CH690217A9

CH690217A9 - Method and apparatus for power and data transmission to common lines.

Info

Publication number: CH690217A9
Application number: CH01651/96A
Authority: CH
Inventors: Beat Larcher; Martin Schreiber
Original assignee: Beat Larcher; Martin Schreiber
Priority date: 1996-07-01
Filing date: 1996-07-01
Publication date: 2000-07-14
Also published as: DE19725710A1; DE19725710B4; CH690217A5

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leistungsund Datenübermittlung auf gemeinsamen Leitungen, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und eine Steuerung für Feuerschutzklappen mit einer solchen Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche. The invention relates to a method for power and data transmission on common lines, a device for carrying out the method and a control for fire dampers with such a device according to the preamble of the independent claims.

Es ist bekannt, auf einem Leitungspaar sowohl Daten als auch Leistung zu übertragen. Hierbei wird die Leistung z.B. als im Wesentlichen konstante Gleichspannung übertragen, die Daten werden als Hochfrequenzsignal auf die Gleichspannung aufmo-duliert. Diese Lösung ist jedoch schaltungstechnisch aufwendig, da sie komplizierte Modulatoren und De-modulatoren erfordert. It is known to transmit both data and power on a pair of lines. The performance is e.g. transmitted as an essentially constant DC voltage, the data is modulated onto the DC voltage as a high-frequency signal. However, this solution is complex in terms of circuitry, since it requires complicated modulators and demodulators.

Es stellt sich deshalb die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die diesen Nachteil vermeiden. The object is therefore to provide a method and a device of the type mentioned at the outset which avoid this disadvantage.

Diese Aufgabe wird vom Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. This object is solved by the subject matter of the independent claims.

Diese Lösung kommt ohne Hochfrequenzkomponenten aus und kann schaltungstechnisch einfach implementiert werden. Besonders einfach zu realisieren ist die Schaltung, wenn die Daten vom Master zum Slave mittels Phasenmodulation der Übertragungspulse und/oder die Daten vom Slave zum Master mittels Amplitudenmodulation der Spannung während der Übertragungspulse übertragen werden. This solution does not require high-frequency components and can be easily implemented in terms of circuitry. The circuit is particularly easy to implement if the data are transmitted from the master to the slave by means of phase modulation of the transmission pulses and / or the data are transmitted from the slave to the master by means of amplitude modulation of the voltage during the transmission pulses.

Vorzugsweise werden im erfindungsgemässen Verfahren Datenworte mit mehreren Bits ausgetauscht, wobei mindestens ein Teil der Datenworte wiederholt gesendet wird. Damit erhöht sich die Übertragungssicherheit und der Slave erhält Gelegenheit, verzögert eine Antwort auf ein Datenwort zu schicken. In the method according to the invention, data words with several bits are preferably exchanged, at least some of the data words being sent repeatedly. This increases the transmission security and the slave is given the opportunity to send a response to a data word after a delay.

Die Erfindung kann überall dort verwendet werden, wo Stromversorgung und Datenaustausch in einer Master-Slave-Anordnung über dieselben Leitungen geführt werden müssen. Besonders geeignet ist sie für Anwendungen, bei denen hohe Übertragungssicherheit gefordert wird aber die Menge der zu übertragenden Daten beschränkt ist. In einer bevorzugten Ausführung wird die Erfindung zur Femüberwachung von elektrischen Stellantrieben, insbesondere für Feuerschutzklappen in HLK-Anla-gen, eingesetzt. The invention can be used wherever power supply and data exchange in a master-slave arrangement have to be carried out over the same lines. It is particularly suitable for applications in which high transmission security is required but the amount of data to be transmitted is limited. In a preferred embodiment, the invention is used for remote monitoring of electrical actuators, in particular for fire dampers in HVAC systems.

Weitere Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Dabei zeigen: Further advantages and applications of the invention result from the following description of an embodiment with reference to the figures. Show:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführung der erfindungsgemässen Master-Slave-Anordnung, 1 is a block diagram of an embodiment of the master-slave arrangement according to the invention,

Fig. 2 die Interface-Schaltung des Masters, 2 shows the interface circuit of the master,

Fig. 3 die Interface-Schaltung des Slaves, 3 shows the interface circuit of the slave,

Fig. 4 den Verlauf der Spannung zwischen den Verbindungsleitungen bei der Übertragung eines einzelnen Pulses, und Fig. 4 shows the course of the voltage between the connecting lines in the transmission of a single pulse, and

Fig. 5 der Verlauf der Spannung zwischen den Verbindungsleitungen bei der Übertragung eines Datenworts. 5 shows the course of the voltage between the connecting lines during the transmission of a data word.

Der Grundaufbau einer erfindungsgemässen Vorrichtung ist in Fig. 1 dargestellt. Das hier gezeigte The basic structure of a device according to the invention is shown in FIG. 1. The one shown here

Ausführungsbeispiel umfasst einen «Master» 1 und einen «Slave» 2, die über zwei Verbindungsleitungen 3, 4 verbunden sind. The exemplary embodiment comprises a “master” 1 and a “slave” 2, which are connected via two connecting lines 3, 4.

Der Master 1 und der Slave 2 können zum Beispiel Teil eines Steuerungssystems für Feuerschutzklappen in einer Lüftungsanlage sein. Der Master 1 ist hierbei in einer Zentrale angeordnet. Er ist ausgebildet, um den Slave 2 über die Leitungen 3, 4 mit Strom zu versorgen und gleichzeitig fernzusteuern. Er muss in der Lage sein, Befehle an den Slave zu senden und Antworten bzw. Statusmeldungen vom Slave zu empfangen. Master 1 and slave 2 can, for example, be part of a control system for fire dampers in a ventilation system. The master 1 is arranged in a central office. It is designed to supply the slave 2 with power via the lines 3, 4 and to control it remotely at the same time. It must be able to send commands to the slave and receive responses or status messages from the slave.

Im Master 1 ist eine Stromversorgung 5 untergebracht, welche eine nicht regulierte Gleichspannung z.B. im Bereich von 24 bis 35 Volt liefert. Die Stromversorgung 5 kann auch ausserhalb des Masters untergebracht sein, sodass der Master lediglich mit einem geeigneten Versorgungseingang auszurüsten ist. Ferner umfasst der Master einen Mikroprozessor 6. Der Mikroprozessor 6 kann jedoch ebenfalls auch ausserhalb des Masters angeordnet werden, sodass der Master selbst lediglich mit geeigneten analogen oder digitalen Ein- und Ausgängen ausgerüstet werden muss. Schliesslich besitzt der Master eine Interface-Schaltung 7, welche die Versorgungsleitungen 3, 4 ansteuert. Die Interface-Schaltung 7 ist einerseits mit der Stromversorgung 5, andererseits mit dem Mikroprozessor 6 verbunden. A power supply 5 is accommodated in the master 1, which supplies an unregulated DC voltage e.g. supplies in the range of 24 to 35 volts. The power supply 5 can also be accommodated outside the master, so that the master is only to be equipped with a suitable supply input. Furthermore, the master comprises a microprocessor 6. However, the microprocessor 6 can also be arranged outside the master, so that the master itself only has to be equipped with suitable analog or digital inputs and outputs. Finally, the master has an interface circuit 7 which controls the supply lines 3, 4. The interface circuit 7 is connected on the one hand to the power supply 5 and on the other hand to the microprocessor 6.

Im Slave 2 ist ebenfalls eine Interface-Schaltung 8 vorgesehen, ferner ein Verbraucher 9 und ein Mikroprozessor 10. Der Verbraucher 9 umfasst zum Beispiel einen Treiber für ein Stellglied 11 und wird vom Mikroprozessor 10 gesteuert. An interface circuit 8 is also provided in the slave 2, furthermore a consumer 9 and a microprocessor 10. The consumer 9 comprises, for example, a driver for an actuator 11 and is controlled by the microprocessor 10.

Die Aufgabe der Interface-Schaltungen 7, 8 liegt darin, über die Leitungen 3, 4 sowohl Leistung als auch Daten zu übertragen. Die Leistung fliesst dabei vom Master 1 zum Slave 2, die Übertragung der Daten erfolgt bidirektional. The task of the interface circuits 7, 8 is to transmit both power and data via the lines 3, 4. The power flows from master 1 to slave 2, the data is transferred bidirectionally.

Der konkrete Aufbau der Interface-Schaltungen 7 und 8 ergibt sich aus den Fig. 3 bzw. 3. The specific structure of the interface circuits 7 and 8 results from FIGS. 3 and 3.

Die Interface-Schaltung des Masters besitzt einen Spannungseingang Vin, der mit der Stromversorgung 5 verbunden ist und die erwähnte ungeregelte Gleichspannung trägt. Weiter besitzt sie einen Eingang TX1 für ein digitales Signal vom Mikroprozessor 6 und einen Ausgang RX1 für ein analoges Signal zu einem Analog/Digital-Wandler des Mikroprozessors 6. Ein weiterer Ausgang Ref liefert ein zu Vjn proportionales Signal, welches ebenfalls zu einem Analog/Digital-Wandler des Mikroprozessors 6 geführt wird. Schliesslich besitzt die Schaltung zwei Anschlüsse P1 und P2 für die Verbindungsleitungen 3, 4. The interface circuit of the master has a voltage input Vin, which is connected to the power supply 5 and carries the unregulated DC voltage mentioned. It also has an input TX1 for a digital signal from the microprocessor 6 and an output RX1 for an analog signal to an analog / digital converter of the microprocessor 6. Another output Ref supplies a signal proportional to Vjn, which is also an analog / digital Converter of the microprocessor 6 is guided. Finally, the circuit has two connections P1 and P2 for the connecting lines 3, 4.

Während die eine Verbindungsleitung 4 permanent auf Masse liegt, ist die andere Verbindungsleitung 3 über einen Schalter T1, T2 und einen dazu parallelen Widerstand R1 mit V,n verbunden. While one connecting line 4 is permanently connected to ground, the other connecting line 3 is connected to V, n via a switch T1, T2 and a resistor R1 parallel to it.

Der Schalter T1, T2 kann vom Mikroprozessor 6 über Eingang TX1 und Transistor T3 angesteuert werden. Sind T1 und T2 eingeschaltet (TX1 auf logisch 1), so ist die Verbindungsleitung 3 niederoh-mig mit dem Versorgungseingang V,n verbunden. Sind T1 und T2 ausgeschaltet (TX1 auf logisch 0), so ist die Verbindungsleitung 3 hochohmig über R1 mit Vin verbunden. The switch T1, T2 can be controlled by the microprocessor 6 via input TX1 and transistor T3. If T1 and T2 are switched on (TX1 to logic 1), the connecting line 3 is connected to the supply input V, n with a low impedance. If T1 and T2 are switched off (TX1 to logic 0), the connecting line 3 is connected to Vin with high resistance via R1.

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Ein Filterwerk R2-R6 und C1-C3 beschränkt die Schaltgeschwindigkeit von T1, T2, sodass durch deren Ein- und Ausschalten keine hochfrequenten Störungen erzeugt werden. A filter unit R2-R6 and C1-C3 limits the switching speed of T1, T2, so that switching them on and off does not generate high-frequency interference.

Der Ausgang RX1 trägt eine Spannung, die proportional zu jener auf Verbindungsleitung 3 ist. Der Zweck dieses Ausgangs wird weiter unten beschrieben. The output RX1 carries a voltage which is proportional to that on connecting line 3. The purpose of this output is described below.

Die Interface-Schaltung des Slave 2 ist in Fig. 3 dargestellt. Sie besitzt zwei Anschlüsse P3 und P4 für die Verbindungsleitungen 3 bzw. 4. Zwei Ausgänge VouTi, VouT2 liefern eine Gleichspannung für den Verbraucher 9. Zum Mikroprozessor 10 ist ein digitaler Ausgang RX2 und ein digitaler Eingang TX2 vorgesehen. The interface circuit of slave 2 is shown in Fig. 3. It has two connections P3 and P4 for the connecting lines 3 and 4. Two outputs VouTi, VouT2 supply a DC voltage for the consumer 9. A digital output RX2 and a digital input TX2 are provided for the microprocessor 10.

Die von den Verbindungsleitungen P3, P4 kommende Spannung wird durch einen Brückengleichrichter G1 geführt, sodass die Schaltung unabhängig von der Polung der Verbindungsleitungen 3, 4 ist. Der eine Ausgang des Gleichrichters bildet die Referenzspannung Vout2, der andere Ausgang ist über eine Koppeldiode D10 mit einem Speicherkondensator C10 verbunden. Dieser Kondensator bildet einen Energiespeicher für den Verbraucher 9, sowie für einen konventionellen integrierten Spannungsregler U10. The voltage coming from the connecting lines P3, P4 is passed through a bridge rectifier G1, so that the circuit is independent of the polarity of the connecting lines 3, 4. One output of the rectifier forms the reference voltage Vout2, the other output is connected to a storage capacitor C10 via a coupling diode D10. This capacitor forms an energy store for the consumer 9 and for a conventional integrated voltage regulator U10.

Der Spannungsregler U10 dient zur Versorgung eines Komparators U11. Am positiven Eingang des Komparators U11 liegt eine Spannung, die zu jener über C10 proportional ist. Sie wird über einen Spannungsteiler R10, R11 erzeugt und beträgt im vorliegenden Fall ca. 6.4% der Spannung über C10. Am negativen Eingang liegt ein zweiter Spannungsteiler R12, R13, der ca. 7.6% der Ausgangsspannung des Gleichrichters G1 liefert. Der Ausgang des Komparators U11 ist über Anschluss RX2 mit dem Mikroprozessor 10 des Slave verbunden. The voltage regulator U10 is used to supply a comparator U11. There is a voltage at the positive input of the comparator U11 which is proportional to that via C10. It is generated via a voltage divider R10, R11 and in the present case is approximately 6.4% of the voltage across C10. At the negative input there is a second voltage divider R12, R13, which supplies approximately 7.6% of the output voltage of the rectifier G1. The output of the comparator U11 is connected to the microprocessor 10 of the slave via connection RX2.

Zwischen den Ausgängen des Gleichrichters G1 liegt femer ein Transistor T10 in Serie mit einem Widerstand R15. Parallel zu diesen liegt dauernd ein Widerstand R16. A transistor T10 is also connected in series with a resistor R15 between the outputs of the rectifier G1. A resistor R16 is constantly connected in parallel with these.

Im Folgenden wird nun die Funktionsweise der Schaltungen gemäss Fig. 4 und 3 beschrieben. The mode of operation of the circuits according to FIGS. 4 and 3 is now described below.

Im Normalbetrieb ist das Signal TX1 auf 1, d.h. die Transistoren T1, T2 sind durchgeschaltet und über den Verbindungsleitungen 3, 4 liegt im Wesentlichen die Spannung Vin. Diese Spannung lädt über Koppeldiode D10 den Kondensator C10 und dient zur Versorgung des Verbrauchers 9. Da das Teilungsverhältnis des Spannungsteilers R12, R13 etwas kleiner ist als jenes von R10, R11, die Spannungen über den Teilern aber etwa gleich gross, ist der Ausgang des Komparators U11 auf logisch 0. Der Mikroprozessor des Slave hält TX2 auf 0, T10 ist unterbrochen. In normal operation, the signal TX1 is 1, i.e. the transistors T1, T2 are turned on and the voltage Vin is essentially across the connecting lines 3, 4. This voltage charges the capacitor C10 via coupling diode D10 and serves to supply the consumer 9. Since the division ratio of the voltage divider R12, R13 is somewhat smaller than that of R10, R11, but the voltages across the dividers are approximately the same, the output of the comparator is U11 to logic 0. The microprocessor of the slave keeps TX2 at 0, T10 is interrupted.

Die Datenübertragung geschieht mittels einzelner Übertragungspulse, von denen einer in Fig. 4 gezeigt wird. Zur Einleitung des Pulses setzt der Mikroprozessor 6 des Masters das Signal TX1 zur Zeit tO auf 0. Dadurch werden die Transistoren T1, T2 unterbrochen. Leitung 3 ist nun über R1 hoch-ohmig mit Vjn verbunden. Die Spannung U über den Leitungen 3, 4 fällt auf einen Wert U1 ab, der durch den Spannungsteiler gebildet aus R1 und R16 gegeben ist. Der Abfall der Spannung geschieht dank dem bereits erwähnten Filterwerk innert einer Zeit dt von ca. 1 ms. The data transmission takes place by means of individual transmission pulses, one of which is shown in FIG. 4. To initiate the pulse, the microprocessor 6 of the master sets the signal TX1 to 0 at the time t0. As a result, the transistors T1, T2 are interrupted. Line 3 is now connected to Vjn via R1. The voltage U across the lines 3, 4 drops to a value U1, which is given by the voltage divider formed from R1 and R16. The voltage drop occurs within a time dt of approx. 1 ms thanks to the filter mechanism already mentioned.

TX1 bleibt während ca. 5 ms bis zur Zeit t3 auf TX1 remains on for about 5 ms until time t3

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Sobald die Spannung U auf den Wert U1 abgefallen ist, geht RX2 auf 0 und der Mikroprozessor 10 des Slaves weiss, dass ein Puls begonnen hat. Nun kann der Slave seinerseits die Spannung U beeinflussen. As soon as the voltage U has dropped to the value U1, RX2 goes to 0 and the microprocessor 10 of the slave knows that a pulse has started. The slave can now influence the voltage U in turn.

Wenn das Signal TX2 auf 0 bleibt, so ist T10 weiterhin unterbrochen und die Impedanz zwischen den Leitungen 3 und 4 ist dauernd durch R16 gegeben. Damit bleibt die Spannung U während des ganzen Pulses auf dem Wert U1 und folgt dem gestrichelt dargestellten Verlauf 15. If the signal TX2 remains at 0, T10 is still interrupted and the impedance between lines 3 and 4 is given continuously by R16. The voltage U thus remains at the value U1 throughout the pulse and follows the curve 15 shown in dashed lines.

Wenn der Mikroprozessor 10 des Slave andererseits zur Zeit t1 das Signal TX2 auf 1 setzt, so vermindert sich die Impedanz zwischen den Leitungen 3 und 4 auf etwa 500 Ohm und die Spannung U fällt auf den Wert U2 ab, bis der Slave, rechtzeitig vor dem Ende des Pulses, zur Zeit t2, TX2 wieder auf 0 setzt. In diesem Fall folgt der Spannungsverlauf der durchgezogenen Kurve 16. If, on the other hand, the microprocessor 10 of the slave sets the signal TX2 to 1 at time t1, the impedance between lines 3 and 4 decreases to approximately 500 ohms and the voltage U drops to the value U2 until the slave, in good time before End of pulse, at time t2, sets TX2 back to 0. In this case, the voltage curve follows the solid curve 16.

Im Master werden während des Pulses die Spannungen Ref und RX1 verglichen. Der Spannungsteiler R7, R8, der das Signal Ref erzeugt, ist so dimensioniert, das Ref kleiner als RX1 ist, wenn die Spannung U den Wert U1 hat, und grösser als RX1, wenn U den Wert U2 hat. Auf diese Weise kann der Mikroprozessor 6 des Masters unabhängig vom genauen Wert von V,n feststellen, ob das Signal TX2 während des Pulses auf 1 ging oder nicht. Der Slave 2 kann also während des Pulses ein Signal an den Master 1 senden, indem er die Amplitude der Spannung U ändert. The voltages Ref and RX1 are compared in the master during the pulse. The voltage divider R7, R8, which generates the signal Ref, is dimensioned such that Ref is less than RX1 if the voltage U has the value U1 and greater than RX1 if U has the value U2. In this way, the microprocessor 6 of the master can determine whether or not the signal TX2 went to 1 during the pulse, regardless of the exact value of V, n. The slave 2 can therefore send a signal to the master 1 during the pulse by changing the amplitude of the voltage U.

Die Datenübertragung vom Master 1 zum Slave 2 geschieht andererseits über eine Phasenmodulation. Dies ist in Fig. 5 illustriert. Diese Figur zeigt ein Datenwort, welches zwei Startbits SO, S1, vier Datenbits D0-D3 und z.B. zwei Kontrollbits CO, C1 umfasst. Jedes Bit entspricht einem Puls gemäss Fig. 3. The data transmission from master 1 to slave 2, on the other hand, takes place via phase modulation. This is illustrated in Fig. 5. This figure shows a data word which has two start bits SO, S1, four data bits D0-D3 and e.g. comprises two control bits CO, C1. Each bit corresponds to a pulse according to FIG. 3.

Das Datenwort beginnt mit dem Startbit SO zur Zeit 0, gefolgt vom Startbit S1 zur Zeit t = 50 ms. Im zweiten Startbit S1 senkt der Slave die Spannung U ab und gibt somit Empfangsbereitschaft zu erkennen. Sodann folgt das erste Datenbit DO, entweder zur Zeit 1,5t = 75 ms (gestrichelter Puls) oder 2t = 100 ms (nicht gestrichelter Puls), abhängig vom Wert, den der Master 1 dem Bit DO zuordnet. Somit kann der Slave 2 aus dem Startzeitpunkt von DO dessen Wert ermitteln. Dasselbe gilt auch für die folgenden Datenbits D1-D3, sowie für die Kontrollbits: Beginnt ein Bit zu einer Zeit n • t (wobei n eine ganze Zahl ist), so ist sein Wert z.B. 1, beginnt es zur Zeit (n-0,5) • t, so ist sein Wert 0. The data word begins with start bit SO at time 0, followed by start bit S1 at time t = 50 ms. In the second start bit S1, the slave lowers the voltage U and thus indicates readiness to receive. This is followed by the first data bit DO, either at the time 1.5t = 75 ms (dashed pulse) or 2t = 100 ms (non-dashed pulse), depending on the value that master 1 assigns to bit DO. The slave 2 can thus determine its value from the start time of DO. The same applies to the following data bits D1-D3, as well as for the control bits: If one bit begins at a time n • t (where n is an integer), its value is e.g. 1, it starts at time (n-0.5) • t, its value is 0.

Damit diese Übertragung sicher funktioniert, muss die Zeitdauer t dem Master und dem Slave möglichst genau bekannt sein. Hierzu misst der Slave im vorliegenden Beispiel den Abstand zwischen den beiden Startbits SO und S1. For this transmission to work safely, the time period t must be known to the master and the slave as precisely as possible. For this purpose, the slave in the present example measures the distance between the two start bits SO and S1.

Die Kontrollbits CO, C1 bilden z.B. eine Kontrollsumme der vorangehenden Datenbits und erlauben es, die Korrektheit der Datenübertragung zu verifizieren. Je nach gewünschter Übertragungssicher- The control bits CO, C1 form e.g. a checksum of the preceding data bits and allow the correctness of the data transmission to be verified. Depending on the desired transmission security

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heit kann die Zahl der Kontrollbits variieren. Die Kontrollbits können unter Umständen auch ganz wegfallen, falls einzelne Datenworte mehrmals übertragen werden. The number of control bits can vary. Under certain circumstances, the control bits can be completely omitted if individual data words are transmitted several times.

Im Normalbetrieb sendet der Master jedes Datenwort mehrmals aus. Zwischen den Datenworten wird ein Mindestabstand von z.B. 300 ms eingehalten. Die mehrfache Übertragung der Datenworte erlaubt es dem Slave, z.B. beim ersten Empfang des Datenworts dieses auszuwerten, und seine Antwort während dem nächsten Datenwort zurückzusenden. Auch erhöht sich durch die mehrfache Übertragung die Übertragungssicherheit. In normal operation, the master sends out each data word several times. There is a minimum distance between the data words of e.g. 300 ms observed. The multiple transmission of the data words allows the slave, e.g. evaluate the first time the data word is received and send its response back during the next data word. The multiple transmission also increases the transmission security.

Zwischen den Datenworten befindet sich das System in einem Versorgungsmodus und die Leitungen 3, 4 dienen nur zur Leistungsübertragung, d.h. zum Aufladen des Speicherkondensators C10. Während dieser Zeit überwacht der Master 1 die Spannung U, indem er regelmässig das Signal RX1 mit einem aus dem Signal Ref abgeleiteten Minimalwert vergleicht. Auf diese Weise kann ein Kurzschiuss zwischen den Leitungen 3, 4 festgestellt werden. Sinkt RX1 unter den Minimalwert, so setzt der Prozessor 6 des Masters das Signal TX1 auf 0, wodurch T1 und T2 ausgeschaltet werden und eine Überlastung der Komponenten verhindert wird. Da der Prozessor 6 einen Kurzschiuss nur mit einer gewissen Verzögerung feststellen kann, sind T1 und T2 zusätzlich mit einer Strombegrenzung versehen, indem der Emitterwiderstand von T1 bei zu hohem Strom die Emitterspannung von T1 derart absenkt, dass T1 nicht mehr voll ausgesteuert wird. The system is in a supply mode between the data words and the lines 3, 4 are only used for power transmission, i.e. for charging the storage capacitor C10. During this time, master 1 monitors voltage U by regularly comparing signal RX1 with a minimum value derived from signal Ref. In this way, a short circuit between the lines 3, 4 can be determined. If RX1 drops below the minimum value, the processor 6 of the master sets the signal TX1 to 0, as a result of which T1 and T2 are switched off and overloading of the components is prevented. Since the processor 6 can only detect a short-circuit with a certain delay, T1 and T2 are additionally provided with a current limitation in that the emitter resistance of T1 lowers the emitter voltage of T1 in such a way that T1 is no longer fully driven if the current is too high.

Während der Übertragung eines Datenworts befindet sich das System in einem Übertragungsmo-dus. Da die Länge der einzelnen Pulse nur etwa 1/10 des mittleren Abstands zwischen den Pulsen beträgt, ist auch in diesem Modus eine ausreichende Versorgung des Speicherkondensators C10 gewährleistet. The system is in a transmission mode while a data word is being transmitted. Since the length of the individual pulses is only about 1/10 of the average distance between the pulses, an adequate supply of the storage capacitor C10 is also ensured in this mode.

Wie bereits erwähnt, eignet sich die Erfindung insbesondere zum Einsatz in Anwendungen, bei denen eine relativ geringe Datenmenge mit hoher Sicherheit über Versorgungsleitungen übertragen werden muss, wie es z.B. bei der Fernsteuerung von Stellantrieben der Fall ist. Weitere Einsatzgebiete liegen z.B. in der Fernsteuerung bzw. Anfrage von Sensoren, von Antennensteuerungen und -Verstärkern, Energie- und Klimaanlagen, usw. As already mentioned, the invention is particularly suitable for use in applications in which a relatively small amount of data has to be transmitted with high security via supply lines, as is the case, for example, is the case with the remote control of actuators. Further areas of application are e.g. in the remote control or request of sensors, antenna controls and amplifiers, energy and air conditioning systems, etc.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Verbindungsleitungen während den Übertragungspulsen über den Widerstand R1 von 10 tei hochoh-mig mit der Versorungsspannung V,n verbunden. Der Wert dieses Widerstandes kann jedoch in weiten Grenzen variiert werden, solange es für den Slave zu einer deutlich messbaren Reduktion des Wertes von U kommt, wenn T1, T2 abgeschaltet werden. R10 kann im Extremfall sogar unendlich sein, wobei in diesem Falle der Slave z.B. unter Verwendung von Energie aus C10 eine Amplitudenmodulation bewirken kann. In the present exemplary embodiment, the connecting lines are connected to the supply voltage V, n during the transmission pulses via the resistor R1 of 10 parts with high resistance. The value of this resistance can, however, be varied within a wide range as long as the slave has a clearly measurable reduction in the value of U when T1, T2 are switched off. In extreme cases, R10 can even be infinite, in which case the slave e.g. can use amplitude energy from C10 to effect an amplitude modulation.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Master über die zwei Leitungen mit einem Slave verbunden. Es ist auch denkbar, im Rahmen der Erfindung am gleichen Leitungspaar mehrere Slaves anzuordnen, wobei die Ansteuerung der einzelnen In the present exemplary embodiment, a master is connected to a slave via the two lines. It is also conceivable to arrange a number of slaves on the same line pair, the control of the individual

Slaves z.B. über Adressbits im Datenwort geschieht oder aufgrund einer festen Zeiteinteilung erfolgt. Slaves e.g. happens via address bits in the data word or takes place on the basis of a fixed time schedule.

In der Ausführung nach Fig. 4 wird pro Übertragungspuls D0-D3 genau ein Bit in jeder Richtung übertragen. Um die Übertragungsrate zu erhöhen, können auch mehr Bits pro Puls ausgetauscht werden. So können z.B. mehr als zwei Phasenpositionen für die Pulse vorgesehen sein, z.B_. bei n • t, (n-'4) • t, (n-1/2) • t und (n-%) • t, zur Übertragung von vier verschiedenen Werten vom Master zum Slave. Andererseits kann der Slave pro Übertra-gungspuls mehr als einmal die Impedanz zwischen den Leitungen ändern, oder die Spannung U auf mehr als zwei verschiedene Werte setzen, um die Übertragungsrate vom Slave zum Master zu erhöhen. In the embodiment according to FIG. 4, exactly one bit is transmitted in each direction for each transmission pulse D0-D3. To increase the transmission rate, more bits can be exchanged per pulse. For example, more than two phase positions can be provided for the pulses, e.g. with n • t, (n-'4) • t, (n-1/2) • t and (n-%) • t, for the transfer of four different values from master to slave. On the other hand, the slave can change the impedance between the lines more than once per transmission pulse, or set the voltage U to more than two different values in order to increase the transmission rate from the slave to the master.

Es ist auch denkbar, dass der Master gemäss einem vorgegebenen Protokoll seinerseits auch die Spannung U der Leitungen während der Übertragungspulse variiert, um Daten an den Slave zu senden. It is also conceivable that the master itself also varies the voltage U of the lines during the transmission pulses in accordance with a predetermined protocol in order to send data to the slave.

Claims

1. A method for transmitting power and data on common connecting lines (3, 4) between a master (1) and at least one slave (2), characterized in that the master (1) has a low-resistance connection lines (3, 4) in a supply mode connects to a power supply (5) and in a transmission mode connects the connecting lines (3, 4) during transmission pulses only with high impedance to the power supply (5), with data being transmitted from the master to the slave and from the slave to the master in the transmission pulses.

2. The method according to claim 1, characterized in that the data are transmitted from the master (1) to the slave (2) by means of phase modulation of the transmission pulses.

3. The method according to claim 2, characterized in that at least one first transmission pulse (SO, S1) is generated as the start bit in the transmission mode and then further transmission pulses are generated as data bits (D0-D3) and possibly control bits (CO, C1), the value of the data and possibly control bits resulting from their exact time interval from the start bit (SO).

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the data are transmitted from the slave (2) to the master (1) by means of amplitude modulation of the voltage (U) of the connecting lines during the transmission pulses, and preferably that during the transmission pulses in the slave (2) the impedance between the connecting lines (3, 4) is changed depending on the data to be transmitted from the slave (2) to the master (1)

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that essentially one bit is transmitted from the master (1) to the slave (2) and one bit from the slave (2) to the master (1) per transmission pulse,

6. Method according to one of the preceding

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Sayings, characterized in that data words are exchanged between master (1) and slave (2), each data word comprising several data bits (D0-D3) and at least some of the data words being transmitted repeatedly.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the master

(1) the voltage (U) of the connecting lines (3, 4) and the voltage (Vjn) of the power supply (5) are measured, and that it is determined from these voltages whether the connecting lines are short-circuited in the supply mode and / or what type Signal sent by the slave in transmission mode.

8. Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that it has a master (1), at least one slave (2) and connecting lines (3, 4) between the master (1) and the slave

(2), the master having a switching element (T1, T2) which connects a current source (5) either with high or low resistance to the connecting lines (3, 4) and the slave (2) has a first measuring circuit (U11) for generating a signal (RX2) which indicates whether the connecting lines (3, 4) are connected to the current source (5) with high or low impedance, and an energy store (C10) which is connected via the connecting lines (3, 4) is rechargeable.

9. The device according to claim 8, characterized in that the Master_ (1) has a second measuring circuit for monitoring the voltage (U) of the connecting lines (3, 4) and for generating at least one control signal dependent on the voltage.

10. The device according to claim 9, characterized in that with the second measuring circuit, a data signal depending on the voltage (U) of the high-resistance connection lines (3, 4) connected to the current source (5) can be generated and preferably also a short-circuit warning signal depending the voltage (U) of the connecting lines (3, 4) connected to the current source (5) with low resistance can be generated.

11. The device according to any one of claims 8-10, characterized in that the master (1) has filter means (R2-R6, C1-C3) for reducing the switching speed of the switching element (T1, T2).

12. The device according to any one of claims 8-11, characterized in that the slave (2) with a data signal (TX2) controllable means (T10) for changing the impedance between the connecting lines (3, 4).

13. Remote control for fire dampers with a device according to one of claims 8-12.

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