CH656496A5

CH656496A5 - Einrichtung zur zusammenfuehrung von prozesssignalen.

Info

Publication number: CH656496A5
Application number: CH2617/82A
Authority: CH
Inventors: Nobuo Ohno
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1981-04-29
Filing date: 1982-04-29
Publication date: 1986-06-30
Also published as: DE3216028A1; US4506153A; DE3216028C2; JPS6215905B2; JPS57178535A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Zusammenführung von Prozesssignalen mit einer Licht-Übertragungs-kanalanordnung, bei der die Prozesssignale in binärer Form von Signalquellen geliefert und für Zwecke der Prozesssteuerung oder Prozessregelung weiterverarbeitet werden.

Prozesssteuereinrichtungen, wie beispielsweise für Walzwerke, arbeiten vielfach mit einem sequentiellen Verfahren in Abhängigkeit von binären Signal- oder Schaltzuständen der zugehörigen Quellen, wie Schaltern, Stellgliedern und dergleichen. Dazu umfasst eine solche Prozesssteuereinrichtung entsprechende Detektionsmittel an den Signalquellen zur Feststellung des binären Signal- oder Schaltzustandes in Verbindung mit einer

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Einrichtung zur Zusammenführung der Signale in einer Aus-werte-, Steuer- und Regelstation oder mehrerer derselben.

Fig. 1 und 2 zeigen in diesem Zusammenhang Blockdiagramme von üblichen Prozesssignal-Zusammenführeinrichtungen.

Die Einrichtung nach Fig. 1 umfasst eine Datenverarbeitungs-Zentralstation 1, eine zugehörige Eingangssteuerung 2 und eine Pegelanpassung 3, an die eine Mehrzahl von Signalkanälen mit Mess- oder Fühlkontakten 41 bis 4n angeschlossen ist. Dies können beispielsweise Mess- oder Fühlkontakte zur Erfassung des Betriebszustandes eines Stahlwalzwerkes sein. Die Pegelanpassung 3 setzt die vergleichsweise hohen Steuer- oder Signalspannungen an den vorgenannten Kontakten in niedrigere Spannungswerte von beispielsweise 5 V um, die zur Verarbeitung in der Zentralstation 1 geeignet sind. Die binären Prozesssignale, im Beispiel also die Schaltsignale der Kontakte 41 bis 4n, gelangen über die Pegelanpassung zur Eingangssteuerung 2, die — neben den eigentlichen Datenverarbeitungs- und Steuerfunktionen — von der Zentralstation 1 mit Steuerbefehlen für das Durchschalten der Prozesssignale zur Zentralstation versorgt wird, und zwar in zeitlicher Aufeinanderfolge. Die Zentralstation besorgt dann in Abhängigkeit von diesen Prozesssignalen die gewünschte Auswertung bzw. Prozesssteuerung.

Im Falle eines Walzwerkes erstreckt sich die Anordnung der Signalquellen bzw. Fühlkontakte, beispielsweise über eine Länge von 1 km und kann mehrere hundert solcher Fühlkontakte oder ähnlicher Stellglieder in über die Länge der Anlage verteilter Anordnung umfassen. Andererseits ist die Datenverarbeitungs-Zentralstation üblicherweise an einem von der Prozessanlage entfernten Ort eingerichtet, weshalb für die Signalverbindungen zwischen den Fühl- oder Stellgliedern und der Pegelanpassung der Zentralstation ein Leitungsvielfach 5 entsprechender Länge erforderlich ist. Wegen des konzentrierten Anschlusses zahlreicher Verbindungsleitungen an die Pegelanpassung gestaltet sich die Einbeziehung neuer Fühl- oder Schaltglieder in die Anlage bei einer Erweiterung oder dergleichen arbeitsaufwendig und schwierig.

Zur Lösung dieses Problems hat man bereits die Gesamtzahl von beispielsweise einigen hundert Fühl- oder Schaltgliedern in mehrere Gruppen unterteilt und jede dieser Gruppen an eine Zusammenführer-Lokalstation angeschlossen, von wo die binären Prozesssignale dann durch eine Übertragungsleitung zur Zentralstation geleitet werden. Eine solche Einrichtung ist in Fig. 2 gezeigt. Dort ist eine Mehrzahl von Zusammenführer-Lokalstationen 6 mit je einer Übertragungssteuerung 61, einer Eingangssteuerung 62 und einer Pegelanpassung 63 vorgesehen. Letztere ist mit den Fühl- oder Schaltkontakten 401 bis 40n der zugehörigen Gruppe verbunden und überführt die ankommenden, hohen Signalspannungspegel auf geeignete Ausgangspegel. Die Eingangssteuerung 62 empfängt in zeitlicher Aufeinanderfolge die pegelangepassten binären Prozesssignale und leitet diese zur Übertragungssteuerung 61, von wo die Signale in Aufeinanderfolge auf eine Übertragungsleitung 10 gegeben werden.

Die Datenverarbeitungs-Zentralstation 1 ist mit einer Eingangssteuerung 3, einem Pufferspeicher 7, einer Ausgangssteuerung 8 und einer Übertragungssteuerung 9 verbunden. Der Pufferspeicher 7 umfasst Speicherbereiche für die Aufnahme der binären Prozesssignale von den Fühl- oder Schaltkontakten 401 bis 40n einer der Lokalstationen 6.

Die Übertragungsleitung 10 ist mit der Übertragungssteuerung 9 verbunden, welche ihrerseits die binären Prozesssignale von den Lokalstationen 6 erhält und diese der Ausgangssteuerung 8 zuführt. Letztere ist in Abhängigkeit von diesen binären Signalen in der Weise wirksam, dass in zeitlicher Aufeinanderfolge Adressen für den Pufferspeicher 7 festgelegt werden. Bei entsprechender Adressierung dieses Speichers werden die Prozesssignale in den Fühl- oder Schaltkontakten 401 bis 40n zugeordnete Speicherbereiche aufgenommen. Die Zentralstation 1

erhält dann aufeinanderfolgend die binären Prozesssignale vom Pufferspeicher 7 über die Eingangssteuerung 2. Die Prozesssignale von den jeweils aktivierten Lokalstationen 6 werden somit aufeinanderfolgend in den Pufferspeicher aufgenommen, während die Zentralstation 1 ihre Verarbeitungs- und Steuerfunktionen aufgrund der den Fühl- und Steuerkontakten 401 bis 40n zugeordneten, im Pufferspeicher 7 enthaltenen Prozesssignalen ausführt.

Durch Einrichten einer Mehrzahl von Lokalstationen 6, die über die Prozessanlage, z.B. das Walzwerk, verteilt angeordnet sind, können die Abstände zwischen den Fühl- oder Steuerkontakten 401 bis 40n und der jeweils zugehörigen Lokalstation 6 vergleichsweise gering gehalten werden. Da ausserdem eine Mehrzahl von Verbindungsleitungen jeweils an die zugehörige Lokalstation 6 in verteilter Anordnung angeschlossen ist, gestalten sich Anschlussarbeiten für zusätzliche Fühl- oder Schaltkontakte vergleichsweise einfach.

Eine Lokalstation 6 der vorgenannten Art ist naturgemäss jeweils für eine vorgegebene Höchstzahl von anschliessbaren Fühl- oder Steuerkontakten eingerichtet, und im Interesse einer hochgradigen Geräteausnutzung wird eine möglichst vollständige Anschlussbelegung einer jeden Lokalstation angestrebt. Wenn somit die Anzahl der einer Lokalstation zuordenbaren Fühl- oder Schaltkontakte bzw. der entsprechenden Verbindungsleitungen die maximale Anschlusszahl dieser Lokalstation überschreitet, werden die überschüssigen Verbindungsleitungen nach Möglichkeit einer anderen Lokalstation zugeordnet, woraus sich vergleichsweise komplizierte Verbindungs- und Anschlussanordnungen innerhalb der Gesamtanlage sowie wegen der grösseren Entfernung zu einer anderen Lokalstation grössere Längen für die überschüssigen Verbindungsleitungen ergeben. Bei der Anschlussbelegung der Lokalstationen müssen also die maximalen Anschlusszahlen der jeweils einem Bereich von Fühl- oder Schaltkontakten zuordenbaren Lokalstation und die Länge der Verbindungsleitungen im Sinne einer Aufwandsmi-nimisierung abgestimmt werden, woraus sich ein erhöhter Arbeits- und Zeitaufwand zur Erstellung der Gesamtanlage ergibt.

Im übrigen sind im Bereich einer Prozessanlage, beispielsweise eines Walzwerkes, im allgemeinen zahlreiche Störsignalquellen wie Motoren, Elektromagnetventile und dergleichen vorhanden. Die hiervon ausgehenden Störsignale mit ihren steilen Signalflanken können leicht auf die Übertragungsleitung 10 gelangen und zur Aufnahme von fehlerhaften Binärsignalen im Pufferspeicher 7 sowie weiterhin zu einer Fehlfunktion der Zentralstation und damit der Prozesssteuerung insgesamt führen.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Pro-zesssignal-Zusammenführeinrichtung, die im Hinblick auf die vorgenannten Probleme eine verbesserte Lösung darstellt. Diese Lösung beruht auf der selektiven Abfrage einer Mehrzahl von binären Signalquellen hinsichtlich ihres jeweiligen binären Signalzustandes mit Hilfe einer Lichtimpulsübertragung durch einen Licht-Übertragungskanal. Dazu wird ein Lichtimpuls von einer Lichtquelle durch den Übertragungskanal und eine Mehrzahl von Licht-Zweigkanälen einer Mehrzahl von zugehörigen binären Signalquellen zugeleitet. Letztere sind so aufgebaut, dass jeweils ein Lichtimpuls reflektiert wird, wenn sich die Quelle in einem ersten Signalzustand befindet, während die Reflexion in einem zweiten Signalzustand der Quelle in bezug auf die Reflexion im ersten Signalzustand unterschiedlich ist. Diese Reflexionsunterschiede werden von einem Lichtempfänger de-tektiert, welcher die reflektierten Lichtimpulse durch die Zweigleitungen und den Übertragungskanal von den betreffenden binären Signalquellen aufnimmt. Die Gesamtlänge der Lichtübertragung von der Lichtquelle durch den Übertragungskanal und die zugehörige Zweigleitung zu einer jeden der binären Signalquellen sowie zurück durch die Zweigleitung und den Übertra5

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gungskanal zum Lichtempfänger wird in bezug auf die Lichtübertragungslänge für alle anderen binären Signalquellen unterschiedlich bemessen, so dass jede einzelne Signalquelle durch die zugehörige Gesamt-Lichtübertragungslänge eindeutig identifiziert werden kann. Die Identifizierung beruht auf der Differenz der Gesamt-Übertragungszeiten, d.h. jeweils zwischen der Aussendung eines Lichtimpulses und dem Empfang eines reflektierten Impulses, wobei am Ausgangssignal des Lichtempfängers jeweils auch der Signalzustand der reflektierenden Signalquelle feststellbar ist. Die entsprechenden Daten werden dann gespeichert und für die Auswertung bzw. Prozesssteuerung zugänglich gemacht.

Bei der auf dem vorstehenden Grundgedanken beruhenden Erfindungslösung, die sich durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 kennzeichnet, wird allein durch die Einrichtung eines Licht-Übertragungskanals, der durch die Licht-Zweigleitungen mit einer Mehrzahl von zugehörigen binären Signalquellen gekoppelt ist, eine Prozesssignal-Zusammenführeinrichtung mit folgenden vorteilhaften Eigenschaften geschaffen:

Es entfällt die Notwendigkeit, eine Vielzahl von binären Signalquellen mit üblichen Kabeln in Parallelschaltung an eine Zentralstation anzuschliessen, wie dies bei üblichen Einrichtungen der Fall ist. Durch die Anordnung der Licht-Zweigleitungen in räumlicher Nähe der zugehörigen binären Signalquellen sowie des Licht-Übertragungskanals, der über die Zweigleitungen mit den Signalquellen gekoppelt ist, kann die Gesamtlänge der Lichtleiter im Vergleich zum Gesanjtlänge an üblichen Verbindungskabeln für eine Anlage gleichen Umfanges wesentlich vermindert werden. Die Einbeziehung zusätzlicher binärer Signalquellen erfordert lediglich den Anschluss weiterer Licht-Zweigleitungen an dem Übertragungskanal einerseits und an die zusätzlichen Signalquellen andererseits. Bei einer solchen Anlagenerweiterung entfällt also die Einrichtung zusätzlicher Verbindungskabel und deren spezielle Auslegung im Hinblick auf die Quellenzahl und die Verbindungslänge, wodurch im Vergleich zu einem üblichen Aufbau an Arbeit und Zeit wesentlich gespart wird. Ausserdem entfällt bei der erfindungsgemäs-sen Einrichtung weitgehend die Empfindlichkeit gegen elektrische Störsignale und damit entsprechende Fehlerquellen für die Gesamtfunktion.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Abzweigungen mit zugehörigen Zweigleitungen jeweils in vorgegebenen Abständen an den Licht-Übertragungskanal angeschlossen, wodurch letzterer in eine Mehrzahl von Übertragungsabschnitten je gleicher Länge unterteilt wird. Infolgedessen treffen die reflektierten Lichtimpulse beim Lichtempfänger jeweils mit einer vorgegebenen Zeitdifferenz ein, was die Identifizierung der Signalquellen wesentlich vereinfacht. Die binären Signalquellen können ferner mit Vorteil so ausgebildet werden, dass Reflexion jeweils nur in einem der binären Signalzustände der Quelle eintritt, der beispielsweise als «Ein-Zustand» bezeichnet sei. Eine Zeitsteuer-Pulsfolge kann nun in der Weise erzeugt werden, dass die Pulsfolgeintervalle der Differenz zwischen den Zeitpositionen der aufeinanderfolgenden reflektierten Lichtimpulse entspricht und somit die Anwesenheit oder Abwesenheit eines reflektierten Lichtimpulses am Empfänger in Abhängigkeit von den Zeitsteuerpulsen als Kennzeichen für das Vorhandensein eines ersten oder zweiten Signalzustandes der entsprechend den Zeitpositionen identifizierten Signalquellen detektiert werden kann. Jeweils bei Detektion der Anwesenheit oder Abwesenheit eines reflektierten Lichtimpulses in einer solchen Zeitposition wird ein entsprechender Signalwert des zugehörigen Prozesssignals detektiert und in einem Register gespeichert. Wenn jeweils die Detektion der Anwesenheit oder Abwesenheit einer vorgegebenen Anzahl, beispielsweise 16, von Lichtimpulsen vollendet ist, wird ein zugehöriger Speicher adressiert und mit einem Schreibsignal beaufschlagt, so dass die entsprechenden Binärsignale zur Kennzeichnung des ersten oder zweiten Signalzustandes der jeweils betroffenen Signalquellen gespeichert wird. Dabei muss ein Auslesen der Information in die Verarbeitungsstation während der Zeitdauer der Wirksamkeit des Schreibsignals am Speicher ausgeschlossen werden. Dieses Zeitintervall ist jedoch im Vergleich mit einer vollen Arbeitsperiode so kurz, dass eine Beeinträchtigung der Auswerteoder Steuerfunktionen der Zentraleinheit ausgeschlossen ist. Daher kann durch einfache Zuführung des jeweiligen Adresssignals von der Verarbeitungsstation zum Speicher das Auslesen der Binärdaten entsprechend den Signalzuständen der Quellen durch die Verarbeitungsstation bewirkt werden.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Lichtimpulse einer ersten und zweiten Wellenlänge von entsprechenden Lichtquellen zu den binären Signalquellen gesendet. Letztere sind so aufgebaut, dass die Lichtimpulse erster bzw. zweiter Wellenlänge jeweils beim eisten Signalzustand, die Lichtimpulse der zweiten Wellenlänge dagegen im zweiten Signalzustand der Signalquelle reflektiert werden. Der Lichtempfänger umfasst erste und zweite Fotodetektoren zur Erfassung der reflektierten Lichtimpulse der ersten bzw. zweiten Wellenlänge. Ein Zeitsteuerpuls wird jeweils in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des zweiten Fotodetektors erzeugt. Als Alternative kann vorgesehen werden, dass ein Zeitsteuerimpuls durch entsprechende Anpassung einer jeden der binären Signalquellen in der Weise erzeugt wird, dass die Lichtimpulse erster Wellenlänge beim ersten Signalzustand und die Lichtimpulse zweiter Wellenlänge beim zweiten Signalzustand der Signalquellen reflektierten werden, wobei die Ausgangssignale der ersten und zweiten Fotodetektoren ausgewertet werden. Das Vorhandensein des ersten oder zweiten Signalzustandes der Quellen kann sodann durch Feststellen des Ausgangssignals jeweils des ersten Fotodetektors in Abhängigkeit von einem in dieser Weise erzeugten Zeitsteuerpuls ermittelt werden.

Bei dieser Ausführungsform beseitigt also die Erzeugung eines Zeitsteuerpulses in Abhängigkeit vom reflektierten Lichtimpuls zweiter Wellenlänge oder von den Lichtimpulsen erster und zweiter Wellenlänge die Notwendigkeit, die Zeitintervalle zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden, reflektierten Lichtimpulsen erster Wellenlänge als Anzeichen für den ersten Signalzustand einer jeden Signalquelle einander gleich zu machen. Bei dieser Ausführungsform entfällt also die Einschränkung, wonach die Länge der zwischen den einzelnen Signalquellen befindlichen Abschnitte des Licht-Übertragungskanals einander gleich sein müssen, wie dies bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform der Fall war. Die Übertragungskanalabschnitte zwischen den Signalquellen können so kurz gewählt werden, wie es mit einer Unterscheidung der Zeitdifferenzen ' zwischen aufeinanderfolgenden, reflektierten Lichtimpulsen vereinbar ist. Demgemäss kann die Gesamtlänge des typischerweise aus vergleichsweise kostspieligen Lichtleitern bestehenden Übertragungskanals und damit der Aufwand der gesamten Einrichtung vermindert werden.

Die erfindungsgemässe Aufgabenlösung schafft also eine Prozesssignal-Zusammenführeinrichtung, die eine einfache Koppelung von binären Signalquellen weitgehend unabhängig von deren Anzahl ermöglicht.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht in der bereits erwähnten Vermeidung von Fehlerquellen durch äussere elektrische Störsignale.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 und 2 jeweils ein Blockdiagramm einer üblichen Prozesssignal-Zusammenführeinrichtung, wie bereits zum Stand der Technik erläutert,

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführung einer er-findungsgemässen Einrichtung,

Fig. 4 eine Beispielsausführung einer binären Signalquelle,

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wie in der Einrichtung gemäss Fig. 3 verwendbar, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 5A und 5B einen Lichtverteiler, verwendbar in der Einrichtung gemäss Fg. 3, in jeweils unterschiedlichen Betriebszu-ständen,

Fig. 6 ein Blockdiagramm der Datenverarbeitungs-Zentralstation mit Speicher gemäss Fig. 3 im Einzelaufbau,

Fig. 7 ein Blockdiagramm des Einzelaufbaus einer Ein-gangs-Ausgangsschaltung gemäss Fig. 3,

Fig. 8 und 9 Signal-Zeitdiagramme zur Wirkungsweise der Einrichtungsteile gemäss Fig. 6 und 7,

Fig. 10 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemässen Einrichtung,

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung einer binären Signalquelle, verwendbar in der Einrichtung gemäss Fig. 10,

Fig. 12A in schematischer Darstellung eine Lichtweiche, verwendbar in der Einrichtung gemäss Fig. 10,

Fig. 12B die Vorrichtung gemäss Fig. 12A im Betriebszustand als Lichtverteiler,

Fig. 13 ein Blockdiagramm einer Speichersteuérschaltung, verwendbar in der Einrichtung gemäss Fig. 10,

Fig. 14 ein Blockdiagramm einer Eingangs-Ausgangsschal-tung, verwendbar in der Einrichtung gemäss Fg. 10,

Fig. 15 eine perspektivische Darstellung einer binären Signalquelle zur Verwendung in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 16 ein Blockdiagramm einer Eingangs-Ausgangsschal-tung zur Verwendung in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Die Einrichtung nach Fig. 3 umfasst eine Datenverarbeitungs-Zentralstation 1, eine Speichersteuerschaltung 11, eine Eingangs-Ausgangsschaltung 14, eine Lichtweiche 18, einen Lichtleiter 19 als Übertragungskanal sowie eine Mehrzahl von — hier beispielsweise 16 — Gruppen 200 von binären (Ein/ Aus-) Signalquellen. Jede dieser Gruppen umfasst 16 binäre Signalquellen 201 bis 216, Licht-Abzweigungen 401 bis 416 sowie Licht-Zweigleitungen 501 bis 516 und Übertragungskanal-Zwi-schenabschnitte 601 bis 615 je gleicher Länge.

Die Zentralstation 1 führt die binären Signale von den Signalquellen 201 bis 216 zusammen, um die Prozesssteuerung einer Anlage, beispielsweise eines Walzwerkes zu ermöglichen. Die Speichersteuerschaltung 11 umfasst eine Adress-Auswahl-schaltung 12 und einen Speicher 13. Erstere bestimmt die von der Zentralstation 1 oder von der Eingangs-Ausgangsschaltung 14 erhaltenen Adresssignale in der Weise, dass jeweils ein solches Signal dem Speicher 13 zugeführt werden kann. Letzterer umfasst Speicherabschnitte von beispielsweise 16 Bits X 16 zur Speicherung der Binärsignale der Signalquellen 201 bis 216 in den 16 Signalquellengruppen 200. Die Speicherabschnitte von beispielsweise 16 Bits x 16 werden beispielsweise für die Aufnahme der Binärsignale von den 256 Signalquellen benötigt. Im Falle einer Anlage mit beispielsweise 512 Signalquellen sind entsprechend Speicherabschnitte für 16 Bits x 32 erforderlich.

Die Eingangs-Ausgangsschaltung 14 umfasst eine Eingangs-Ausgangs-Steuerschaltung 15, eine Lichtquelle 16 und einen Lichtempfänger 17. Die Steuerschaltung 16 überträgt jeweils einen Lichtpuls von der Quelle 16 und empfängt ein Signal vom Empfänger 17 als Antwort auf einen reflektierten Lichtpuls, um hieraus ein Adresssignal des Speichers 13 und binäre Signale von den Signalquellen 201 bis 216 als Daten für den Speicher 13 zu liefern. Die Lichtquelle 16 kann eine Leuchtdiode, ein Halb-Ieiterlaser oder dergleichen umfassen. Der Lichtempfänger 17 kann beispielsweise mit einer Avalanch-Fotodiode oder dergleichen versehen sein. Die Lichtquelle 16 und der Lichtempfänger 17 sind an eine Lichtweiche 18 angeschlossen, die Lichtpulse von der Quelle 16 zum Übertragungskanal 19 sowie umgekehrt die von letzterem empfangenen Lichtimpulse zum Empfänger 17 überträgt. Die Lichtweiche 18 wird nachstehend im einzelnen mit Bezug auf die Fig. 5A und 5B beschrieben. Diese Lichtweiche ist durch den Übertragungskanal 19 mit der Licht-Abzweigung 401 in der Gruppe 200 von binären Signalquellen der ersten Schaltungsstufe verbunden. Die Abzweigung 401 ist in der Nähe der Signalquelle 201 angeordnet, beispielsweise einem mit einer Walzwerkseinheit verbundenem Schalter. Die Abzweigung 401 ist durch die Zweigleitung 501 mit der Signalquelle 201 verbunden. Die Abzweigungen 401 bis 416 sind in Aufeinanderfolge seriell durch die Zwischenabschnitte 601 bis 615 des Übertragungskanals mit der Abzweigung 401 verbunden. Die Abzweigung 416 ist durch den Zwischenabschnitt 616 mit der Abzweigung 401 in der Signalquellengruppe 200 der nächsten Schaltungsstufe verbunden. Die Signalquellen 202 bis 216 sind je einzeln durch Zweigleitungen 502 bis 516 mit den zugehörigen Abzweigungen 402 bis 416 verbunden. Wie nachstehend noch im einzelnen mit Bezug auf Fig. 4 erläutert wird, reflektieren die Signalquellen 201 bis 216 die von der Qeulle 16 ausgesendeten Lichtimpulse jeweils dann, wenn die betreffende Signalquelle im Ein-Zustand ist, während im Aus-Zustand jeweils keine Reflexion erfolgt.

Die Übertragungskanal-Zwischenabschnitte 601 bis 615 sind mit untereinander gleicher Länge bemessen, so dass jeweils das Zeitintervall zwischen der Aussendung eines Lichtimpulses von der Quelle 16 bis zur Reflexion und der betreffenden der Signalquellen 201 bis 216 und zum in zeitlicher Aufeinanderfolge erfolgenden Eintritt in den Lichtempfänger 17 konstant ist (Zeitintervall t). Die absolute Grösse dieser Zeitdifferenzen ist so gewählt, dass eine Identifizierung der einzelnen reflektierten Lichtimpulse möglich ist, typischerweise etwa in der Grösse von einigen Mikrosekunden. Die Länge der Zwischenabschnitte 601 bis 615 beträgt für eine Zeitintervallbemessung der vorgenannten Art etwa einige Meter. Wenn somit die binären Signalquellen 201 bis 216 räumlich konzentriert angeordnet sind, kann sich die entsprechende Länge der Zwischenabschnitte 601 bis 615 als unerwünscht gross ergeben. Zu Anpassungszwecken kann in diesem Fall zusätzliche Lichtleiterlänge beispielsweise in Spulenform eingefügt werden. Die Länge des Zwischenabschnitts 616 für den Anschluss der Signalquellengruppen 200 beträgt beispielsweise das Vierfache der Länge des Zwischenab-schnitts 601. Das Zeitintervall zwischen der Zuführung eines reflektierten Lichtimpulses von der Signalquellengruppe 200 der ersten Schaltungsstufe zum Lichtempfänger 17 einerseits und der Zuführung eines reflektierten Lichtimpulses von der Signalquellengruppe 200 der nächsten Schaltungsstufe andererseits stellt auf diese Weise eine Verzögerungszeit dar, welche die Aufnahme der Binärsignale von der Signalquellengruppe 200 der ersten Schaltungsstufe im ein dem Speicher 13 zugeordnetes Register 155 innerhalb dieser Verzögerung ermöglicht.

Nunmehr wird der Funktionsablauf der Prozesssignal-Zu-sammenführeinrichtung beschrieben. Zunächst veranlasst die Eingangs-Ausgangs-Steuerschaltung 15 das Aussenden eines Lichtimpulses durch die Lichtquelle 16. Dieser Impuls wird durch die Lichtweiche 18 zum Übertragungskanal 19 geleitet und gelangt weiter über die Abzweigung 401 und die Zweigleitung 501 zur Signalquelle 201. Der an der Abzweigung 401 vorbeilaufende Lichtimpuls gelangt durch den Übertragungskanal-Zwischenabschnitt 601 zur Abzweigung 402 sowie über die Zweigleitung 502 zur Signalquelle 202. Demgemäss wird der Lichtimpuls zur Signalquelle 202 bezüglich desjenigen zur Signalquelle 201 um ein der doppelten Länge des Zwischenabschnitts 601 entsprechendes Zeitintervall verzögert. In entsprechender Weise gelangt der Lichtimpuls über die Abzweigungen 403 bis 416 zu den Signalquellen 203 bis 216. Wenn sich die Signalquelle 201 im Ein-Zustand befindet, so wird der Lichtim-puls hiervon reflektiert und gelangt über die Zweigleitung 501, die Abzweigung 401 und den Übertragungskanal 19 zur Lichtweiche 18 sowie von dieser weiter zum Lichtempfänger 17. Letzterer setzt den Lichtimpuls in ein entsprechendes elektri6

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sches Binärsignal um, welches zur Eingangs-Ausgangs-Steuer-schaltung 15 gelangt. Diese wiederum führt ein dem Ein-Zustand der Signalquelle entsprechendes Binärsignal (logisch) Eins dem Register 155 zu. Zu dieser Zeit ist die Adressauswahlschaltung 12 der Zentralstation 1 zugeschaltet, so dass letztere freien Zugang zum Speicher 13 hat.

Wenn sich die Signalquelle 202 im Ein-Zustand befindet, gelangt der hiervon reflektierte Lichtimpuls nach einem Verzögerungsintervall t entsprechend der doppelten Länge des Zwischenabschnitts 601 bezüglich des Lichtimpulses von der Signalquelle 201 zum Lichtempfänger 17. Wenn sich die Signalquelle 202 nicht im Ein-Zustand befindet, gelangt zum Zeitpunkt entsprechend dem Verzögerungsintervall t kein Lichtimpuls zum Empfänger 17. Die Eingangs-Ausgangs-Steuerschaltung 15 detektiert in dieser Weise jeweils das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein des Ein-Zustandes an den Signalquellen 201 bis 216 durch Überwachung der Signalzustände in den entsprechenden Zeitpunkten am Ausgang des Lichtempfängers 17. Die entsprechenden Binärsignale werden dann im Register 155 gespeichert. Nach dieser Einspeicherung wird die Adress-Auswahlschaltung 12 der Eingangs-Ausgangsschaltung 14 zugeschaltet, und der Inhalt des Registers 155 wird in einen vorgegebenen, durch eine entsprechende Adresse bestimmten Abschnitt des Speichers 13 aufgenommen. Diese Zentralstation 1 wird hierbei in einen Bereitschaftszustand versetzt, wobei ein Auslesen der in Speicher 13 enthaltenen Signale lediglich innerhalb eines Zeitintervalls gesperrt ist, währenddessen die Adress-Auswahl-schaltting 12 das Adresssignal von der Eingangs-Ausgangsschaltung 14 das Adresssignal von der Eingangs-Ausgangsschaltung 14 zur Aufnahme des Inhalts des Registers 155 in den Speicher 13 bestimmt.

Das Ausführungsbeispiel einer binären Signalquelle 201 gemäss Fg. 4 stellt einen Schalter mit einem Handgriff 21a dar, der um eine Achse 21b schwenkbar ist. Mit dem Ende des Handgriffs 21a ist ein Spiegel 21c verbunden, der in der Schwenkstellung des Handgriffs gemäss Ein-Zustand der Signalquelle mit der Stirnfläche der Lichtzweigleitung 501 in Berührung steht und dabei einen über diese Zweigleitung eintreffenden Lichtimpuls reflektiert. In der strichliert angedeuteten Schwenkstellung des Handgriffs ist der Spiegel 21c von der • Stirnfläche der Zweigleitung 501 entfernt, so dass keine Reflexion stattfindet.

Die in Fig. 5A und 5B dargestellte Lichtweiche 18 umfasst Stablinsen 181 bis 183 sowie einen Spiegel 184. Im Betriebszustand gemäss Fig. 5A bewirkt die Lichtweiche 18 die Übertragung eines gemäss Pfeil PI bzw. P2 zugeführten Lichtstrahles durch die Linsen 181 bzw. 182 zum Spiegel 184 und von hier über die Linse 183 zu einem Ausgangsstrahl gemäss Pfeil P3. Andererseits bewirkt die Lichtweiche im Betriebszustand gemäss Fig. 5B die Übertragung eines gemäss Pfeil P3 ankommenden Lichtstrahles durch die Linse 183 zur Reflexion am Spiegel 184 in umgekehrter Richtung. Die Lichtweiche wirkt also nun als Verteiler, wobei sich ein Ausgangslichtstrahl über die Linse 181 gemäss Pfeil PI und ein anderer Ausgangslichtstrahl gemäss Pfeil P2 über Linse 182 ergibt. Bei Anschluss der Lichtquelle 16 gemäss Fig. 3 an den Strahlengang gemäss Pfeil PI und Anschluss des Lichtempfängers 17 an den Strahlengang gemäss Pfeil P2 sowie Anschluss des Endes des Übertragungskanals 19 an den Strahlengang gemäss Pfeil P3 gelangt somit ein von der Quelle 16 ausgehender Lichtimpuls über Linse 181 sowie durch Reflexion am Spiegel 184 und über Linse 183 zum Übertragungskanal 19. Umgekehrt gelangt ein von einer Signalquelle, beispielsweise 201, reflektierter Lichtimpuls durch den Übertragungskanal 19 und über den Strahlengang P3 sowie Linse 183, Spiegel 184 und Linse 182 zum Lichtempfänger 17.

Nunmehr wird anhand von Fig. 6 und 7 Aufbau und Funktion der Datenverarbeitungs-Zentralstation 1 mit Speicher-Steuerschaltung 11 und Eingangs-Ausgangs-Steuerschaltung 15 erläutert (siehe auch Fig. 3).

Gemäss Fig. 6 umfasst die Speicher-Steuerschaltung 11 im wesentlichen die Adress-Auswahlschaltung 12, den Speicher 13, einen Oszillator 111, einen 16stelligen Binärzähler 112, einen Decoder 113 und einen Adress-Koinzidenzdetektor 125. Gemäss Fig. 7 umfasst die Eingangs-Ausgangs-Steuerschaltung 15 im wesentlichen einen 20stelligen Binärzähler 151, einen Decoder 152, einen Impulsformer 153, das bereits erwähnte Register 155, einen 16stelligen Binärzähler 156, einen Nulldetektor 157 und eine Pulsschaltung 158.

Der Oszillator 111 erzeugt eine Zeitsteuer-Pulsfolge mit einem Pulsfolgeintervall entsprechend 1/16 des Differenz- bzw. Verzögerungs-Zeitintervalls t der durch die Übertragungskanal-Zwischenabschnitte 601 bis 615 zwischen den Abzweigungen 401 bis 416 gemäss Fig.3 übertragenen Lichtimpulse. Diese In-tervallbemessung stellt selbstverständlich nur eine Beispielsangabe dar.

Insbesondere kann das Zeitsteuer-Pulsfolgeintervall auch entsprechend einem innerhalb des Verzögerungsintervalls liegenden Pulsrahmen bemessen werden. Die Zeitsteuerpulse werden dem I6stelligen Binärzähler 112 zugeführt, welcher ein Übertragungssignal für den 20stelligen Binärzähler 151 jeweils dann liefert, wenn 16 Zeitsteuerpulse im Zähler 112 abgezählt sind. Der Zähler 151 zählt sodann die Übertragungssignale zur Identifizierung der einzelnen Signalquellen 201 bis 216. Hierzu werden die Aufzählsignale des Zählers 151 dem Decoder 152. zugeführt, welcher hieraus entsprechend decodierte Signale TO bis T19 erzeugt. Das decodierte Signal T19 wird dem löstelligen Binärzähler 156 zugeführt, welcher zur aufeinanderfolgenden Identifizierung der Signalquellengruppen 200 dient. Hierzu wird das Ausgangssignal des Zählers 156 als Schreib-Adresssignal der Adress-Auswahlschaltung 12 gemäss Fig. 6 zugeführt.

In der erläuterten Weise kann ein 16stelliger Zähler 156 für eine Anzahl von Signalquellen bis zu 256 verwendet werden, während beispielsweise ein 32stelliger Zähler für eine Signalquellenzahl bis 512 und ein 64stelliger Zähler für eine Signalquellenzahl bis 1024 in Betracht kommt usw.

Das Ausgangssignal des Zählers 156 wird ferner dem Nulldetektor 157 zugeführt, welcher das Erreichen des Nullstandes am Zähler 156 feststellt und daraus ein Nullsignal von hohem Signalpegel ableitet. Dieses Nullsignal wird der Pulsschaltung 158 zugeführt, welche das vergleichsweise langzeitig auf hohem Signalpegel verbleibende Nullsignal durch zeitliche Differenzierung in ein pulsförmiges Signal umsetzt. Dieses Pulssignal wird als Steuersignal der Lichtquelle 16 zugeführt, welche in Abhängigkeit davon jeweils nach aufeinanderfolgender Identifizierung der 16 Signalquellen 201 bis 216 einen Lichtimpuls aussendet. Das decodierte Signal TO vom Decoder 152 wird dem Register 155 als Rückstellsignal zugeführt. Die decodierten Signale T1 bis T16 gelangen je an einen Eingang eines zugeordneten von 16 UND-Toren 154.

Andererseits setzt der Lichtempfänger 17 die von den Signalquellen 201 bis 216 reflektierten Lichtimpulse in je ein elektrisches Signal um, welches dem Impulsformer 153 als Ein-Si- * gnal zugeführt wird. Die mit geeigneter Impulsform versehenen Signale gelangen zum zweiten Eingang der UND-Tore 154, so dass sich an den Ausgängen dieser Tore Binärsignale (Ein/AusSignale) entsprechend dem jeweiligen Signal- bzw. Reflexionszustand der Signalquellen 201 bis 216 ergeben. Diese Binärsignale werden im Register 155 gespeichert und sodann in Form entsprechender Schreibdaten in den Speicher 13 gemäss Fig. 6 aufgenommen.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, wird das Ausgangssignal des Zählers 112 im Decoder 113 verarbeitet, und eines der decodierten Signale einem Eingang eines UND-Tores 114 zugeführt. Der andere Eingang dieses Tores wird mit einem decodierten Signal T18 vom Decoder 152 gemäss Fig. 7 beaufschlagt. Demgemäss

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erzeugt das UND-Tor 114 ein Schreib-Freigabesignal WE für den Speicher 13, wenn die Binärsignale von den 16 Signalquellen 201 bis 216 im Register 155 gespeichert sind.

Die Adress-Auswahlschaltung 12 umfasst UND-Tore 121 und 122 sowie einen Inverter 123 und ein ODER-Tor 124. Das decodierte Signal T18 vom Decoder 152 gemäss Fig. 7 wird einem Eingang des UND-Tores 122 als Adress-Auswahlsignal zugeführt und nach logischer Invertierung im Inverter 123 einem Eingang des UND-Tores 121 zugeführt. Der andere Eingang dieses Tores erhält ein Adresssignal von der Datenverarbei-tungszentralstation 1. Der andere Eingang des UND-Tores 122 wird mit einem Schreib-Adresssignal vom Zähler 156 gemäss Fig. 7 beaufschlagt. Wenn somit die im Register 155 enthaltenen Binärsignale in den Speicher 13 aufgenommen werden sollen, wird das UND-Tor 122 durch das auf hohem Signalpegel befindliche decodierte Signal T18 freigegeben, das UND-Tor 121 dagegen gesperrt. Das UND-Tor 122 liefert somit das Adresssignal vom Zähler 156, welches über das ODER-Tor 124 zum Speicher 13 gelangt. Die im Register 155 befindlichen Binärsignale werden in den Speicher 13 durch die Wirkung des vom UND-Tor 114 gelieferten Schreib-Freigabesignals aufgenommen.

Wenn das decodierte Signal T18 danach vom Decoder 152 erhalten wird, so wird das UND-Tor 121 freigegeben und das UND-Tor 122 gesperrt. Dadurch liefert das UND-Tor 121 das Adresssignal von der Zentralstation 1, welches über das ODER-Tor 124 zum Speicher 13 gelangt. Das Adresssignal von der Zentralstation 1 gelangt ferner zum Adress-Koinzidenzdetektor 125, welcher die Koinzidenz eines von der Zentralstation erhaltenen Adresssignals mit dem zur Freigabe der Zusammenführeinrichtung bestimmten Adresssignal überwacht. Wenn der Detektor 125 eine solche Koinzidenz feststellt, liefert er ein Binärsignal hohen Pegels an einen Eingang der UND-Tore 116 und 120. Zu diesem Zeitpunkt liegt ein Bereitschaftssignal hohen Signalpegels von der Zentralstation 1 vor, welches Bereitschaftssignal einem Eingang der UND-Tore 116 und 120 zugeführt wird. Letzteres erhält ebenfalls die Datensignale vom Speicher 13. Demgemäss überträgt das UND-Tor 120 in Abhängigkeit von hohem Signalpegel des Adresskoinzidenz-Detek-tionssignals und des Bereitschaftssignals die Datensignale vom Speicher 13 zu einem Datenbus 126.

Andererseits wird ein ausgangsseitig verneintes ODER-Tor 130 (NOR) mit den decodierten Signalen T17 und T18 gemäss Fig. 7 beaufschlagt. Mit dem Ausgang des Tores 130 ist ein Eingang eines UND-Tores 116 verbunden, welches im übrigen mit den decodierten Signalen T17 und T18 beaufschlagt wird und in Abhängigkeit davon ein Binärsignal hohen Pegels zum Setzeingang einer bistabilen Kippstufe 118 liefert. Ein ausgangsseitig verneintes UND-Tor 129 wird mit dem Adresskoinzidenz-Detektionssignal und dem Bereitschaftssignal beaufschlagt. Das ausgangsseitig verneinte UND-Tor 129 beaufschlagt mit seinem Ausgangssignal den Rückstelleingang der bistabilen Kippstufe 118. Beim Setzen der Kippstufe 118 durch entsprechende Signalzustände an den Ausgängen der Tore 116 und 129 erhält der Eingang einer nachgeordenten Verzögerungsschaltung 119 hohen Signalpegel. Hierdurch wird erreicht, dass nach Erscheinen des Bereitschaftssignals eine ausreichende Verzögerung bis zur Übertragung der Datensignale auf den Datenbus eintritt. Die Verzögerungsschaltung 119 gibt hierzu das Setzsignal der Kippstufe 118 als Wiederholungssignal an den Datenbus 126. Die Zentralstation 1 übernimmt die vom Tor 120 gelieferten Datensignale dann, wenn dieses Wiederholungssignal nach dem Bereitschaftssignal eintrifft.

Die Wirkungsweise wird nun noch anhand der Signal-Zeitdiagramme gemäss Fig. 8 und 9 erläutert. Im Ausgangszustand seien alle Zähler auf Null gesetzt. Der Nulldetektor 157 gemäss Fig. 7 stellt somit den Nullzustand des Zählers 156 fest und liefert seinerseits ein Nullsignal hohen Signalpegels. Die Pulsschaltung 158 setzt dieses Signal in eine entsprechende Impulsform um und führt es der Lichtquelle 16 zu. Letztere wird dadurch zur Abgabe eines Lichtimpulses gemäss Zeile (A) in Fig. 8 veranlasst. Dieser Lichtimpuls wird durch den Übertragungskanal s 19 und die Lichtweiche 18 gemäss Fig. 3 zur Abzweigung 401 geleitet, und der abgezweigte Lichtimpuls gelangt über die Zweigleitung 501 zur Signalquelle 201. Der restliche Lichtimpuls an der Abzweigung 401 gelangt durch den Übertragungskanal-Zwischenabschnitt 601 zur nächsten Abzweigung 402, wo io erneut ein Lichtimpuls über die Zweigleitung 502 zur zweiten Signalquelle 202 geführt wird. Entsprechend erfolgt die Ableitung weiterer Lichtimpulse zu den Signalquellen 203 bis 216 an den nachfolgenden Abzweigungen 403 bis 416.

Bei im Aus-Zustand befindlicher Signalquelle 201 und bei 15 von der Stirnfläche der Zweigleitung 501 entferntem Spiegel 21c dieser Signalquelle erfolgt keine Lichtreflexion zurück in die Zweigleitung 501. Im umgekehrten Signalzustand der Quelle 201, d.h. bei in Berührung mit der Stirnfläche der Zweigleitung 501 befindlichem Spiegel 21c, wird der ankommende Lichtim-20 puls reflektiert und gelangt zurück über die Zweigleitung 501, die Abzweigung 401 und den Übertragungskanal 19 zur Lichtweiche 18 sowie zum Empfänger 17. In gleicher Weise tritt eine Reflexion an der zweiten Signalquelle 202 in Abhängigkeit von deren Ein-Zustand in Erscheinung, so dass am Empfänger 17 25 nach dem Verzögerungsintervall t bezüglich des Vorganges bei der Signalquelle 201 ein reflektierter Lichtimpuls eintrifft. Entsprechendes gilt für den Vorgang an der Signalquelle 203 mit einem Verzögerungsintervall 2t sowie für die nachfolgenden Signalquellen 204 bis 216 mit jeweils um den Betrag t zunehmen-30 dem Gesamt-Verzögerungsintervall, so dass sich für die reflektierten Lichtimpulse am Empfänger insgesamt eine Signalfolge gemäss Zeile (B) in Fig. 8 ergibt.

Die vom Empfänger 17 aus den ankommenden Lichtimpulsen erzeugten elektrischen Signale werden nach binärisierender 35 Umformung im Impulsformer 153 gemäss Fig. 7 den UND-Toren 154 zugeführt. Zu dieser Zeit hat der Zähler 151 die Übertragungssignale nach den aufeinanderfolgenden Zeitintervallen t aufgezählt. Das im Decoder 152 verarbeitete Zählerausgangssignal dient zur Rückstellung des Registers 155. Die deco-40 dierten Signale TI bis T16 von Decoder 152 bewirken sodann die Freigabe je eines der UND-Tore 154, deren jedes ein Binärsignal entsprechend dem Signalzustand der zugehörigen der Signalquellen 201 bis 216 liefert. Diese Binärsignale werden im Register 155 gespeichert und sogleich dem Speicher 13 zuge-45 führt.

Der Zähler 156 hat zu dieser Zeit seinen Nullstand erreicht. Da das decodierte Signal T18 vom Decoder 152 zu dieser Zeit vorliegt, wird die Adress-Auswahlschaltung 12 gemäss Fig. 6 der Eingangs-Ausgangs-Steuerschaltung 15 zugeschaltet. Dem-50 gemäss wird der Speicher 13 in der aus Fig. 9, Zeile (A), gezeigten Weise derart gesteuert, dass die Speicherabschnitte der Nulladresse durch das Ausgangs-Zählsignal des Zählers 156 bestimmt werden können. Die Binärsignale gemäss den Signalzuständen der Signalquellen 201 bis 216 in der Signalquellengrup-55 pe 200 der ersten Schaltungsstufe werden sodann in die vorgenannten Speicherabschnitte eingegeben.

Das UND-Tor 116 wird freigegeben, wenn keine decodierten Signale T17 und T18 vom Decoder 152 vorliegen. Das Bereitschaftssignal gemäss Zeile (B) in Fig. 9 wird nun von der Zen-60 tralstation 1 und das Hochpegel-Koinzidenz-Detektionssignal von Adress-Koinzidenz-Detektor 125. Die Kippstufe 118 wird durch das Hochpegel-Binärsignal von UND-Tor 116 gesetzt, während das Hochpegelsignal von dieser Kippstufe in der Schaltung 119 um ein vorgegebenes Zeitintervall verzögert wird. 65 Das somit verzögerte Ausgangssignal gelangt über den Datenbus 126 zur Zentralstation 1 als Antwortsignal gemäss Zeile (D) in Fig. 9. Zweck der Kippstufe 118 ist es, die Zentralstation auch dann mit den Datensignalen des Speichers 13 und mit dem

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Antwortsignal zu versorgen, wenn das decodierte Signal T17 empfangen wird, nämlich im Fall des Auftretens des Bereitschaftssignals im zeitlichen Endbereich des decodierten Signals T16. In diesem Fall sollte das Verzögerungsintervall der Schaltung 119 kürzer als die Impulsdauer des decodierten Signals TI7 eingestellt werden. Die Zentralstation 1 wird durch das Wiederholungssignal in Bereitschaft zur Aufnahme der Datensignale vom Speicher 13 versetzt. Wenn andererseits das decodierte Signal T18 nach dem dccodierten Signal T17 vom Decoder 152 geliefert wird, so wird die Adress-Auswahlschaltung 12 zur Auswahl des von der Zentralstation erhaltenen Adresssignals geschaltet. Zu dieser Zeit wird von der Zentralstation das Adresssignal zur Ansteuerung des Nullspeicherabschnitts im Speicher 13 empfangen. Die Binärsignale beider Signalpegel bzw. beider logischen Signalwerte von der Signalquellengruppe der ersten Schaltungsstufe werden dann vom Speicher 13 über das UND-Tor 120 infolge der vorbeschriebenen Signalkonsteila-lion zur Zentralstation I übertragen.

Wenn sodann vom Decoder 152 her das decodierte Signal T19 auftritt, führt der Zähler 156 demgemäss einen Zählvorgang aus, womit die nächste Adresse des Speichers 13 festgelegt wird. Weil das decodierte Signal TIS zu dieser Zeit noch nicht vorliegt, ist die Adress-Auswahlschaltung 12 noch der Ein-gangs-Ausgangs-Steuerschaltung 15 zugeschaltet. Bei Auftreten des decodiertcn Signals TO vom Decoder 152 her wird das Register 155 zurückgestellt. Wenn die decodierten Signale T1 bis T16 auftreten, bewirkt das UND-Tor 154 die Einspeicherung der Binärsignale gemäss den Signalzuständen der Signalquellengruppe 200 der nächsten Schaltungsstufe in das Register 155. Diese Binärsignale werden sodann aus dem Register 155 in den Speicher 13 und weiter in die Zentralstation 1 überführt, wie vorangehend beschrieben.

In der beschriebenen Weise treten bei der vorliegenden Ausführungsform reflektierte Lichtimpulse auf dem Übertragungskanal 19 und den Zwischenabschnitten 601 bis 615 nur bei geschlossenem Kontakt bzw. Ein-Signalzustand der Signalquellen 201 bis 216 in Erscheinung, wodurch die Detektion der Quellen-Signalzustände innerhalb von aufeinanderfolgenden Pulsrahmen ermöglicht wird. Wenn nun in eine solche Anlage zusätzliche binäre Signalquellen eingefügt werden sollen, so sind entsprechend zusätzliche Licht-Abzweigungen innerhalb der Über-tragungskanal-Zwischcnabschnitte einzufügen und durch zugehörige Zweigleitungen mit den zusätzlichen Signalquellen zu verbinden. Aul" diese Weise geschaltet sich eine Anlagenerweiterung äusserst einfach.

Sofern das Intervall zwischen benachbarten Signalquellen, beispielsweise 203 und 204, unerwünscht oder unzulässig grösser als die übrigen Intervalle wird, so kann die optische Länge der Zwischenabschnitte 601 bis 615 in Übereinstimmung mit dem Intervall zwischen dem fraglichen Paar von Signalquellen gebracht werden. Andererseits ist es auch möglich, die optische Länge des Zwischenabschnitts der fraglichen Abzweigungen bzw. Signalquellen, beispielsweise also 203 und 204, entsprechend einem ganzzahligcn Vielfachen, beispielsweise dem Zweifachen der optischen Länge der übrigen Zwischenabschnitte zu wählen. Dann beträgt die Laufzeit der Lichtimpulse über diesen Zwischenabschnitt, beispielsweise also den Zwischenabschnitt 603 ein entsprechendes Vielfaches der Laufzeit über die anderen Zwischenabschnitte. Da jedoch das Register 155 für die Aufnahme eines Binärsignalwertes in Abhängigkeit von den Zeitsteuerpulsen bei jedem Zeitintervall l eingerichtet ist, gelangt das Eins-Signal entsprechend vorhandener Lichtimpulsreflexion einlach in einen der nächstfolgenden Speicherplätze des Registers 155, wobei nur eine von dem genannten Vielfachen abhängige Anzahl von Speicherplätzen übersprungen wird. Dies kann auf einfache Weise durch Verwendung eines Registers 155 mit einer grösseren Stufen- bzw. Speicherplatzzahl berücksichtigt werden, beispielsweise also eines solchen mit 17 Bitstufen.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 bis 9 war die Länge der Zwischenabschnitte 601 bis 615 zunächst als übereinstimmend angenommen worden, ebenso diejenige der Zweigleitungen 501 bis 516 zu den Signalquellen 201 bis 216, so dass sich übereinstimmende Zeitdifferenzen für die Lichtimpulsreflexion von den genannten Signalquellen ergaben. Dadurch ergibt sich der Nachteil, dass die Länge von zusätzlich einzufügenden Zwischenabschnitten und Zweigleitungen mit der Länge der bereits vorhandenen Zwischenabschnitte 601 bis 615 in Übereinstimmung gebracht werden muss.

Bei der im Blockdiagramm gemäss Fig. 10 dargestellten Ausführungsform können die einzelnen Signalquellen auch bei unterschiedlicher optischer Länge der verschiedenen Verbindungsleitungen einwandfrei identifiziert werden. Hierzu umfasst die Eingangs-Ausgangsschaltung 22 eine Eingangs-Aus-gangs-Steuerschaltung 23, eine erste Lichtquelle 24 zur Aussendung eines Lichtimpulses erster Wellenlänge LI, eine zweite Lichtquelle 25 zur Aussendung eines Lichtimpulses zweiter Wellenlänge L2, einen ersten Lichtempfänger 26 für den Empfang reflektierter Lichtimpulse erster Wellenlänge sowie einen zweiten Lichtempfänger 27 für den Empfang von Lichtimpulsen zweiter Wellenlänge. Die Lichtquellen 24 und 25 können mit Leuchtdiode oder Laserdiode aufgebaut sein. Die Lichtempfänger 26 und 27 können entsprechend mit einer Avalanch-Foto-diode und einem optischen Filter für den selektiven Durchlass von Lichtimpulsen jeweils erster bzw. zweiter Wellenlänge aufgebaut sein. Die Lichtimpulse erster und zweiter Wellenlänge von den Lichtquellen 24 und 25 werden in einem Lichtüberlage-rer 28 zusammengeführt und gelangen über eine Lichtweiche 29 zum Übertragungskanal 19.

Die ausgesendeten Lichtimpulse gelangen wieder vom Übertragungskanal 19 durch Abzweigungen 401 bis 416 und Zweigleitungen 901 bis 916 zu binären Signalquellen 701 bis 716 einer Signalquellengruppe 700 der ersten Schaltungsstufe. Diese Signalquellen sind so aufgebaut, dass jeweils im Aus-Zustand ein Lichtimpuls erster Wellenlänge nicht reflektiert, im Ein-Zu-stand jedoch reflektiert wird, während ein Lichtimpuls zweiter Wellenlänge im allgemeinen unabhängig vom Signalzustand der Quellen reflektiert wird. Wenn also beispielsweise die Quelle 701 im Aus-Zustand ist, werden also lediglich Lichtimpulse zweiter Wellenlänge reflektiert, während im Ein-Zustand die Lichtinipulse beider Wellenlängen reflektiert werden. Die reflektierten Lichtimpulse gelangen zurück über die Zweigleitungen, beispielsweise also Zweigleitung 901, zurück zu den Abzweigungen, beispielsweise also Abzweigung 401, und sodann durch den Übertragungskanal 19 und die Lichtweiche 29 zu einem Lichtteiler 30. Letzterer trennt die Lichtimpulse erster und zweiter Wellenlänge, so dass erstere zum Lichtempfänger 26 und letztere zum Lichtempfänger 27 gelangen. Diese Empfänger erzeugen aus den ankommenden, reflektierten Lichtimpulsen entsprechende elektrische Signale für die Eingangs-Steuer-schaltung 23. Letztere bestimmt dadurch den jeweiligen Signalzustand der Wellen 701 bis 716, wobei jeweils das Signal entsprechend einem reflektierten Lichtimpuls zweiter Wellenlänge vom Empfänger 27 als vom Signalzustand der Quellen unabhängiger Zeitsteuerpuls dient. Die Schaltung 23 wird ferner vom Empfänger 26 mit Signalen entsprechend den reflektierten Lichtimpulsen erster Wellenlänge beaufschlagt und kann dadurch den Signalzustand anhand des bei einem Zeitsteuerpuls vorhandenen Signals entsprechend einem reflektierten Lichtimpuls erster Wellenlänge bestimmen. Die entsprechenden Binärsignale wie auch entsprechende Adresssignale gelangen von der Schaltung 23 zur Speicher-Steuerschaltung 11, die im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die entsprechende Schaltung gemäss Fig. 3 haben kann.

Die in Fig. 11 dargestellte Signalquelle 701 umfasst einen um eine Achse 70b schwenkbaren Handgriff 70a sowie einen am Ende des Handgriffs angebrachten Spiegef 70c, ähnlich der

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Signalquelle 201 gemäss Fig. 4, sowie ferner ein dem Spiegel 70c zugeordnetes Filter 70d. Die Kennlinie dieses Filters ist so ausgelegt, dass lediglich Lichtimpulse erster Wellenlänge von der Zweigleitung 901 übertragen werden.

Der Endabschnitt der Zweigleitung 901 umfasst ferner 2 Zweigabschnitte 90a und 90b, die sich zueinander parallel erstrecken. Diese Zweigabschnitte können durch Auftrennen eines optischen Faserbündels auf einem kurzen Längenabschnitt und entsprechende Bearbeitung sowie Polieren und Zusammenfassen der entsprechenden Fasern gebildet werden. Die Stirnfläche des Zweigabschnitts 90a liegt am Filter 70d beim Ein-Zu-stand der Signalquelle 701, während die Stirnfläche des Zweigabschnitts 90b fest mit einem Filter 70f und einem Spiegel 70e versehen ist. Die Kennlinie des Filters 70f ist für Durchlass nur von Lichtimpulsen zweiter Wellenlänge ausgelegt. Demgemäss werden die Lichtimpulse zweiter Wellenlänge stets über die Zweigleitung 901 reflektiert, unabhängig vom Signalzustand der Quelle. Beim Aus-Zustand der Quelle, strichliert angedeutet in Fig. 11, werden lediglich die Lichtimpulse zweiter Wellenlänge reflektiert. Im Ein-Zustand liegt das Filter 70d an der Stirnfläche des Zweigabschnitts 90a, so dass Lichtimpulse erster Wellenlänge am Spiegel 70c reflektiert werden.

Gemäss Fig. 12A umfasst der Lichtüberlagerer 28 Stablinsen 281 bis 283, ein Prisma 284 und ein Interferenz-Filmfilter 285. Letzteres reflektiert Lichtimpulse erster Wellenlänge, lässt jedoch Lichtimpulse zweiter Wellenlänge durch. Wenn somit Lichtimpulse erster Wellenlänge im Strahlengang P4 eintreffen, gelangen diese über Linse 281 und Prisma 284 zum Filter 285 und werden hier reflektiert. Die reflektierten Lichtimpulse gelangen über Linse 283 in den Strahlengang P6. Im Strahlengang P5 eintreffende Lichtimpulse zweiter Wellenlänge gelangen über Linse 282 zum Prisma 284, werden vom Filter 285 durchgelassen und treten über Linse 283 im Strahlengang P6 aus. Durch Anschluss der Lichtquelle 24 an den Strahlengang P4 und der Lichtquelle 25 an den Strahlengang P5 werden also die Lichtimpulse erster und zweiter Wellenlänge von den Lichtquellen 24 und 25 im Überlagerer 28 zusammengeführt.

Eine Vorrichtung von gleichem Aufbau wie der Überlagerer 28 kann auch gemäss Fig. 12B als Lichtpfeiler verwendet werden. Hier treten Lichtimpulse erster und zweiter Wellenlänge im Strahlengang P6 ein und gelangen gemeinsam über Linse 283 zum Prisma 284. Lediglich die Impulse erster Wellenlänge werden nun am Filter 285 reflektiert und gelangen über Linse 281 in den Strahlengang P4. Die Impulse zweiter Wellenlänge gelangen über Filter 284 ohne Reflexion über Linse 282 in den Strahlengang P5. Gemäss Fig. 10 ist nun die Lichtweiche 29 an den Strahlengang P6, der Lichtempfänger 26 an den Strahlengang P4 und der Lichtempfänger 27 an den Strahlengang P5 angeschlossen. Von den überlagerten Impulsen erster und zweiter Wellenlänge von der Weiche 29 gelangen somit nur diejenigen erster Wellenlänge zum Empfänger 26 und diejenigen zweiter Wellenlänge zum Empfänger 27.

Für den Schaltungsaufbau der Speicher-Steuerschaltung 11 und der Eingangs-Ausgangs-Steuerschaltung 23 gemäss Fig. 10 gilt im Hinblick auf die Fig. 13 und 14 folgendes:

Die Speicher-Steuerschaltung 11 gemäss Fig. 13 entspricht im wesentlichen der Schaltung 11 gemäss Fig. 6, jedoch ausser Verzögerungsschaltungen 126 und 127 sowie einer Pulsschaltung 128, die anstelle des Oszillators 111, des Zählers 112 und des Decoders 113 gemäss Fig. 6 treten und nachstehend im einzelnen beschrieben werden.

Gemäss Fig. 14 umfasst die Eingangs-Ausgangs-Steuerschal-tung 23 Impulsformer 231 und 232, ein Schieberegister 233, eine Verzögerungsschaltung 234, einen 16stelligen Zähler 235, einen Nulldetektor 236, einen Anstiegsdetektor 237, einen weiteren 16stelligen Zähler 238, einen «AlI-Eins»-Detektor 239 und eine Pulsschaltung 240. Der Pulsformer 231 erhält Binärsignale entsprechend den reflektierten Lichtimpulsen erster Wellenlänge vom Empfänger 26, während der Impulsformer 232 Zeitsteuersignale gemäss den reflektierten Lichtimpulsen zweiter Wellenlänge vom Empfänger 27 erhält. Der Impulsformer 231 binäri-siert die empfangenen Ein-Aussignale und führt diese dem s Schieberegister 233 zu, welches beispielsweise für 16 Bitstufen ausgelegt ist. Der Impulsformer 232 binärisiert die Zeitsteuerpulse und führt diese über die Verzögerungsschaltung 234 dem Schieberegister 233 zu. Diese Verzögerungsschaltung bewirkt das sichere Einspeichern der Binärsignale vom Impulsformer io 231 jeweils innerhalb des Anstiegs-Zeitabschnitts der Zeitsteuerpulse. Die Ausgangssignale des Schieberegisters 233 werden dem Speicher 13 gemäss Fig. 13 als Schreibdaten zugeführt.

Der beispielsweise 15stellige Zähler 235 erhält die Zeitsteuerpulse von der Verzögerungsschaltung 234, so dass jeweils wie-15 derholt 16 Zeitsteuerpulse abgezählt werden können. Diese Bitzahl entspricht der Stufenzahl des Schieberegisters. Das Ausgangssignal des Zählers 235 gelangt zum Nulldetektor 236, welcher jeweils den Nullstand des Zählers feststellt. Dies bedeutet jeweils die Abzählung aller Zeitsteuerpulse entsprechend den 16 2o Signalquellen 701 bis 716. Das entsprechende Nullsignal gelangt zur Speicher-Steuerschaltung 11 gemäss Fig. 13 sowie zum Anstiegsdetektor 237, welcher nunmehr den Zeitabschnitt des Abfalls des Nullsignals von hohem zu niedrigem Signalpegel feststellt und den nachfolgenden Zähler 238 ansteuert. Letzterer 25 umfasst ebenfalls 16 Bitstufen, so dass das Schieberegister 233 die Adressen jeweils beim Einspeichern eines der Binärsignale von den Signalquellen 701 bis 716 fortschalten kann. Hierzu wird das Ausgangssignal des Zählers 238 der Speicher-Steuerschaltung 11 als Adresssignal zugeführt. Dieses Ausgangssignal 30 wird ferner dem Detektor 239 zugeführt, dessen Ausgangssignal wiederum zur Pulsschaltung 240 gelangt, so dass dieses Ausgangssignal Impulse vergleichsweise geringer Breite umgesetzt wird. Dieses Signal gelangt dann zu den Lichtquellen 24 und 25. Der Zähler 238 kann entsprechend der Anzahl vorhandener 35 Signalquellen erweitert werden, beispielsweise auf 32 Bitstufen für 512 Signalquellen.

Gemäss Fig. 13 gelangt das Nullsignal vom Detektor 236 über Inverter 131 zur UND-Schaltung 116 und zur Verzöge-rungsschaltung 126. Erstere setzt die Kippstufe 118 bei vorhan-4o denem Bereitschaftssignal von der Zentralstation 1 sowie in Abwesenheit des Nullsignals und des Adress-Koinzidenzsignals vom Detektor 125. Andererseits steuert das verzögerte Nullsignal von der Schaltung 126 her die Adress-Auswahlschaltung 12 an und wirkt somit als Adrcss-Auswahlsignal. Die Verzöge-45 rungsschaltung 121 kompensiert ein Zeitintervall nach Eintreffen der Daten des Speichers 13 am Datenbus bis zum Einspeichern in die Zentralstation 1, wenn die Kippstufe 118 unmittelbar vor Auftreten des Nullsignals gesetzt wurde. Da das Einspeichern der Daten in die Zentralstation nach Ablauf des 5» Verzögerungsintervalis des Nullsignals vollendet ist, wird der Adresseingang des Speichers 13 nunmehr der Schaltung 11 zugeschaltet. Die Verzögerungsschaltung 127 bewirkt eine Einstellung des Zeitablaufs in der Weise, dass das Nullsignal zeitlich mit dem Adresssignal zum Speicher 13 zusammenfallen kann. 55 Nach dem Verzögerungsintervall des Nullsignals infolge der Verzögerungsschaltung 127 liefert die Pulsschaltung 128 ein Schreib-Freigabesignal zur Übernahme der Daten vom Schieberegister 233 in den Speicher 13. Hervorzuheben ist hierbei, dass das Verzögerungsintervall der reflektierten Lichtimpulse zwi-60 sehen den Signalquellen 701 bis 716 grösser als die Verzögerungsintervalle der Schaltungen 126 und 127 sein sollen.

Der Funktionsablauf wird nunmehr anhand der Fig. 10 bis 14 beschrieben. Hierzu sei angenommen, dass im Ausgangszustand der Zähler 238 seinen Maximalstand einnimmt (alle Aus-65 gänge im EINS-Zustand). Der Detektor 239 liefert somit ein entsprechendes Detektionssignal zur Pulsschaltung 240. Letztere liefert daraufhin ein entsprechendes Pulssignal vergleichsweise geringer Breite zum entsprechenden Eingang des UND-Tores

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242. Der andere Eingang dieses Tores erhält das verzögerte Nullsignal. Das Ausgangssignal des Tores 242 gelangt zu den Lichtquellen 24 und 25, die daraufhin je einen Lichtimpuls erster bzw. zweiter Wellenlänge aussenden. Diese werden im Überlagerer 28 zusammengeführt und gelangen über die Lichtweiche 29 und den Übertragungskanal 19 zur Verzweigung 401 sowie weiter über die Zweigleitung 901 zur Signalquelle 701.

Lediglich die Lichtimpulse zweiter Wellenlänge werden vom Filter 70f durchgelassen und sodann vom Spiegel 70e der Signalquelle 701 reflektiert. Die Lichtimpulse erster Wellenlänge werden an der Signalquelle 701 wegen der Entfernung des Filters 70d und des Spiegels 70c von der Stirnfläche der Zweigleitung 901 im Aus-Zustand nicht reflektiert, sondern nur im Ein-Zustand mit Anlage von Filter 70d und Spiegel 70c an dieser Stirnfläche. Im Aus-Zustand werden also nur die Impulse zweiter Wellenlänge, im Ein-Zustand dagegen die Impulse erster und zweiter Wellenlänge reflektiert. Die reflektierten Impulse gelangen über Zweigleitung 901, Abzweigung 401, Übertragungskanal 19 und Lichtweiche 29 zum Lichtteiler 30, welcher die Impulse erster und zweiter Wellenlänge trennt und diese gesondert dem Empfänger 26 bzw. 27 jeweils für die erste bzw. zweite Wellenlänge zuführt.

In entsprechender Weise gelangen die Lichtimpulse über die nachgeordneten Abzweigungen 402 bis 416 und die zugehörigen Zweigleitungen 902 bis 916 zu den Signalquellen 702 bis 716, jeweils über die eingefügten Übertragungskanal-Zwischenabschnitte 801 bis 815 und mit entsprechender Zeitverzögerung gegenüber der jeweils vorangehend angeordneten Signalquelle. Die so erhaltene, reflektierte Lichtimpulsfolge bzw. die entsprechenden, binärisierten Signale gelangen zur Eingangs-Ausgangsschaltung 22. Bei unterschiedlicher optischer Länge der Zwischenabschnitte 801 bis 815 sind die Folgeintervalle dieser Impulsfolge unterschiedlich und unregeimässig verteilt. Der Lichtempfänger 26 setzt die Lichtimpulse erster Wellenlänge in entsprechende elektrische Binärsignale entsprechend jeweils einem Ein-Signal um und führt diese dem Schieberegister 233 zu. Die vom Lichtempfänger 27 aus den reflektierten Lichtimpulsen zweiter Wellenlänge erzeugten elektrischen Signale gelangen mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung infolge der Schaltung 234 als Zeitsteuerpulse zum Schieberegister 233, welches daher mit den Daten-Binärsignalen entsprechend den reflektierten Lichtimpulsen erster Wellenlänge in Abhängigkeit von den genannten Zeitsteuerpulsen geladen wird. Die somit im 16stelligen Register 233 enthaltenen Daten entsprechend jeweils dem Ein-Zu-stand der Signalquellen 701 bis 716 werden sodann in den Speicher 13 übernommen. Durch Abzählen vom anfangs vorhandenen Maximalstand erreicht der Zähler 235 jeweils nach Ablauf eines Abfrage-Pulsrahmens den Nullstand, der vom Nulldetektor 236 festgestellt und in ein entsprechendes Nullsignal umgesetzt wird. Letzteres steuert mit Verzögerung infolge Schaltung 126 gemäss Fig. 13 die Adress-Auswahlschaltung 12 an. Die Adress-Auswahlschaltung 12 bestimmt die Eingabe des entsprechenden Adresseinganges von der Eingangs-Ausgangs-Steuer-schaltung 23. Wenn der reflektierte Lichtimpuls beispielsweise von der Signalquclle 701 am Lichtempfänger 26 eintrifft, schaltet der Zähler 235 von logisch Null auf Eins. Demgemäss schaltet der Ausgang des Nulldetektors 236 von hohem zu niedrigem Signalpegel. Der Anstiegsdelektor 237 stellt sodann die abfallende Flanke des Nullsignals fest. Da der Zähler 238 zu dieser Zeit seinen Maximalstand einnimmt («All-Eins»), veranlasst der Detektor 237 einen Zählvorgang des Zählers 238, wodurch dieser seinen Nullstand einnimmt. Auf diese Weise werden die Speicherabschnitte gemäss den ersten 16 Bits des Speichers 13 gemäss dem Zählerstand des Zählers 238 festgelegt. Das in der Schaltung 126 verzögerte Nullsignal wird weiter in der Schaltung 127 verzögert und sodann in der Schaltung 128 gepulst. Das entsprechende Ausgangssignal wird dem Speicher 13 als Schreib-Freigabesignal zugeführt, so dass dieser in den Schreibzustand versetzt wird. Demgemäss wird Speicher 13 mit den Schreibdaten vom Schieberegister 233 in den somit adressierten Speicherabschnitten der ersten 15 Bits geladen.

Die reflektierten Lichtimpulse von den Signalquellen der Gruppe 700 der nächsten Schaltungsstufe gelangen in der gleichen Weise zu den Lichtempfängern 26 und 27 und werden in Form elektrischer Binärsignale in Abhängigkeit von den Zeitsteuerpulsen in das Schieberegister übernommen. Infolge der Zähler der Zeitsteuerpulse durch den Zähler 235 wechselt der Zählerstand von Null zu Eins. Das Nullsignal vom Detektor 236 wechselt somit von hohem zu niedrigem Pegel. Wenn der Zähler 235 16 Zeitsteuerpulse abgezählt hat, stellt der Anstiegsdetektor 237 den Wechsel des Nullsignals von hohem zu niedrigem Pegel fest und schaltet infolgedessen den Zähler 238 weiter. Demgemäss nimmt dieser Zähler den Stand Eins an und bestimmt die nächste Adresse des Speichers 13..Der Stand des Zählers 238 bleibt Eins, bis alle 16 reflektierten Lichtimpulse von den Signalquellen vollständig empfangen sind. Sodann werden die Daten im Schieberegister 233 in die Speicherabschnitte des Speichers 13 gemäss Adressierung in Abhängigkeit vom Ausgang des Zählers 238 übernommen. Dadurch wird eine Abfolge von Operationen wiederholt und nach Übernahme aller Binärsignale der 16 Signalquellen der Gruppe 700 in den Speicher 13 hat der Zähler 238 den Stand 15. Dies tritt ein, wenn der Zustand des ersten Binärsignals der 16 Signalquellengruppen 700 in Schieberegister 233 aufgenommen ist. Das UND-Tor 240 erzeugt das entsprechende Pulssignal Synchron mit dem Schreib-Freigabesignal des Speichers 13, wenn der Stand des Zählers 238 15 ist, wenn also der Zustand der sechzehnten Signalquellengruppe eingespeichert ist. Die Lichtquellen 24 und 25 senden wieder Lichtimpulse zu den Signalquellen 701 bis 716 der betreffenden Signalquellengruppe 700 in Abhängigkeit vom vorerwähnten Pulssignal. Die Adress-Auswahlschaitung 12 wählt das Adresssignal von der Eingangs-Ausgangsschaltung 22 nur dann aus, wenn der Stand des Zählers 235 Null wird, andernfalls von der Zentralstation 1. Demgemäss hat die Zentralstation freien Zugriff zum Speicher 13.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden die Lichtimpulse erster und zweiter Wellenlänge überlagert, den Signalquellen 701 bis 716 zugeleitet und von diesen bezüglich der zweiten Wellenlänge unabhängig vom jeweiligen Signalzustand, bezüglich der ersten Wellenlänge jedoch nur im Ein-Zu-stand der betreffenden Quellen reflektiert. Demgemäss ist eine rasche Identifizierung beider möglichen Signalzustände für jede Signalquelle durch Feststellen der Anwesenheit bzw. Abwesenheit eines reflektierten Lichtimpulses erster Wellenlänge jeweils zur Zeit des Vorhandenseins eines reflektierten Lichtimpulses zweiter Wellenlänge bzw. eines entsprechenden Zeitsteuerpulses bequem durchführbar. Infolge dieser Detektion der Anwesenheit oder Abwesenheit von reflektierten Lichtimpulsen erster Wellenlänge in Abhängigkeit von den genannten Zeitsteuerpulsen entfällt die Notwendigkeit, die Folgeintervalle der Zeitsteuerpulse konstant oder untereinander übereinstimmend zu bemessen. Entsprechend entfällt auch die Notwendigkeit zu einer übereinstimmenden Längenbemessung der Übertragungskanal-Zwischenabschnitte 801 bis 815 zwischen den aufeinanderfolgenden Licht-Abzweigungen 401 bis 416. Die nachteiligen Einschränkungen der zuerst beschriebenen Ausführungsform hinsichtlich der Übertragungskanal-Zwischenabschnitte 601 bis 615 und der Zweigleitungen 501 bis 516 zu den Signalquellen 201 bis 216 ist daher bei der vorliegenden Ausführungsform überwunden. Hierbei besteht lediglich die Einschränkung, wonach die Länge der Zwischenabschnitte 801 bis 815 und der Zweigleitungen 901 bis 916 zu den Signalquellen 701 bis 716 gross genug sein muss, um eine einwandfreie Unterscheidung der aufeinanderfolgenden reflektierten Lichtimpulse bzw. eine sichere Erfassung der dazwischenliegenden Zeitintervalle zu ermöglichen. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind daher aufwendige s

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Arbeiten zur Vereinheitlichung der entsprechenden Lichtleiterabschnitte entbehrlich, und der gesamte Herstellungsaufwand vermindert sich entsprechend.

Die Ausführung einer binären Signalquelle 721 gemäss Fig. 15 stellt eine Verbesserung der mit Bezug auf die Fig. 10 bis 14 beschriebenen Ausführung dar. Bei der letzteren wurden die Lichtimpulse zweiter Wellenlänge jeweils unabhängig vom Ein-oder Aus-Zustand der Signalquellen reflektiert, während die Reflexion der Lichtimpulse erster Wellenlänge nur im Ein-Zu-stand erfolgte. Im Gegensatz dazu werden bei der Ausführung nach Fig. 15 die Lichtimpulse erster Wellenlänge nur im Ein-Zustand und die Lichtimpulse zweiter Wellenlänge nur im Aus-Zustand der Signalquelle 721 reflektiert. Hierzu ist ein Handgriff 72a um eine Achse 72b schwenkbar gelagert sowie an seinem reflexionsseitigen Ende gabelförmig mit Zweigabschnitten 72c und 72d versehen. Die Stirnfläche des Zweigabschnitts 72c ist mit einem Filter 72f für den Durchlass der Lichtimpulse erster Wellenlänge sowie mit einem Spiegel 72e zur Reflexion dieser Lichtimpulse versehen. Die Stirnfläche des anderen Zweigabschnitts 72d ist mit einem Filter 72h für den Durchlass lediglich der Lichtimpulse zweiter Wellenlänge und mit einem Spiegel 72g für die Reflexion dieser Lichtimpulse versehen. Die Zweigleitung 501 zu einer solchen Signalquelle kann gemäss Fig. 4 ausgeführt sein.

Die in Fig. 16 als Blockdiagramm dargestellte Schaltung zur Verarbeitung der Lichtimpulse in Verbindung mit einer Signalquelle 721 gemäss Fig. 15 kann im wesentlichen ähnlich wie eine solche gemäss Fig. 14 aufgebaut sein, jedoch mit folgenden Abweichungen:

Ein Lichtempfänger 26 empfängt einen reflektierten Lichtimpuls erster Wellenlänge von einer im Ein-Zustand befindlichen Signalquelle, während der andere Lichtempfänger 27 einen reflektierten Lichtimpuls zweiter Wellenlänge von der im Ein-Zustand befindlichen Signalquelle 721 empfängt. Die entsprechenden elektrischen Signale werden in Impulsformern 231 und 232 umgeformt und werden durch ein ODER-Tor 241 der Verzögerungsschaltung 234 zugeleitet.

Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist im wesentlichen ähnlich derjenigen des vorangehenden Ausführungsbeispiels gemäss Fig. 10 bis 14, abgesehen jedoch von der Reflexion der Lichtimpulse an der binären Signalquelle 721 und von der Einspeicherung der entsprechenden Binärsignale in das Schieberegister 233.

Im Ein-Zustand der Signalquelle 721 steht der Filter 72f am Zweigabschnitt 72c in Berührung mit Stirnfläche der Zweigleitung 501, so dass lediglich Lichtimpulse erster Wellenlänge nicht jedoch solche zweiter Wellenlänge reflektiert werden. Der s Lichtempfänger 26 erzeugt demgemäss ein Ein-Signal gemäss Eintreffen eines reflektierten Lichtimpulses erster Wellenlänge, welches über den Impulsformer 231 zum ODER-Tor 241 und zum Schieberegister 233 gelangt. Letzteres wird daher mit im Ein-Signal unmittelbar vom Pulsformer 231 geladen, während io das Ein-Signal vom ODER-Tor 241 als Zeitsteuerpuls dient. Beim Aus-Zustand der Signalquellen 721 steht der Filter 72h des anderen Zweigabschnitts 72d in Berührung mit der Stirnfläche der Zweigleitung 501, so dass lediglich Lichtimpulse zweiter Wellenlänge, nicht jedoch solche erster Wellenlänge reflektiert 15 werden. Die Lichtimpulse zweiter Wellenlänge gelangen zum Lichtempfänger 27, der hieraus ein elektrisches Aus-Signal entsprechend den reflektierten Lichtimpulsen zweiter Wellenlänge erzeugt. Dieses Aus-Signal hohen Pegels wird durch den Impulsformer 232 binärisiert und über ODER-Tor 241 sowie Ver-20 zögerungsschaltung 234 als Zeitsteuerpuls dem Schieberegister 233 zugeführt. Da der Lichtempfänger 26 zu dieser Zeit keinen reflektierten Lichtimpuls empfängt, nimmt dessen Ausgang einen Signalzustand entsprechend einem Aus-Signal an. Das so erhaltene Aus-Signal gelangt über den Impulsformer 231 zum 25 Schieberegister 233, welches daher mit dem entsprechenden Aus-Signal vom Empfänger 26 geladen wird, während das AusSignal gemäss dem reflektierten Lichtimpuls zweiter Wellenlänge am Empfänger 27 als Zeitsteuerpuls dient.

Wie vorstehend beschrieben, arbeitet die vorliegende Aus-30 führungsform mit Reflexion der Lichtimpulse erster Wellenlänge beim Ein-Signalzustand der Signalquellen sowie mit Reflexion der Lichtimpulsc zweiter Wellenlänge beim Aus-Signalzu-stand. Es ergibt sich somit an Ort und Stelle jeweils ein Zeitsteuerpuls unter Verwendung beider reflektierten Lichtimpulse. 35 Durch Auswerten des Ausgangssignals vom Lichtempfänger 26 in Abhängigkeit von dem so erhaltenen Zeitsteuerpuls ergibt sich also die Möglichkeit einer Identifizierung dahingehend, welche der Signalquellen jeweils den Ein- bzw. Aus-Zustand einnimnt. Dadurch ergibt sich eine Vereinfachung der Gcome-40 trie der Licht-Zweigleitungen 501, deren Herstellung sich im allgemeinen schwierig gestaltet, unter Inkaufnahme eines komplizierten Aufbaues der Signalquelle mit ihrem Handgriff 72a.

6 Blätter Zeichnungen

Claims

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1. Einrichtung zur Zusammenführung von Prozesssignalen mit einer Licht-Übertragungskanalanordnung, bei der die Prozesssignale in binärer Form von Signalquellen geliefert und für Zwecke der Prozesssteuerung oder Prozessregelung weiterverarbeitet werden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Licht-Übertragungskanalanordnung (19) steht mit einer Mehrzahl von Licht-Abzweigungen (401 bis 416) für zugeordnete Signalquellen (201 bis 216, 701 bis 716) in Wirkverbindung;

b) mit der Übertragungskanalanordnung (19) stehen Sendemittel (16, 24, 25) für das Aussenden von Lichtimpulsen zu den Licht-Abzweigungen (401 bis 416) in Wirkverbindung;

c) mit den Licht-Abzweigungen (401 bis 416) steht eine Mehrzahl von binären Signalquellen (201 bis 216, 701 bis 716) in Wirkverbindung, welche Signalquellen jeweils in einem ersten Signalzustand bezüglich über die Licht-Abzweigungen eintreffender Lichtimpulse einen ersten Reflexionszustand und in einem zweiten Signalzustand einen von dem ersten verschiedenen zweiten Reflexionszustand aufweisen;

d) mit der Übertragungskanalanordnung (19) stehen Empfangsmittel (17, 26, 27) zur Detektion des Reflexionszustandes der Signalquellen (201 bis 216, 701 bis 716) in Wirkverbindung;

e) die Gesamtlänge der Lichtübertragungswege von den Sendemitteln (16, 24, 25) über die Übertragungskanalanordnung (19) und die Licht-Abzweigungen (401 bis 416) zu den einzelnen Signalquellen (201 bis 216, 701 bis 716) sowie zurück von diesen über die Licht-Abzweigungen und die Übertragungskanalanordnung zu den Empfangsmitteln (17, 26, 27) ist für die einzelnen Signalquellen unterschiedlich bemessen, derart, dass jede dieser Signalquellen durch eine zugeordnete optische Übertragungsweglänge identifizierbar ist;

f) mit den Empfangsmitteln (17, 26, 27) stehen Detektionsmit-tel (15, 23) zur Auswertung der reflektierten Lichtimpulse und eine den einzelnen Signalquellen (201 bis 216, 701 bis 716) zugeordnete Signalzustandsüberwachung in Wirkverbindung;

g) mit den Detektionsmitteln (14, 23) stehen Speichermittel (155, 233, 13) zur Aufnahmne der Signalzustandssignale in Wirkverbindung.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale der Detektionsmittel:

a) mit dem Ausgang der Empfangsmittel stehen Signalerzeugungsmittel (152, 153, 154) in Wirkverbindung, welche Datensignale entsprechend dem ersten oder zweiten Signal bzw. Reflexionszustand in Zuordnung zu den einzelnen Signalquellen gemäss der entsprechenden Laufzeitdifferenzen zur Identifizierung der einzelnen Signalquellen erzeugen;

b) es sind Mittel zur Erzeugung von Zeitsteuerpulsen (111, 112, 151) mit den verschiedenen Laufzeitintervallen bzw. Signalquellen zugeordneten Zeitpositionen vorgesehen.

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PATENTANSPRÜCHE

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b) die Lichtempfangsmittel umfassen einen dritten Lichtempfänger für den Empfang von durch die ersten und dritten Reflexionsmittel reflektierten Lichtimpulsen zweiter Wellenlänge;

c) die Schaltungsmittel zur Erzeugung von Zeitsteuerpulsen umfassen eine zweite Pulserzeugungsschaltung zur Erzeugung von zweiten Zeitsteuerpulsen in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des dritten Lichtempfängers;

d) die Daten-Signalerzeugungsmittel umfassen zweite Schieberegistermittel für die Speicherung der Ausgangssignale des ersten Lichtempfängers zur Bereitstellung von Datensignalen entsprechend dem ersten oder zweiten Signal- bzw. Reflexionszustand der Signalquellen in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der zweiten Zeitsteuer-Pulserzeugungsschaltung.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Licht-Abzweigungen (401 bis 416) sind mit gleichen Abständen (601 bis 615) längs der Übertragungskanalanordnung (19) verteilt angeordnet;

b) die Lichtimpuls-Sendemittel (16) sind mit Steuerungsmitteln (156, 157, 158) zur Synchronisierung der Lichtimpulsaussendung mit den Zeitsteuerpulsen versehen;

c) die Detektionsmittel umfassen eine Schaltung (151, 152) zur Identifikation der einzelnen Signalquellen (201 bis 216) innerhalb eines Pulsrahmens der Zeitsteuerpulse jeweils nach Aussendung eines Lichtimpulses;

d) die den Signalquellen zugeordneten Daten-Signalerzeugungsmittel umfassen eine Torschaltungsanordnung für die gesteuerte Weiterleitung der dem ersten bzw. zweiten Signalzustand der Signalquellen zugeordneten, in zeitlicher Aufeinanderfolge von den Empfangsmitteln gelieferten Datensignale in Abhängigkeit von den Identifizierungssignalen.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) jede der Signalquellen ist mit Reflexionsmitteln für das Zurücksenden der von den Sendemitteln her ankommenden Lichtimpulse beim ersten Signal- bzw. Reflexionszustand der betreffenden Signalquelle versehen;

b) die Licht-Empfangsmittel umfassen eine Fotodetektoranordnung zur Feststellung der Anwesenheit oder Abwesenheit eines reflektierten Lichtimpulses von jeder der Signalquellen;

c) die Torschaltungsanordnung umfasst Mittel zum Entfernen von Datensignalen entsprechend dem ersten Signalzustand bei Detektion eines solchen von der Fotodetektoranordnung gelieferten Signals sowie zum Entfernen der Datensignale entsprechend dem zweiten Signalzustand bei Fehlen der Detektion eines solchen Signals von der Fotodetektoranordnung jeweils bei Vorhandensein eines Identifizierungssignals.

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5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Licht-Abzweigungen 401 bis 416) einerseits an die Übertragungskanalanordnung (19, 601 bis 616) und andererseits an eine Zweigleitung (501 bis 516) zu der zugehörigen Signalquelle (201 bis 216) angeschlossen ist und dass die Zweigleitungen (501 bis 516) einer Mehrzahl solcher Abzweigungen übereinstimmende optische Übertragungslängen aufweisen.

6. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Licht-Sendemittel umfassen mindestens eine erste und mindestens eine zweite Lichtquelle (24 bzw. 25) zum Aussenden von Lichtimpulsen einer ersten bzw. zweiten Wellenlänge;

b) es ist mindestens ein Licht-Überlagerer (28) vorgesehen, der mit den Ausgängen der ersten und zweiten Lichtquelle sowie mit dem Eingang der Übertragungskanalanordnung (19) verbunden ist und die überlagerten Lichtimpulse erster und zweiter Wellenlänge in die Übertragungskanalanordnung einleitet;

c) jede der Signalquellen umfasst erste Reflexionsmittel für das Zurücksenden wenigstens der Lichtimpulse erster Wellenlänge beim ersten Signal- bzw. Reflexionszustand der Signalquelle sowie zweite Reflexionsmittel für das Zurücksenden der Lichtimpulse zweiter Wellenlänge beim zweiten Signalbzw. Reflexionszustand der Signalquelle;

d) die Licht-Empfangsmittel umfassen mindestens einen ersten Lichtempfänger (26) für den Empfang von reflektierten Lichtimpulsen erster Wellenlänge sowie wenigstens einen zweiten Lichtempfänger für den Empfang von reflektierten Lichtimpulsen zweiter Wellenlänge.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Schaltungsmittel zur Erzeugung der Zeitsteuerpulse umfassen eine erste Pulserzeugungsschaltung für die Bereitstçl-lung der Zeitsteuerpulse in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des ersten und zweiten Lichtempfängers (26, 27);

b) die Daten-Signalerzeugungsmittel umfassen erste Schiebere-gistermittel für die Aufnahme der Ausgangssignale vom ersten Lichtempfänger und zur Bereitstellung von Datensignalen entsprechend dem ersten oder zweiten Signal- bzw. Re-flexionszustand der Signalquellen (701 bis 716) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der ersten Pulserzeugungsschaltung.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die ersten Reflexionsmittel umfassen dritte Reflexionsmittel für das Zurücksenden reflektierter Lichtimpulse erster und zweiter Wellenlänge beim ersten Signal- bzw. Reflexionszu-stand der betreffenten Signalquelle (701);

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) der erste und zweite Lichtempfänger umfassen erste bzw. zweite Fotodetektionsmittel zum Feststellen der Anwesenheit oder Abwesenheit von reflektierten Lichtimpulsen;

b) wenigstens eines der ersten und zweiten Schieberegistermittel umfasst Ausgangssignal-Unterdrückungsmittel zum Beseitigen des Ausgangssignals von den ersten Fotodetektionsmit-teln in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der ersten und zweiten Zeitsteuer-Pulserzeugungsschaltung.

10. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die ersten Lichtreflexionsmittel umfassen erste Filtermittel für den Durchlass von Lichtimpulsen erster Wellenlänge sowie erste Spiegelmittel zur Reflexion der von den ersten Filtermitteln durchgelassenen Lichtimpulse erster Wellenlänge;

b) die zweiten Lichtreflexionsniittel umfassen zweite Filtermittel für den Durchlass von Lichtimpulsen zweiter Wellenlänge sowie zweite Spi'egelmittel zur Reflexion der von den zweiten Filtermitteln durchgelassenen Lichtimpulse zweiter Wellenlänge.

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11. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten Lichtreflexionsmittel dritte Filtermittel für den Durchlass von Lichtimpulsen erster und zweiter Wellenlänge sowie dritte Spiegelmittel zur Reflexion der von den dritten Filtermitteln durchgelassenen Lichtimpulsen erster und zweiter Wellenlänge umfassen.

12. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Übertragungskanalanordnung (19) umfasst eine Mehrzahl von Zwischenabschnitten (801 bis 815) zur Verbindung der Lichtabzweigungen (401 bis 415) zu den Signalquellen (701 bis 716);

b) die Zwischenabschnitte (801 bis 815) zwischen jeweils benachbarten Lichtabzweigungen (401 bis 416) haben wenigstens teilweise unterschiedliche Länge.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Lichtabzweigungen einen Anschluss zu der Übertragungskanalanordnung sowie einen Anschluss zu einer Zweigleitung zu einer zugeordneten Signalquelle aufweist und dass die Zweigleitungen zu den Signalquellen wenigstens teilweise unterschiedliche Länge haben.

14. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Speichermittel umfassen Speicherabschnitte für die Aufnahme von Daten entsprechend dem ersten oder zweiten Si-gnal- bzw. Reflexionszustand der Signalquellen;

b) es sind erste Signalerzeugungsmittel für die Bereitstellung von ersten Adresssignalen zur Adressierung von Speicherabschnitten für die Aufnahme der Daten entsprechend dem ersten oder zweiten Signal- bzw. Reflexionszustand der Signalquellen vorgesehen;

c) es sind Prozesssteuermittel mit zweiten Signalerzeugungsmitteln für die Bereitstellung von zweiten Adresssignalen zur Adressierung von Speicherabschnitten zum Lesen der Daten entsprechend dem ersten oder zweiten Signal- bzw. Reflexionszustand der Signalquellen aus den entsprechenden Speicherabschnitten vorgesehen;

d) es sind Adressauswahlmittel für das Auswählen der ersten Adresssignale von den ersten Signalerzeugungsmitteln in Abhängigkeit von der Bestimmung der Daten betreffend den ersten oder zweiten Signal- bzw. Reflexionszustand der Signalquellen durch die Detektionsmittel und für das Auswählen der zweiten Adresssignale von den zweiten Signalerzeugungsmitteln in Abhängigkeit von der Vervollständigung der Datendetektion durch die Detektionsmittel vorgesehen;

e) es sind Schaltungsmittel für die Erzeugung von Schreib-Frei-gabesignalen zur Einspeicherung der binären Datensignale entsprechend den Signalquellenzuständenjn die den ersten Adresssignalen entsprechenden Speicherabschnitte nach jeder Datendetektion gemäss den Signalquellenzuständen vorgesehen;

f) es sind Schaltungsmittel zur Erzeugung von Prozesssteuersignal-Freigabesignalen in Abhängigkeit von der Vervollständigung der Datendetektion vorgesehen.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) innerhalb der Mehrzahl von Signalquellen ist eine geringere Anzahl von Signalquellengruppen gebildet, deren jede eine Mehrzahl von binären Signalquellen umfasst;

b) die Speichermittel umfassen Speicherabschnitte zur Aufnahme der Daten entsprechend den Signalquellenzuständen für jede der Signalquellengruppen;

c) die Detektionsmittel umfassen Schaltungsmittel zur Bestimmung der binären Signalquellenzustände für jede der Signalquellengruppen;

d) die ersten Adresssignalerzeugungsmittel umfassen Schaltungsmittel zur Bereitstellung von Adresssignalen für die

' Speicherabschnitte zur Aufnahme der Signalquellenzu-standsdaten nach deren Bestimmung durch die Detektionsmittel für jede der Signalquellengruppen;

e) die Adressauswahlmittel umfassen Schaltungsmittel zur Auswahl von dritten Adresssignalen nach jeder Bestimmung der Signalquellenzustandsdaten für jede der Signalquellengruppen;

f) die Schaltungsmittel zur Erzeugung von Schreib-Freigabesi-gnalen umfassen Mittel für die Erzeugung solcher Freigabesignale nach jeder Bestimmung der Signalquellenzustandsdaten durch die Detektionsmittel für jede der Signalquellengruppen;

g) die Schaltungsmittel zur Erzeugung von Prozesssteuersignal-Freigabesignalen umfassen Mittel für die Bereitstellung solcher Freigabesignale nach jeder Vervollständigung einer Bestimmung der Signalquellenzustandsdaten für jede der Signalquellengruppen .