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Überwachungseinrichtung für elektronische Geräte oder Anlagen
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beiden Prüfsignalquellen verbunden ist.
Die Anschaltung der Prüfsignalquellen an die zu prüfenden elektronischen Schalter kann von Hand aus in einem willkürlich wählbaren Zeitpunkt mittels Tasten erfolgen, oder aber automatisch dadurch, dass als Prüfsignalquelle ein entsprechend gepolter periodische Impulse erzeugender Signalgeber verwendet wird, wobei die Signale der Prüfsignalquelle Vorrang gegenüber allenfalls in der Anlage bzw. im Gerät wirksamen Betriebssignalen geniessen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen hervor.
Fig. 1 erläutert an Hand eines Blockschemas für eine Schaltgruppe das bei der Erfindung angewendeten Überwachungsprinzip. Fig. 2 erläutert die Steuerung eines elektronischen Schalters mit
Betriebssignalen und gegenüber diesen Vorrang geniessenden prüf signalen. Fig. 3 stellt in Diagrammform periodische Prüfsignale dar, die für die Steuerung eines elektronischen Schalters nach Fig. 2 verwendbar sind. Fig. 4 ist ein schematisches Schaltbild für die Prinzipdarstellung nach Fig. l. Fig. 5 zeigt im
Blockschema eine erfindungsgemässe Überwachungseinrichtung und Fig. 6 stellt in Diagrammform die bei der Einrichtung nach Fig. 5 verwendeten Prüfsignale dar.
Das bei der Erfindung angewendete Überwachungsprinzip geht aus Fig. 1 hervor. Mit A ist eine Gruppe von elektronischen Schaltern (z. B. Transistoren oder Vierschicht-Dioden) einer elektronischen Anlage bezeichnet. Diese elektronischen Schalter können sowohl im Ruhezustand als auch im Betriebszustand in einem beliebigen Zeitpunkt jeweils verschiedene Betriebszustände (hochohmig = offen oder niederohmig = geschlossen) haben. Um eine gleichzeitige Überprüfung aller Schalter zu ermöglichen, werden ihnen, wie an sich bekannt, im Prüfzeitpunkt über Prüfleitungen-l-jeweils gleichsinnige Schaltbefehle-Pl bzw. P2-erteilt, und es wird sodann untersucht, ob alle Schalter die diesen Befehlen entsprechenden, untereinander gleichen Schaltzustände annehmen.
Die Prüfleitungen --1-- Können z.B. mittels eines Umschalters -2-- alternativ an eine Signalquelle-Pl-für den Schliessbefehl oder an eine Signalquelle-P2-für den öffnungsbefehl angelegt werden und sind im Vielfach mit den Steuerelektroden aller zu prüfenden elektronischen Schalter verbunden ; die Ausgänge dieser Schalter sind im Vielfach über Leitungen --3a bzw. 3b-an Auswertegeräte--B1 bzw. B2 angeschlossen, denen auch die Schaltbefehle-Pl bzw. P2-- über Leitungen --4a bzw. 4b-zugeführt werden.
In jedem Auswertegerät wird der Schaltbefehl mit den Ausgangssignalen an den Leitungen--3a bzw. 3b-verglichen, und im Falle einer Nichtübereinstimmung wird über eine Leitung-5a bzw. 5b-ein Fehlersignal an ein Anzeigegerät-C-abgegeben.
In Fig. 2 ist symbolisch ein Schalttransistor-S-dargestellt, dessen Basiselektrode im normalen Betrieb Schaltsignale am Eingang-Se-aufnimmt, für die erfindungsgemässen Prüfzwecke aber alternativ auch mit Prüfsignalen --P1 bzw. P2- beaufschlagt werden kann. Das Prüfsignal --P1-kann beispielsweise gemäss Fig. 3a normal -24 V und während der Prüfzeit tl 0 V betragen, das Prüfsignal-P2-normal 0 V und während der Prüfzeit t2-24 V. Die Prüfsignale --P1 und P2-sind zeitlich etwas gegeneinander versetzt und treten in geeigneten Zeitabständen geriodisch auf.
Im Normalbetrieb wird der Schalttransistor-S-über eine Diode d3 durch 0 V-Potential oder schwach positives Potenial an der Eingangsleitung-Se-geöffnet. Bei den gleichzeitig wirksamen Ruhepotentialen auf den Prüfleitungen sind die Dioden --d1 und d2--, über welche die Prüfsignalquellen unter Zwischenschaltung eines Widerstandes-Rl-mit der Basiszuleitung des
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annimmt, so wird --d1- leitend und der Schalttransistor-S-wird ebenfalls leitend, unabhängig davon, ob zu diesem Zeitpunkt auch an--Se-ein Schliessbefehl liegt oder nicht.
Bei leitendem Schalttransistor-S-tritt infolge des Spannungsabfalles am Ausgangswiderstand-R2-an der Ausgangsleitung --Sa-- ein negatives Potential auf, das über die Leitungen --3a bzw. 3b-auch auf die Auswertegeräte-Bl bzw. B2-- wirkt. Wenn hernach im Zeitpunkt --t2-- das Prüfpotential --P2-- den Wert -24 V annimmt, so wird die Diode --d2-- leitend und verhindert, unabhängig vom Signalzustand am Eingang--Se--, das Fliessen eines Basisstromes über den Schalttransistor-S-, so dass dieser gesperrt wird und an den Ausgangsleitungen-Sa bzw.
3a, 3b- 0-Potential auftritt.
In Fig. 4 ist beispielsweise ein Gerät-A--mit 10 Transistorschaltern --S1 bis S10-dargestellt, denen je zwei weitere Transistorstufen --S1',S1" bzw. S2', S2"-- usw. nachgeschaltet sind, so dass sie dreistufige Gleichstromverstärker bilden (sinngemäss können auch Multivibratoren, Zählstufen usw. überwacht werden).
Die Eingänge für die Signale --Se,P1 und P2-- sind gemäss Fig. 2 ausgebildet, ebenso die
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3b--.--S1, S1', S1", S2, S2', S2"- usw. fehlerlos arbeiten, so tritt an den Ausgängen --3a,3b-- bei Vorliegen des Schliessbefehls-P l-ein negatives Potential und bei Vorliegen eines öffnungsbefehls - -P2-- das Potential 0 V auf.
Die Leitungen --3a-- sind nun über eine Dioden-Konjunktion --D1 bis D10-- mit Widerstandsbeinen-Wl bis Womit einer Dioden-Disjunktion-Dl'bis D10'--verbunden,
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Schliessbefehls durch alle Schalttransistoren keinen Basisstrom aufnehmen, weil dann über die Widerstandsbeine-Wl bis W10-- und die Dioden-Konjuktion-Dl bis D10-- Ströme fliessen, welche die Dioden-Disjunktion-Dl'bis D10'--sperren. Nur wenn einer oder mehrere der Schalttransistoren den Schliessbefehl nicht befolgen, kann also der Transistor-Tri-des Auswertegerätes-Bl-Basisstrom aufnehmen. Kann beispielsweise der Schalttransistor --S1-- bei
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Basisstrom aufnehmen.
Im Auswertegerät --B1-- befindet sich ein weiterer Transistor-Tr2--, auf den
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l--so- über die Leitung --5a-- verhindert. Bei Auftreten des Schliessbefehls wird der Transistor --Tr2-- und damit auch die Diode-Db-gesperrt, wodurch das Anzeigegerät --C-freigegeben wird. Falls alle Schalttransistoren --S1,S2 usw.-- schliessen wird in diesem Prüfzeitpunkt
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Ist hingegen einer der Schalttransistoren fehlerhaft, so dass er dem Schliessbefehl nicht folgen kann, so wird der Transistor-Tri-leitend, wodurch auch der Transistor --Tr3-- im Anzeigegerät - leitend wird und ein Indikator --L-- im Kollektorstromkreis desselben anspricht und den Fehler anzeigt.
Die Ausgänge der Schalttransistoren sind ferner über dieLeitungen-3b-an eine Dioden-Konjunktion--Dl"bis D10"--angeschlossen, deren Ausgang über einen Widerstand - -R4-- mit dem Verbindungspunkt der Dioden-De und Dd-verbunden ist. Auf die Diode - wirkt das Ruhepotential (0 V) der Prüfsignalquelle --P2--, so dass am Verbindungspunkt der Dioden-De und Dd-Nullpotential liegt und daher normalerweise über den Transistor
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dass er den Offnungsbefehl nicht befolgen kann, so erscheint an seiner Ausgangsleitung-3b-ein negatives Potential, und über die zugeordnete Diode der Konjunktion --D1" bis D10"-- und die
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mittels des Indikators-L-den Fehler anzeigen.
Fig. 5 erläutert nun im Blockschema, wie erfmdungsgemäss die elektronischen Schalter einer Anlage z. B. in 4 Gruppen --G1 bis G4-- zusammengefasst werden, von denen jede nur solche Schalter umfasst, die bei gleichzeitiger und gleichsinniger Betätigung keine Wirkung an den Ausgängen der Anlage ergeben. Jede Gruppe von Schaltern kann nach dem Schema von Fig. l mit zwei gegensinnigen Schaltbefehlen beaufschlagt werden. Die Ausgangssignale der Schalter gelangen über Vielfachleitungen-3a, 3b- zu den beiden Auswertegeräten --Bl, B2--, auf welche auch die Schaltbefehle wirken.
Aus dem in Fig. 6 dargestellten Verlauf der Prüfsignale ist erkennbar, dass jeweils gleichzeitig mit dem Anlegen eines Schliessbefehls-Pl-an die Schaltergruppe --G1 bis G3-- ein Öffnungsbefehl --P2-- an die Schaltergruppe --Gw bis G4--abgegeben wird ; mit etwas Zeitverzögerung wird
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sodann gleichzeitig an die Schaltergruppe-Gl bis G3-- ein öffnungsbefehl --P2-- und an die Schaltergruppe-G2 bis G4-ein ScMiessbefehl-Pl-abgegeben.
Die zeitliche Folge der einzelnen Prüfsignale kann natürlich beliebig variiert werden. Wesentlich ist bei dieser Gruppenunterteilung, dass sich nicht zu bestimmten Prüfzeiten (--tl oder t2--) alle Schalter der Anlage im gleichen Schaltzustand befinden.
Wie sich bei der praktischen Anwendung der Erfindung in Fernsprechvermittlungsanlagen gezeigt hat, ist es in den meisten Fällen möglich, die in einer solchen Anlage enthaltenen elektronischen Schalter in nur zwei Gruppen so zusammenzufassen, dass bei gleichsinniger und gleichzeitiger Betätigung aller Schalter jeweils einer Gruppe an den Ausgängen der Anlage keine eine Normalfunktion vortäuschende Wirkung auftritt. Die gesamte Anlage kann dann mit zwei aufeinanderfolgenden Prüfvorgängen an jeweils einer Gruppe von Schaltern auf richtige Arbeitsweise aller Schalter überprüft werden.
Anderseits empfiehlt es sich aus wartungstechnischen Gründen, eine grössere Anzahl von Gruppen anzuwenden, die je eine kleinere Anzahl von Schaltern umfassen. Es ist dann nämlich möglich, alle zu einer Gruppe gehörenden Schalter auf einer gemeinsamen, auswechselbaren Schaltungskarte (mit applizierter Schaltung) anzuordnen und im Falle der Anzeige einer Störung in dieser Gruppe die gesamte Schaltungskarte auszuwechseln.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel lässt im Rahmen der Erfindung natürlich noch verschiedene Abwandlungen zu.
PATENTANSPRÜCHE :
1. überwachungseinrichtung für elektronische Geräte oder Anlagen, die eine grosse Anzahl von elektronischen Schaltern enthalten, wobei die jeweils zu überprüfenden elektronischen Schalter gleichzeitig und kurzzeitig an eine Prüfsignalquelle angelegt werden, die an diese Schalter einen gleichsinnigen Schaltbefehl abgibt, und die hiedurch ausgelösten Schaltfunktionen auf Übereinstimmung
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elektronischen Schalter (Sl, S2 usw. ) in zwei oder mehr prüf gruppen (Gl, G2 usw. ) zusammengefasst sind, von denen jede nur solche Schalter umfasst, die bei gleichzeitiger und gleichsinniger Betätigung keine Wirkung an den Ausgängen der Anlage bzw. des Gerätes ergeben, wobei die Schalter jeder Gruppe im Vielfach (1) an eine gesonderte Prüfsignalquelle (Pl ;
P2) anschaltbar sind und die Ausgänge der Schalter jeder Gruppe in Vielfach (3a ; 3b) an eine gesonderte Auswerteeinrichtung (Bl bzw. B2) angeschlossen sind, die ebenfalls mit der zugehörigen Prüfsignalquelle (Pl ; P2) verbunden ist und einen Vergleich der an den Ausgängen aller Schalter jeder Gruppe auftretenden Signale mit dem Schaltbefehl der zugehörigen Prüfsignalquelle vornimmt.
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