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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Kopplung zweier Doppelrechnersysteme, vorzugsweise eines Frontenddoppelrechnersystems mit einem Zentralrechnerdoppelsystem, wobei jedes System aus zwei, durch eine interne Rechnerkopplung miteinander verbundenen und parallel arbeitenden Prozessrechnern, die über Sendeund Empfangsleitungen digitale Signale an eine zu steuernde Anlage abgeben bzw. von dieser erhalten, besteht, von denen einer der Aktivrechner und der andere der nur die digitalen Signale empfangende Passivrecher ist, wobei der Ausfall des Aktivrechners der Passivrechner dessen Funktion unterbrechungsfrei übernimmt.
Es ist bekannt, zur Automatisierung von Vorgängen Prozessrechner zu verwenden. Diese arbeiten digital und heutzutage schon sehr schnell. Weiters werden sie durch Programmieren für die Lösung der verschiedensten Aufgaben adaptiert.
Bei der Steuerung von weit verzweigten und komplizierten oder sehr teuren Anlagen wird auf die Betriebssicherheit grosser Wert gelegt, da es bei Fehlfunktionen leicht zur Zerstörung von einzelnen Teilen der Anlage kommen kann.
Daher werden für deren Steuerung oftmals Doppelrechnersysteme verwendet. Diese bestehen aus zwei gleichartig aufgebauten Prozessrechnern, von denen einer der Aktivrechner und der andere der Passivrechner ist. Beide Rechner empfangen gleichzeitig eine oder mehrere, zu verarbeitende digitale Informationen, welche sie unabhängig voneinander parallel verarbeiten. Die Ausgabe der errechneten digitalen Informationen an die Anlage erfolgt jedoch nur vom Aktivrechner. Beide Rechner sind über eine interne Rechnerkopplung miteinander verbunden, welche zur Synchronisation der beiden Rechner dient, sowie zur Umschaltung von Aktiv- auf Passivrechner und umgekehrt. Eine Rechnerumschaltung erfolgt nur, wenn im Aktivrechner ein Fehler auftritt.
Wird eine Umschaltung durchgeführt, so muss die Sendeleitung mit dem Ausgang des neuen Aktivrechners verbunden werden. Dies erfolgt durch Ansteuern eines Schalters in der Sendeleitung über, mit den beiden Rechnern verbundenen, Triggerleitungen, wobei immer der jeweilige Aktivrechner die Umschaltung vornimmt.
Oft ist es notwendig, zwei Doppelrechnersysteme miteinander zu verbinden. Hiebei sind bei einer seriellen Datenübertragung mindestens acht Leitungen erforderlich, sowie eine komplizierte Erkennungsschaltung, die immer nur die jeweils aktiven und passiven Rechner der beiden Doppelrechnersysteme miteinander kommunizieren lässt.
Die Aufgabe der Erfindung liegt nun darin, eine Anordnung zu schaffen, mit der zwei Doppelrechnersysteme einfach gekoppelt werden konnen, wobei die Steuerung, um die jeweiligen Aktivrechner sowie Passivrechner miteinander richtig zu verbinden, über Triggerleitungen der einzelnen Rechner jedes Doppelrechnersystems erfolgen soll.
Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass an jedes Doppelrechnersystem ein vierpoliger, vorzugsweise elektronischer Umschalter, welcher über Triggerleitungen der einzelnen Prozessrechner, vorzugsweise des jeweiligen Aktivrechners bzw. des jeweils aktiv werdenden Prozessrechners des zugehörigen Doppelrechnersystems steuerbar ist, angeschlossen ist, wobei an die beiden Umschaltkontakte von je zwei Umschaltern des vierpoligen Umschalters die Sendeleitungen und an die Umschaltkontakte der beiden anderen Umschalter des vierpoligen Umschalters die Empfangsleitungen angeschlossen sind und zwar so,
dass bei zwei Umschaltern in beiden Schaltstellungen die Signale des jeweiligen Aktivrechners an die Wurzelanschlüsse gelangen und bei den beiden anderen Schaltern die Signale des jeweiligen Passivrechners an deren Wurzelanschlüsse gelangen und dass die je vier Wurzelanschlüsse der beiden vierpoligen Umschalter über Datenleitungen Funk od. dgl. derart miteinander verbunden sind, dass das Signal einer Sendeleitung an eine Empfangsleitung gelangt. Dadurch werden zur richtigen Datenkommunikation zwischen zwei Doppelrechnersystemen erstmals nur vier Leitungen oder Funkkanäle benötigt.
Der hardware-bzw. bauteilmässige Aufwand, um immer die jeweiligen Aktivrechner sowie Passivrechner zu verbinden, ist wesentlich geringer als bei den bekannten Erkennungsschaltungen.
Der vierpolige Umschalter, welcher über je eine Triggerleitung eines jeden Rechners eines Doppelrechnersystems angesteuert wird, ist erfindungsgemäss mit den Sende- und Empfangsleitungen der beiden Rechner so beschaltet, dass immer an zwei Wurzelkontakten das Sende- und Empfangssignal des jeweils aktiven Rechners und an die beiden anderen Wurzelkontakte die Signale des jeweils passiven Rechners gelangen. Dadurch ist eine zweipolige abgeschirmte Leitung zwischen zwei Doppelrechnersystemen immer zur Verbindung der Aktivrechner vorgesehen. Diese wird als "active line" bezeichnet
Eine zweite zweipolige abgeschirmte Leitung zwischen den Doppelrechnersystemen dient zur Verbindung der Passivrechner und wird "passiv line" genannt. Beide abgeschirmten Leitungen können beliebig lang sein, da sie nur zur Datenübertragung dienen.
Ausserdem bietet die spezielle Zuordnung der beiden zweipoligen Leitungen zu den aktiven und passiven Rechnern auch Erleichterungen im Servicefall.
Etwaige Steuerleitungen, wie sie bei bekannten Verbindungen von zwei Doppelrechnersystemen erforderlich sind, entfallen bei der erfindungsgemässen Rechnerkopplung.
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Durch die Steuerung des vierpoligen Umschalters jedes Doppelrechnersystems über die Triggerleitung des jeweiligen Aktivrechners bzw. des jeweils aktiv werdenden Prozessrechners, erfolgt automatisch immer nur dann eine Umschaltung des vierpoligen Schalters, wenn der gerade passive Rechner eines Doppelrechnersystems zum aktiven wird. Dabei wird natürlich vorausgesetzt, dass der Schalter vorher in der richtigen Stellung war.
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An Hand der Fig. wird die erfindungsgemässe Rechnerkopplung noch näher erläutert.
Die Blöcke (1), (2) stellen die beiden Prozessrechner (1), (2) des Frontenddoppelrechnersystems dar. Die Prozessrechner (1), (2) sind über eine interne Rechnerkopplung (3) miteinander verbunden. Über die Leitung (4) erhalten die Prozessrechner (1), (2) parallel ein digitales Signal, welches den Zustand eines in einer zu steuernden Anlage befindlichen Schaltorgans, oder einen Messwert aus der Anlage, in digitaler Form darstellt. Für jedes Schaltorgan, oder jedes Messgerät, ist eine eigene Leitung (4) vorzusehen.
Weiters ist die Betätigungseinrichtung eines jeden Schaltorgans über je eine Leitung (5) mit dem Wurzelkontakt je eines einpoligen elektronischen Umschalters (6) verbunden. Ein Kontakt des Umschalters (6)
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Signale empfangen werden, sondern auch die von diesem ausgesandten digitalen Signale zur Leitung (5) gelangen.
Um die Signalflussrichtung schon in der Fig. zu erkennen, wurden alle Signalleitungen mit Pfeilen versehen.
Ein zu einem Prozessrechner (1), (2) weisender Pfeil gibt an, dass es sich um eine Empfangsleitung handelt und ein abweisender Pfeil deutet auf eine Sendeleitung hin.
Der elektronische Umschalter (6) weist zwei Steuereingänge (7), (8) auf, von denen einer über eine Leitung (9) mit dem Aktivrechner (1) und der andere über die Triggerleitung (10) mit dem Passivrechner (2) verbunden ist. In der gezeichneten Stellung des Umschalters (6) steht am Steuereingang (7) über die Triggerleitung (9) ein logisches"High"-Signal an. Der Steuereingang (8) ist auf"Low"-Signal.
An beiden Prozessrechnern (1), (2) ist noch je eine Sende- (11), (12) und eine Empfangsleitung (13), (14) angeschlossen, die mit den Kontakten (15), (16), (17), (18), (19), (20), (21), (22) eines vierpoligen elektronischen Umschalters (23) verbunden sind, bei dem die einzelnen Umschalter gleichzeitig betätigt werden.
Die Sendeleitung (11) des Prozessrechners (1) ist an den Kontakt (15), sowie an den Kontakt (20) angeschlossen. Die Sendeleitung (12) des Prozessrechners (2) ist mit Kontakte (16), (19) verbunden. Es sind somit zwei Umschalter des vierpoligen Umschalters (23) an die Sendeleitungen (11), (12) gelegt, wobei in der dargestellten Stellung des Umschalters (23) das Sendesignal des Prozessrechners (1) an den einen Wurzelanschluss (24) und an den anderen Wurzelanschluss (25) das Sendesignal des Prozessrechners (2) gelangt.
Wird der Umschalter (23) in die andere Stellung gebracht, so gelangt an den Wurzelanschluss (24) das Signal des Prozessrechners (2) und an den Wurzelanschluss (25) das Signal des Prozessrechners (1).
Die Empfangsleitung (13) des Prozessrechners (1) ist mit den Kontakten (17), (22) verbunden und die Emfpangsleitung (14) des Prozessrechners (2) ist an die Kontakte (18), (21) angeschlossen. Wie bei den beiden
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Stellung des Umschalters (23) ist die Verbindung zwischen den Wurzelkontakten (26), (27) und den Prozessrechnern (1), (2) genau umgekehrt. Jede der beiden Triggerleitungen (9), (10) ist an je einem Steuereingang (28), (29) des Umschalters (23) angeschlossen. Der Umschalter (6) und der vierpolige Umschalter (23) werden synchron angesteuert.
Im dargestellten Fall steht am Steuereingang (28) ein"High"-Signal an, wodurch die einzelnen Umschalter an den Kontakten (15), (17), (19), (21) liegen.
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In der Fig. ist noch ein zweites Doppelrechnersystem, das sogenannte Zentralrechnerdoppelsystem, dargestellt. Dieses besteht aus den beiden Prozessrechnern (30), (31), die ebenfalls über eine interne Rechnerkopplung (32) miteinander verbunden sind. Beide Prozessrechner (30), (31) sind an je eine Sende- (33), (34) und Empfangsleitung (35), (36) angeschlossen. Die Leitungen (33), (34), (35), (36) sind mit einem vierpolig elektronischen Umschalter (37) verbunden, wobei die einzelnen Leitungen (33), (34), (35), (36) genauso an die Kontakte (38), (39), (40), (41), (42), (43), (44), (45) angeschlossen sind, wie die Leitungen (11), (12), (13), (14) an den Umschalter (23).
Die Wurzelanschlüsse (46), (47) von zwei Umschalter sind immer mit den jeweiligen Aktivrechnern (30), (31) verbunden und die Wurzelanschlüsse (48), (49) der beiden anderen Umschalter liegen in beiden Stellungen des vierpoligen Umschalters (37) am jeweiligen Passivrechner (31), (30). Die Ansteuerung des Umschalters (37) erfolgt über je eine Triggerleitung (50), (51) von den beiden Prozessrechner (30), (31) aus.
Die beiden Leitungen (50), (51) sind an die Steuereingänge (52), (53) des Umschalters (37) angeschlossen, wobei immer der gerade aktive Prozessrechner (30), (31) die Steuerung vornimmt. In der dargestellten Anordnung ist der Prozessrechner (30) aktiv und über die Triggerleitung (50) gelangt ein "High"-
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Signal an den Steuereingang (52), wodurch der Umschalter (37) mit den Kontakten (38), (40), (42), (44) verbunden ist. Der Prozessrechner (31) ist dabei passiv.
Die Wurzelanschlüsse (24), (25), (26), (27) ; (46), (47), (48), (49) der beiden vierpoligen Umschalter (23), (37) sind über zwei beliebig lange abgeschirmte zweipolige Kabel (54), (55) miteinander verbunden.
Das Kabel (54), welches die "active line" ist, ist an die Wurzelanschlüsse (24), (26) ; (46), (47) angeschlossen, die in beiden Stellungen der Umschalter (23), (37) immer mit den Aktivrechnem verbunden sind. An die anderen vier Wurzelanschlüsse (25), (27) ; (48), (49) ist das Kabel (55) angeschlossen, über welches nur die Signale der jeweiligen Passivrechner übertragen werden. Dieses Kabel (55) wird als "passiv line"
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(35), (36) des anderen Doppelrechnersystems verbunden.
Durch die neuartige Kopplung von zwei Doppelrechnersystemen besteht die Möglichkeit, jeden Prozessrechner
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sind über die "passiv line" miteinander verbunden. Die Zusammenschaltung der einzelnen Aktiv- und Passivrechner erfolgt durch die beiden vierpoligen Umschalter (23), (37) automatisch.
Die beschriebene Doppelrechnerkopplung ist an und für sich nur für serielle Datenübertragung zwischen den beiden Doppelrechnersystemen geeignet. Es besteht jedoch die Möglichkeit, die Rechnerkopplung auch für parallele Übertragung zu verwenden, wobei sich die Anzahl der Sende- (11), (12) ; (33), (34) und Empfangsleitungen (13), (14) ; (35), (36), sowie der Kabel (54), (55) vervielfacht. Die Polzahl der Umschalter (23), (37) müsste ebenfalls erweitert werden.