CH626183A5

CH626183A5 - Intrinsically safe circuit for an information processing device which is not intrinsically safe

Info

Publication number: CH626183A5
Application number: CH328178A
Authority: CH
Inventors: Siegried Schwarz
Original assignee: Landis & Gyr Ag
Priority date: 1978-03-28
Filing date: 1978-03-28
Publication date: 1981-10-30
Also published as: DE2815625B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine eigensichere Schaltung aktiver Befehl) verursacht ist. The invention relates to an intrinsically safe circuit (active command) is caused.

für eine nicht eigensichere Informations-Verarbeitungseinrich- Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, diese Infor- for a non-intrinsically safe information processing device. The basic idea of the invention is to

tung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art. mationsblöcke eigensicher zu machen, indem über die Wege, tion of the art mentioned in the preamble of claim 1. To make intrinsically safe mation blocks by using the ways

über die die Information gelangt oder verarbeitet wird, zyklisch through which the information is received or processed, cyclically

Informationsverarbeitungen werden auf verschiedenen Ge- 55 definierte kurze Prüfimpulse geschickt werden, welche infolge bieten der Automation durchgeführt. Bei vielen Anwendungen ihrer kurzen Dauer die Funktion der aUsgangsseitigen Auswer-ist die Sicherheit und die Zuverlässigkeit der Steuerung und teglieder nicht beeinträchtigen, jedoch auch keine Auswertung ihrer Bestandteile von ausschlaggebender Bedeutung. Dies trifft ocjer Störabstellung auslösen. Werden diese Prüfimpulse in der vor allem bei der Steuerung von Kernreaktionen, von Gas- und vorgesehenen Weise delektiert, so sind die einzelnen Teile der ölfeuerungen und der Verkehrslenkung zu. Es wurden viele 60 Gesamtschaltung funktionsfähig und können eine sichere Funk-Schaltungen zur Vermeidung von aktiven (Funktionsausfuhrung tjQn übernehmen bei fehlendem Befehl) oder passiven Fehlern (keine Funktionsausführung trotz vorliegendem Befehl) vorgeschlagen, bei wel- Um sicherzustellen, dass die einzelnen Informations-Verar-chen durch einen Störabschalter beim Auftreten eines Fehlers beitungsblöcke 6 ' in der richtigen Weise in jeder möglichen eine sofortige Störabschaltung vorgenommen wird. So wurde 65 Folgesteuerung zusammenarbeiten, wird dies auch von den eineine Programmsteuerungsschaltung beschrieben, bei der eine zelnen Prüfimpulsen gefordert. Die einzelnen Prüfimpulse erÜberwachung auf aktive Fehler durch eine Schwellwertschal- gänzen sich daher in gleicher Weise zu definierten Prüfsignalen, tung und eine Meldung von passiven Fehlern durch Steuerung wie dies die normal durchlaufenden Informationen tun. Solange Information processing will be sent on various short defined test impulses which are carried out as a result of the automation. In many applications of their short duration, the function of the output-side evaluator does not impair the safety and reliability of the control and link elements, but also does not make any evaluation of their components of crucial importance. This affects ocjer tripping. If these test impulses are detected in the manner primarily used to control nuclear reactions, gas and the intended way, the individual parts of the oil firing and traffic control are closed. Many 60 total circuits were functional and safe radio circuits to avoid active (function execution tjQn take over in the absence of a command) or passive errors (no function execution in spite of the present command) errors have been proposed, in order to ensure that the individual information processing Chen by a fault switch when an error occurs processing blocks 6 'in the correct manner in any possible an immediate lockout is made. Thus, 65 sequencers have been working together, this is also described by the one program control circuit in which a single test pulse is required. The individual test impulses for monitoring active faults by means of a threshold value switch therefore add up in the same way to defined test signals, and a signaling of passive faults by the control as the normally running information does. As long as

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diese Prüfsignale vorliegen, ist also auch die Informationsverarbeitung funktionsfähig. Weichen die auf den Rückmeldeleitungen ankommenden Prüfsignale von den zu erwartenden ab, so liegt eine Störung vor, die durch ein Signal auf den Ausgängen der Vergleichsschaltungen angeziegt wird. these test signals are present, the information processing is also functional. If the test signals arriving on the feedback lines deviate from those to be expected, there is a fault which is attracted by a signal on the outputs of the comparison circuits.

Zum Zwecke dieser Prüfung der Adresszähler 1 von einem nicht dargestellten Impulsgeber mittels kurzer Simulationsimpulse fortgeschaltet. Durch die einzelnen Adressen werden einerseits im Prüfzustands-Speicher 2 und andererseits im Aus-gangs-Speicher 3 die zugehörigen Zellen ausgewählt. Im Prüfzustands-Speicher 2 werden die jeder Adresse zugeteilten Informationen ausgelöst und auf die den einzelnen Zellen zugeteilten Schaltkontakte direkt ausgegeben. Auf dem zweiten parallelgeschalteten Weg werden diese Informationen über die jeder Zelle zugeordneten Mess- und/oder Befehlsstellen 4 auf die zweiten Kontakte des Schalters 5 übertragen. Die einzelnen Informationen werden durch den Schalter 5 ausgewählt und in die einzelnen Informations-Verarbeitungsblöcke 6' zur logischen Verarbeitung eingegeben. An den Ausgängen der Informations-Verarbeitungsblöcke 6' erscheinen die verarbeiteten Informationen zur Auswertung in den Informations-Auswertestellen 7. For the purpose of this test, the address counter 1 is incremented by a pulse generator (not shown) using short simulation pulses. The individual addresses on the one hand select the associated cells in the test status memory 2 and on the other hand in the output memory 3. The information assigned to each address is triggered in the test status memory 2 and output directly to the switching contacts assigned to the individual cells. In the second path connected in parallel, this information is transmitted to the second contacts of the switch 5 via the measuring and / or command points 4 assigned to each cell. The individual information is selected by the switch 5 and input into the individual information processing blocks 6 'for logical processing. The processed information for evaluation in the information evaluation points 7 appears at the outputs of the information processing blocks 6 '.

Die Zahl der Eingänge und Ausgänge der Informations-Verarbeitungsblöcke 6' kann je nach den kogischen Schaltungen in diesen Blöcken gleich oder verschieden sein. Letztes ist insbesondere der Fall, wenn Verknüpfungen für die einzelnen Eingangsinformationen vorhanden sind. The number of inputs and outputs of the information processing blocks 6 'can be the same or different depending on the logic circuits in these blocks. The latter is particularly the case when there are links for the individual input information.

An den Ausgängen der Informations-Verarbeitungsblöcke 6' können Verbindungen mit den Rückmeldeleitungen 8 vorhanden sein, wie dies in der Zeichnung mit ausgezogenen Strichen dargestellt ist. An den Ausgängen des Ausgangs-Speichers Connections to the feedback lines 8 can be present at the outputs of the information processing blocks 6 ', as is shown in the drawing with solid lines. At the outputs of the output memory

3 stehen die den einzelnen verarbeiteten Informationen, welche auf den Rückmeldeleitungen 8 erscheinen, entsprechenden Informationen an. Diese werden in den Vergleichsschaltungen 9 miteinander verglichen und beim Vorliegen einer Abweichung zwischen der zugehörigen Information wird auf den Ausgängen der Vergleichsschaltungen 9 ein Dauersignal 10 erzeugt, das zur Störauslösung und zur Anzeige der Störungen ausgewertet werden kann. 3, the information corresponding to the individual processed information that appear on the feedback lines 8 is pending. These are compared with one another in the comparison circuits 9 and, if there is a discrepancy between the associated information, a continuous signal 10 is generated at the outputs of the comparison circuits 9, which can be evaluated to trigger the fault and to display the faults.

Der Adresszähler 1, der Prüfzustands-Speicher 2 und der Ausgangs-Speicher 3 können so geladen sein, dass sich die Simulation über alle möglichen Eingangskombinationen der In-formations-Verarbeitungsblöcke 6' und über alle für die betreffende Informationsart möglichen Werte erstreckt. Auf diese Weise kann das einwandfreie Funktionieren aller beteiligten Schaltungen, nämlich des Adresszählers 1, der beiden Speicher 2 und 3, der einen Schalterstellung der Schalter 5, der Informa-tions-Verarbeitungsblöcke 6', der Rückmeldeleitungen 8 und der Vergleichsschaltungen 9 geprüft werden. Die Prüfung kann vor oder während der eigentlichen Übertragung mit dem langsameren Informationstakt vorgenommen werden. The address counter 1, the test status memory 2 and the output memory 3 can be loaded such that the simulation extends over all possible input combinations of the information processing blocks 6 'and over all possible values for the relevant type of information. In this way, the correct functioning of all the circuits involved, namely the address counter 1, the two memories 2 and 3, the switch position of the switches 5, the information processing blocks 6 ', the feedback lines 8 and the comparison circuits 9 can be checked. The check can be carried out before or during the actual transmission with the slower information clock.

Wenn die Schalter 5 in der in der Zeichnung dargestellten Stellung stehen, können auch die Mess- und/oder Befehlsstellen If the switches 5 are in the position shown in the drawing, the measuring and / or command points can also

4 in die Simulation und Prüfung einbezogen werden. Es versteht sich, dass je nach den Erfordernissen alle Schalter 5 in der gleichen Stellung oder in verschiedenen Stellungen stehen können. Diese Stellungen können von Hand oder durch eine ebenfalls durch eine bestimmte Adresse im Adresszähler 1 und eine darauf ansprechende automatisch arbeitende logische Schaltung gewählt werden. 4 be included in the simulation and testing. It goes without saying that, depending on the requirements, all switches 5 can be in the same position or in different positions. These positions can be selected by hand or by a likewise in the address counter 1 and a responsive automatically operating logic circuit.

Wenn die Rückmeldeleitungen nicht mit den Eingängen der Informations-Auswertestellen 7, sondern wie in der Zeichnung mit unterbrochenen Strichen angedeutet ist, mit den Ausgängen dieser Stellen verbunden sind, können zusätzlich die Informa-5 tions-Auswertestellen 7 in die Simulation und Prüfung einbezogen werden, wenn diese Stellen so ausgeführt werden, dass in ihnen auch die kurzen Simulationsimpulse verarbeitet werden. If the feedback lines are not connected to the inputs of the information evaluation points 7 but, as indicated in the drawing with broken lines, to the outputs of these points, the information evaluation points 7 can additionally be included in the simulation and testing, if these positions are executed in such a way that the short simulation pulses are also processed in them.

Die aus den Prüfzustands-Speichern 2 ausgegebenen Informationen können analoger oder digitaler Art sein. Bei digitalen 10 Informationen und einem logischen Zusammenhang aller Eingänge und Ausgänge der Informationsblöcke 6', was in der Regel der Fall sein wird, können mit 2E Simulationen alle Elemente der gesamten Informationsverarbeitung geprüft werden. E bedeutet in diesem Fall die Gesamtzahl der Eingänge der Infor-amtions-Verarbeitungsblöcke 6 '. Enthält die Schaltung der In-formations-Verarbeitungsblöcke analoge Elemente, so ist im äussersten Falle die Gesamtzahl der zugehörigen Digitalwerte zu simulieren, wenn Analog/Digitalwandler im Eingang verwendet werden. Je nach den Erfordernissen genügt jedoch bereits die Simulation der Anfangs- und Endwerte. The information output from the test status memory 2 can be of an analog or digital type. In the case of digital information and a logical connection of all inputs and outputs of the information blocks 6 ', which will usually be the case, all elements of the entire information processing can be checked with 2E simulations. In this case, E means the total number of inputs of the information processing blocks 6 '. If the circuit of the information processing blocks contains analog elements, in the extreme case the total number of associated digital values has to be simulated if analog / digital converters are used in the input. Depending on the requirements, the simulation of the start and end values is sufficient.

Soll um eine grössere Zuverlässigkeit zu erreichen eine Abweichung der in den Vergleichsschaltungen 9 verglichenen Informationen innerhalb gewisser Grenzen nicht als Fehler gewertet werden, so sind im Ausgangs-Speicher 3 nur der kleinste und grösste Wert innerhalb dieser Grenzen einzuspeichern und mit dem Wert auf der betreffenden Rückmelde-Leitung 8 zu vergleichen. Ein Störsignal 10 soll in diesem Fall nur erzeugt wer-3o den, wenn die Informationen ausserhalb der vorgeschriebenen Grenzen liegen. Zur Überprüfung der Abweichung vom Sollwert kann in den Vergleichsschaltungen 9 je ein Zähler verwendet werden. If, in order to achieve greater reliability, a deviation of the information compared in the comparison circuits 9 within certain limits should not be considered an error, then only the smallest and largest value within these limits and the value on the relevant feedback must be stored in the output memory 3 - Compare line 8. In this case, an interference signal 10 should only be generated if the information lies outside the prescribed limits. To check the deviation from the target value, one counter each can be used in the comparison circuits 9.

Zur Summenzählung in einem Zyklus können die Ver-35 gleichsschaltungen 9 so ausgestaltet sein, dass sie eine Abweichung der Zahl der vom Ausgangs-Speicher 3 ausgegebenen Informationen in jedem Zyklus mit der Zahl der auf den Rückmeldeleitungen anstehenden Rückmeldungen vergleicht und bei Nichtübereinstimmung dieser Zahl ein Störsignal 10 ausgibt, 40 das anzeigt, dass in irgendeinem Element eine Störung vorhanden ist. Durch die einzelnen Ausgänge der Vergleichsschaltungen 9 kann dann der gestörte Kanal herausgefunden werden. For total counting in a cycle, the comparator circuits 9 can be designed in such a way that it compares a deviation in the number of information output from the output memory 3 in each cycle with the number of feedback messages pending on the feedback lines and, if this number does not match, an interference signal 10 outputs, 40 indicating that there is a fault in any element. The disturbed channel can then be found out through the individual outputs of the comparison circuits 9.

Um gewissen Alterungserscheinungen Rechnung zu tragen, können im Ausgangs-Speicher 3 Korrekturschaltungen vorgesehen werden, die von den Vergleichsschaltungen 9 gesteuert werden und eine Abweichung der Informationen auf den Rückmel-de-Leitungen 8 um einen vorbestimmten Betrag automatisch kompensieren. In order to take account of certain signs of aging, correction circuits can be provided in the output memory 3, which are controlled by the comparison circuits 9 and automatically compensate for a deviation of the information on the feedback lines 8 by a predetermined amount.

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Die sichere Funktion der Schaltung nach der Zeichnungsfigur hängt letzten Endes von der Sicherheit der Vergleichsschaltungen 9 ab. Diese sollen deshalb eigensicher sein. Dies kann beispielsweise durch Einführen einer Redundanz in diese Schaltungen, wie doppelter Ausführung für jede Informationsart 55 und/oder mittels einer zusätzlichen Parität nach bekannten Ausführungsformen erreicht werden. Wenn die Paritätskontrolle nicht stimmt, kann dann an einem separaten Ausgang einer oder mehrerer Vergleichsschaltungen 9 ein Störsignal ausgegeben werden. The safe functioning of the circuit according to the drawing figure ultimately depends on the safety of the comparison circuits 9. These should therefore be intrinsically safe. This can be achieved, for example, by introducing redundancy into these circuits, such as double execution for each type of information 55 and / or by means of an additional parity according to known embodiments. If the parity check is not correct, an interference signal can then be output at a separate output of one or more comparison circuits 9.

C C.

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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PATENT CLAIMS of the inputs of a preset counter through the signals to the

1. Intrinsically safe circuit for a non-intrinsically safe Infor- outputs of the function execution blocks in non-response mations processing device (6) with the help of a program of a subsequent execution block within a certain program switch using a safety element, the time (DE-AS 1211 709) is formed. A circuit in the event of a malfunction by means of a pulse also triggers a malfunction switch according to the preamble of the patent claim (DE-triggers and that by short Simu PS 2 222 258 generated by a pulse generator). The circuits listed, however, are checked for their functionality on lation impulses, such information processing devices are limited, characterized in that for checking the functionality, in which processing is initiated only after the completion of each of several information processing blocks (6 ') can. In many applications, the information processing device (6) has an address counter (1) which is gradually stepped by the io th, for example in traffic control, but with maneuverable, multiple information processing operations side by side, each with a test status memory assigned to each type of information. and is connected before the expiration of a further and partially independent cell and output memory cell (3) and to let others run.

that for each type of information a corresponding output of the present invention is therefore the task

Output memory cell (3), a line (8) for Rückmeide- reasons, a circuit for information processing

Create signals for each type of information and a comparison circuit that are versatile and yet simple and (9) intended for the signals present on both, of sure, both with regard to the work of the individual information

which, in the event of non-conformity and permanent disruption, serves as a processing block as its individual parts both against

Signal to the assigned fault lockout device is output. is active and passive error.

2. The circuit according to claim 1, characterized in that the task is in a circuit of the beginning that the individual test status memory cells (2) mentioned type by the above-mentioned in claim 1 via measuring and / or command points (4) solved with the assigned features.

Processing blocks (6 ') are connected. The invention is described below with the aid of a drawing

3. Circuit according to claim 1, characterized in more detail.

shows that the feedback lines (8) with the outputs 25. The only drawing figure shows a circuit in which the information processing blocks (6 ') are connected. a non-intrinsically safe information processing facility

4. Circuit according to claim 1, characterized by additional circuits made intrinsically safe, characterized in that the feedback lines (8) with the outputs. The circuit contains an address counter 1, which is used for the outputs of the information processing blocks (6 '). Addressing a test status memory 2 and an assigned information evaluation point (7) are connected. 30 gears memory 3 is equipped. The outputs of the test

5. Circuit according to claims 1 and 2, thereby stand memory 2 are characterized either directly or via a measurement that the individual information processing and / or command point 4 with contacts of switches 5 verbun blocks (6 ') by individually or switches which can be actuated as a whole, the switching arms of which can be connected to the inputs of information (5) with the individual test status memory cells (2) or processing blocks 6 'of an information processing measuring and / or command point (4). 35 direction 6 are interconnected. The outputs of the information

6. Circuit according to patent claim 1, characterized in that processing blocks 6 'are individual information that records in the comparison circuits (9) elements tion evaluation points 7 out. Feedback lines 8 are seen which emit maximum and minimum deviations tôlerie- either with the inputs or outputs of the information and when they are exceeded, an interference signal (10). Evaluation points 7 connected. Comparison circuits 9 are on

7. Circuit according to claim 1, characterized in that the outputs of the output memory 3 and the associated draws that in the output memory (3) correction circuits feedback lines 8 are connected, while the outputs are provided by the comparison circuits (9) controlled comparison circuits 9 are each to a not shown and lead a deviation of the information to the reset lockout.

signal lines (8) automatically by a certain amount The circuit according to the drawing figure acts on the following compensate. 45 ways:

8. Circuit according to claim 1, characterized in that the individual information processing blocks 6 'are characterized in that each comparison circuit (9) is intrinsically safe. not intrinsically safe. This means that if there is no information at its outputs, it cannot be determined whether this is due to an error in the circuitry of this information processing.

50 processing blocks or by entering information (e.g.