CN101743674B - 用于故障指示的电路装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于故障指示的电路布线，具有：信号发生器(1)，用于输出出错信号；故障指示线(46)，其与故障指示评估设备(6)连接；耦合器(2)，用于电气分离故障指示线(46)与信号发生器(1)；以及电源(5)，用于给耦合器(2)提供运行电压。在耦合器(2)和故障指示线(46)之间提供一个连接电路(3)，其在用于耦合器(2)的运行电压不足时把故障指示线(46)牵引到一个预定的电位，即故障电位。此外，连接电路(3)可由耦合器(2)控制，使得当信号发生器(1)输出出错信号时，连接电路(3)向指示线(46)输出该出错信号。

Description

用于故障指示的电路装置
技术领域
本发明涉及一种用于故障指示的电路装置，包括用于输出出错信号的信号发生器、与故障指示分析设备连接的故障指示线、用于电气隔离故障指示线与信号发生器的耦合器、和用于为耦合器提供工作电压的电源。
背景技术
已知使用继电器耦合器或者光耦合器来在出现错误时在故障指示线上给出通知。这样的耦合器还用于执行电路装置的不同部件的电气隔离。在光耦合器的情况下，一定需要能够工作的电压供给。在该已知的现有技术中，故障指示作为静止信号提供到故障指示线上，也就是说，故障指示线的电位在出现错误的情况下在第一值和第二值之间切换，并且在该错误持续期间保持在该第二值。这里的缺点是，出错消息不能说明错误的种类，使得不可够判断它是否是严重的错误以及该错误出现的原因可能在何处。
发明内容
本发明的任务在于，给出一种用于故障指示的电路装置，它没有上述缺点，并且它尤其通知耦合器的工作电压故障。
在开始时提到的类型的用于故障指示的电路装置的情况下，所提出的任务如下解决：在耦合器和故障指示线之间提供连接电路，该连接电路在耦合器的工作电压不足时使故障指示线处于预先规定的电位，即故障指示电位；并且该连接电路还能够被耦合器控制为使得在信号发生器输出出错信号时，连接电路向故障指示线提供该出错信号。
具体地，连接电路具有结型场效应晶体管(J-FET)，该结型场效应晶体管在常态下导通，并且该结型场效应晶体管的控制栅与耦合器的受控支路连接，以便在输出控制耦合器的正信号时或多或少被带入截止状态。一般优选J-FET的开关工作状态。这意味着，与馈电电阻和接地电阻串联的J-FET的输出要么被牵引到工作电压(不存在任何故障)，要么被牵引到地电位(存在故障)。
连接电路优选与具有多条导线的总线接在一起，其中该总线除了工作电压线和故障指示线之外还包括接地线，并且还可能包括总报警线。
电路装置还可以包括错误通知设备，它在出现错误时输出光信号和/或声信号。该错误通知设备可以被分配给故障指示分析设备或者总报警线。
信号发生器可以被编程用于在出错信号中编码所出现的错误的种类。此外，用于故障指示的电路装置能够指示耦合器的工作电压不足。这两种类型的缺陷由故障指示分析设备识别，并且在可能的情况下被存储，以便为安装人员给出关于缺陷原因的提示，并且由此缩短维修时间。
附图说明
借助附图1说明本发明的一个实施例。
具体实施方式
用于故障指示的电路装置的主要部件如下：
用于输出出错信号的信号发生器1、光耦合器2、连接电路3、T总线4、作为电源的工作电压源5、故障指示分析设备6和错误通知设备7。
信号发生器1包括所谓的母线，其上连接有监视模块，用于确定信号发生器1要监视的系统的各个错误。该监视模块可以被构造用于确定系统的各部件中的内部错误，例如极性变换、断电、中断、短路、芯线断裂，并且还可能的是确定测量值的超过和不足。作为监视模块的构造方式，可以考虑Namur开关、闸切断开关、输入和供给切断开关。信号发生器1可以包括未图示的计算机，用以提供作为编码后的出错信号的数字数据。当被监视的系统中的一个部件完全停止工作时，相关的监视模块使信号发生器1输出电位“低”。如果监视模块确定系统中出现线路错误，则使得例如用1kHz的时钟发送相应编码的出错信号。如果监视模块确定一个部件中的内部错误，则使得例如用2kHz的时钟发送相应编码的出错信号。当应该产生闪光信号时，可以考虑例如1.2Hz和2.4Hz的编码后的出错信号。可以为每一个错误类型分配一种合适的出错信号，其中，除了频率之外，电压电平或者电流强度以及占空比Ti/Tp(i＝接通，p＝暂停)也可作为标准。
出错信号通过信号发生器1的包含电阻R1的输出线被提供到耦合器2的输入支路。耦合器2在输入支路中包含发光二极管D2，并且在输出支路中包含对光进行响应的晶体管T2。由工作电压源5给该输出支路供给电流，该电流通过电阻R2流向地。根据二极管D2的发光，电阻T2形成较小的或者较大的电流电阻，使得当晶体管T2像通常那样作为开关工作时在晶体管T2的输出端A2上建立工作电压附近或者地电位附近的电位。
连接电路3包括结型场效应晶体管J3，结型场效应晶体管通过电阻R3和二极管D3与工作电压源5连接，并且通过电阻R4与地连接。J-FET J3的控制电极与耦合器2的输出端A2导电连接，由此J-FET J3以由A2处的信号时钟而被控制。J-FET J3是自导通的，并且作为集电极开路输出连接在T总线4上。
连接电路3具有电路点A3，该电路点与故障指示分析设备6连接。为此使用T总线4的被称为总线脚管脚3的芯线，该芯线表示故障指示线46。T总线4还以其管脚1包括用于与电源5连接的芯线45，并且以其管脚2或4还包括未示出的用于将相应电路部分与地连接的另一芯线。
故障指示分析设备6包括未图示的用于各种出错信号类型的信号检测器以及用于存储出现的错误的时刻和类型的存储器。该故障指示分析设备6还可以包括错误通知设备7，该错误通知设备在这里为明白起见被表示为连接到总报警线47，并且可以包括串联电阻R7，并且通过电压源V7被供电。存在把错误通知设备7直接连接到芯线46或者47上的可能性。
二极管D3防止电压V7截止J-FET J3。还存在电气隔离的可能性，如示意地通过开关S7所示。(开关S7可以通过另一光耦合器实现。)当故障指示分析设备6接收到故障消息时，开关S7闭合，并且由此也形成到地的电流回路。
为操作该电路，需说明如下：
当工作电压供给5停止工作或者提供过小的电压时，或者当信号发生器1没有向它的端口之一输出正信号时，该电路装置适配为出错报告。J-FET J3在常态下导通，但是通过信号发生器1的正的信号电压被切换到截止状态。
当电源5的工作电压消失或者过小时，电路点A3处的电压降低，并且几乎达到地电位。但是这意味着，故障指示线46以持续的故障指示电位的方式报告该类故障。因此，向故障指示分析设备6报告工作电压不足。
当电源5引导正常的高工作电压而信号发生器1输出出错信号时，输出的信号电压为“低”(至少在部分时间上为零)，并且在常态下导通的J-FET J3导通，这把电路点A3拉到地电位。由此，故障指示线46至少在部分时间上供给地电位。接收到的编码后的出错信号被故障指示分析设备6分析为是故障指示。如果设置有错误通知设备7，则立即通知出现错误。否则，由故障指示分析设备登记错误出现的时刻和类型，以便在故障查找或者故障修复时提供使用。

Claims (9)

1.一种用于故障指示的电路装置，其特征在于包括： 
信号发生器(1)，该信号发生器包括用于确定被监视的系统的各个错误的监视模块并且用于输出出错信号至故障指示线(46)，每个出错信号都表示相应的被检测到的错误； 
故障指示线(46)，所述故障指示线与故障指示分析设备(6)连接； 
耦合器(2)，用于将故障指示线(46)与信号发生器(1)电气隔离； 
电源(5)，用于为耦合器(2)提供工作电压； 
在耦合器(2)和故障指示线(46)之间设置连接电路(3)，所述连接电路向故障指示线(46)输出所述出错信号，连接电路(3)被耦合器(2)控制，连接电路(3)适合检测耦合器(2)的工作电压是否足够，并且如果该工作电压是不足的，则故障指示线(46)被设置到预定的电位，其是故障指示电位。 
2.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于， 
连接电路(3)能够与包括多条导线的总线(4)接在一起，其中一条所述导线作为引导工作电压的工作电压线(45)，而另一条所述导线为故障指示线(46)。 
3.根据权利要求2所述的电路装置，其特征在于， 
除了工作电压线(45)和故障指示线(46)之外，所述总线(4)还包括地线，并且设置总报警线(47)。 
4.根据权利要求1至3之一所述的电路装置，其特征在于， 
连接电路(3)包含结型场效应晶体管(J3)，所述结型场效应晶体管在常态中导通，所述结型场效应晶体管的控制栅与耦合器(2)的受控支路(T2，A2)连接，以便在输出控制耦合器的正信号时被拉入到截止状态。 
5.根据权利要求4所述的电路装置，其特征在于， 
结型场效应晶体管(J3)与馈电电阻(R3)以及接地电阻(R4)串联，耦合器(2)的受控支路(T2，A2)以及另一接地电阻(R2)与馈电电阻(R3)及接地电阻(R4)并联，其中故障指示线(46)在馈电电阻(R3)和结型场效应晶体管(J3)之间连接到连接电路(3)。 
6.根据权利要求1至3之一所述的电路装置，其特征在于， 
错误通知设备(7)连接在连接电路(3)的输出端上。 
7.根据权利要求1至3之一所述的电路装置，其特征在于， 
信号发生器(1)输出用于表征出现的错误的编码后的出错信号，故障指示分析设备(6)存储这样出现的出错信号。 
8.根据权利要求7所述的电路装置，其特征在于， 
编码后的出错信号被设置用于表征被监视的系统的部件中的内部错误。 
9.根据权利要求8所述的电路装置，其特征在于， 
所述内部错误是极性变换、断电、中断、短路、芯线断裂、或者测量值的超过和不足。 
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