CH647370A5 - Data input and output arrangement - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Datenein- und -ausga- so nur den tatsächlich vorhandenen Signalformern Adressen zu-

beanordnung mit Ein- und Ausgabesignalformern, die von ei- geordnet und diese Adressen gepeichert sind.

ner Steuereinheit durch Ausgabe von Adressen ansteuerbar Im allgemeinen sind die Signalformer oder die Signalarten sind und nach Ansteuerung ein Rückmeldesignal ausgeben. nicht einheitlich, sondern es sind verschiedene Arten vorgese-

Derartige Anordnungen sind u.a. in Fernwirksystemen hen, z.B. gibt es Einzelmeldungen, Zeitechtmeldungen, Wi-eingesetzt, wie sie z.B. in den Zeitschriften «Siemens-Zeit- 55 schermeldungen, Zählwerte oder Messwerte; auch Zusatzschrift» 1959, Seite 486 und «Elektronische Rechenanlagen» Speicher können wie Signalformer behandelt werden. Die ver-1969, Seiten 151 ffbeschrieben sind. Die Fernwirkstationen schiedenen Signalarten müssen unterschiedlich weiterverar-müssen entsprechend der jeweiligen Aufgabe projektiert wer- beitet werden. In diesen Fällen wird vorteilhaft jeder Signal-den. Im Falle einer nachträglichen Erweiterung einer Station, oder Signalformerart ein bestimmter Adressenbereich zuge-z.B. durch Hinzufügen von Signalformern, wie Analogein- 60 ordnet, z.B. den Einzelmeldungen der Bereich 0 bis 31, den oder -ausgabeeinheiten, Zusatzspeichern, Zeitgebern usf., Zeitangaben der Bereich 32 bis 37 usf. Die zugehörigen Si-muss auch der steuernde Teil der Station geändert werden, da gnalformer sind dann auf eine Adresse einzustellen, die in weitere Adressen aufgerufen, Signale ausgegeben und Ein- dem der Signalart zugeordneten Adressenbereich hegt. Die gangssignale in Fernwirktelegramme eingefügt werden müs- Steuereinheit kann dann an der Adresse erkennen, um welche sen. Eine solche Änderung der Station ist nicht ohne weiteres «s Signalart es sich handelt.

durchzuführen, da hierzu genaue Kenntnisse ihres Aufbaues Eine andere Möglichkeit für die Steuereinheit, die Signal-

und ihrer Betriebsweise erforderlich sind. bzw. Signalformerart zu erkennen, besteht darin, in den Si-

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gnalformern deren Art bzw. die Signalart codiert zu speichern

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und mit den Rückmeldesignalen, welche die Signalformer auf einfachen Anwendungsfall sollen die Signalformer einheitlich den Aufruf durch die Steuereinheit abgeben, das codierte Si- sein und in rascher Folge zyklisch abgefragt werden. Zu die-gnal für die Signalart zur Steuereinheit zu übertragen. sem Zweck liest die Steuereinheit nacheinander die Zellen des Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung wer- Signalformerspeichers SFS aus und, wenn eine gesetzte Zelle den im folgenden anhand der Zeichnung, in der als Ausfüh- s festgestellt wird, wird der Signalformer mit der zugehörigen rungsbeispiel der Erfindung ein Fernwirksystem dargestellt Adresse aufgerufen, dieser gibt sein Signal ab, das die Steuerist. näher beschrieben und erläutert. einheit STE verarbeitet, indem sie es z.B. mit dem im voran-Es zeigen gegangenen Zyklus ermittelten Signal vergleicht und bei UnFigur 1 das Prinzipschaltbild einer Fernwirkstation und gleichheit ein Meldesignal der Sende- und Empfangseinheit Figur 2 den prinzipiellen Aufbau eines Fernwirksystems. io SEB zuführt, welche das Meldesignal in ein Fernwirktele-Die Fernwirkstation nach Figur 1 dient dazu, Signale von gramm einbaut und dieses über die Übertragungsleitung Eingabesignalformern, z.B. SF1, SF4, SF5 für Analog- oder UEL zu einer Zentralstation sendet.

Digitalwerte, gegebenenfalls nach Verarbeitung oder Auswer- Wie schon erwähnt, sind die Signalformer im allgemeinen tung, in Form eines Fernwirktelegramms auf eine Übertra- nicht einheitlich, sondern es gibt Signalformer, z.B. für Ana-gungsleitung UEL zu schalten oder in von der Übertragungs- is logeingabe, Digitaleingabe, Analog- oder Digitalausgabe leitung UEL empfangenen Fernwirktelegrammen enthaltene usf., die gemischt an die Steuereinheit angeschlossen sein kön-Signale über Ausgabesignalformer, z.B. SF7, SF9 für Ana- nen. In diesem Falle wird vorteilhaft jeder Signalformerart log- oder Digitalwerte, auszugeben. Zentrale Baugruppe der ein Bereich des Signalformerspeichers SFS und damit ein Fernwirkstation ist eine Steuereinheit STE, die über eine Si- Adressenbereich zugeordnet. In einem Informationsarten-gnalformer-Adressensammelleitung SFA und eine Signalfor- 20 Speicher IAS, der ein gesondert auswechselbarer Festwert-mer-Datensammelleitung SFD mit den Signalformern und Speicher sein kann, ist die Zuordnung der Signalformerarten mit einer an die Übertragungsleitung UEL angeschlossenen zu den Adressenbereichen niedergelegt, z.B. sind Signalfor-Sende-und Empfangseinheit SEB verbunden ist. Die Steuer- mern für Einfachmeldungen die Adressen 0 bis 31, Signalforeinheit STE arbeitet ferner über Speicher-Adressenleitungen mern zum Erfassen und Eingeben von Messwerten die Adres-SPA und Speicher-Datenleitungen SPD mit mehreren weiter 25 sen 32 bis 37 usf. zugeordnet. Auch diese Einteilung der unten im einzelnen erläuterten Speichern oder Speicherberei- Signalformeradressen wird bei der Projektierung der Fernchen zusammen. wirkstation für deren Maximalausbau festgelegt, da es im all-Die Steuereinheit ist für den Anschluss einer vorgegebe- gemeinen beim Projektieren einer Anlage bekannt ist, wievie-nen Anzahl von Signalformern, z.B. 1024, ausgelegt, in Figur le Signalformer der einzelnen Arten im Falle eines Maximal-1 sind davon nur fünf gezeichnet. Die Signalformer können 30 ausbaus erforderlich sein werden. Im Ausführungsbeispiel ist durch Ausgabe von Adressen auf die Adressenleitung SFA jeder Signalformerart eine Zelle des Informationsartenspei-aufgerufen werden. Nach Aufruf geben sie ein Rückmeldesi- chers zugeordnet, in der Anfangs- und Endeadresse des der gnal auf die Datenleitung SFD. Die Anzahl der anschliessba- Signalformerart zugeordneten Adressenbereichs enthalten ist. ren Signalformer kann in einem Signalformerspeicher SFS Ist z.B. den Signalformern für Analogeingabe die Zelle 1 zuenthalten sein, im Ausführungsbeispiel ist die maximale An- 35 geordnet und sollen diese Signalformer die Adressen 32 bis 37 zahl der Signalformer gleich der Anzahl der Zellen des Spei- haben, so werden in die Zelle 1 die Ziffern 32 und 37 eingetra-chers bzw. Speicherbereichs SFS, dessen Zellen je eine Kapa- gen. Es ist selbstverständlich auch möglich, dass die Anfangs-zität von 1 Bit haben. Zur Inbetriebnahme der Station ruft die und Endeadressen in zwei oder mehr Speicherzellen enthalten Steuereinheit nacheinander alle Signalformer und gleichzeitig sind. Zum Aufruf der Signalformer für Analogeingabe greift die Zellen des Speichers SFS mit denselben Adressen auf. Ist 40 daher die Steuereinheit auf die Zelle 1 des Informationsarten-ein aufgerufener Signalformer, z.B. der Signalformer SFO, speichers IAS zu, erhält die beiden Werte 32 und 37, ruft die nicht vorhanden, erhält die Steuereinheit STE kein Rückmel- Zellen 32 bis 37 des Signalformerspeichers SFS auf, stellt fest, designai, und der Inhalt der Zelle 0 des Signalformerspeichers welche dieser Zellen markiert ist und gibt die zugehörigen SFS wird gelöscht bzw. bleibt unverändert. Nach Aufruf ei- Adressen der Signalformer ab, worauf diese die in Digitalsi-nes vorhandenen Signalformers, z.B. des Signalformers SF1, 45 gnale umgewandelten Eingangssignale auf die Datenleitung wird nach Eingang des Rückmeldesignals die Zelle 1 des Si- SFD zur weiteren Verarbeitung schalten.

gnalformerspeichers SFS markiert, indem z.B. ein log. «1»-Si- Die verschiedenen Informationsarten verlangen im allge-gnal eingetragen wird. Hat die Steuereinheit den Signalformer meinen eine unterschiedliche Bearbeitung. Es ist daher ein Inaufgerufen, dessen Adresse gleich der leztzen Zelle des Spei- formationsbearbeitungsspeicher oder Speicherbereich IBS chers SFS ist, enthält dieser Speicher ein Abbild der tatsäch- so vorhanden. Im Ausführungsbeispiel besteht dieser Speicher lieh vorhandenen Signalformerbestückung, wie in Figur 1 mit aus zwei Teilen, einem Teil IBS1, dessen Zellen denen des InKreuzen angedeutet ist. formationsartenspeichers IAS entsprechen, so dass mit dem

Selbstverständlich brauchen die Adressen der Zellen des Aufruf einer Signalformerart nicht nur der zugehörige Adres-

Speichers SFS nicht identisch mit denen der Signalformer zu senbereich erhalten wird, sondern auch eine Grundadresse für sein. Die Speicheradressen werden im allgemeinen durch Ad- ss einen Bereich eines zweiten Informationsbearbeitungsspei-

dition einer Grundadresse und der Signalformeradresse gebil- chers IBS2, in dem die Informationsbearbeitung im einzelnen det, da der Speicher SFS kein gesonderter Speicher, sondern angegeben ist.

nur ein Bereich eines Speichers ist. Ferner wird man nicht ei- In Aufrufspeichern bzw. -Speicherbereichen ZYS1, ZYS2,

nen Speicher mit Zellen von je 1 Bit Kapazität verwenden, GRS sind Signalformer angegeben, die in bestimmter Weise sondern wie üblich von je 4 oder 8 Bit. Das Vorhandensein 60 aufgerufen werden sollen, z.B. sollen die im Speicher ZYS1

der Signalformer SFO .. .SF3 wird man dann in die Zelle 0, angegebenen Signalformer zyklisch alle fünf Sekunden, die im das der Signalformer SF4 .. .SF7 in die Zelle 1 usw. eintra- Speicher ZYS2 enthaltenen alle zehn Sekunden und die im gen. Eine andere Möglichkeit festzuhalten, welche Signalfor- Gruppenspeicher GRS angegebenen als Gruppe aufgerufen *

mer vorhanden sind, besteht darin, unmittelbar die Adressen werden. Die gespeicherten Adressen der Signalformer werden der vorhandenen Signalformer zu speichern. 65 in der Weise gebildet, dass im Informationsbearbeitungsspei-

Bei normalem Betrieb der Fernwirkstation werden auf die eher angegeben ist, welche Signalformer in einem 5-Sekun-

Adressenleitung SFA nur noch die Adressen derjenigen Si- den-Zyklus, welche im 10-Sekunden-Zyklus und welche als gnalformer gegeben, die tatsächlich vorhanden sind. In einem Gruppe aufgerufen werden sollen. Nach Eintrag der Signal-

formerbestückung in den Signalformerspeicher SFS wird festgestellt, welche der tatsächlich vorhandenen Signalformer im 5-sekunden-Zyklus, im 10-Sekunden-Zyklus und als Gruppe aufgerufen werden sollen. Die jeweils ermittelte Adresse wird dann in einen der Speicher ZYS1, ZYS2, GRS eingetragen. Der Aufruf von Signalformern im 5-Sekunden-Zyklus erfolgt in der Weise, dass sich ein Zeitgeber-Signalformer zyklisch alle fünf Sekunden meldet und ein Signal an die Steuereinheit STE gibt, die daraufhin ggf. nach Rückfrage nach der Bedeutung des Signals die im Speicher ZYS1 enthaltenen Adressen aufruft. Durch Auslesen und Vergleichen der im Informationsartenspeicher IAS enthaltenen Werte kann geprüft werden, zu welchem Adressenbereich der jeweils aufgerufene Signalformer gehört, und es kann über die Informationsbear-beitungsspeicher IBS1, IBS2 die zugehörige Bearbeitung gefunden werden. Entsprechend kann beim Aufruf mit anderen Zykluszeiten, z.B. 10 sec, und bei Gruppenaufruf vorgegangen werden, wobei der Anstoss für den Gruppenaufruf im allgemeinen nicht von einem Signalformer, sondern von einer Zentralstation über die Übertragungsleitung UEL kommt.

In Figur 2 ist der Aufbau eines Fernwirksystems veranschaulicht. Eine Zentralstation ZES ist mit einer Unterstation, bestehend aus einer Hauptstation HAS und zwei Substa-tionenSUSl, SUS2 verbunden. Alle Stationen sind im Prinzip in gleicher Weise aufgebaut. Sie enthalten jeweils eine

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Steuereinheit STEZ, STE1, STE2, STE3 sowie mehrere Signalformer SFZ, SFH, SFU1, SFU2. Die Hauptstation HAS und die Zentralstation ZES sind über Sende- und Empfangsbaugruppen SEBH, SEBZ1 sowie über Übertragungsleitung

5 UEL miteinander verbunden. Die Hauptstation HAS ist mit zwei Substationen SUSI, SUS2 erweitert, deren Steuereinheiten STE2, STE3 über einen Koppelbaustein MFK, der wie ein Signalformer behandelt werden kann, an das Hauptsystem HAS angeschlossen sind. Weitere Unterstationen kön-

10 nen an die Zentralstation ZES über die Sende- und Empfangsbaugruppen SEBZ2, SEBZ3 angeschlossen sein.

Während die einzelnen Stationen HAS, SUSI, SUS2 ggf. auch die Zentralstation ZES das Vorhandensein von Signalformern durch Aufrufen der Adressen feststellen, ist ein Auf-i5 rufen der Subsysteme oder Unterstationen nicht erforderlich. Die Stationen sind nämlich so ausgebildet, dass sie nach Inbetriebnahme und nach Abspeichern der vorhandenen Signalformer in ihren Signalformerspeichern dem Hauptsystem HAS bzw. der Zentralstation ZES ihren Ausbaugrad, den sie 20 bei der Inbetriebnahme festgestellten, mitteilen. Die Hauptstation HAS kann daher aufgrund der eingegangenen Signale feststellen, ob und welche Substationen in welchem Ausbaugrad angeschlossen sind. Entsprechend kann auch die Zentralstation ZES feststellen, welche Unterstationen angeschlos-25 sen sind.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

647 370 2 PATENTANSPRÜCHE eine Datenein- und -ausgabeanordnung anzugeben, die so

1. Datenein- und ausgabeanordnung mit Ein- und Ausga- ausgestaltet ist, dass sie zwecks Erweiterung lediglich mit den besignalformern, die von einer Steuereinheit durch Ausgabe gewünschten zusätzlichen Signalformern ergänzt werden von Adressen ansteuerbar sind und nach Ansteuerung ein muss, ansonsten aber keiner Veränderung bedarf. Entspre-Rückmeldesignal ausgeben, dadurch gekennzeichnet, dass 5 chend sollen im Falle einer Verkleinerung nur die überflüssi-zur Inbetriebnahme die für die Steuerung einer vorgegebenen gen Signalformer entfernt werden müssen.

Anzahl von Signalformern (SF1, SF4, SF5 ...) bemessene Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit den im kenn-

Steuereinheit (STE) eine der vorgegebenen Signalformerzahl zeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Massnahmen entsprechende Anzahl von Adressensignalen ausgibt und dass gelöst.

beim Betrieb nur solche Adressensignale, auf deren Aussen- 10 Die neue Datenein- und -ausgabeanordnung ist somit für den die Steuereinheit (STE) ein Rückmeldesignal empfangen eine vorgegebene Anzahl von Signalformern bemessen, wobei hat, ausgesandt werden. die vorgegebene Anzahl zweckmässig gleich dem zu erwarten-

2. Datenein- und -ausgabeanordnung nach Anspruch 1, den Maximalausbau ist. Die Steuereinheit muss imstande dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Arten von Signal- sein, die vorgegebene Anzahl von Signalformern aufzurufen, formern (SF1, SF4, SF5) vorhanden sind, in denen jeweils de- 15 d.h., sie muss eine entsprechende Anzahl von Adressen erzeu-ren Art codiert gespeichert ist, und dass mit dem Rückmeide- gen und abgeben können. Ferner muss sie die Signale, die von signal das Signal für die Signalformerart zur Steuereinheit den für den Maximalausbau vorgesehenen Eingabesignalfor-(STE) übertragen wird. mern eingegeben werden, verarbeiten und die im Falle des

3. Datenein- und -ausgabeanordnung nach Anspruch 1 Maximalausbaus vorhandenen Ausgabesignalformer ansteu-oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signalformerspei- 20 ern können. Im allgemeinen wird die tatsächliche Anzahl von cher (SFS) vorhanden ist, dessen Zellen je einem anschliessba- Signalformern kleiner als die vorgegebene Anzahl sein. Der ren Signalformer zugeordnet sind, und dass nach Eintreffen Mehraufwand gegenüber einer Ein- und Ausgabeanordnung, eines Rückmeldesignals von einem Signalformer die zugehö- die speziell für den jeweiligen Einsatz projektiert ist, fällt rige Speicherzelle gesetzt wird. praktische nicht ins Gewicht, da gleiche Signalarten in glei-

4. Datenein- und -ausgabeanordnung nach Anspruch 2 25 eher Weise verarbeitet werden und daher die Mittel zum Ver-oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Arten von arbeiten der Signale für oder von etwaigen zusätzlichen Si-Signalformern vorgesehen sind, denen je ein Adressenbereich gnalformern ohnedies für dei tatsächlich eingesetzten Signal-des Signalformerspeichers (SFS) zugeordnet ist. former vorhanden sind.

5. Datenein- und -ausgabeanordnung nach einem der An- Die Signalformer können in bekannter Weise über Sternsprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Informa- 30 oder Sammelleitungen oder auch gemischte Leitungen mit der tionsartenspeicher (IAS) vorhanden ist, in dessen Zellen die Steuereinheit verbunden sein. Sammelleitungen sind für den Adressenbereiche der einzelnen Signalformerarten gespei- Einsatz der Erfindung besonders geeignet, da an sie alle Sichert sind. gnalformer parallel angeschlossen sind und daher eine Erwei-

6. Datenein- und - ausgabeanordnung nach Anspruch 5, terung der Ein- und Ausgabeanordnung besonders einfach dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsartenspeicher 35 ist, indem die zusätzlichen Signalformer in vorbereitete Plätze (IAS) auswechselbar ist. eingesteckt werden. Im Falle von Sammelleitungen sind die

7. Datenein- und -ausgabeanordnung nach Anspruch 6, Signalformer z.B. mittels steck- oder lötbaren Brücken auf dadurch gekennzeichnet, dass dem Informationsartenspei- unterschiedliche Adressen eingestellt. Vor Inbetriebnahme eher (IAS) ein Informationshearbeitungsspeicher (IBS 1, der Ein- und Ausgabeanordnung, das kann nach jedem Ein-IBS2) zugeordnet ist, in dem die Bearbeitungsverfahren für 40 schalten der Spannung sein, stellt die Steuereinheit fest, wel-die einzelnen Informationsarten gespeichert sind. che Signalformer vorhanden sind, indem sie nacheinander die

8. Datenein- und -ausgabeanordnung nach einem der An- Adressen von allen für den Maximalausbau vorgesehenen Si-sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Aufrufspeicher gnalformern ausgibt. Der jeweils aufgerufene Signalformer (ZYS1, ZYS2, GRS) vorhanden sind, in denen die Adressen gibt ein Rückmeldesignal ab. Dieses kann somit feststellen, zu von Signalformern für verschiedene Aufrufarten enthalten 45 welchen Adressen Signalformer vorhanden sind. Diese Adres-sind. sen können gespeichert werden. Bei dem folgenden Normalbetrieb werden nur diese Adressen verwendet, z.B. in dersel-

ben Weise wie bei den bekannten Anordnungen, die für den jeweiligen speziellen Anwendungsfall projektiert sind, wobei