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Die gegenständliche Erfindung betrifft ein Rundsteuerungssystem mit Rundsteuersendern zum Senden von Rundsteuertelegrammen, welche aus einem Startimpuls, aus einem Datenwort konstanter Länge, von dessen sich vom Startimpuls unterscheidenden Befehlsimpulsen eine konstante Anzahl zur Erhöhung der
Redundanz des Rundsteuertelegrammes verwendet wird, sowie aus einem zusätzlichem Redundanzteil mit
Fehlerkorrekturangaben bestehen sowie mit ersten Rundsteuerempfängern zum Empfang und zur Auswertung der Rundsteuertelegramme.
Mit Rundsteuerungssystemen können, vorzugsweise in Stromversorgungsnetzen, von einer oder mehreren Stellen aus z. B. einige tausend Rundsteuerempfänger gesteuert werden. Von den Rundsteuersendern werden dazu in das Stromversorgnungsnetz tonfrequente Impulsfolge eingespeist, welche von den Rundsteuerempfängern ausgewertet und in Schaltvorgange umgesetzt werden. Dabei können jedoch aufgrund von Schaltvorgängen im Netz oder durch Störimpulse Verfälschungen der einzelnen Impulsfolge und damit Fehlschaltungen bedingt werden.
Aus der DE-AS 23 39 275 Ist es bekannt, die Übertragungssicherhett von Rundsteuerungssystemen dadurch zu erhöhen, dass den Rundsteuertelegrammen ein Redundanzteil beigefügt ist. Durch Auswertung dieses Redundanzteiles wird es ermöglicht, eine bestimmte Anzahl von bei der Übertragung auftretenden Fehlern zu korrigieren und eine grössere Anzahl von Fehlern zu erkennen. Das in dieser Literaturstelle beschriebene Verfahren kann dabei auch parallel mit anderen Rundsteuerungsverfahren in einer bestehenden Anlage betneben werden. Dazu wird der Startbefehl als Impulskombmation ausgeführt.
Der gegenständlichen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rundsteuerungssystem gemäss dem eingangs beschriebenen Stand der Technik dahingehend weiter zu entwickeln, dass unterschiedliche Rundsteuerungssysteme miteinander zu einem einheitlichen System verbunden werden. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass zusätzlich zweite Rundsteuerempfänger vorgesehen sind, die nur das Datenwort konstanter Länge jedes Rundsteuertelegrammes im Sinne einer Fehlererkennung ohne Fehlerkorrektur verarbeiten.
Ein erfindungsgemässes Rundsteuerungssystem ist deshalb vorteilhaft, weil dadurch bestehende Rundsteuerungssysteme, welche oftmals mit einer sehr grossen Anzahl von Rundsteuerempfängern ausgestattet sind, schrittweise auf ein neues System umgerüstet werden können. So ist es beispielsweise möglich, in einem bestehenden Rundsteuerungssystem, welches nur eine Fehlererkennung ermöglicht, zusätzlich zu einem Rundsteuersender, welcher Rundsteuertelegramme ohne Fehlerkorrekturangaben sendet, einen weiteren Rundsteuersender vorzusehen, dessen Rundsteuertelegramme einen zusätzliche Redundanzteil mit Fehlerkorrekturangaben enthalten. Dadurch kann der Austausch von bestehenden Rundsteuerempfängern gegen verbesserte Rundsteuerempfänger, welche Fehlerkorrekturen ermöglichen, im Verlauf von Jahren Im Rahmen von üblichen Wartungsarbeiten erfolgen.
Derart können Rundsteuerempfänger ohne Fehlerkorrektur und Rundsteuerempfänger mit Fehlerkorrektur nebeneinander in einem einzigen Rundsteuerungssystem angeordnet und betrieben werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind zusätzlich zweite Rundsteuersender vorgesehen, welche Rundsteuertelegramme ohne den zusätzlichen Redundanzteil mit Fehlerkorrekturangaben senden und ist bei den Rundsteuertelegrammen mit zusätzlichem Redundanzteil mit Fehlerkorrekturangaben ein Datenblock eingefügt, durch weichen das Vorhandensein des Redundanzteiles für Fehlerkorrekturangaben erkennbar gemacht ist.
Hierdurch wird der Betrieb mehrerer Rundsteuersender nebeneinander, welche von allen Rundsteuerempfängern empfangen werden können, ermöglicht. So kann ein Rundsteuertelegramm eines einfaches Rundsteuersenders auch von verbesserten Rundsteuerempfängern empfangen und ausgewertet werden und können ebenso einfache Rundsteuerempfänger auch die Rundsteuertelegramme von verbesserten Rundsteuersendern korrekt verarbeiten.
Durch das erfindungsgemässe Rundsteuerungssystem wird es somit ermöglicht, bestehende Rundsteuerungssysteme ohne Fehlerkorrekturmöghchkeit auf Rundsteuerungssysteme mit Fehlerkorrekturmöglichkeit umzurüsten, ohne dass hierdurch der Betneb der Rundsteuerungssysteme beeinträchtigt wird.
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stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen : Flg. 1 das Blockschaltbild eines erfindungsgemässen Rundsteuerungssystems, Flg. 2 das Blockschaltbild eines Rundsteuerempfängers, Flg. 3 eine Tabelle mit dem Zusammenhang zwischen der Länge des Datenwortes und der Mlndest- länge des zusätzlichen Redundanzteiles,
Fig. 4 das Impulsdiagramm eines üblichen Rundsteuertelegrammes mit Zusätzen für Fehlerkorrektu- ren,
Fig. 5 das Impulsdiagramm eines üblichen Rundsteuertelegrammes, bel welchem die Fehlerkorrek- turangaben In das Datenwort eingefügt sind
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Fig.
1 zeigt ein Rundsteuerungssystem für ein Stromversorgungsnetz mit einem ersten Rundsteuersender 2, durch welchen an ein Netz Rundsteuertelegramme mit Fehlerkorrekturanhang abgegeben werden sowie mit einem zweiten Rundsteuersender 3, durch welchen nur Rundsteuertelegramme mit Fehlererkennungsangaben abgegeben werden, weiters mit einem Rundsteuerempfänger 4 mit Fehlererkennungsvorrichtung und mit zwei Rundsteuerempfängern 5,6 mit einer Fehlerkorrekturvornchtung sowie schliesslich mit durch die Rundsteuerempfänger geschalteten Verbrauchern 7,8, und 9.
Der in Fig. 2 dargestellte Rundsteuerempfänger enthält ein Eingangsfilter 21, einen Demodulator 22, eine Dekodiereinheit 23, eine Schaltvorrichtung 24 zum Anschluss eines Verbrauchers, einen Zeitgeber 25 und eine Stromversorgung 26. Die durch das Netz 27 übertragenen Rundsteuertelegramme gelangen über das Eingangsfilter 21, welches die Netzfrequenz abblockt und welches einen Überspannungschutz enthält, an den Demodulator 22, durch welchen die tonfrequente Impulsfolge in ein binäres, einer Auswertung mittels digitaler Standardelemente in der Dekodiereinheit 23 zugängliches Datensignal umgewandelt wird.
Die Dekodieronhett 23 bestimmt den Startzeitpunkt des Rundsteuertelegrammes durch Auswertung des Startimpulses. Sobald der Zeitgeber 25 gestartet wird, wird von diesem das Taktsignal für das Einlesen der Information des Rundsteuertelegrammes abgegeben. Die Information gliedert sich in fünf zeitlich aufeinander folgende Gruppen :
- den Adressteil, dessen Auswertung ergibt, welcher Rundsteuerempfänger angesprochen werden soll, - den Befehlsteil, welcher die Art des auszuführenden Schaltvorganges festlegt, - den Redundanzteil für die Fehlererkennung, - den Datenblock zur Kennzeichnung des Fehlerkorrekturanhanges (nur In Rundersteuersystemen, welche sowohl Rundsteuersender mit Fehlerkorrekturvornchtung als auch solche ohne Fehlerkorrek- turvornchtung enthalten) und - den Redundanzteil für Fehlerkorrektur.
Zuerst erfolgt die Festlegung der Empfangsart durch Auswertung des Datenblocks zur Kennzeichnung des Fehlerkorrekturanhanges. Dieser Vorgang ist nur in Rundersteuersystemen, welche sowohl Rundsteuersender mit Fehlerkorrekturvornchtung als auch solche ohne Fehlerkorrekturvornchtung enthalten, vorgesehen. Bei Vorhandensein des Fehlerkorrekturanhanges wird derselbe zur Fehlererkennung und gegebenen-
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mit Hilfedanzteiles für die Fehlererkennung. Hierauf wird der Adressteil, der als richtig erkannten oder entsprechend korrigierten Nachricht mit der eingestellten Geräteadresse des Empfängers verglichen und wird bei Übereinstimmung mittels der Schaltvorrichtung 24 der vorgegebene Schaltvorgang durchgeführt.
Die Stromversorgung 26 liefert die für den Betneb von Zeitgeber 25, Dekodlereinhelt 23 und Schaltvorrichtung 24 nötige Gleichspannung durch Transformation und Gleichrichtung der Netzwechselspannung.
Die Funktion des Rundsteuerungssystems wird wie folgt erläutert : Die voneinander unabhängigen Rundsteuersender 2,3 werden von einer übergeordneten Stelle, wie beispielsweise einem zentralen Rechner oder durch Bedienungspersonal, gesteuert. Die Rundsteuersender können auch zu einem einzigen Rundsteuersender, welcher sowohl Rundsteuertelegramme mit Fehlerkorrekturangaben als auch Rundsteuertelegramme lediglich mit Fehlererkennungsangaben abgibt, vereinigt sein. Die Ansteuerung des Rundsteuersenders erfolgt dabei zweckmässigerweise mittels eines mit einem Steuerprogramm ausgestatteten Personalcomputers.
Eine Nachncht des Rundsteuerenders 2 mit Fehlerkorrekturanhang und Datenblock zur Kennzeichnung des Vorhandenseins dieses Korrekturanhanges wird von den Empfängern 5,6 mit Fehlerkorrekturvorrichtung in vollem Umfang empfangen und ausgewertet. Der Rundsteuerempfänger 4 mit reiner Fehlerkennung hingegen empfängt nur das eigentliche Datenwort mit den Angaben für Fehlerkennung, bncht danach den Empfang ab und beginnt mit der Auswertung. Der Empfang eines Rundsteuertelegrammes ohne Fehterkorrekturanhang des Rundsteuersenders 3 wird von den Rundsteuerempfängern 5, 6 mit Fehlerkorrekturvorrichtung nach Auswertung des Datenblocks zur Kennzeichnung des Fehlerkorrekturanhanges, der in diesem Fall nicht besetzt Ist und daher den logischen Wert Null ergibt, abgebrochen. Die Rundsteuerempfänger beschränken sich hierauf auf eine Auswertung ohne Fehlerkorrektur.
Bel Rundsteuerungssystemen, welche nur Rundsteuersender mit Fehlerkorrekturvornchtung 2 enthalten, ist der Datenblock zur Kennzeichnung des Vorhandenseins des Korrekturanhanges der Rundsteuertelegramme und seine Auswertung In den Rundsteuerempfängern nicht vorgesehen. Hierdurch ist es möglich, unterschiedliche Betriebsarten In einem Netz nebeneinander anzuordnen.
Der In Flg. 3 gezeigte Zusammenhang zwischen Datenwortlänge m und Mindestlänge des zusätzliche Redundanzteiles zur Fehlerkorrektur k ist für die Verwendung eines verallgemeinerten Hamming-Codes mit einem Hamming-Abstand von 4 gültig. Das bedeutet, dass sich zwei für die korrekte Übertragung definierte Impulsfolgen (Datenwort und zusätzlich Redundanztell) jeweils durch mindestens vier unterschiedliche Stellen unterscheiden. Dadurch können Fehler, welche nur eine Stelle betreffen, korrigiert werden. Die sehr
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selteneren Fälle von zwei Fehlerstellen werden erkannt, worauf das empfangene Telegramm verworfen wird. Fehler, welche mehr als zwei Stellen betreffen, bleiben aufgrund ihrer geringen Wahrscheinlichkeit unberücksichtigt.
Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass unter derartigen Bedingungen für die in der Rundsteuertechnik häufig gewählte Datenwortlänge von fünfzig Stellen für den Redundanzteil zur Fehlerkorrektur nur sieben Stellen erforderlich sind.
In Fig. 4 ist das Impulsdiagramm eines Rundsteuertelegrammes nach einem Verfahren mit Startimpuls S und fünfzig Befehlsimpulsen, dem eine Stelle D zur Kennzeichnung der Fehlerkorrektur und sieben Stellen K1 bis K7 als Redundanzteil angefügt sind, dargestellt. Die Stelle zur Kennung der Fehlerkorrektur D ist nur für Rundsteuerungssysteme, die sowohl Rundsteuersender mit Fehlerkorrekturvorrichtung als auch solche ohne Fehlerkorrekturvorrichtung enthalten, vorgesehen. Die folgende Zeile Z2 zeigt die Auswertungzeit eines lediglich mit Fehlererkennung arbeitenden Rundsteuerempfängers, welcher nach dem Empfang der fünfzig Befehlsimpulse die Auswertung abbricht.
Die Zeile Z3 zeigt die Auswertungszeit eines Empfängers mit Fehlerkorrekturvorrichtung bei Empfang eines Rundsteuertelegrammes ohne Redundanztell. Da in diesem Fall die Stelle zur Kennung der Fehlerkorrektur D nicht besetzt ist, bncht der Rundsteuerempfänger den Empfang ab und führt nur die Fehlerkennung durch. Soferne jedoch die Stelle mit einem Impuls besetzt ist, werden, wie dies in der Z4 gezeigt ist, auch die folgenden sieben Stellen K1 bis K7 empfangen sowie ausgewertet und wird im Fehlerfall eine Korrektur durchgeführt.
Fig. 5 zeigt die als Alternative bereits erwähnte Einfügung der Fehlerkorrekturangaben K11 bis K15 in das Datenwort durch Ausnutzung von Befehlsimpulsstellen, welche infolge der in solchen Systemen nur
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bei welchen nur Rundsteuersender und Rundsteuerempfänger mit Fehlerkorrekturvorrichtung vorgesehen sind, von Vorteil, da sich dadurch die Übertragungsdauer und die Dekodierzeit verringern lassen.