CH644479A5

CH644479A5 - Circuit arrangement for safe (reliable) monitoring of a pulse sequence in signalling

Info

Publication number: CH644479A5
Application number: CH998879A
Authority: CH
Inventors: Alan Knight
Original assignee: Int Standard Electric Corp
Priority date: 1978-11-09
Filing date: 1979-11-08
Publication date: 1984-07-31
Also published as: CA1149516A; DE2848641C2; DE2848641A1; ES485824A1; YU41895B; YU272279A

Description

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Schaltungsanordnung zur signaltechnisch sicheren Überwachung des Eintreffens der einzelnen Impulse einer Impulsfolge innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls mit einer eingangsseitig angeordneten, bistabilen Kippschaltung, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem zwei Verzögerungsschaltungen (MF1, MF2) und eine Antivalenzschaltung (A) enthält, dass die Verzögerungsschaltung an die Ausgänge (Q,Q) der bistabilen Kippschaltung angeschaltet sind und dass die Antivalenzschaltung zwei gleichartige Ausgänge (Ql, Q2) der Verzögerungsschaltungen auf Antivalenz ihrer Ausgangspotentiale überwacht.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Verzögerungsschaltungen monostabile Kippschaltungen verwendet werden.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Verzögerungsschaltungen Schieberegister mit konstanter Taktfrequenz verwendet werden.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antivalenzschaltung aus einem Exklusiv-Oder-Gatter mit einer nachgeschalteten, eine Störung anzeigenden oder Sicherungsmassnahmen einleitenden Einrichtung (R, a) besteht.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antivalenzschaltung (A) aus einem Zweiweggleichrichter (GL) und einem nachgeschalteten Relais besteht, wobei die Eingänge des Zweiweggleichrichters über Pegelwandler (PW1, PW2) mit den Ausgängen (Ql, Q2) der Verzögerungsschaltungen (MF1, MF2) verbunden sind und das Relais einen in einem Überwachungsstromkreis (K-K') liegenden Arbeitskontakt (a) aufweist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antivalenzschaltung (A) aus einem Zweiweggleichrichter (GL) und einem steuerbaren Verstärker besteht, wobei die Eingänge des Zweiggleichrichters über Pegelwandler (PW1, PW2) mit den Ausgängen (Ql, Q2) der Verzögerungsschaltungen (MF1, MF2) verbunden sind und der steuerbare Verstärker, dessen Steuereingang mit dem Ausgang des Zweiweggleichrichters verbunden ist, den zu verstärkenden Signalfluss unterbricht, wenn Pegelgleichheit an den Ausgängen der Verzögerungsschaltungen besteht.

7. Vorrichtung zur Überwachung einer sinusförmigen Wechselspannung mit einer Schaltungsanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellwertschalter dem Eingang dieser Schaltungsanordnung vorgeschaltet ist.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Schaltungsanordnung ist aus der DE-OS 27 Ol 924 als Notbremsschaltung bekannt. Sie löst bei einem automatisch gesteuerten Schienenfahrzeug eine Zwangsbremsung aus, wenn ihr nicht eine gleichmässige, ununterbrochene Folge von Impulsen zugeführt wird. Diese Impulse sind im Falle der DE-OS 27 Ol 924 Funktionszeichen eines Bordrechners, deren Ausbleiben eine Störung des Rechners signalisiert.

Eine solche Schaltung eignet sich aber nicht nur für den in der genannten DE-OS beschriebenen Spezialfall, sondern lässt sich überall dort einsetzen, wo zur Überwachung von Einrichtungen mit hoher Sicherheitsverantwortung, um auch Bauelementausfälle zu bemerken, zeitlich veränderliche elektrische Grössen wie Wechselspannung oder Impulsfolgen verwendet werden.

Die offenbarte Schaltung ist jedoch relativ kostspielig, da sie neben Analogbauelementen (Bandfilter, Verstärker) auch einen Untertrager benötigt. Ausserdem ist sie, da sie nicht rein digital arbeitet, driftempfindlich, was die Betriebszuverlässigkeit herabsetzt. Aufgabe der Erfindung ist es, eine driftfreie und kostengünstigere Schaltung zur Überwachung von Impulsfolgen anzugeben.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Zweckmässige Ausgestaltung der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 enthalten. Hiervon eignet sich die Ausgestaltung nach Anspruch 6 besonders für den Einsatz in rein elektronischen Überwachungskreisen, während die Ausgestaltung nach Anspruch 5 für in Relaistechnik ausgeführte Überwachungskreise gedacht ist.

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll nun mit Hilfe zweier Figuren Aufbau und Wirkungskreis der Schaltungsanordnung nach der Erfindung ausführlich beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt ein Impulsdiagramm.

In Fig. 1 sind die Ausgänge Q,Q einer bistabilen Kippschaltung FF, deren Eingang E die Impulsfolge zugeführt wird, mit je einem Eingang zweier monostabiler Kippschaltungen MF1, MF2, welche die Zeitkonstanten tl und x2 haben, verbunden. Die nicht invertierten Ausgänge Ql, Q2 der monostabilen Kippschaltungen sind auf die Eingänge einer Antivalenzschaltung A geschaltet und werden von dieser auf Antivalenz überwacht. Die Antivalenz A besteht dabei aus einem Zweiweggleichrichter GL, dessen Eingänge über Pegelwandler PW1 und PW2 an die Ausgänge Ql und Q2 der monostabilen Kippschaltung angeschaltet sind. Die Ausgänge des Zweiweggleichrichters speisen die Erregerwicklung eines Relais R mit einem Arbeitskontakt a. Letzterer liegt in ' einem Überwachungsstromkreis k-k' und unterbricht diesen, wenn das Relais abfällt.

Wird nun eine Impulsfolge J1 mit der Impulsperiode t an den Eingang der bistabilen Kippschaltung FF angelegt, so erscheint, wie in Fig. 2 durch Impulsfolgen J2 und J3 dargestellt, an den beiden Ausgängen abwechselnd O-oder L-Potential. Die beiden monostabilen Kippschaltungen werden durch die positiven Schaltflanken an den Ausgängen der bistabilen Kippschaltung abwechselnd getriggert und liefern an ihren Ausgängen Ql und Q2 Impulsfolgen J4 und J5. Sind die Zeitkonstanten xl und x2 der monostabilen Kippschaltung gleich der Impulsperiode t, so sind die Potentiale an den Ausgängen Ql und Q2 zueinander ständig antivalent. Die Ausgangspotentiale werden durch die Pegelwandler verstärkt und dem Zweiweggleichrichter als Rechteckwechselspannung mit der Periode 2t zugeführt. Ausgangsseitig erscheint am Zweiweggleichrichter eine konstante Gleichspannung U. Das Relais R ist erregt. Ein der Relaiswicklung parallelgeschalteter Kondensator C hat die Aufgabe, kurze Spannungseinbrüche, die aufgrund geringer Abweichung der Impulsperiode t von der Zeitkonstante der monostabilen Kippschaltung entstehen können, zu glätten.

Fällt der Impuls der Impulsfolge J1 aus (Fig. 2, 5. Impuls der Impulsfolge Jl), so wird eine der monostabilen Kippschaltungen nicht getriggert. Die Antivalent der Ausgänge Ql und Q2 geht verloren und die Gleichspannung U bricht zusammen. Letzteres hat den Rückfall des Relais R und die Unterbrechung des Überwachungsstromkreises durch den Kontakt a zur Folge.

Soll anstatt einer Impulsfolge eine sinusförmige Wechselspannung überwacht werden, so kann, um dies zu ermglichen, ein Schwellwertschalter vor dem Eingang der Schaltungsanordnung nach der Erfindung vorgesehen werden. Die Schaltungsanordnung bleibt dabei unverändert.

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1 Blatt Zeichnungen