntnisse über Aufbau und logische Struktur von Digitalrechnern sowie deren Programmierung vorauszusetzen (siehe RA 5 und RA 12). Wir halten es für sinnvoll, den gesamten zur Verfügung stehenden Raum für die Herausarbeitung der besonderen Probleme und Schwierigkeiten bei der Programmierung von Prozeßrechnern und ihre Erklärung an Beispielen zu nutzen. In den Abschnitten 1. und 2. wird die Programmierung von Prozeßrechnern allgemein behandelt, in den Abschnitten 3. und 5. werden spezielle Prozeßrechner und ihre Programmierung vorgestellt. Abschn. 4. enthält die Beschreibung eines Einsatzbeispiels, und im Abschn. 6. wird auf die weitere Entwicklung der Programmiertechnik für Prozeßrechner eingegangen. Wir danken allen, die mit Anregungen und Hinweisen bei der Arbeit an diesem Band geholfen haben, insbesondere Herrn Dr. G. Schwarze. Dresden Gert Böhme lv erner Born 5