DE1055094B - Fernuebertragungsschaltanordnung zur Aussendung von Steuerkommandos an zwei oder mehrere Unterstationen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fernübertragungsschaltanordnung zur Aussendung von Steuerkommandos an zwei oder mehrere Unterstationen zur Betätigung von Apparaten und zur Übermittlung von Rückmeldungen über die Betätigung des ferngesteuerten Apparates oder der ferngesteuerten Apparategruppe mit die genaue Durchführung der Betätigung der Apparate zur Sicherheit und zur Überwachung in der Fernübertragungsstation ermöglichenden Mitteln.

Bei einer Fernübertragungsschaltanordnung dieser Art sind nach der Erfindung auf mindestens einer Befehls- und Kontrollstelle Befehls- oder Meldeorgane vorgesehen, welche Steuerkommandos nach den anderen Stellen der Übertragungsanordnung senden und dabei auch an einen auf der Befehls- und Überwachungsstelle vorgesehenen Apparat Kommandoimpulse abgeben, von denen jeder den Empfang und die Anzeige von bestimmten, eine' Antwort auf die Kommandoimpulse in Abhängigkeit vom Zustand der überwachten Apparate darstellenden Kontrollrückmeldezeichen durch den an der Befehls- und Überwachungsstelle angeordneten Apparat veranlaßt.

Es sind bereits Fernübertragungsschaltanordnungen bekannt, bei denen die Abgabe von über den Zustand der üblichen Apparate Auskunft erteilenden Meldeimpulsen stattfindet, aber diese nach der Überwachungsstelle übertragenen Impulse stellen keine augenblickliche Antwort auf Steuerkommandos dar. Dies gilt auch für die ebenfalls zum Stande der Technik gehörigen Fernbedienungsanlagen, bei denen Kontaktarme gleichzeitig und schnell über einander entsprechende Kontakte laufen sowie die Schaltverstelleinrichtungen durch je ein einziges, über die Kontaktarme kurzzeitig erregtes Steuerrelais beeinflußt werden und dabei eine Rückmeldung zur Befehlsstelle durch eine vom gesteuerten Apparat auf der Empfangsstelle verstellbaren Schalter erfolgt, sowie weiterhin auch für die für Kraftwerkbetriebe vorgeschlagene Fernüberwachungs- und Fernbetätigungseinrichtung, bei der zur Kontrolle von Unterstationen mit Hilfe von synchron umlaufenden Verteilerschaltern lediglich ein diese durch Stromsendungen in der Phase richtig stellender und in Phasenübereinstimmung haltender Taktgeber in der Zentrale ohne besondere Rückmeldung vorgesehen ist.

Im Gegensatz hierzu werden bei der Fernübertragungsschaltanordnung nach der Erfindung nicht nur selbsttätig, sondern auch augenblicklich die Kontrollrückmeldezeichen als Antwort auf das Steuerkommando der Befehlsstelle von den durch diese ausgesendeten, als Anruf wirkenden Kommandoimpulsen veranlaßt und gewissermaßen davon abgeleitet. Außerdem wird erfindungsgemäß gegenüber den bekannten Fernsteuerungs- und Fernkontrollsystemen der weitere

zur Aussendung von Steuerkommandos

an zwei oder mehrere Unterstationen

Anmelder:

Societe d'Electricite MORS,
Clichy, Seine (Frankreich.)

Vertreter: Dipl.-Ing. C. elemente, Patentanwalt,
Deggendorf, Krankenhausstr. 26

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 24. April 1956

Lucien Le Goff, Clichy, Seine (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

Vorteil erreicht, daß die Kontrollrückmeldezeichen durch den Empfängerteil der Befehls- und Kontrollstelle unter der Wirkung von dafür empfindlichen Kommandoimpulsen ausgewählt und getrennt werden, von denen jeder den Empfang und die Kundgabe eines zu einem bestimmten Apparat gehörigen Kontrollrückmeldezeichens unter Ausschluß aller anderen Apparate der gesteuerten Stelle herbeiführt.

Im einzelnen kann die Fernübertragungsschaltanordnung nach der Erfindung so ausgebildet sein, daß die Befehlsorgane in der Befehls- und Kontrollstelle durch Generatoren gebildet sind, welche elektrische Impulse von im Kurvenbild rechteckiger Form liefern, die in regelmäßiger Aufeinanderfolge zeitlich gegeneinander um gleiche Abstände versetzt sind und zur Auslösung von Schwingungserzeugern für sinusförmige Wellen mit verschiedenen Frequenzen dienen. Die einzelnen Steuerkommandos können dabei je durch lineare Überlagerung der sinusförmigen Wellen während eines der durch die rechteckige Impulse festgelegten Zeitabstände erhalten werden, und für die Übertragung der rechteckigen Auslöseimpulse für die Schwingungserzeuger nach diesen kann ein elektronischer Verteiler mit sogenannten logischen Stromkreisen der bei elektronischen Rechenmaschinen üblichen Ausführung vorgesehen sein, der verschiedene Frequenzkombinationen für die Kennzeichnung der einzelnen Befehlszeichen herzustellen gestattet.

Die Steuerkommandos werden erfindungsgemäß vorzugsweise durch einen Zug von zu- und abnehmenden

809' 790/392

Sinuswellen mit webspindelförmiger Hüllkurve gebildet, bei denen die Zeit der Entstehung und die Zeit des Verschwindens der Sinuswellen nicht vernachlässigbar ist, die von einem der Schwingungserzeuger bei dessen Auslösung durch ein rechteckiges Zeichen ausgesandt werden. Die Unterscheidung der verschiedenen Steuerkommandos an einer gesteuerten Stelle kann nach der Erfindung dadurch erfolgen, daß . ihre Frequenzen mittels Filterung voneinander gesondert und die den einzelnen .Steuerkommandos zugeordneten Übertragungskanäle mit Hilfe von elektronischen Verteilern mit sogenannten logischen Stromkreisen, wie sie bei elektronischen Rechenmaschinen gebräuchlich sind, auseinandergehalten werden.

Auf einer gesteuerten Stelle können erfindungsgemäß die durch die gesteuerten Apparate abgegebenen Kontrollrückmeldungen und die entsprechenden Steuerkommandos zusammenarbeiten, um mit Hilfe eines elektronischen Verteilers mit logischen Stromkreisen Schwingungserzeuger auszulösen, welche sinusförmige Wellen erzeugen, deren Kombinationen die Kontrollrückmeldezeichen darstellen, die den Steuerkommandos ähnlich sind und nach der entsprechenden Befehls- und Kontrollstelle übertragen werden, um dort Anzeigeoder Aufzeichnungsgeräte zum Ansprechen zu bringen. An der Befehls- und Kontrollstelle können für die Kontrollrückmeldezeichen nach der Erfindung Filter vorgesehen sein, welche nach Art einer Weiche die Frequenzen trennen, und außerdem kann eine elektronische Vorrichtung verwendet werden, welche beim Zusammenfallen, d. h. beim gleichzeitigen Empfang zweier Impulse die Übertragungskanäle voneinander scheidet. Diese elektronische Vorrichtung ist dabei so ausgebildet, daß sie die Kontrollrückmeldezeichen nur überträgt, wenn diese mit Zeichen zusammenfallen, die durch eine zweckmäßige Verzögerung der rechteckigen, die Schwingungserzeuger für die Steuerkommandos an der Befehlsstelle auslösenden Impulse erhalten werden.

Wenn die Übertragung der Impulse und Zeichen in der ganzenFernübertragungsanordnung durch Telefonströme bewirkt wird, werden erfindungsgemäß Schwingungserzeuger verwendet, die mit musikalischen Frequenzen, d. h. mit Frequenzen bis zu 12 000 Hz arbeiten. Die Kommandozeichen können zyklischer Art sein und z. B. mittels einer selbsttätigen oder handbedienbaren Steuervorrichtung oder durch in Kaskade in geschlossener Kette geschaltete, dauernd wirksame Kippschwkigu'nggerzeuger ausgelöst werden. Auch kann nach der Erfindung ein Wähler vorgesehen sein, der entweder eine von Hand oder selbsttätig erfolgende Aussendung von bestimmten Kommandoimpulsen in beliebigen Augenblicken ermöglicht. Ferner können die Kommandos erfindungsgemäß durch Aussendung von Frequenzen, die von den Frequenzen der Kontrollen verschieden sind, in den zeitlichen Zwischenräumen bewirkt werden, die den gleichzeitig für die Kontrollen dienenden, den Kommandoimpulsen zugeordneten Kanälen entsprechen. Auch können zur Vorbereitung der Steuerkommandos Impulse nach den gesteuerten Apparaten übertragen und nach der Befehlsstelle über die Kanäle der Kontrollrückmeldezeichen zurückgeleitet werden.

Die Zeichnung veranschaulicht die Fernübertragungsschaltaiiordnung nach der Erfindung beispielsweise in einer Ausführungsform in rein schema.-tischer Wiedergabe mit Andeutung der an der Befehlsstelle und an den Empfangsstellen vorhandenen Apparate durch rechteckige oder dreieckige Blöcke.

Fig. 1 zeigt die Befehls- und Kontrollstelle des Fernübertragungssystems und

Fig. 2 eine von der Befehlsstelle Steuerkommandos empfangende Stelle;

Fig. 3 läßt im Kurvenbild die rechteckige Form der Auslösungsimpulse und die Gestalt der durch einen zu- und abnehmenden Wellenzug . mit wcbspindelähnlicher Hüllinie gebildeten Befehlsimpulse erkennen; aus

ίο Fig. 4 und 5 ist die Gesamtheit einer Fernübertragungsschaltanordnung nach der Erfindung in zwei Ausführungen ersichtlich.

Die in Fig. 1 wiedergegebene Befehls- und Kontrollstelle einer erfindungsgemäß ausgeführten Fernübertragungsschaltanordnung weist vierzig Kippschwingungserzeuger 0, 1, 2, 3 ... 39 auf, die in bekannter Ausführung in Kaskadenschaltung miteinander verbunden sind und von denen der letzte, 39, an seiner Ausgangsseite an die Eingangsseite des ersten, 0, angeschlossen ist. Diese Schwingungserzeuger können eine Folge von im Kurvenbild rechteckigen Impulsen oder Zeichen liefern, von denen die durch zwei aufeinanderfolgende Schwingungserzeuger hervorgerufenen, zeitlich um einen gleichbleibenden Abstand gegeneinander versetzt sind. Die von den geradzahligen Schwingungserzeugern 0, 2, 4 ... 38 ausgehenden Impulse werden gegebenenfalls durch Vermittlung von sie formenden und verstärkenden Organen 40/ 42, 44 ... 78 einem Verteiler 80 zugeführt. Der Verteiler 80 besitzt die Eigenschaft, daß jedem an eine seiner Eingangsklemmen 90, 92 ... 128 angelegten rechteckigen Impulse drei rechteckige Ausgangszeichen entsprechen, welche aus unterschiedlichen Kombinationen von sechs Ausgangsklemmen 81 bis 86 entstehen, die zu je dreien zusammengefaßt sind. Die auf der Verwendung von sogenannten logischen Stromkreisen beruhende Ausführung eines diese Eigenschaft aufweisenden Verteilers, der im wesentlichen aus Verstärkern und Vakuumgleichrichtern oder Halbleitern besteht, ist ' von den elektronischen, arithmetischen Rechenmaschinen her, wo sie als Vorrichtung mit der logischen Funktion »oder« gebräuchlich ist, im einzelnen bekannt und bedarf daher keiner näheren Erläuterung.

Die Ausgangsklemmen 81 bis 86 des Verteilers 80 sind an eine geeignete Elektrode je einer der Elektronenröhren 129 bis 134 oder anderer sinusförmige Schwingungen liefernden Oszillatoren angeschlossen, so daß man eine Verriegelung dieser für gewöhnlich in der Ruhelage befindlichen Oszillatoren während der Zeit der Heranführung der vom Verteiler 80 ausgehenden rechteckigen Impulse an diese Elektroden erreicht. Die Ausgangsseiten der Oszillatoren 129 bis 134 sind mit einer gemeinsamen Vorrichtung 135 für die lineare Überlagerung und die Fernübertragung der von den Oszillatoren 129 bis 134 ausgehenden Zeichen oder Impulse verbunden.

Die Gesamtheit der Teile 0 bis 135, die an einer Zentralstelle für die Übertragung von Kommandos an die zu steuernden Apparate angeordnet ist, arbeitet wie folgt: Wenn die Kippschwinguingse'rzeuger 0,1,2 ... 39 in Betrieb sind, erzeugen sie aufeinanderfolgende rechteckige Impulse, die gegeneinander zeitlich versetzt sind. Der durch irgendeinen der geradzahligen Kippschwingungserzeuger 0, 2, 4 ... 38 abgegebene rechteckige Impuls wird der entsprechenden Eintrittsklemme des Verteilers 80 zugeführt. Dieser erzeugt wegen seiner besonderen Umformungsfähigkeit an drei seiner Ausgangsklemmen rechtwinklige Zeichen oder Impulse, die praktisch die gleiche Dauer wie der

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seiner Eingangsseite zugeführte Impuls haben und von den Oszillatoren 129 bis 134 die drei von ihnen beaufschlagten Oszillatoren sperren.

Die Vorrichtung 135 überträgt auf diese Weise eine sinusförmige Welle, die sich durch die lineare Überlagerung dreier sinusförmiger 'Wellen mit verschiedenen Frequenzen ergibt, während der Dauer des durch den entsprechenden Kippschwingungserzeuger ausgesandten rechteckigen Impulses oder Zeichens. Jedem der zwanzig geradzahligen Kippschwingungserzeuger 0, 2, 4 ... 38 entspricht demnach ein gesondertes Befehlszeichen, das durch eine der zwanzig möglichen Kombinationen der sechs zu je dreien zusammengefaßten Frequenzen der Oszillatoren 129 bis 134 — C| = 20 —'gebildet ist.

Wie Fig. 3 zeigt, welche den rechteckigen, durch einen der geradzahligen Kippschwingungserzeuger 0, 2, 4 ... 38 ausgesendeten Impuls 136 und den entsprechenden, durch die Vorrichtung 135 übertragenen sinusförmigen Befehlsimpuls 137 wiedergibt, werden die drei einem bestimmten Befehlskanal entsprechenden Oszillatoren der Oszillatorengruppe 120 bis 134 an einem die Spannung Null aufweisenden Punkt der Sinuskurve 137 in dem Augenblick ausgelöst, wo der rechteckige Impuls 136 seine vordere Stirnseite zeigt, und die maximale Schwingungsamplitude wird erst nach einer bestimmten Zeit erreicht. Ebenso werden diese drei Oszillatoren auch in einem durch die Spannung Null gekennzeichneten Punkt der Sinuskurvel37 verriegelt, der zeitlich mit der hinteren Stirnseite des rechteckigen Impulses 136 zusammenfällt. Auf diese Weise erhält man als sinusförmigen Befehlsimpuls 137 einen Wellenzug mit einer Hüllkurve von der Form einer an beiden Enden zu einer Spitze sich verjüngenden Spindel, wodurch man die Notwendigkeit der Übertragung und Filterung der steile Flanken aufweisenden Impulse 136 vermeidet.

Die aus Fig. 2 ersichtliche Ausführung einer gesteuerten Stelle enthält Empfänger 138 für die Befehlsimpulse, welche je durch einen nach Fig. 3 verlaufenden Wellenzug 137 gegeben sind. Die Empfänger 138 stellen mit der Übertragungsvorrichtung 135 der in Fig. 1 wiedergegebenen Befehls- und Kontrollstelle in Verbindung, was durch Leitungen oder drahtlos oder sonstwie erreicht sein kann und in Fig. 1 und 2 durch zwei an den Vorrichtungen 135 und 138 vorgesehene Pfeile angedeutet ist. Wenn man hierfür ein telephonisches Leitungspaar benutzt, werden die an der Befehlsstelle nach Fig. 1 vorhandenen Schwingungserzeuger 129 bis 134 musikalische Frequenzen im Bereich von 300 bis 3400 pps liefern. Ein beliebiger, nach dem Wellenzug 137 in Fig. 3 geformter Befehlsimpuls, den die Empfänger 138 aufnehmen, wird in seine drei sinusförmigen Wellen mit unterschiedlichen Frequenzen durch drei der sechs Filter 139 bis 144 zerlegt, welche auf die sechs Frequenzen der Oszillatoren 129 bis 134 eingestellt sind.

Mit der Ausgangsseite eines jeden der sechs Filter 139 bis 144 ist einer der sechs Verstärker 145 bis 150 verbunden, von denen jeder gleichzeitig als Impulsumformer wirkt und den empfangenen Impuls in einen rechteckigen Impuls umwandelt, der die sinusförmigen Schwingungen mit der empfangenen Frequenz umhüllt. Die Ausgangsseiten dieser Impulsumformer 145 bis 150 sind an die Eingangsseiten eines Verteilers 151 der bei elektronischen Rechenmaschinen gebräuchlichen Bauart mit der logischen Funktion »und« und »oder« verbunden, der zwanzig Ausgangsklemmen aufweist, an die zwanzig Impulsumformer 152 bis 171 angeschlossen sind.

Die Ausgangsseiten der zwanzig Umformer 152 bis

171 stehen selbst wieder in Verbindung mit den zwanzig Eingangsklemmen eines weiteren Verteilers

172 von einer dem X^erteiler 151 gleichen Bauart, der außer den zwanzig den Impulsumformern 152 bis 171 zugeordneten Eingangsklemmen zwanzig Eingangsleitungen 173 bis 192 besitzt, an welche zwanzig zu überwachende Apparate oder Stromkreise angeschlossen sind, welche z. B. durch eine Reihe von an einer

ίο gemeinsamen geerdeten Spannungsquelle 193 liegenden Kontakten dargestellt sind, die mit Ausnahme z. B. der Kontakte der Leitungen 173 und 176 offen sind. Außerdem weist der Verteiler 172 zwanzig Ausgangsklemmen auf, die mit geeigneten Steuerelektroden von zwanzig für die Erzeugung von Sinuswellen ausgebildeten Oszillatoren 194,195 . . . 213 verbunden sind, deren gemeinsame Ausgangsseite an einen Übertrager 214 angeschlossen ist.

Die in Fig. 2 veranschaulichte gesteuerte Stelle arbeitet wie folgt: Der Verteiler 151 empfängt für eine Gruppe von drei Impulsen, die einer der zwanzig möglichen Kombinationen seiner sechs zu je dreien zusammengefaßten Eintrittsklemmen zugeführt werden, nur an der dieser Kombination entsprechenden Ausgangsklemme einen rechteckigen Impuls. An einer Ausgangsklemme des Verteilers 151 empfängt man somit für jede Gruppe von drei rechtwinkligen Impulsen, welche drei sinusförmige Schwingungen mit den drei dem aufgenommenen spindelförmigen Befehlsimpuls 137 entsprechenden Frequenzen umhüllen, einen einzigen rechteckigen Impuls, der praktisch dem rechteckigen Kommandoimpuls gleich ist, der durch den steuernden Kippschwingungserzeuger gesendet worden ist.

Dieser rechteckige Impuls wird an der hinsichtlich der Ordnungszahl dem steuernden Kippschwingungserzeuger entsprechenden Ausgangsklemme des Verteilers 151 empfangen. Beispielsweise entspricht dem Kippschwingungserzeuger 0 in Fig. 1 beim Verteiler 151 in Fig. 2 die Ausgangsklemme 152 und dem Kippschwingungserzeuger 2 die Ausgangsklemme 153 . . . und dem Kippschwingungserzeuger 38 die Ausgangsklemme 171. Diese rechteckigen Impulse erfahren nämlich gegenüber den rechteckigen Befehlsimpulsen gleichmäßig eine Verzögerung, welche hauptsächlich durch die Zeitkonstanten der Filter bestimmt ist und praktisch konstant unabhängig von der die gesteuerte Stelle von der Befehlsstelle trennenden Entfernung und von dem durch Abnutzung oder andere Einwirkung herbeigeführten Zustand der Fernübertragungsanlage bleibt.

Jeder dieser rechteckigen Impulse, der durch einen der Impulsformer 152 bis 171 umgewandelt worden ist, bildet auf diese Weise einen Kommando- und Kontrollimpuls, der zur Einwirkung auf eine zu steuernde Gruppe von Apparaten gebracht wird. In Fig. 2 ist eine einzige derartige Apparategruppe 173 bis 192 dargestellt, zu der aber gegebenenfalls noch weitere Apparategruppen unter entsprechender Vermehrung der Befehls- und Kontrollkanäle bis zu einer der vollen Zahl der Umformer 152 bis 171 gleichen Anzahl von Apparategruppen und Befehlskanälen hinzugefügt werden können.

Der Verteiler 172 arbeitet nach einem ähnlichen Prinzip wie die Verteiler 80 und 151. Ein rechteckiger Impuls wird an einer seiner zwanzig Ausgangsklemmen, an denen die Oszillatoren 94 bis 213 liegen, während des Empfangs eines Befehlsimpulses an einer seiner mit den Umformern 152 bis 171 verbundenen Eingangsklemmen ausgesandt, wenn der dieser Aus-

gangsklemme zugeordnete, zu steuernde Apparat, z. Ji. der in der Leitung 173 liegende, der Ausgangsklemme für den Oszillator 194 zugeordnete Schalter oder der in der Leitung 176 vorgesehene, der Ausgangsklemme für den Oszillator 197 zugeordnete Schalter in einem bestimmten Zustand ist, d. h. wenn z. B. im Fall von Fig. 3 der Kontakt des gesteuerten Apparates geschlossen ist. Kein rechteckiges Zeichen erscheint dagegen an der entsprechenden Ausgangsklemme des Verteilers 172, wenn der Apparat sich in einem davon verschiedenen Zustand befindet, d. h. wenn z. B. im Fall von Fig. 3 der Kontakt offen ist.

Die so ausgesendeten rechteckigen Impulse, d. h. gemäß Fig. 2 die den geschlossenen Kontakten 173 bis 176 entsprechenden Impulse lösen die hinsichtlich der Ordnungszahl ihnen zugehörigen Oszillatoren 194 und 197 aus, die mit verschiedenen sinusförmigen Frequenzen arbeiten. Der Übertrager 214 übermittelt auf diese Weise eine bestimmte Zahl von gemäß Fig. 3 spindelförmigen Impulsen, die von praktisch gleicher Form und gleicher Dauer wie die aus den Filtern 139 und 144 kommenden Impulse sind.

An der aus Fig. 1 ersichtlichen Befehlsstelle befindet sich auch eine aus einem Empfänger 215 und zwanzig Filtern 216 bis 235 sowie aus zwanzig damit verbundenen Impulsumformern 236 bis 255 und aus einem an diese angeschlossenen Verteiler 256 bestehende Empfangsgruppe. Der Verteiler 256, der eine dem Fachmann geläufige -Ausführung aufweisen kann, weist außer den zwanzig mit den Impulsformern 236 bis 255 verbundenen Eintrittsklemmen noch zwanzig andere Eingangsklemmen 257 bis 276 auf, welche an die Ausgangsseiten der zwanzig ungeradzahligen Kippschwingungserzeuger 1, 3, 9.. . . 39 angeschlossen sind. Ferner besitzt er zwanzig Gruppen je von zwanzig Ausgangsklemmen 277a bis 296 a, 277 b bis 296 b . . . 2771 bis 2961, die mit vierhundert Anzeigern verbunden sind, welche mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Die Wirkungsweise dieser Empfangseinrichtung auf der Befehlsstelle vollzieht sich wie folgt: Die Impulse, welche den in Fig. 2 geschlossenen Kontakten der Apparate der einen der zu überwachenden Apparategruppen entsprechen und die aus Fig. 3 ersichtliche Spindelform 137 aufweisen, werden durch die Filter 216 bis 235 getrennt. Die Impulsformer 236 bis 255 wandeln sie dann in .rechteckige Impulse von der gleichen Dauer wie der Befehlsimpuls um, und alle werden dabei gegeneinander um einen gleichförmigen Zeitabstand versetzt, der praktisch gleich der Summe der Verzögerungen ist, welche durch das Filter der in Fig. 2 wiedergegebenen, gesteuerten Stelle, d. h. durch eines der Filter 139 und 144 und das Filter der ganzen aus Fig. 1 ersichtlichen Empfangseinrichtung der Befehlsstelle, d. h. durch eines der Filter 216 bis 235 hervorgerufen werden. Um diese Verzögerung, die mit 2Δί bezeichnet sei, zu erzielen, wird die Impulssen'dung der ungeradzahligen Kippschwingungs-. erzeuger 1, 3 ... 39 der Befehlsstelle, die ihrerseits gegenüber der Impulssendung der geradzahligen Kippschwingungserzeuger 0, 2, 4 ... 38 verzögert ist, mindestens teilweise zeitlich mit dem Empfang der rechteckigen Impulse an den mit den Umformern 236 bis 255 verbundenen Eintrittsklemmen des Verteilers 256 zum Zusammenfallen gebracht.

Dieser Verteiler 256 enthält Apparate, welche beim zeitlichen Zusammenfallen zweier Impulse wirksam werden, d. h. gewissermaßen als »Koinzidenzdetektoren« arbeiten, so daß beispielsweise, wenn die zu überwachende Apparategruppe dem zum Kippschwingungscrzeuger 0 gehörigen lkfdilskuiial 0 ciilsprichl, ein Ausgangsimpuls nur dann der diesem Kanal entsprechenden Ausgangsklemmengruppe 277 α bis 2771 zugeführt wird, wenn die Sendung des rechtwinkligen Impulses des ungeradzahligen Kanals 1 zeitlich mit dem Empfang von rechtwinkligen Impulsen an den an die Umformer 236 bis 255 angeschlossenen Eintrittsklemmen des Verteilers 256 zusammenfällt, d.h. »Koinzidenz« zwischen dieser Impulssendung und diesem Impulsempfang stattfindet. Im Falle von Fig. 1 und 2 werden daher nur die Anzeiger 277 α und 277 d, welche den geschlossenen Kontakten 173 und 176 entsprechen, zur Wirkung gebracht werden.

Auf diese Weise entspricht an der Empfangsstelle jedem zu überwachenden Apparat je nach seinem Zustand die Absendung oder die Nichtabsendung eines »spindelförmigen« Impulses auf einer der zwanzig Frequenzen, die durch den Übertrager 214 übermittelt werden. Die Zahl »Zwanzig« entspricht dabei dem beispielsweise angenommenen Übertragungsvermögen zwischen den Apparaten 135 und 138 bzw. 214 und 215 und kann, wenn nötig, beliebig erhöht oder verringert werden. Der Verteiler 256 kann für die Gesamtheit der gesteuerten Stellen ein Maximum von vierhundert rechteckigen Impulsen auf Grund von zwanzig Impulsen auf jeder der zwanzig Eingangsklemmen empfangen, und die zwanzig auf jeder dieser Klemmen aufgenommenen Impulse werden zeitlich gleichförmig entsprechend der zeitlichen Verteilung der zwanzig Befehlskanäle verteilt. Dieser Verteiler kann jedes dieser vierhundert Zeichen fehlerlos dem Anzeiger mitteilen, der dem entsprechenden zu überwachenden Gerät zugeordnet ist.

Durch eine geeignete Anordnung der zu steuernden Stellen kann man auch mit einer einzigen Aufnahmefrequenz bei jeder Gruppe von zu überwachenden Apparaten auskommen, muß dabei aber auf die Apparate der gleichen Gruppe in Aufeinanderfolge mit den zwanzig Befehlsimpulsen der zwanzig Kanäle einwirken. Die Wahl zwischen der Anwendung von einer oder der Benutzung von mehreren Empfangsfrequenzen hängt von dem gewünschten Umfang der Überwachung und von der Beschaffenheit der zu steuernden Apparate sowie von ähnlichen Faktoren ab. Die Anzeiger können optischer oder akustischer Art sein oder auch aus Relais, Meßgeräten oder ähnlichen Meldegeräten je nach den Bedürfnissen des Einzelfalles bestehen.

Die Auslösung der Kippschwingungserzeuger an der Befehlsstelle kann man in irgendeiner Reihenfolge und in beliebigen Zeitpunkten' unter dem Vorbehalt ausführen, daß der zwei aufeinanderfolgende Befehlsimpulse trennende Zeitabstand genügt, um die Aussendungen der ungeradzahligen Kippschwingungserzeuger dazwischenfügen zu können, welche, wie erwähnt, mit den durch den Verteiler 256 empfangenen Impulsen zusammenfallen können. Vorzugsweise wird man aber gemäß Fig. 1 die Kippschwingungserzeuger nacheinander in ihrer zahlenmäßigen Ordnung und in einem Zyklus, z. B. von 2 Sekunden, auslösen, so daß dauernd die Apparate der gesteuerten Stellen kontrolliert werden. Auf diese Weise ist keine Anlaßvorrichtung für die Kippschwingungserzeuger notwendig, und die Augenblicke der Aussendung und des Empfangs von Kontrollimpulsen sind genau bekannt.

Es ist dann wichtig, jeden Anzeiger zwischen zwei aufeinanderfolgenden Empfangen im Augenblick der dem ersten Empfang entsprechenden Anzeige zu blockieren, so daß man schließlich eine dauernde Anzeige im Laufe der aufeinanderfolgenden Kontrollzyklen erhält, wenn sich der Zustand des entspre-

chenden, zu überwachenden Apparates nicht ändert. Zu diesem Zweck kann der von dem Verteiler 256 ausgehende und diesem Anzeiger entsprechende Impuls das Kippen eines elektronischen Organs mit Speicherwirkung, z. B. eines Thyratrons oder eines Kippschalters nach Eccles-Jordan, hervorrufen, bei dem die Schwenklage bis zum Eintreffen des Impulses des folgenden Zyklus ,bestehenbleibt, wodurch die Konstanz des Zustandes des Anzeigers bis zum Empfang dieses Impulses gewahrt ist. Dieses elektronische Kipporgan wird so geschaltet, daß es durch den sein Verschwenken herbeiführenden Impuls in der betreffenden Kipplage gehalten wird und damit anzeigt, daß der Zustand des überwachten Apparates sich nicht geändert hat. Wenn dagegen dieser Zustand eine Änderung erfahren hat, wird das elektronische Kipporgan, welches dann lediglich den Impuls des der Gruppe von überwachten Apparaten entsprechenden ungeradzahligen Kippschwingungserzeugers empfängt, seine Stellung ändern und damit auch die Anzeige verändern.

In Fig. 4 sind die Befehlsstelle nach Fig. 1 und die gesteuerte Stelle nach Fig. 2 in Vereinigung in einer gegenüber Fig. 1 und 2 vereinfachten zeichnerischen Darstellung veranschaulicht. Die Befehlsstelle umfaßt die Teile 0 bis 80 von Fig. 1, deren Aufgabe es ist, einerseits die rechteckigen Kommandoimpulse, welche an der Gruppe von Oszillatoren 129 bis 134 angreifen, sowie anderseits die rechteckigen Auswahlimpulse¹ für die Kanäle zum Empfang der Kontrollrückmeldezeichen zu liefern, welche auf den Verteiler 256 wirken. Die Oszillatoren 129 bis 134 bringen die verschlüsselten Befehlsimpulse hervor, die durch den Übertrager 135 ausgesandt und durch die Empfangseinrichtung 138 aufgenommen sowie durch die Organe 139 bis 172 gefiltert und verteilt werden.

Nach dem Zustand der zu überwachenden Apparate 173 bis 192 ergibt sich die Auslösung der Oszillatoren durch die Apparate 194 bis 213 und die Aussendung der gemäß Fig. 3 spindelförmigen Impulse 137 durch den Übertrager 214> und diese Impulse werden in der Befehlsstelle von dem Empfänger 215 aufgenommen und durch die Filter 216 bis 255 voneinander, getrennt und durch den Verteiler 256 auf die Anzeiger 277 ο bis 2961 überwiesen. . .

Die sowohl die steuernde Befehls- wie die zu steuernde Empfangsstelle zeigende Schaltanordnung nach Fig. 4 läßt erkerinen, daß man bei der Fernübertragungsschaltanordnung nach der Erfindung genügend Übermittlungskanäle für die gewünschte Übertragung von Befehlen von der Steuerstelle nach den zu überwachenden Stellen zur Verfügung hat. Die Oszillatoren 129 bis 134 bringen nämlich nur sechs -.verschiedene Frequenzen hervor, und da die verschlüsselten Befehlszeichen durch einfache lineare Überlagerungen der. den sechs Frequenzen., entsprechenden Wellen erhalten werden, nehmen diese Frequenzen auf der Übertragungsleitung 135 bis 138 nur sechs-enge Kanäle ein; Wenn nun diese Leitung, wie angenommen, eine Übertragungsfähigkeit von zwanzig Kanälen -von dieser Breite hat, so· bleiben vierzehn Kanäle verfügbar, welche man.für die Fernsteuerung-verwenden kann. Dies kann z.B. durch Kombination von Frequenzen erreicht werden, die mit Hilfe von in Fig. 4 in ihrer Gesamtheit durch ein Rechteck -angedeuteten Oszillatoren 297 erzielt werden, welche zu den Oszillatoren 129 bis 134 parallel geschaltet, sind.,, ..

Die Auslösung der Oszillatoren 297 erfolgt durch die rechteckigen Impulse, w,elche durch das Schaltgebilde-298 geliefert werden, das aus Generatoren und

IQ

Verteilern besteht, .welche die gleiche Ausführung wie die übrigen Oszillatoren und Verteiler erhalten oder einfacher durch Steuerknöpfe in Verbindung mit Verzögerungsorganen und mit als Weichen mittels Dioden wirksamen, nach den Oszillatoren eine positive oder negative Polarität übertragenden Organen beeinflußt werden können. Diese Organe gestatten, in irgendeinem Augenblick die beliebige Aussendung eines nach Fig. 3 spindelförmigen, einem der gewünschten Ko-mmandos entsprechenden Impulses während der Dauer des rechteckigen Befehlsimpulses.

Diese nach Fig. 3 spindelförmigen Befehlsimpulse werden durch die Empfangseinrichtung 138 aufgenommen und durch die den Organen 139 bis 172 ähnlichen Organe 299 umgeformt und verteilt sowie dann den verschiedenen zu steuernden, in Fig. 4 in ihrer Gesamtheit durch das Rechteck 300 angedeuteten Apparaten nach den gleichen Prinzipien wie die Impulse für die Kontrollen zugeführt. Man kann z.B.

Cu=IOOl spindelförmige Befehlsimpulse verwenden, die durch Kombination von vierzehn zu vieren zusammengefaßten Frequenzen der Oszillatoren 297 erhalten sind, was die Ausführung von fünfhundert Doppelkommandos, wie z. B. durch »öffnen — Schließen« eines Kontaktes, gestattet. .

, Man kann bestimmte von diesen vierzehn für die Steuerkommandos verfügbaren Frequenzen zur Aussendung von sogenannten Vorbereitungsimpulsen benutzen, die z. B₁ durch die; Oszillatoren 297 hervorgebracht werden, wenn diese in der angegebenen Weise ausgelöst werden; Diese durch Kombinationen der Frequenzen der Oszillatoren 297 erhaltenen Impulse werden durch den Empfänger 138 aufgenommen und durch die Organe 299 ■ gefiltert, umgeformt und ver-

ß5 teilt. Dann werden sie aber nicht unmittelbar auf die zu steuernden Apparate 300, sondern auf Hilfsvorrichtungen 301 übertragen,... von denen je eine mit jedem zu steuernden -Apparat verbunden ist. Jede Hilfsvorrichtung 297,erzeugt, wenn sie den Vorberei-

4.0 tungsitnpuls erhält, eine Antwort, welche weichenartig nach den Anzeigern 302 durch die Kette 139 bis 172 (194 bis 213), 214 bis 215 (216 bis 255), 256 geleitet wird, für die gemäß Fig. 4 angenommen ist, daß sie ein genügendes Übertragungsvermögen besitzt, um gleichzeitig die Kontrollrückmeldezeichen und die Befehlsvorbereitungszeichen zu übermitteln. Man· kann auf diese Weise sich ,über: die richtige Verteilung der Zeichen durch- die Fernübertragunigskette vergewissern und dann die-eigentlichen Befehlsausführungsimpulse absenden. _;Für. diese-. ,Nachprüfung kann auch · ein

selbsttätig arbeitendes Organ vorgesehen sein, welches durch das vom. zu. steuernden Apparat abgegebene Antwortzeichen.ausgelöst wird,. · .; , ... .

Die Schaltungsanordnung nach "Figi 5 unterscheidet sich von dem Fernsteuerungssystem !.nach Fig. 4 dadurch, daß sie noch eine- zusätzliche Fernübertragungskette enthält, welche für die Aussendung, der Impulse di_:e.,B.efehlsorgane 303, beispielsweise- mit Dioden verbundene, insgesamt, mit..'denrVerteiler 80 den zwanzig-

£0 Ausgangsklemmen der-Imp-ulsumfocmer 40 bis 79 parallel geschaltete Steuerknöpfe, sowie- ferner Oszillatoren 304, ζ. B. vierzehn Oszillatoren gemäß der an·' genommenen Kanalzahl, .aufweist; Die Aussendungen der. Oszillatoren. 304 werden durch Befehlsorgane 303 gesteuert, und die Ausgangssei ten. dieser Oszillatoren sind in Parallelschaltung.mit den Oszillatoren 129 bis 1.34 und mit dem ..Übertrager 13.5 verbunden.

Bei dem Empfang werden die vierzehn Frequenzen durch die vierzehn Filter 305 ausgesondert und greifen an vierzehn.Eingangsklemmen eines Verteilers 306 an;

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der noch zwanzig andere Eingangsklemmen besitzt, die mit den zwanzig Ausgangsklemmen der Impulsumformer 152 bis 171 verbunden sind, während 20· 14 = 280 Ausgangsklemmen des Verteilers 306 mit 280 zu steuernden Apparaten in Verbindung stehen, die in Fig. 5 in ihrer Gesamtheit durch das Rechteck 307 angedeutet sind.

Die Wirkungsweise dieser Fernsteuerungskette ist wie folgt: Vierzehn Apparate entsprechen je einem der zwanzig Steuerkanäle, welche durch die rechteckigen Impulse bestimmt sind, die aus den Umformern 40 bis 79 hervorgehen und den zur Überwachung dienenden Impulsen gleich sind. Bei jedem Apparat wird eine der vierzehn durch die Oszillatoren 303 bestimmten Frequenzen in Anspruch genommen. Jeder der 280 durch die vierzehn Eingangsklcmmon des Verteilers 306 empfangenen, nach Fig. 3 spindelförmigen Wellenzüge oder Impulse wird dem entsprechenden Apparat zugeleitet, da er durch den Verteiler 306 nur dann übertragen wird, wenn er zeitlich mit dem rechteckigen Impuls des gleichen Kanals zusammenfällt, der in einer der zwanzig Eingangsklemmen des Verteilers 306 empfangen wird. Jeder Befehl hat somit bei dieser Fernsteueruhgskette nach Fig. 5 einen vollständigen Zyklus der Aussendung von Kontrollen zur Folge, welcher durch die Bedienung des entsprechenden Steuerknopfes ausgelöst wird.

Wie das beschriebene.und zeichnerisch veranschaulichte Ausführungsbeispiel der Fernübertragungsschaltanordnung nach der Erfindung erkennen läßt, sind dieser als besondere Vorteile eigen:

1. die Vermeidung von elektromechanischen Organen, die wie insbesondere Verzögerungsrelais leicht unregelmäßig arbeiten und für Änderungen der Speisespannung sehr empfindlich sind,

2. die Verwendung von elektronischen Organen, insbesondere von Dioden oder anderen Halbleitern, woraus sich ein stabiler Betrieb für sehr lange Dauer und ein Mindestmaß an Raumbeanspruchung ergibt,

3. eine zeitlich genaue und gleichbleibende Bestimmung der schwachen Verzögerung des gesteuerten Organs gegenüber dem steuernden Organ,

4. die Leichtigkeit der Übertragung der benutzten verschlüsselten »spindelförmigen« Wellenzüge oder Impulse, welche für ihre Übermittlung nur ein sehr enges Frequenzband benötigen und verhältnismäßig wenig empfindlich für Störungen, wie z. B. für die durch die Energieübertragungsleistungen sowie durch Unterbrecher und Gleichrichter induzierten Spannungen, sind.

Die Fernübertragungsschaltanordnung nach der Erfindung kann im einzelnen auch eine von dem Beispiel der Zeichnung abweichende Ausführung erhalten. Man kann die Zahl der Kanäle verändern und Kombinationen von unterschiedlichen Frequenzzahlen benutzen sowie das Übertragungsnetz anders gestalten. Auch können zu jeder Überwachungs- und Befehlsstelle eine oder mehrere Nebenstellen vorgesehen werden, die untereinander verbunden sein können und von denen eine auch für die Steuerung mehrerer anderer ausgebildet sein kann. Das Übertragungsnetz kann nicht nur von beliebiger Beschaffenheit sein und beispielsweise zur Vergrößerung des Übertragungsvermögens mit Trägerströmen arbeiten, sondern auch in ganz verschiedene Formen, z. B. als lineares Netz oder als Verzweigungsnetz oder als Maschennetz, ausgeführt sein.

Die Fernübertragungsschaltanordnung nach der Erfindung weist auch die bei der Fernsteuerung üblichen, in der rein schematischen Zeichnung nicht angedeuteten zahlreichen Zusatzgeräte, wie z. B. Sicherheitsvorrichtungen, Fehlerbeseitiger, Anzeiger und Aufzeichner und sonstige erforderliche elektrische Vorrichtungen auf.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Fernübertragungsschaltanordnung zur Aussendung von Steuerkommandos an zwei oder mehrere Unterstationen zur Betätigung von Apparaten und zur Übermittlung von Rückmeldungen über die Betätigung des ferngesteuerten Apparates oder der ferngesteuerten Apparategruppe mit Mitteln, die die genaue Durchführung der Betätigung der Apparate zur Sicherheit und zur Überwachung in der Fernübertragungsstation ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Befehls- und Kontrollstelle (Fig. 1) Befehls- oder Meldeorgane (0 bis 39) aufweist, welche Steuerkommandos nach den anderen Stellen (Fig. 2) der Übertragungsanordnung senden und dabei auch an einen auf der Befehls- und Überwachungsstelle (Fig. 1) vorgesehenen Apparat (215) Kommandoimpulse abgeben, von denen jeder den Empfang und die Anzeige von bestimmten, eine Antwort auf die Kommandoimpulse in Abhängigkeit vom Zustand der überwachten Apparate (Fig. 2) darstellenden Kontrollrückmeldezeichen durch den an der Befehls- und Überwachungsstelle (Fig. 1) angeordneten Apparat (215) veranlaßt.

2. Fernübertragungsschaltanordnung nach An-Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befehlsorgane durch Kippschwingungserzeuger (0 bis 39) gebildet sind, welche in regelmäßiger Aufeinanderfolge rechteckige und zeitlich gegeneinander versetzte elektrische Impulse (136) liefern, welche Oszillatoren (129 bis 134) auslösen, die ihrerseits Impulse (137) in Form von sinusförmigen Wellen mit verschiedenen Frequenzen und mit spindelähnlicher Hüllkurve erzeugen.

3. Fernübertragungsschaltanordnung nach An-Spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche Kommandoimpulse, je durch lineare Überlagerung der spindelförmigen Impulse (137) während eines der durch die aufeinanderfolgenden rechteckigen Impulse (136) festgelegten Zeitabstände erhalten werden.

4. Fernübertragungsschaltanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die rechteckigen Impulse (136) nach den Oszillatoren (129 bis 134) durch einen elektronischen Verteiler (80) mit logischen Stromkreisen von der bei elektronischen Rechenmaschinen bekannten Ausführung übertragen werden, welcher die verschiedenen Kombinationen von Frequenizeni zu erzielen gestattet, welche die unterschiedlichen Befehlsimpulse kennzeichnen.

5. Fernübertragungsschaltanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederherstellung der verschiedenen Befehlsimpulse an einer gesteuerten Stelle (Fig. 2) dadurch erreicht wird, daß die sie bildenden sinusförmigen Wellenzüge (137) durch Filterung (139 bis 144) getrennt und nach den Kanälen, zu denen die entsprechenden Befehlsimpulse gehören, mit Hilfe von elektronischen Verteilern (151 und 172) mit logischen Stromkreisen der bei elektronischen Rechen-

maschinen gebräuchlichen Bauart wieder geordnet werden.

6. Fernübertragungsschaltanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den gesteuerten Stellen (Fig. 2) die Kontrollrückmeldezeichen der auf ihren Zustand hin kontrollierten Apparate (173 bis 192) und die entsprechenden Kontrollzeichen zusammenarbeiten, um durch Vermittlung eines an der gesteuerten Stelle (Fig. 2) vorgesehenen elektronischen Verteilers (151) mit logischen Stromkreisen von der bei elektronischen Rechenmaschinen üblichen Ausführungsform Impulsumformer (152 bis 171) auszulösen, welche sinusförmige Wellenzüge (137) mit spindelförmiger Hüllkurve erzeugen, deren Kombinationen die Kontrollrückmeldezeichen ergeben.

7. Fernübertragungsschaltanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein für die Kontrollrückmeldezeichen weichenartig wirkendes Schaltgebilde an der Befehlsstelle (Fig. 1) Filter (216 bis 235) zur Trennung der sinusförmigen Wellenzüge (137) und außerdem einen bei Zusammenfallen zweier Impulse zur Wirkung korn-

menden elektronischen Verteiler (256) zur Scheidung der verschiedenen Befehlskanäle umfaßt.

8. Fernübertragungsschaltanordnung nach Anspruch7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollrückmeldezeichen durch den bei Zusammenfallen zweier Impulse wirksamen elektronischen Verteiler (256) nur dann übermittelt werden, wenn sie mit den Zeichen sich decken, welche durch entsprechende Verzögerung der rechteckigen Auslöseimpulse (136) der Oszillatoren (129 bis 134) an der Befehlsstelle (Fig. 1) erhalten sind.

9. Fernübertragungsschaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Vorbereitungsimpulse für die Kommandoimpulse durch die Befehlsstelle (Fig. 1) nach den gesteuerten Apparaten (Fig. 2) übertragen und nach der Befehlsstelle über die Übertragungskanäle der Kontrollrückmeldezeichen zurückgeführt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 646 468, 643 106;
schweizerische Patentschrift Nr. 162 259.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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