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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit einer Ansteuerschaltung zur Ansteuerung mehrerer an eine gemeinsame Gleichstromquelle anschliessbarer Verbraucher mit zumindest annähernd gleichem Innenwiderstand, wobei zu einem Zeitpunkt jeweils nur ein einziger Verbraucher angesteuert wird und eine Überwachungseinrichtung vorgesehen ist, mit der eine fehlerhafte gleichzeitige Ansteuerung von mehr als einem Verbraucher erkennbar ist.
Insbesondere bei Analogmultiplexersystemen, beispielsweise in Fernwirkanlagen, Prozessrechnern od. dgl., bei denen jeweils einer von mehreren Gebern auf eine Auswerteschaltung, z. B. einen gemeinsamen Analog-Digital-Konverter aufgeschaltet werden soll, ist es beispielsweise nach der AT-PS Nr. 328034 bekanntgeworden an einer in allen Strompfaden liegenden Stelle einen Messwiderstand anzuordnen, dessen Abgriffsspannung zur Auswertung der Messgrösse herangezogen wird.
Solche Auswerteschaltungen sind ferner beispielsweise in der DE-OS 2321046 und in der GB-PS Nr. 1, 399, 305 beschrieben, wobei zur Auswertung von Spannungen Brückenschaltungen mit Differenzverstärker in der Brückendiagonale vorgesehen sind. Das Prinzip dieser Auswerteschaltungen kann z. B. auch für die Realisierung von Analog-Digital-Konvertern herangezogen werden. Bei den bekannten Anordnungen ist jedoch nicht sichergestellt, dass niemals mehr als ein Geber auf den Messwiderstand der Auswerteschaltung aufgeschaltet wird. Hiezu können bei den obgenannten Schaltungsanordnungen als Verbraucher Relais verwendet werden, wobei jeweils ein Relais je einem Geberkreis zugeordnet ist, der durch Ansteuerung dieses Relais durch die Ansteuerschaltung über Arbeitskontakte des Relais auf den Analog-Digital-Konverter aufgeschaltet wird.
Da die Geberkreise im allgemeinen mit eingeprägten Strömen arbeiten, ist bei Verwendung von quecksilberbenetzten Durchschaltekontakten ein Hängenbleiben des Relais von der Kontaktseite her und damit die gleichzeitige Aufschaltung zweier oder mehrerer Geberkreise auf den Analog-Digital-Konverter zufolge fehlerhaften Arbeitens der Kontakte nicht zu erwarten. Wohl aber sind Mehrfachsteuerungen von der Ansteuerschaltung der Relais möglich.
Um derartige Mehrfachsteuerungen zumindest zu erkennen, sind bereits verschiedenartige Überwachungseinrichtungen bekanntgeworden mit denen Mehrfachsteuerungen zwar erkannt, aber nicht verhindert werden. Dies kann beispielsweise mit Hilfe von den Verbrauchern, etwa den Relais, zugeordneten Signallämpchen erfolgen.
Ziel der Erfindung ist es nun eine Schaltungsanordnung zu schaffen, mit der vor allem derartige fehlerhafte Mehrfachansteuerungen möglichst nicht nur erkannt, sondern auch verhindert werden.
Erfindungsgemäss liegt bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art in der allen Verbrauchern gemeinsamen, zu dem einen Pol der Gleichstromquelle führenden Stromversorgungsleitung ein Messwiderstand, der in Verbindung mit dem ohmschen Widerstand des oder der jeweils angesteuerten Verbraucher den einen zum zweiten Pol der Gleichstromquelle führenden Zweig einer Brückenschaltung bildet, deren zweiter Zweig in einem an die Gleichstromquelle angeschalteten Spannungsteiler besteht, wobei mittels des Teilerverhältnisses der Brückenzweige das an der Verbindungsstelle des Messwiderstandes und der Verbraucher auftretende Potential bei Ansteuerung nur eines einzigen Verbrauchers und allenfalls auftretenden Restströmen der andern,
in nicht angesteuertem Zustand befindlichen Verbraucher nur vernachlässigbar kleiner ist als das Potential der gemeinsamen Stromversorgungsquelle, jedoch grösser als das an der Verbindungsstelle der Teilerwiderstände des zweiten Brückenzweiges liegende Potential, während bei sich gleichzeitiger Ansteuerung zweier oder mehrerer Verbraucher das an der erstgenannten Verbindungsstelle liegende Potential kleiner ist als das an der zweitgenannten Verbindungsstelle liegende Potential, wobei an die beiden Verbindungsstellen ein Operationsverstärker od. dgl. angeschlossen ist, an dessen Ausgang eine Schaltvorrichtung, insbesondere ein Relais, liegt, mit dem der im Stromkreis der Verbraucher fliessende Strom steuerbar ist.
Vorteilhafterweise ist mit der Schaltvorrichtung der Stromkreis der Verbraucher bei gleichzeitiger Erregung bzw. Ansteuerung mehrerer Verbraucher unterbrechbar bzw. der durch sie fliessende Strom herabsetzbar.
Tritt beispielsweise in der Ansteuerschaltung ein Fehler auf, durch den gleichzeitig zwei oder mehrere Verbraucher angesteuert werden, so ermöglicht die Erregung der Schaltvorrichtung über den als Schwellwertschalter wirkenden Operationsverstärker, dass der Strom durch die Verbrau-
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cher so unterbrochen bzw. so weit herabgesetzt werden kann, dass die Erregung der Verbraucher trotz Ansteuerung aufgehoben bzw. verhindert wird.
Zweckmässigerweise sind unter einem bestimmten Haltestrom inaktive Verbraucher, insbesondere Relais vorgesehen, wobei die Schaltvorrichtung einen in der zu dem einen Pol der gemeinsamen Gleichstromquelle führenden Leitung liegenden Ruhe- oder Arbeitskontakt aufweist, der von einem Widerstand überbrückt ist, der bei geöffnetem Kontakt den durch den Stromkreis der Verbraucher fliessenden Strom auf einen Wert begrenzt, der unterhalb des Haltestroms der Verbraucher liegt.
Hiedurch wird in einfacher Weise erreicht, dass der im Stromkreis der Verbraucher fliessende Strom nicht gänzlich unterbrochen, sondern nur so weit herabgesetzt wird, dass beispielsweise Relais mit Sicherheit abfallen, auch wenn sie von der Ansteuerschaltung angesteuert werden. Der im Normalbetrieb beispielsweise durch einen Ruhekontakt kurzgeschlossene Widerstand liegt bei gleichzeitiger Ansteuerung mehrerer Verbraucher in Reihe mit den parallel liegenden Verbrauchern, so dass der Stromfluss durch diese auf einen Wert begrenzt werden kann, der unterhalb beispielsweise des Haltestroms von als Verbraucher dienenden Relais liegt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist in Reihe mit dem Widerstand eine Fehleranzeigevorrichtung, insbesondere in Form der Photodiode eines Opto-Kopplers, geschaltet, deren Ausgang an einen Initialisiereingang der Ansteuerschaltung angeschlossen ist.
Dadurch wird über die Herabsetzung des durch die Verbraucher fliessenden Stromes hinaus insbesondere über einen Opto-Koppler ein Fehlerkriterium abgegeben, das dazu benutzt werden kann, die Ansteuerschaltung zu initialisieren.
Das kann nach einer vorteilhaften Variante auch dadurch erzielt werden, dass der Widerstand zumindest teilweise aus der Wicklung eines Relais besteht, dessen Kontakt der Fehleranzeige dient.
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standes und entregter Verbraucher, beispielsweise abgefallener Relais, unverändert bleibt, so dass beispielsweise bei Fehlerhebung durch Initialisierung der Widerstand wieder kurzgeschlossen, die Fehlermeldungsabgabe beendet und das richtige Relais zum Anziehen gebracht werden kann.
Durch die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung ist auch eine Früherkennung ausgefallener Treiberelemente durch Reststromüberwachung möglich.
Weiters kann bei programmgesteuerten Anlagen vom Einschaltmoment bis zur programmässigen Initialisierung eine Verkopplung von Messkreisen verhindert werden, wenn mit der an den Operationsverstärker angeschlossenen Schaltvorrichtung ein im Stromkreis der Verbraucher liegender Arbeitskontakt betätigbar ist.
Bei dem in der Praxis häufig auftretenden Fall, dass Multiplexer-Baugruppen in einer laufenden Anlage gezogen und wieder eingeschoben werden, wird jede Verkoppelung von Messkreisen
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Relaisansteuerung für alle nachgeschalteten Multiplexer-Baugruppen unmöglich gemacht.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist.
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einer (1) -An-steuerschaltung -1- an einen Analog-Digital-Konverter -27- anschliessbar sind, dessen Ausgang die jeweils zugehörigen Digitalwerte liefert.
Die parallel geschalteten Verbraucher -31 bis 3n - sind über eine Überwachungseinrichtung - an eine gemeinsame Gleichstromquelle anschliessbar. In der allen Verbrauchern -31 bis 3n - gemeinsamen, zu dem"+"-Pol der Gleichstromquelle führenden Stromversorgungsleitung --10-Liegt ein Messwiderstand-11-, der in Verbindung mit dem ohmschen Widerstand des oder der
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ist, der in der von der Verbindungsstelle --18-- des Messwiderstandes --11-- und des Brückenwider- standes -12- zum "+"-Pol der Stromversorgungsquelle führende Stromversorgungsleitung-10liegt und der durch die Serienschaltung eines Widerstandes --19-- und der Photodiode eines OptoKopplers --20-- überbrückt ist.
Der Ausgang des Opto-Kopplers-20-ist über eine Leitung --21--
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stellten Photodiode als Fehleranzeigevorrichtung ein Widerstand --22-- verbunden.
Die Zeichnung zeigt ferner eine Steuerlogik-23-, die über Adressierungsleitungen-24- mit Adresseingängen der Ansteuerschaltung-l-und über eine Leitung -25-- mit einem Eingang des Analog-Digital-Konverters-27-verbunden ist, welch letzterem über die Leitung -25-- ein Konversionsbefehl zuführbar ist. Darüber hinaus ist der Analog-Digital-Konverter-27-über eine Leitung-26-mit der Steuerlogik-23-verbunden, über die an die Steuerlogik-23mitgeteilt wird, wenn eine Analog-Digital-Umwandlung durchgeführt ist, und von der Steuerlogik - eine neue Adresse an die Ansteuerschaltung-l-abgegeben werden kann, durch die das der neuen Adresse zugeordnete Relais-4 1bis 4n-erregt und der zugehörige Geber an den AnalogDigital-Konverter-27-angeschlossen wird.
Im in der Zeichnung dargestellten Normalzustand der Schaltungsanordnung wird abhängig von der an die Ansteuerschaltung-l-von der Steuerlogik --23-- glegten Adresse einer der
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Verbraucher-3 1bis 3n-angesteuert,ter --27-- angeschlossen werden.
Tritt nun ein Fehler in der elektronischen Ansteuerung auf, durch den zwei oder mehrere Verbraucher -31 bis 3n - angesteuert werden, so wird das an der Verbindungssteille --14-- des
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Haltestroms der Relais-4. bis 4n - liegt.
Demzufolge fallen nicht nur alle gegebenenfalls durch eine Ansteuerung erregten Relais
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anstehende Spannung ihre Polarität nicht ändert. Erst wenn nur eines der Relais -41 bis 4n-angesteuert wird, steigt das Potential an der Verbindungsstelle --14-- gegenüber der Verbindungs-
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stelle-15-so weit an, dass, über den Operationsverstärker -16-- gesteuert, das Relais --17-den Ruhekontakt-17'-schliesst und die Schaltungsanordnung wieder normal weiterarbeitet.
PATENTANSPRÜCHE : l. Schaltungsanordnung mit einer Ansteuerschaltung zur Ansteuerung mehrerer an eine gemeinsame Gleichstromquelle anschliessbarer Verbraucher mit zumindest annähernd gleichem Innenwiderstand, wobei zu einem Zeitpunkt jeweils nur ein einziger Verbraucher angesteuert wird und eine Überwachungseinrichtung vorgesehen ist, mit der eine fehlerhafte gleichzeitige Ansteuerung von mehr als einem Verbraucher erkennbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der allen Verbrauchern (31 bis 3n) gemeinsamen, zu dem einen Pol (+) der Gleichstromquelle führenden Stromversorgungsleitung (10) ein Messwiderstand (11) liegt, der in Verbindung mit dem ohmschen Widerstand des oder der jeweils angesteuerten Verbraucher (31 bis 3n)
den einen zum zweiten Pol der Gleichstromquelle führenden Zweig einer Brückenschaltung bildet, deren zweiter Zweig in einem an die Gleichstromquelle angeschalteten Spannungsteiler (12, 13) besteht, wobei mittels des Teilerverhältnisses der Brückenzweige das an der Verbindungsstelle (14) des Messwiderstandes (11) und der Verbraucher (31 bis 3n) auftretende Potential bei Ansteuerung nur eines einzigen Verbrauchers (31 bis
3n) und allenfalls auftretenden Restströmen der andern, in nicht angesteuertem Zustand befindlichen Verbraucher (31 bis 3n) nur vernachlässigbar kleiner ist als das Potential der gemeinsamen Stromversorgungsquelle, jedoch grösser als das an der Verbindungsstelle (15) der Teilerwiderstände (12, 13) des zweiten Brückenzweiges liegende Potential,
und dass bei gleichzeitiger Ansteuerung zweier oder mehrerer Verbraucher (31 bis 3n) das an der erstgenannten Verbindungsstelle (14) liegende Potential kleiner ist als das an der zweitgenannten Verbindungsstelle (15) liegende Potential, wobei an die beiden Verbindungsstellen (14, 15) ein Operationsverstärker (16) od. dgl. angeschlossen ist, an dessen Ausgang eine Schaltvorrichtung, insbesondere ein Relais (17) liegt, mit dem der im Stromkreis der Verbraucher (31 bis 3n) fliessende Strom steuerbar ist.