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Überwachungsanordnung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen
In Anlagen der Fernmeldetechnik oder der nachrichtenverarbeitenden Technik, insbesondere
der Fernsprechvermittlungstechnik, arbeiten im aUgemeinen eine Vielzahl von Einrichtungen
zusammen, bei denen stets die Möglichkeit des Auftretens von Störungen besteht,
die auf die endliche Lebensdauer der verwendeten Schaltmittel, Spannungsänderungen,
Bedienungsfehler oder mechanische Zerstörungen zurückzuführen sind. Es tritt daher
in vielfacher Form das Problem auf, auf welche Weise eine möglichst zuverlässige
Überwachung der einzelnen Einrichtungen für sich allein und in ihrem gegenseitigen
Zusammenarbeiten erreicht werden kann, um beim Auftreten von Fehlern, die etwa im
Funktionsablauf einzelner Einrichtungen oder miteinander zusammenarbeitender, in
einem Signalaustausch begriffener Einrichtungen auftreten können, ein fehlerhaftes
Weiterarbeiten einer solchen Anlage, das beispielsweise in einem Fernsprechvermittlungssystem
zum Aufbau einer falschen, unzulässigen oder unvollständigen Verbindung führen kann,
rechtzeitig zu verhindern. Eine solche Überwachung kann mit Hilfe von eigenen überwachungseinrichtungen
bewirkt werden, die den in Anlagen der obengenannten Art zusammenarbeitenden, Signale
und Informationen austauschenden Einrichtungen zugeordnet sind und die beim Auftreten
zumindest der wichtigsten Störungen ein Signal abgeben, das als Alarm, Kommando
zum Übergang auf Reserveeinrichtungen u. dgl. verwendet werden kann. Überwachungseinrichtungen
dieser Art kontrollieren in der Regel das Ergebnis der von den überwachten Einrichtungen
ausgeübten Funktionen, ohne in den Funktionsablauf selbst einzugreifen.
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Die Tätigkeit von überwachungseinrichtungen kann sich aber nicht nur
auf eine Fehlermeldung erstrecken, sondern ganz allgemein auf eine Überwachung von
Einrichtungen der genannten Art auf ihren ordnungsgemäßen Funktionsablauf. So können
überwachungseinrichtungen auch dazu benutzt werden, um in der überwachten Einrichtung
den weiteren Funktionsablauf vom Erreichen eines bestimmten Zwischenresultates oder
vom erfolgreichen Abschluß einer unmittelbar vorangehenden Teilfunktion abhängig
zu machen. Diese typische Betriebsart, bei der die überwachungseinrichtungen unmittelbar
in den Funktionsablauf der zu überwachenden Einrichtungen eingreifen, wird im folgenden
kurz als Rückmeldebetrieb bezeichnet.
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Ein solcher Rückmeldebetrieb mit bedingten Operationen kann insbesondere
dann erforderlich werden, wenn Einrichtungen miteinander zusammen-
arbeiten,
deren Arbeitsgeschwindigkeiten von Natur aus wesentlich voneinander abweichen. Hierbei
wird es vielfach erforderlich sein, den weiteren Funktionsablauf bei der schneller
arbeitenden Einrichtung von dem Abschluß einer unmittelbar vorangehenden Teilfunktion
bei der langsamer arbeitenden Einrichtung abhängig zu machen. Ein solcher Fall liegt
beispielsweise in einem Fernsprechvermittlungssystem vor, in dem zur Steuerung der
Vermittlungsvorgänge mit elektronischen Bauelementen aufgebaute Markierer vorgesehen
sind, während das Sprechwagennetzwerk mit Hilfe von elektromechanischen Bauelementen,
wie Relais und ihren Kontakten, aufgebaut ist.
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Um einen solchen Rückmeldebetrieb ermöglichen zu können, ist im allgemeinen
ein zusätzlicher Aufwand an Schaltelementen, Leitungen usw. erforderlich. Nachdem
die überwachungseinrichtungen im allgemeinen aus den gleichen konkreten Schaltelementen
wie die zu überwachenden Einrichtungen aufgebaut sind, können nun auch in einer
überwachungseinrichtung selbst Störungen auftreten, die eine einwandfreie Überwachung
der obengenannten Einrichtungen wieder zunichte machen, so daß trotz oder vielmehr
gerade wegen des Aufwandes an zusätzlichen überwachungsschaltmitteln keine Verbesserung
erzielt wird. Eine Störung in der Überwachungseinrichtung selbst wird nämlich im
allgemeinen in der gleichen Weise, zu einer Fehlermeldung führen, wie dies beim
Auftreten eines Fehlers in der
überwachten Einrichtung der Fall
ist. Damit verliert jedoch die von der überwachungseinrichtung abgegebene Fehlerineldung
ihre Eindeutigkeit; sie kann nämlich eine Störung in der zu überwachenden Einrichtung
anzeigen, ebensogut aber auch eine Störung in der Überwachungseinrichtung selbst.
Für die Auswertung des Signals (Fehlermeldung) kann man nun entweder von der Annahme
ausgehen, daß die Überwachungseinrichtung fehlerfrei arbeitet; dies führt unmittelbar
dazu, daß die Fehlermeldung, die tatsächlich von einer Störung der Überwachungseinrichtung
selbst stammen mag, der überwachten Einrichtung zugeschrieben wird, was zu einer
Annulierung des bereits erzielten Ergebnisses bzw. bei Rückmeldebetrieb zu einer
Unterbrechung des Funktionsablaufes führen wird. Geht man dagegen von der Annahme
aus, daß eine Fehlermeldung sowohl von der überwachten Einrichtung als auch von
der überwachungseinrichtung herrühren kann, so wird man dennoch auch in diesem Falle
die überwachte Einrichtung als die für den gesamten Funktionsablauf maßgebliche
Einrichtung als fehlerbehaftet ansehen müssen, um gegebenenfalls ein fehlerhaftes
Weiterarbeiten einer solchen Einrichtung zu verhindern.
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Man erkennt also, daß einmal für eine Überwachungsanordnung zusätzliche
konkrete Schaltelemente, Leitungen usw. aufgewendet werden müssen, daß aber dieser
zusätzliche Aufwand unter Umständen gar keinen Erfolg zeitigt, wenn nämlich die
in einer überwachungsanordnung auftretenden Störungen ihrerseits Störungen im Funktionsablauf
der zu überwachenden Einrichtungen hervorrufen können.
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Eine überwachungseinrichtung läßt sich im Prinzip immer in drei Teile
aufteilen, nämlich erstens in einen Überwachungssignalgeber, der beim Auftreten
eines Fehlers bzw. nach dem Abschluß einer bestimmten Teilfunktion innerhalb des
gesamten Funktionsablaufes in der zu überwachenden Einrichtung ein Signal abgibt,
das die überwachungsinformation trägt, zweitens in einen überwachungssignalempfänger,
der dieses Signal aufnimmt und auswertet, und drittens in einen übertragungskanal,
der Signalgeber und Signalempfänger miteinander verbindet. Signalgeber und Signalempfänger
sind hier reine Informationswandler.
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Störungen in einer überwachungseinrichtung können demzufolge ihre
Ursache einmal in einem Fehler des an die überwachte Einrichtung angeschalteten
überwachungssignalgebers haben, der die Ab-
gabe einer normalerweise abzugebenden
Überwachungsinforination verhindert; sie können ihre Ursache weiterhin in einem
Fehler des Überwachungssignalempfängers haben, durch den die Aufnahme oder Auswertung
einer an diesem überwachungssignalempfänger anstehenden Überwachungsinformation
verhindert wird: weiterhin kann in dem überwachungskanal ein Fehler auftreten, durch
den die Übertragung der überwachungsinformation verhindert wird. Derartige Störungen
müssen nach Möglichkeit verhindert werden, da sie unter Umständen zu einer Blockierung
der gesamten Anlage führen kann, in der die zu überwachende Einrichtung liegt.
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Durch Einsatz von sich selbst überwachenden überwachungseinrichtungen
ist in dieser Hinsicht bereits viel erreicht worden, doch darf kein Zweifel darüber
bestehen, daß eine absolute Betriebssicherheit bei überwachungsanordnungen aus den
obengenannten Gründen unerreichbar bleibt.
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Die im folgenden beschriebene Erfindung geht von der Forderung aus,
die Betriebssicherheit von überwachungseinrichtungen soweit wie möglich zu erhöhen.
Die Erfindung beruht auf der grundsätzlichen Erkenntnis, daß, wenn schon nicht für
die gesamte überwachungseinrichtung eine absolute Betriebssicherheit zu erzielen
ist, diese absolute Betriebssicherheit wenigstens bei einem Teil der gesamten überwachungseinrichtung
erreicht werden kann, nämlich bei dem den Sionalgeber und den Signalempfänger verbindenden
übertragungskanal hinsichtlich der in diesem übertragungskanal auftretenden Störungen.
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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Überwachung der
Wirksamkeit einer von einer Sendeeinrichtung über einen ungerichteten Übertragungskanal
zu einer Empfangseinrichtung übermittelten Befehlsinformation mit Hilfe einer zur
Quittung der Ausführung des Befehls von der Empfangseinrichtung zurückgegebenen
Quittungsinformation unter Verwendung eines sendeseitig vorgesehenen Quittungsempfängers
in Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen. Diese Schaltungsanordnung
ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung gegenüber solchen Störungen, die
lediglich innerhalb des übertragungskanals ihre Ursache haben, die zur Quittung
der Ausführung des Befehls zurückgegebene Quittungsinformation hinsichtlich ihrer
Darstellungsart (Stromart, Frequenz, Zeitlage) mit der der Befehlsinformation übereinstimmt
und dieser in ein und demselben übertragungskanal derart überlagert wird, daß sie
die ursprüngliche Form (Amplitude, Phase oder andere Größe) der Befehlsinformation
in bestimmter Weise verändert, ohne jedoch den Befehlsinformationsinhalt zu verändern,
und daß der sendeseitig vorgesehene Quittungsempfänger (QE) den Unterschied zwischen
der unveränderten Form bzw. Größe der (zunächst) wirkungslos gebliebenen Befehlsinformation
und der (durch die überlagerung der Quittungsinformation) veränderten Form bzw.
Größe der somit wirksam gewordenen Befehlsinformation auswertet.
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Unter einem übertragungskanal wird allgemein folgendes verstanden.
Der Übertragungskanal überträgt Informationen zwischen einem Signalgeber und einem
Signalempfänger, wobei er von einem zur Informationsübertragung geeigneten Medium
Gebrauch macht. Der Signalempfänger ist einerseits nur in einem bestimmten, durch
die Informationsbandbreite dieses Signalempfängers gegebenen Bereich aufnahmefähig;
andererseits wertet er aber alle in diesem Bereich auftretenden Informationen aus.
Durch die Informationsbandbreite des Signalempfängers ist somit der zu diesem Signalempfänger
füh-
rende übertragungskanal in seiner nutzbaren Informationsbandbreite festgelegt.
Diese ist mindestens so breit, daß sie eine Variationsmöglichkeit zwischen wenigstens
zwei Signal- oder Schaltzuständen zuläßt. Die dem übertragungskanal zugeführten
und vom übertragungskanal abgegebenen Informationen sind jeweils im gleichen Kode
ausgedrückt, in dem sowohl der Signalgeber seine Informationen abgibt als auch der
Signalempfänger seine Informationen aufnimmt. Informationsabgabe an den übertragungskanal
und Informationsaufnahme durch den Signalempfänger stellen Umkodierungen dar. Die
sendeseitig vorgenommene
Umkodierung dient dazu, die Informationen
in eine zur übertraguno, in dem übertragungskanal geeignete Form umzusetzen; die
empfangsseitig vorgenommene Umkodierung dient zur Umsetzung der Information in eine
zu ihrer Auswertung geeignete Form. Damit erstreckt sich der übertragungskanal vom
Ausgang des sendeseitigen Umkodierers bis zum Eingang des empfangsseitigen Umkodierers.
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Der übertragungskanal ist von sich aus nicht gerichtet; er kann also
in beiden Richtungen zur Informationsübertragung ausgenutzt werden. Das bedeutet,
daß dann die beiden Einrichtungen, zwischen denen der übertragungskanal Informationen
überträgt, jeweils einen Signalgeber und einen Signalempfänger aufweisen, die alle
in dem gleichen Informationsband arbeiten. Von dieser Möglichkeit der Kanalausnutzung
wird bei der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung insofern Gebrauch gemacht,
als die Sendeeinrichtung einen Befehlsgeber aufweist, dem in der Empfangseinrichtung
ein Empfänger gegenübersteht, und außerdem einen Quittungsempfänger enthält, dem
ein Quittungsgeber gegenübersteht.
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Zwischen Sendeeinrichtung und Empfangseinrichtung befindet sich ein
Medium, das die Informationen überträgt. Ein solches Medium kann verschiedenster
Art sein; es kann z. B. in Form einer Leitung vorhanden sein. über dieses Medium
können die Informationen in den verschiedensten Darstellungsarten übertragen werden.
So ist es beispielsweise möglich, die Information durch eine Bestimmungsgröße einer
Wechselspannung darzustellen. Wird dabei die Information durch die Frequenz der
Wechselspannung zum Ausdruck gebracht, so muß der Empfänger in der Lage sein, sämtliche
durch die zu übertragenden Informationen bedingten Frequenzen auszuwerten, wodurch
sich seine Frequenzbandbreite bestimmt. Wird dagegen die Information durch die Phase
der Wechselspannung ausgedrückt, so braucht der Empfänger nur ein sehr schmales
Frequenzband auszuwerten, doch muß er in der Lage sein, die durch die zu übertragenden
Informationen bedingten Änderungen der Phasenlage auszuwerten. Wird abweichend von
den vorgenannten Beispielen 4
die Information durch Gleichstrom getragen,
so steht zur Informationsdarstellung die Änderung der Amplitude zur Verfügung. Der
Empfänger muß dazu in der Lage sein, unterschiedliche Amplituden auszuwerten, womit
ihm eine Amplitudenbandbreite zugeschrieben werden kann. Die begrenzte Informationsbandbreite
eines übertragungskanals gestattet es, auf dem gleichen Medium mehrere Übertragungskanäle
unterzubringen, wobei die Bedingung erfüllt sein muß, daß sich die Informationsbänder
nicht überdecken. Eine weitere Größe, die die Unterbringung mehrerer Kanäle auf
ein und demselben Medium gestattet, ist die Zeit; verschiedene Kanäle können dabei
sogar bei gleicher Darstellungsart der Information durch verschiedene übertragungszeitintervalle
voneinander getrennt werden.
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Es sind zwar bereits verschiedene überwachungsschaltungsanordnungen
bekannt, bei denen eine von einer Sendeseite abgegebene Information und eine Rückmeldungs-
oder überwachungsinformation in ein und demselben Medium übertragen werden. So ist
z. B. eine Schaltungsanordnung zur Überwachung der Betriebsbereitschaft eines ferngesteuerten
Verstärkers bekannt, bei der ein in einem Empfangsamt befindlicher Verstärker von
einem Sendeamt her über eine Sendeamt und Empfang .,samt verbindende Leitung ferngesteuert
wird. Zur Fernschaltung des Verstärkers sind dabei Gleichstromsignale notwendig,
während zum Zweck der Feststellung, ob im Empfangsamt sämtliche Schaltvorgänge auch
richtig ausgelöst wurden, der Verstärker durch eine Hilfsschaltung zum Selbsttönen
gebracht wird, so daß also die Rückmeldung der übertragungsbereitschaft des Empfangsamtes
mit Hilfe von tonfrequenten Schwingungen erfolgt. Dem sendeseitig vorgesehenen Hörer
zum Empfang einer solchen Rückmeldung ist dabei ein Kondensator vorgeschaltet, durch
den die Frequenzbandbreite des Rückmeldungsempfängers und damit auch die nutzbare
Informationsbandbreite des zu diesem Rückraeldungsempfänger führenden Übertragungskanals
festgelegt wird; der übertragungskanal vermag demzufolge nur Wechselstromsignale
zu übertragen. Nachdem jedoch die Fernsteuerungsbefehle durch Gleichstromsignale
gegeben werden, wird die Ferrtsteuerungsinformation also nicht in dem gleichen Übertragungskanal
wie die Rückmeldungsinformation übertragen; es handelt sich hier vielmehr um ein
Frequenzmultiplexsystem, in dem die Fernschaltungsinformation durch einen Gleichstrom
getragen wird, während die Rückmeldungsinformation durch eine tonfrequente Schwingung
getragen wird.
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Ferner ist eine Schaltungsanordnung zur Übero wachung einer zweiadrigen
Verbindungsleitung in Fernsprechanlagen bekannt, bei der von dem bekannten Ruhestromprinzip
Gebrauch gemacht wird. Diese bekannte Schaltunganordnung gestattet die Feststellung
von Störungen der Leitung, die durch Unterbrechung einer Leitungsader oder durch
Ausfall der Speisestromsicherung hervorgerufen werden, in welchem Fall die beiden
die Leitung beiderseits abschließenden Übertragungen gegen eine Belegung gesperrt
werden. Auch diese bekannte Schaltungsanordnung gestattet keine Überwachung der
Wirksamkeit einer von einer Sendeeinrichtung zu einer Empfangseinrichtung übermittelten
Befehlsinformation gegenüber den eingangs erwähnten Störungen, die in dem die Sendeeinrichtung
und die Empfangseinrichtung verbindenden übertragungskanal entstehen können, da
bei jeder Belegung der die Leitung abschließenden Übertragungen die überwachungspotentiale
von den Leitungsadern abgetrennt werden und die überwachungsrelais wie beim Auftreten
einer Störung zum Abfall gebracht werden. Während der Übertragung von Fernsprechinformationen
über die Leitung ist also die überwachungseinrichtung überhaupt nicht in Betrieb,
d. h., es wird auch keine überwachungsinformation übertragen. Bei dieser
bekannten Schaltungsanordnung werden also Fernsprechinformationen und Überwachungsinformationen
zwar ebenfalls unter Benutzung des gleichen Mediums, nämlich der Leitung, aber dennoch
in unterschiedlichen übertragungskanälen übertragen, die durch verschiedene Übertragungszeitintervalle
bestimmt sind. Dazu kommt noch, daß es sich bei dem zur Überwachung des Betriebszustandes
der Leitung fließenden Ruhestrom um einen Gleichstrom handelt, während die über
die Leitung übertragenen Fernsprechinformationen in Form von tonfrequenten Schwingungen
übertragen werden. Bei den bekannten Schaltungsanordnungen ist es also beispielsweise
möglich, daß der die eine Information übertragende
(Gleichstrom-)
Kanal ungestört ist, während der zur übertragung der anderen Informationen dienende
(Wechselstrom-) Kanal gestört ist. Die vorstehend erwähnten Eigenschaften der bekannten
Schaltungsanordnungen haben zur Folge, daß letztere nicht die Vorteile der Schaltungsanordnung
gemäß der Erfindung aufweisen.
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Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung gestattet die Mitausnutzung
des übertragungskanals, in dem die Befehlsinformation von der Sendeeinrichtung zu
der Empfangseinrichtung übertragen wird, für die übertragung der von der Empfangseinrichtung
nach Ausführung des Befehls abgegebenen Quittungsinforination zu einem sendeseitig
vorgesehenen Quittungsempfänger; sie ermöglicht also eine Verringerung des für den
Rückmeldebetrieb erforderlichen Aufwandes an Übertragungskanälen. Gleichzeitig wird
eine eindeutige Fehlermeldung dadurch erreicht, daß bei einer Störung des übertragungskanals
sowohl die übertragung der Befehlsinfärmation als auch die der Quittungsinformation
gestört ist. Das bedeutet, daß entweder die Befehlsinformation als auch die Quittungsinformation
oder aber weder die Befehlsinformation noch die Quittungsinformation übertragen
wird, während der Fall, daß zwar die Befehlsinfonnation, nicht aber die Quittungsinformation
oder umgekehrt die Quittungsinformation, nicht aber die Befehlsinformation übertragen
wird, ausgeschlossen ist. Damit ist aber die absolute Betriebssicherheit des für
die übertragung der Quittungsinforination benutzten übertragungskanals und, hiermit
verbunden, die absolute Sicherheit in der überwachung des übertragungskanals erreicht,
in dem die Befehlsinformation übertragen wird.
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Es sei hier bemerkt, daß sich die Erfindung nicht auf die überwachung
gegen Störungen erstreckt, die etwa in den durch den Übertragungskanal verbundenen
Einrichtungen selbst auftreten; die überwachung gegen solche Störungen liegt vielmehr
außerhalb der gestellten Aufgabe. Wird daher vorausgesetzt, daß die zu überwachenden
Einrichtungen und die Überwachungseinrichtungen selbst störungsfrei arbeiten, so
zeigt ein Ausbleiben einer Quittungsinfonnation auf eine Befehlsinformation hin
an, daß der zwischen den beteiligten Einrichtungen verlaufende übertragungskanal
gestört ist, so daß die Befehlsinformation überhaupt nicht von der Sendeeinrichtung
zu der Empfangseinrichtung übertragen wird. Ein Ausbleiben der von dem in der Empfangseinrichtung
vorgesehenen Quittungsgeber abgegebenen Quittungsinformation trotz übertragung der
Befehlsinformation und Ausführung des Befehls durch die Empfangseinrichtung ist
unmöglich, d. h. ein fehlerhaftes Arbeiten der Schaltungsanordnung gemäß
der Erfindung und eine dadurch unter Umständen bewirkte fehlerhafte Beeinflussung
des Funktionsablaufes in den zu überwachenden Einrichtungen ist ausgeschlossen.
Auf der anderen Seite zeigt eine - durch die Überlagerung einer Quittungsinformation
über die Befehlsinformation in ein und demselben übertragungskanal - gegenüber
der Form bzw. Größe (Phase, Amplitude) einer wirkungslos gebliebenen Befehlsinformation
bewirkte Änderung der Form bzw. Größe dieser Befehlsinformation eindeutig an, daß
die Befehlsinformation von der Sendeeinrichtung zur Empfangseinrichtung übertragen
wurde und dort wirksam geworden ist. Ein fehlerhaftes Arbeiten der Schaltungsanordnung
gemäß der Erfindung, d. h. ein Auftreten einer Quittungsinformation und einer
hierdurch bewirkten Änderung der Form der Befehlsinformation, ohne daß die Befehlsinformation
überhaupt zur Empfangseinrichtung übermittelt und dort wirksam wurde, ist auch hier
ausgeschlossen.
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Für den übertragungskanal, in dem die Befehlsinformation und die Quittungsinformation
übertragen werden, kann eine individuelle übertragungsleitung vorgesehen sein. Weiterhin
kann selbstverständlich der übertragungskanal aber auch durch die Lage des Zeitabschnittes
bestimmt sein, in dem sowohl die Befehlsinformation als auch die Quittungsinformation
übertragen werden, wie dies in einem Zeitmultiplexsystem der Fall ist. Schließlich
ist es selbstverständhch auch möglich, daß der übertragungskanal durch die Lage
der Frequenz bestimmt ist, welche die sowohl die Befehlsinformation als auch die
Quittungsinformation tragende Signalspannung aufweist, wie dies in einem Frequenzmultiplexsystem
der Fall ist.
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An Hand der Zeichnungen Fig. 1 und 2 wird die Erfindung näher
beschrieben.
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In Fig. 1 ist eine Sendeeinrichtung S 1 dargestellt,
die über einen Übertragungskanal ü, der hier durch eine individuelle übertragungsleitung
üL gebildet wird, mit einer Empfangseinrichtung EI verbunden ist. Bei der
Enipf angseinrichtung handelt es sich dabei beispielsweise um ein Relais
A, das daraufhin überwacht wird, ob es auf eine ihm von der Sendeeinrichtung
S 1 her über die übertragungsleitung UL übermittelte Befehlsinformation hin
anzieht, in welchem Fall die Empfangseinrichtung eine Quittungsinformation abgibt
und somit ihr Ansprechen rückmeldet.
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Die Sendeeinrichtung S 1 weist einen Befehlsgeber B auf, mit
dessen Hilfe die Befehlsinformation abgegeben wird. Ein solcher Befehlsgeber, der
mit einer im folgenden kurz als Quelle U2 bezeichneten Signalpotentialquelle
U2 und einem Innenwiderstand Ri der Sendeeinrichtung Sl verbunden ist, kann
in einem begrenzten Schaltbereich verschiedene mögliche Schaltzustände aufweisen,
die kontinuierlich aneinandergrenzen. Ein derartiger Befehlsgeber kann beispielsweise
durch einen stufenlos veränderbaren Widerstand realisiert werden. Der Befehlsgeber
kann aber auch in einem begrenzten Schaltbereich mehrere mögliche diskrete Schaltzustände
aufweisen: ein derartiger Befehlsgeber ließe sich z. B. mit Hilfe eines in Stufen
veränderbaren Widerstandes realisieren. Schließlich kann es auch zweckmäßig sein,
daß der Befehlsgeber B nur zwei mögliche diskrete Schaltzustände aufweist. Ein solcher
BefehlsgeberB kann mit Hilfe eine Befehlsschalters b gebildet werden, wie
dies in Fig. 1 angedeutet ist. Mit der Betätigung des Befehlsschalters
b von seiner Ruhelage in seine Arbeitslage wird die Befehlsinformation abgegeben.
Dies kann entweder dadurch geschehen, daß der Befehlsschalter b geschlossen
wird, wodurch die Quelle U 2 über den Befehlsgeber B und den Innenwiderstand
Ri mit der übertragungsleitung üL verbunden wird. Die Befehlsinformation kann umgekehrt
aber auch durch Öffnen des Befehlssehalters b abgegeben werden. An Hand besonderer
Ausführungsbeispiele wird dies noch näher erläutert werden.
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Der von der Sendeeinrichtung S 1 abgegebenen und zu der Erapfangseinrichtung
E 1 übertragenen Befehlsinformation wird zur Quittung der Ausführung des
Befehls durch die Empfangseinrichtung E 1 eine von dieser Empfangseinrichtung
abgegebene Quittungsinformation
gemäß der Erfindung überlagert.
Die Quittungsinformation kann dadurch erzeugt werden, daß durch die Ausführung des
Befehls eine Änderung des Eingangswiderstandes der Empfangseinrichtung hervorgerufen
wird. Unter Eingangswiderstand der Empfangseinrichtung soll hier derjenige Widerstand
verstanden werden, der am Eingang der Empfangseinrichtung, in der in Fig.
1 dargestellten Schaltungsanordnung also an dem Eingang e
1, auftritt, d. h. der Widerstand, mit dem die übertragungsleitung
üL durch die Empfangseinrichtung EI abgeschlossen wird.
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Daneben ist es auch möglich, die Quittungsinformation dadurch zu erzeugen,
daß durch die Ausführung des Befehls eine Änderung der Ruhespannung der Empfangseinrichtung
hervorgerufen wird. Unter Ruhespannung der Einpfangseinrichtung soll hier diejenige
Spannung verstanden werden, die am Eingang der Ernpfangseinrichtung, in der in Fig.
1 dargestellten Schaltungsanordnung also am Eingangel, auftritt, wenn die
Empfangseinrichtung für sich allein, d. h. abgetrennt von dem Übertragungskanal
und der Sendeeinrichtung, betrachtet wird.
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Die Empfangseinrichtung kann zu dem Zweck der Veränderung des Eingangswiderstandes
und/oder der Ruhespannung einen Quittungsschalter aufweisen, der bei der Ausführung
des von der Sendeeinrichtung gegebenen Befehls durch Änderung seines Schaltzustandes
die Änderung des Eingangswiderstandes und/oder der Ruhespannung bewirkt. In der
Schaltungsanordnung nach Fig. 1 wird ein derartiger Quittungsschalter durch
dein Kontakt al des in der EmpfangseinrichtungE1 enthaltenen RelaisA gebildet. Das
Relais A ist auf der einen Seite an die übertragungsleitung UL angeschlossen
und auf der anderen Seite, mit einer Potentialquelle U3 verbunden. Wird der
Empfangseiwichtung E 1 eine Befehlsinformation übermittelt, was dadurch geschieht,
daß durch Schließen des Befehlsschalters b in dem BefehlsgeberB der SendeeinrichtungS1
das von der Quelle U2 gelieferte Signalpotential über den Innenwiderstand
Ri an die übertragungsleitung VL angeschaltet wird -, so spricht das Relais
A an, wobei sein Kontakt a 1 geschlossen wird. über diesen Kontakt
al, der auf der einen Seite über einen Widerstand Ra mit dem Eingang el der
Empfangseinrichtung EI und damit mit der übertragungsleitung üL verbunden
ist und auf der anderen Seite an eine Potentialquelle UO angeschlossen ist, verläuft
ein Haltestromkreis für das Relais A. Dadurch, daß mit der Ausführung des
Befehls, d. h. mit dem Ansprechen des Relais A, der Kontakt
a 1 geschlossen wird, wird die Potentialquelle UO mit dem Eingang el der
Empfangseinrichtung EI und damit mit der Übertragungsleitung üL verbunden.
Es sei angenommen, daß der Widerstand Ra den Widerstandswert Null hat, so daß der
Kontakt a 1 auf der einen Seite also unmittelbar mit dem Eingang ei der Empfangseinrichtung
verbunden ist. Mit dem Schließen des Kontaktes al wird dann das von der Potentialquelle
UO abgegebene Potential unmittelbar an dem Eingang el der Empfangseinrichtung
EI auftreten, während im Ruhezustand, d. h. vor Abgabe der Befehlsinformation
durch die Sendeeinrichtung Sl, am Eingang e 1 der Empfangseinrichtung
E 1 das von der Potentialquelle U3 abgegebene Potential geherrscht
hat. Durch das Ansprechen des Relais A
auf einen Befehl hin wird somit eine
Änderung der Ruhespannung der Empfangseinrichtung E 1 hervorgerufen, durch
die die Quittungsinformation erzeugt wird.
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Die Quittungsinformation besteht bei der in Fig. 1
dargestellten
Schaltungsanordnung, bei der die Befehlsinformation und die Quittungsinformation
in Form von Gleichspannungen übertragen werden, in einer sich an dem Eingangswiderstand
der Sendeeinrichtung Sl auswirkenden Änderung der Amplitude des die Befehlsinformation
tragenden Signals. Der Eingangswiderstand der Sendeeinrichtung ist derjenige Widerstand,
mit dem die übertragungsleitung üL an dem Eingangs 1 der Sendeeinrichtung
Sl abgeschlossen ist. Während bei der Abgabe der Befehlsinformation durch Schließen
des Befehlsschalters b das von der Quelle U2 gelieferte Signalpotential
über den Innenwiderstand Ri an den Eingang,sl der SendeeinrichtungS1 angeschaltet
wird und hier somit ein durch die QuelleU2 und den InnenwiderstandRi der SendeeinrichtungS1
sowie die Potentialquelle U3 und das Relais A der EmpfangseinrichtungE1
bestimmtes Potential herrscht, das die - zunächst - noch wirkungslos
bleibende Befehlsinformation trägt, tritt bei einer überlagerung der Quittungsinformation
über die Befehlsinformation bei bzw. nach der Ausführung des Befehls eine Potentialänderung
an dem Eingang sl der SendeeinrichtungS1 auf, da nunmehr unmittelüber den Quittungskontakt
a 1 des in der Empfangseinrichtung EI befindlichen Relais
A das von der Potentialquelle UO abgegebene Potential an die übertragungsleitungüL
und damit an den Eingang sl der SendeeinrichtungS1 angeschalterist.
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Werden die Befehlsinformationen und die Quittungsinformationen nicht
in Form von Gleichspannungspotentialen, sondern in Form von Wechselspannungen übertragen,
so kann die Quittungsinformation auch in einer sich an dem Eingangswiderstand der
Sendeeinrichtung auswirkenden Änderung der Phasenlage des die Befehlsinformation
tragenden Signals bestehen. Ein solche Änderung der Phasenlage kann im Gegensatz
zu der Amplitudenänderung, die durch eine Änderung des reellen Eingangswiderstandes
der Empfangseinrichtung erzeugt wird, durch eine Änderung des komplexen Eingangswiderstandes
der Empfangseinrichtung erzeugt werden. Die Änderung der Amplitude bzw. der Phasenlage
kann dabei proportional der ursprünglichen Amplitude bzw. Phasenlage des die Befehlsinformation
tragenden Signalpotentials sein; es ist aber auch möglich, daß die Änderung von
diesen Größen unabhängig ist, so daß nur das Vorliegen einer Änderung an sich die
Ausführung eines Befehls durch die Empfangseinrichtung anzeigt.
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Zur Auswertung des Unterschiedes zwischen der unveränderten Form der
zunächst wirkungslos gebliebenen Befehlsinformation und der in der soeben beschriebenen
Weise durch überlagerung der Quittungsinformation veränderten Form der Wirkung ausübenden
bzw. wirksam gewordenen Befehlsinformation ist auf Seiten der Sendeeinrichtung SI
ein Quittungsempfänger QE vorgesehen. Damit der Quittungsempfänger QE einen solchen
Formunterschied feststellen kann, muß ihm ein Vergleichssignal zugeführt werden.
Ein solches Vergleichssignal kann einmal von einer dem Quittungsempfänger eigenen
Vergleichsspannungsquelle erzeugt werden; es kann zum anderen durch diejenige Signalpotentialquelle
geliefert
werden, welche das die Befehlsinformation tragende Signalpotential erzeugL Die erste
Möglichkeit zeigt die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung, bei der
ein Vergleichssignal für den auf Seiten der Sendeeinrichtung Sl befindlichen Quittungsempfänger
QE durch eine eigene Vergleichsspannungsquelle Ul erzeugt wird. Die andere Möglichkeit
wird aus Fig. 2 ersichtlich, die eine Schaltungsanordnung darstellt, die eine über
einen übertragungskanal ü mit der Empfangseinrichtung E2 verbundene
Sendeeinrichtung S2 enthält, wobei der übertragungskanal ü wiederum
durch eine individuelle übertragungsleitung üL gebildet wird. Bei der EmpfangseinrichtungE2
handelt es sich um ein Relais A mit einer Ansprechwicklung A' und
einer AbwurfwirkungA", das daraufhin überwacht wird, ob es auf eine ihm von der
Sendeeinrichtung S2
her über die üb#ertragungsleitung üL übermittelte Befehlsinformation
hin abfällt. In diesem Fall wird durch öffnen des Relaiskontaktesa2 eine Änderung
des Eingangswiderstandes der Empfangseinrichtung E2 hervorgerufen und damit
eine Quittungsinformation erzeugt. Bei der in Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung
liefert die der Quelle U2 gemäß Fig. 1 entsprechende Signalpotentialquelle
UO der Sendeeinrichtung S2, welche das die Befehlsinformation tragende Signalpotential
erzeugt, gleichzeitig auch das Vergleichssignal für den Quittungsempfän-ger
QE. Dieses Vergleichssignal wird dem Quittungsempfänger an seinem Eingang v zugeführt.
Ebenso wie in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 ist in der nach Fig. 2
der Eingang q des Quittungsempfängers QE mit dem Eingang s2 der Sendeeinrichtung
S2
und damit mit der Übertragungsleitung üL verbunden, wobei jetzt der Eingangswiderstand
des Quittungsempfängers, d. h. derjenige Widerstand, den der Quittungsempfänger
zwischen seinen beiden Eingängen v und q bietet, in Reihe zu dem Innenwiderstand
Ri der Sendeeinrichtung S2 liegt. Gegebenenfalls kann der InnenwiderstandRi
auch völlig durch den Eingangswiderstand des Quittungsempfängers QE er-
setzt
werden.
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Besteht dieQuittungsinformation ineinerÄnderung der Phasenlage des
die Befehlsinformation tragenden Signalpotentials, so kann zur Auswertung des Unterschiedes
zwischen den Formen der wirkungslos gebliebenen und der wirksam gewordenen Befehlsinformation
beispielsweise eine Phasenbrücke be-
kannter Art verwendet werden, während
in dem Fall, daß die Quittungsinformation in einer Änderung der Amplitude des die
Befehlsinformation tragenden Signalpotentials besteht, zur Auswertung des Amplitudenunterschiedes
der Befehlsinformation ein mit einer Amplitudenschwelle behaftetes Schaltmittel
benutzt werden kann.
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Der Quittungsempfänger QE muß, wie dies in Fig. 1 und 2 angedeutet
ist, einen Schalter enthalten, der bei Empfang der Quittungsinformation von seinem
einen bestimmten Schaltzustand in seinen anderen bestimmten Schaltzustand übergeht.
Dieser Schalter kann als Ansprechschwellenschalter ausgebildet sein, für den das
Vergleichssignal eine Ansprechschwelle festlegt, die bei Empfang der Quittungsinformation
überschritten wird. Als mit einer Ansprechschwelle behafteter Schalter in dem auf
Seiten der Sendeeinrichtung befindlichen Quittungsempfänger kann vorteilhaft ein
Transistor TQ benutzt werden, wie dies in den in Fig. 3 bis 6 dargestellten
Schaltungsanordnungen der Fall ist. Ein solcher Transistor TQ ist mit seiner einen
Eingangselektrode an die übertragungsleitung und mit seiner anderen Eingangselektrode
an die Vergleichssspannungsquelle angeschlossen. An der Ausgangselektrode des Transistors
tritt bei einer überlagerung der Ouittungsinformation über die Befehlsinformation
eine bestimmte Zustandsänderung ein.
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Der Quittungsempfänger QE spricht jedoch nur dann an, wenn nach Abgabe
der Befehlsinformation durch die Sendeeinrichtung S 1 bzw. S 2 der
Befehlsinfonnation im gleichen übertragungskanal ü zur Quittung der Ausführung
des Befehls eine von der Empfangseinrichtung E 1 bzw. E 2 abgegebene
Quittungsinformation überlagert wird, wobei der Quittungsempfänger QE den Unterschied
zwischen der - zunächst - unveränderten Form der - zunächst
- wirkungslos gebliebenen Befehlsinformation und der durch die überlagerung
der Quittungsinformation veränderten Form der wirksam gewordenen Befehlsinformation
auswertet. Wie oben bereits ausgeführt wurde, gewährt die Schaltungsanordnung gemäß
der Erfindung dadurch, daß die Quittungsinformation der Befehlsinforination in dem
gleichen übertragungskanal überlagert wird, eine absolute Sicherheit in der überwachung
des übertragungskanals hinsichtlich der in diesem Kanal auftretenden Störungen.
An Hand von Fig. 3 bis 6, in denen einzelne Ausführungsbeispiele für
eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung dargestellt sind, soll dies noch näher
erläutert werden.
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In Fig. 3 ist eine spezielle Ausführungsfonn der Schaltungsanordnung
nach Fig. 1 dargestellt. In dieser Schaltungsanordnung wird ein über eine
individuelle übertragungsleitung üL mit einer Sendeeinrichtung verbundenes Empfangsrelais
A daraufhin überwacht, ob es auf eine ihm von der Sendeeinrichtung übermittelte
Befehlsinforination hin anzieht. Mit seiner der übertragungsleitung üL abgewendeten
Seite liegt das Relais an einer eine Speisespannung -U3 von beispielsweise
-24Volt abgebenden Spannungsquelle; diese Speisespannung - U 3 bildet
zunächst dieRuhespannung derEmpfangseinrichtung. Die Sendeeinrichtung weist einen
Befehlsschalterb auf, der in Reihe mit dem InnenwiderstandRi zwischen einer ein
Signalpotential -U2 von beispielsweise -6 Volt abgebenden Signalpotentialquelle
und der übertragungsleitung üL liegt. Der Befehlsschalterb kann beispielsweise durch
den Kontakt eines Relais oder mit Hilfe eines als Schalter ausgebildeten Transistors
realisiert werden. Auf der Seite der Sendeeinrichtung ist an die übertragungsleitung
ÜL weiterhin die Emitterelektrode eines als Schalter des Quittungsempfängers dienenden
Transistors TQ angeschlossen. Die Basiselektrode des Transistors ist über einen
Widerstand Rb mit einer eine Vergleichsspannung - U 1 von beispielsweise
- 2 Volt abgebenden Vergleichsspannungsquelle verbunden-, an die Kollektorelektrode
ist über einen Widerstand Rc eine Speisespannung - U3 von beispielsweise
- 24 Volt angeschaltet. Der Transistor TQ ist zunächst gesperrt, da an seiner
Emitterelektrode von der Übertragungsleitung üL her die gegenüber der als Basisvorspannung
wirkenden Vergleichsspannung - U 1 niedrigere Speisespannung
- U 3 anliegt. An der mit der Kollektorelektrode verbundenen Ausgangsklemme
Q tritt dabei die Speisespannung - U3 auf. Es wird jetzt der Befehlssehalter
b geschlossen und damit die
Befehlsinformation für das Empfangslelais
A abgegeben.
-
Ist der übertragungskanal nicht gestört, d. h., ist die übertragungsleitung
üL nicht unterbrochen, so wird durch den Strom, der in dem von der Signalpotentialquelle
- U 2 über den Befehlsschalter b, den Innenwiderstand Ri, die
Übertragungsleitung üL und die RelaiswicklungA zu der Speisespannungsquelle
-U3 verlaufenden Stromkreis fließt, das Relais A
erregt und zieht an.
Dabei wird sein in seinem Haltestromkreis liegender Kontakt a geschlossen, wodurch
Erdpotential unmittelbar an die übertragungsleitung angeschaltet wird. Während der
Transistor TQ beim Schließen des Befehlsschalters b gesperrt bleibt, wird
er nun durch das über die übertragungsleitung üL an seine Emitterelektrode angeschaltete
Erdpotential in den leitenden Zustand umgesteuert. Das Erdpotential ist eine durch
die Ausführung des Befehls hervorgerufene Änderung der Ruhespannung der Empfangseinrichtung.
Diese Zustandsänderung äußert sich in einem an der Ausaangsklemme Q auftretenden
positiven Spannungssprung. DieserSpannungssprung zeigt also an, daß die Befehlsinformation
zum Empfangsrelais A übertragen worden ist und daß der Befehl durch das Relais
ausgeführt worden ist, Ist dagegen der übertragungskanal gestört, d. h.,
ist die übertragungsleitung ÜL unterbrochen, so kann weder die Befehlsinformation
noch die Ouittungsinformation übertragen werden-, nach Abgabe der Befehlsinformation
durch Schließen des Befehlsschalters b tritt daher an dem Ausgang
Q kein positiver Spannungssprung auf. Das Ausbleiben dieses Spannungssprungs
auf einen gegebenen Befehl, d. h. auf das Schließen des Befehlsschalters
b, zeigt an, daß die Befehlsinformation und auch die Ouittungsinformation
durch die Übertragungsleitung üL überhaupt nicht übertragen werden. Dagegen ist
es nicht möglich, daß infolge einer Störung in dem Übertragungskanal nur die Befehlsinformation,
aber nicht die dieser Befehlsinformation überlagerte Ouittungsinformation übertragen
wird; vielmehr zeigt ein Ausbleiben der Quittung eindeutig an, daß schon der Befehl
überhaupt nicht von dem Befehlsgeber zu dem Empfangsrelais übermittelt worden ist,
es sei denn, die Übertragungsleitung würde sofort nach übertragung der Befehlsinformation
im Augenblick des Durchziehens des Ernpfangsrelais unterbrochen. Dieser Sonderfall
ist aber wegen der Kürze der Gefahrzeit unbeachtlich und vernachlässigbar.
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In der in Fig. 4 dargestellten Schaltungsanordnung wird zur Lieferung
der Vergleichsspannung dieselbe Quelle U1/2 benutzt, die auch das die Befehlsinformation
tragende Signalpotential liefert. Der Transistor TQ ist hier mit seiner Basiselektrode
an die Übertragungsleitung üL angeschlossen, während die Emitterelektrode über den
Befehlsschalter b mit der eine Spannung von beispielsweise - 2 Volt
abgebenden Quelle U1/2 verbunden wird. Im übrigen zeigt die Schaltungsanordnung
den gleichen Aufbau wie die Schaltungsanordnung nach Fig. 3. Der Transistor
TQ befindet sich wiederum zunächst im Sperrzustand. Wird der Befehlssehalter
b geschlossen und damit die Befehlsinforination abgegeben, so wird der Transistor
leitend, wobei ein positiver Spannungssprung von dem Wert der Speisespannung
(- U3) auf den Wert der Vergleichsspannung bzw. des Signalpotentials (-U1/2)
an dem Ausgang Q der Schaltungsanordnung auftritt. Ist der übertragungskanal nicht
gestört, so zieht das Relais A auf das Schließen des Befehlsschalters
b
hin an, wobei über den Kontakt a wiederum Erdpolential an die übertragungsleitung
üL angeschalt2t wird. Hierdurch geht der Transistor TQ von dem leitenden Zustand
in den Sperrzustand über, was sich an der Ausgangsklemme in einem negativen Sp3-nnungssprung
äußert. Dadurch, daß ein solcher ne--ativer Spannungssprung in Koinzidenz mit gesch!osse-Z,
el nem Befehlsschalter b auftritt, wird angezeigt, daß die Befehisinformation
zu dem Empfangsrelais A
übertragen worden ist, und daß das Relais den Befehl
ausgeführt hat. Auch bei dieser Schaltungsanordnuig ist es nicht möglich, daß infolge
einer Störung in dem übertragungskanal nur die Befehlsinformation, nicht aber die
Ouittungsinformation oder umgekehrt nur die Quittungsinformation übertragen wird.
Ist z, B. die übertragungsleitung VL unterbrochen, so werden sowohl die Befehisinformation
als auch eine Quittunasinformation nicht übertragen, was sich dann darin äußert,
daß an dem Ausgang Q kein negativer Spannungssprung auftritt, obwohl der
Befehlsschalter b geschlossen ist.
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Während bei den in Fig. 3 und 4 dargestellten Schaltungsanordnungen
die Quittungsinformation im wesentlichen durch eine durch die Ausführung des von
der Sendeeinrichtung abgegebenen Befehls durch das EmpfangsreIais hervorgerufene
Änderung der Ruhespannung der Empfangseinrichtung erzeugt wird, wird die Quittungsinformation
in den in Fig. 5
und 6 gezeigten Schaltungsanordnungen im wesentlichen
durch eine Änderung des Einganggswiderstandes der Empfangseinrichtung erzeugt. In
diesen beiden letzteren Schaltungsanordnungen wird ein Relais A daraufhin
überwacht, ob es auf eine ihm über eine individuelle übertragungsleitung üL übermittelte
Befehlsinformation hin abfällt. Das Relais A weist eine AnzugswicklungA'
auf, die in einem besonderen Stromkreis liegt, der in hier nicht weiter interessierender
Weise vorübergehend geschlossen werden mag' so daß das Relais anzieht. Neben einer
solchen Anzugswicklung A' weist das Relais A in der Schaltungsanordnung
nach Fig. 5 eine Haltewicklung A"
auf, die auf der einen Seite
an einer eine Speisespannung - U 3 von beispielsweise - 24
Volt liefernden Speisespannungsquelle liegt und auf der anderen Seite über einen
eigenen Arbeitskontakt a mit der übertragungsleitung UL verbunden ist, über die
der durch den Arbeitskontakt a geschlossene Haltestromkreis für das Relais
A verläuft. über diese Übertragungsleitung üL wird dem Relais von der Sendeeinrichtung
her der Befehl zum Abfallen gegeben, Dies geschieht dadurch., daß der Befehlsschalter
b
Cle,öffnet wird, über den der Haltestromkreis verläuft. Durch diese Abgabe
der Befehlsinformation wird der Transistor TQ leitend, dessen Basiselektrode über
einen Vorwiderstand Rv mit der übertragungsleitung üL und über einen Basiswiderstand
Rb mit Erdpotential verbunden ist und dessen Emitterelektrode an einer die Vergleichsspannung
- U 1 von beispielsweise -2 Volt abgebenden Vergleichsspannungsquelle
liegt. An der mit der Kollektorelektrode des Transistors TQ verbundenen Ausgangsklemme
Q tritt dabei ein positiver Spannungssprung von dem Wert der Speisespannung
- U3 auf den Wert der Vergleichsspannung - U 1 auf. Der Vorwiderstand
Rv ist dabei so groß zu wählen, daß der über ihn fließende Strom zu gering ist,
um das Relais A im Ansprechzustand
halten zu können. Wenn
daher das Relais A in Ausführung des ihm von der Sendeeinrichtung übermittelten
Befehls abfällt, so öffnet es dabei seinen Kontakt a, womit der Eingangswiderstand
der Empfangseinrichtung praktisch unendlich hoch wird. Die hierdurch bewirkte Herabsetzung
des Spannungsabfalls an dem Innenwiderstand Ri der Sendeeinrichtung auf den Wert
Null führt dazu, daß nunmehr Erdpotential an der Basiselektrode des Transistors
TQ auftritt, so daß der Transistor von dem leitenden Zustand in den Spe-rrzustand
übergeht. Diese Zustandsänderung äußert sich in einem Spannungssprung von dem Wert
der Vergleichsspannung - U 1 auf den Wert der Speisespannung
- U 3. Dieser Spannungssprung zeigt an, daß die Befehlsinformation
von der Sendeeinrichtung zur Empfangseinrichtung übertragen und der Befehl durch
die Empfangseinrichtung ausgeführt worden ist.
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In der in Fig. 6 dargestellten Schaltungsanordnung weist das
Empfangsrelais eine Abwurfwicklung A"
auf, die in Reihe mit einem eigenen
Arbeitskontakt a zwischen der übertragungsleitung üL und einer die Speisespannung
- U 3 abgebenden Speisespannungsquelle liegt. Auf Seiten der Sendeeinrichtung
ist die Basiselektrode des Transistors TQ an die übertragungsleitung üL angeschlossen,
während die, Emitterelektrode über den Befehlsschalter b mit Erdpotential
verbunden wird. Die Kollektorelektrode liegt wiederum über einen Widerstand Rc an
der die Speisespannung - U3 abgebenden Speisespannungsquelle. Es sei angenommen,
daß das Relais A bereits in hier nicht interessierender Weise durch vorübergehendes
Schließen des Kontaktes k erregt worden ist und sich über seinen Kontakt
d selbst hält. Gleichzeitig ist auch der Kontakt a geschlossen. Wird nun
auf Seiten der Sendeeinrichtung der Befehlsschalter b geschlossen, so wird
über den Transistor TQ ein Stromkreis für die dabei gegensinnig zu der Haltewicklung
A' erregte Abwurfwicklung A" geschlossen. Das Relais A wird
dadurch zum Abfallen gebracht, wobei der Kontakt a geöffnet wird. Der Transistor
TQ, der bei Abgabe der Befehlsinformation durch Schließen des Befehlsschalters
b
leitend wurde, wobei an der mit dem Kollektor des Transistors verbundenen
Ausgangsklemme Q ein positiver Spannungssprung auftrat, geht dadurch vom
leitenden Zustand in den Sperrzustand üb er. An der
Ausgangsklemme
Q tritt dabei ein negativer Spannungssprung auf, der in Koinzidenz mit dem
geschlossenen Zustand des Befehlsschalters b anzeigte daß die Befehlsinformation
zum Empfangsrelais übertragen worden ist und daß der Befehl ausgeführt wurde. Auch
bei der in Fig. 6 dargestellten Schaltungsanordnung ist es ebensowenig wie
bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 5 möglich, daß infolge einer Störung
in dem übertragungskanal nur die Befehlsinformation, nicht aber die Quittungsinformation
übertragen wird. Vielmehr wird, wenn der übertragungskanal gestört ist, weder die
Befehlsinformationnoch die Quittungsinform- ation übertragen. Somit wird also auch
hier verhindert, daß eine für die Empfangseinrichtung bestimmte Befehlsinformation
zwar übermittelt wird und der Befehl von der Empfangseinrichtung ausgeführt wird,
daß aber eine Rückmeldung hierüber infolge einer Störung des übertragungskanals
unterbleibt.
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Für den Betrieb einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung kann
es erforderlich sein, vor der Ab-
gabe der Befehlsinformation zunächst festzustellen,
in welchem Betriebszustand sich die Empfangseinrichtung befindet. Nach einer Weiterbildung
der Erfindung kann eine vor Abgabe der Befehlsinformation durch die Sendeeinrichtung
von der Empfangseinrichtung abgegebene Information über den Betriebszustand der
Empfangseinrichtung in dem gleichen übertragungskanal wie die Befehlsinformation
und die Quittungsinformation übertragen werden. Eine derartige der Übermittlung
der Befehlsinformation vorangehende Übertragung einer Information -über den Betriebszustand
der Empfangseinrichtung gestattet es einmal, daß einer Empfangseinrichtung von vornherein
nur ein solcher Befehl übermittelt wird, der durch die Empfangseinrichtung auch
tatsächlich noch ausgeführt werden kann. Zum anderen wird, wenn die Befehlsinformation
in jedem Fall zu der Empfangseinrichtung übermittelt wird, gegebenenfalls verhindert,
daß ein Ausbleiben der Quittungsinformation fälschlich auf eine Störung in dem Übertragungskanal
zurückgeführt wird, während es tatsächlich seine Ursache darin hat, daß sich die
Empfangseinrichtung bereits vor Abgabe der Befehlsinformation in demjenigen Betriebszustand
befindet, in welchem sie sonst durch die Ausführung des Befehls gelangen würde.
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Zur Auswertung der Information über den Betriebszustand der Empfangseinrichtung
kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sendeseitig mindestens eine bistabile
Kippschaltung angeordnet sein, deren Betriebszustand durch den Betriebszustand der
Empfangseinrichtung bestimmt wird, den diese in demjenigen Zeitpunkt einnimmt, in
dem die Sendeeinrichtung mittels eines Schalters mit der zu der Empfangseinrichtung
führenden übertragungsleitung verbunden wird. Die Abgabe einer Befehlsinformation
durch die Sendeeinrichtung kann dann von dem Betriebszustand einer solchen Kippschaltung
und damit von dem Betriebszustand. der Empfangseinrichtung abhängig gemacht werden.
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Eine geeignete Schaltungsanordnung ist in Fig. 7
dargestellt.
In dieser Schaltungsanordnung wird das Empfangsrelais A, das daraufhin überprüft
wird, ob es auf eine ihm übermittelte Befehlsinformafion hin anzieht, über die übertragungsleitung
UL und den vorerwähnten Schalter LS mit dem Eingang s der Sendeeinrichtung
verbunden. Die Sendeeinrichtung weist einen als Befehlsschalter benutzten Transistor
TB auf, der über seine Basiselektrode gesteuert wird und im leitenden Zustand
Erdpotential über seine Ernitter-Kollektor-Strecke, den Innenwiderstand Ri sowie
einen Entkoppelrichtleiter RI an den Eingang s
der Sendeeinrichtung anschaltet.
Auf Seiten der Sendeeinrichtung ist weiterhin, wie dies bereits oben beschrieben
wurde, ein Transistor TQ angeordnet, mit dessen Hilfe der Form- bzw. Größenunterschied
zwischeu der wirkungslos gebliebenen und der wirksamgewordenen Befehlsinformation
ausgewertet wird. Schließlich ist an den Eingangs der Sendeeinrichtung ein
aus den beiden Widerständen W und R bestehender Spannungsteiler angeschaltet, der
an einer Speisespannung von beispielsweise - 12 Volt liegt und an dessen
Ab-riff zwei bistabile Kippschaltungen K 1 und K2 angeschaltet sind. Jede
der beiden Kippschaltungen K 1 bzw. K 2 weist einen ersten Transistor T
11
bzw. T12 auf, von denen der eine vom pnp-Typ und der andere vom
npn-Typ ist. Mit ihrer Basiselektrode sind die beiden Transistoren an den Mittelabgriff
t des ohmschen Spannungsteilers W, R angeschlossen, während ihre Ernitterelektrode
an einer Vorspannung von
beispielsweise - 14 bzw.
- 10 Volt liegt. Die Kollektorelektrode eines jeden Transistors T
11 bzw. T 12 ist über jeweils einen aus zwei Widerständen R 11 und
R 21 bzw. R 12 und R 22 bestehenden Spannungsteiler mit einer Speisespannung
von beispielsweise -30
bzw. +4 Volt verbunden. An den Abgriff eines jeden
Spannungsteilers ist die Basiselektrode eines zweiten Transistors T21 bzw. T22 angeschlossen.
Diese zweiten Transistoren sind gegenüber den zugehörigen ersten Transistoren von
entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp. Die Emitterelektrode des npn-Transistors T21
liegt an einer Speisespannung von beispielsweise - 24 Volt, die Emitterelektrode
des pnp-Transistors T22 liegt an Erdpotential. Umgekehrt ist die Kollektorelektrode
des Transistors T21 über einen Widerstand R31 mit Erdpotential verbunden, während
die des Transistors T22 über den Widerstand R32 an - 24 Volt liegt. Von den
Ausgängen Z 1 und Z 2 der beiden Kippschaltungen K 1 und K 2 verlaufen
Rückführungswege über je einen Richtleiter R111 bzw. R112 zu einem gemeinsamen
Rückführungs- oder Abgriffspunkt r des aus den Widerständen W und R bestehenden
Spannungsteilers, wobei zwischen dem gemeinsamen Rückführuna unkt r und dem Mittelab-CSP
griff t, an den die Basiselektroden der beiden Transistoren Tll und T12 angeschlossen
sind, ein normalerweise geschlossener Rückstellschalter RS liegt. Über einen Steuerkontakt
T und einen Widerstand Re ist der Ausgang Z l der Kippschaltung Kl mit der Steuerelektrode
des als Befehlsschalter dienenden Transistors TB der Sendeeinrichtung verbunden.
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Die Schaltungsanordnung arbeitet in folgender Weise: Im Ausgangszustand,
d. h. solange der Schalter LS geöffnet ist, befinden sich die beiden Kippschaltungen
Kl und K2 im Ruhezustand, d. h. sämtliche vier Transistoren Tll, T12, T21
und T22 sind nichtleitend. Wird nun der Schalter LS geschlossen und damit der Eingangs
der Sendeeinrichtung über die C
Übertragungsleitunor üL mit dem an einer Speise-C
spannung von - 24 Volt liegenden Ernpfangsrelais A
verbunden, so wird
in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Relais eine derKippschaltungenK1 und
K2 in den Arbeitszustand gesteuert.
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Es sei angenommen, daß das RelaisA zunächst nicht erregt sei, der
Kontakta also geöffnet ist. An dem Mittelabgriff t des ohmschen Spannungsteilers
W, R liegt dann eine solche Spannung daß der C t,3 Transistor TII
der Kippschaltung KI in den leitenden Zustand gesteuert wird, während der Transistor
T12 der Kippschaltung K2 im Sperrzustand verbleibt. Dabei sind die beiden Widerstände
W und R des ohmschen Spannungsteilers so gewählt, daß der durch sie hindurchfließende
Strom zu gering ist, um das RelaisA zum Ansprechen zu bringen. Zugleich mit dem
Transistor TI1 wird auch der Transistor T21 der Kippschaltung KI leitend, so daß
am Ausgang ZI die den Arbeitszustand der Kippschaltung K 1 und damit
den Ruhezustand des Empfangsrelais A
C
anzeigende Spannung von -24Volt
auftritt. Diese i Spannung wird über den Richtleiter RII1 zu dem Rückführungspunkt
r und weiter über den Rückstellschalter RS zu dem Mittelabgriff t zurückgeführt,
so daß die Kippschaltung Kl sich selbst im Arbeitszustand hält.
-
Wird nun der Steuerkontakt T geschlossen, so wird die an dem Ausgang
Zl der Kippschaltung Kl herrschende Spannung an den auf der anderen Seite an +4
Volt liegenden Spannungsteiler Re, Rd angeschaltet, mit dessen Abgriff die
Basiselektrode des als Befehlsschalter dienenden Transistors TB verbunden ist. Der
Transistor TB wird dadurch leitend, womit die Befehlsinformation abgegeben wird.
Dabei wird über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors TB, über den
Widerstand Ri, den Richtleiter RI, die übertragungsleitung UL und die Wicklung des
Empfangsrelals A ein Stromkreis geschlossen, in dem nunmehr ein das Anziehen
des Relais A bewirkender Strom fließt. Mit dem Anziehen des Relais
A
wird dessen Kontakt a geschlossen, wodurch unmittelbar Erdpotential an die
übertragungsleitung ÜL angeschaltet wird. Damit wird ein weiteres Fließen eines
Stroms über den Richtleiter Rl verhindert, so daß an dem Emitter des Transistors
TQ nunmehr annähernd Erdpotential auftritt. Der Transistor TQ, der
bisher
im Sperrzustand geblieben war, gelangt damit in den leitenden Zustand, wobei an
dem Quittungsausgang Q der Schaltungsanordnung nach Fig.
7 ein positiver Spannungssprung auftritt, der also anzeigt, daß das Relais
A auf die ihm übermittelte Befehlsinformation hin angesprochen hat. Eine
Rückstellung der im Arbeitszustand befindlichen KippschaltungK1 im Augenblick des
Ansprechens des Relais A wird durch den entkoppelnden Widerstand W des Spannungsteilers
verhindert; die Rückstellung der Kippschaltung in den Ruhezustand kann gegebenenfalls
durch öffnen des Rückstellschalters RS bewirkt werden. Wie die Betätigung des Rückstellschalters
RS sowie des Steuerkontaktes T und des Schalters LS ausgelöst wird, soll hier nicht
weiter verfolgt werden, da dies zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich
ist.
-
An dieser Stelle sei erwähnt, daß der durch die Induktivität des Relais
A bedingte exponentielle Anstieg des Stromes in der Relaiswicklung nach dem
Leitendwerden des Transistors TB im ersten Augenblick bereits zu einem kurzzeitigen
Auftreten des Erdpotentials an dem Emitter des Transistors TQ und damit zu einem
Leitendwerden dieses Transistors führen könnte. Eine solche vorzeitige Ouittungsmeldung
wird jedoch in der Schaltungsanordnung nach Fig. 7 durch die Wirkung eines
Kondensators C
verhindert, der zwischen der Basiselektrode des Transistors
TO und dem Verbindungspunkt des Widerstandes I mit dem als Befehlsschalter verwendeten
Transistor TB liegt und der die zwischen diesen beiden Schaltungspunkten bestehende
Potentialdifferenz im ersten Augenblick nach dem Leitendwerden des als Befehlsschalter
verwendeten Transistor TB aufrechterhält, so daß der Transistor TQ gesperrt bleibt.
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Ist das Relais A bereits beim Schließen des Schalters LS erregt,
der Kontakt a also geschlossen, so herrscht an dem Mittelabgriff t des ohmschen
Spannungsteilers W, R unter dem Einfluß des unmittelbar an die übertragungsleitung
OL angeschalteten Erdpotentials eine solche Spannung, daß der Transistor T12 der
Kippschaltung K2 in den leitenden Zustand gesteuert wird, während der Transistor
Tll der Kippschaltung Kl im Sperrzustand verbleibt. Analog zu den obigen Ausführungen
gelangt nunmehr also die Kippschaltung K 2 in den Arbeitszustand, während die Kippschaltung
Kl im Ruhezustand verbleibt, so daß weiterhin an ihrem Ausgang Zl Erdpotential herrscht.
-
Wird jetzt der Steuerkontakt T geschlossen, so verbleibt daher
der als Befehlsschalter dienende Transistor
TB im Sperrzustand.
Es wird also in dem Fall, daß das Empfangsrelais A sich bereits in dem Ansprechzustand
befindet, in den es sonst erst durch die Ausführung des Befehls gelangen würde,
durch die Sendeeinrichtung überhaupt keine Befehlsinformation abgegeben.