DE1184250B

DE1184250B - Monitoring device for a pulse frequency remote measuring system

Info

Publication number: DE1184250B
Application number: DES87149A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Guenzel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-09-06
Filing date: 1963-09-06
Publication date: 1964-12-23

Description

Überwachungseinrichtung für eine Impulsfrequenz-Fernmeßanlage Die Erfindung betrifft eine überwachungseinrichtung für Impulsfrequenz-Fernmeßanlagen, bei der an der Empfangsstelle das gleichgerichtete Signal einem Melderelais mit Abfallverzögerung zugeführt wird.Monitoring device for a pulse frequency telemetering system The invention relates to a monitoring device for pulse frequency telemetry systems, at the receiving point the rectified signal with a signal relay Drop-out delay is supplied.

Eine derartige Überwachungseinrichtung ist bekannt. Bei der bekannten Anordnung ist das Melderelais am Empfängereingang angeschlossen und signalisiert den Ausfall des über die Fernleitung ankommenden Impulssignals. Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß Defekte im Empfänger selbst nicht erfaßt werden.Such a monitoring device is known. With the well-known Arrangement, the signal relay is connected to the receiver input and signaled the failure of the pulse signal arriving via the trunk line. This known arrangement has the disadvantage that defects in the receiver itself are not detected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungseinrichtung zu schaffen, die neben dem Ausfall der Impulsfrequenz (Kanaldefekt) oder Unterschreitung einer vorgegebenen Frequenz auch Störungen im Empfänger sowie den Ausfall der Versorgungsspannung für den Empfänger mit möglichst geringer Verzögerung zu melden imstande ist. Da derartige Fernmeßaniagen beispielsweise auch zur Regelung in Stromnetzen verwendet werden, kommt der Kontrolle eine besondere Bedeutung zu.The invention is based on the object of a monitoring device to create, in addition to the failure of the pulse frequency (channel defect) or undershooting a given frequency also disturbances in the receiver as well as the failure of the supply voltage is able to report to the recipient with the least possible delay. There Such Fernmeßaniagen used, for example, for regulation in power networks control is of particular importance.

'Üblicherweise wird zur Übertragung von Meßwerten oder auch Regelbefehlen mit dem Impulsfrequenzverfahren der Frequenzbereich von 5...15Imp/s benutzt. Der Meßwert wird als Frequenz übertragen und am Empfangsort durch den Empfänger wieder in e_ inen proportionalen Strom umgesetzt.'Usually for the transmission of measured values or also control commands The frequency range of 5 ... 15Imp / s is used with the pulse frequency method. Of the The measured value is transmitted as a frequency and again at the receiving location by the receiver converted into a proportional current.

Eine bekannte Möglichkeit der Überwachung der Impulsfrequenz ist die, daß man den frequenzpropor-'tionalen Ausgangsstrom des Empfängers mit einem Konstantstrom vergleicht und das Vorzeichen der Differenz zwischen Ausgangs- und Konstantstrom als Kriterium benutzt. Entscheidender Nachteil dieses Verfahrens ist die große Zeitkonstante der Signalisierung, da bei Frequenzen von G 5 Imp/s der fre-@quenzproportionale Ausgangsstrom mit großen Kapazitäten geglättet werden muß. Andernfalls flattert das Melderelais.A well-known way of monitoring the pulse frequency is that the frequency-proportional output current of the receiver with a constant current compares and the sign of the difference between output and constant current used as a criterion. The major disadvantage of this method is the large time constant the signaling, since at frequencies of G 5 pulses / s the frequency proportional Output current with large capacities must be smoothed. Otherwise, it flutters the signal relay.

Gerade für regelungstechnische Anwendungen sind aber möglichst kurze Verzögerungszeiten (G 200 ... 300 ms) zwischen Störung und Signalisierung erforderlich.However, the shortest possible delay times (G 200 ... 300 ms) between fault and signaling are required, especially for control applications.

Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß es bekannt ist, Fernmeßsender für das Impulsfrequenzverfahren mit einem Empfangsrelais zu versehen, das auf vom Empfänger abgegebene Wahlsignale anspricht. Um diese Funktion auch bei niedrigen, vom Sender erzeugten Frequenzen sicherzustellen, ist es bekannt, mit Hilfe eines zeitabhängigen Schaltungsgliedes die Dauer der Impulse, die üblicherweise ein Impuls-Pausen-Verhältnis von 1:1 aufweisen, zu begrenzen.It should also be pointed out that it is known to be telemetry transmitters for the pulse frequency method to be provided with a receiving relay that is activated by the Receiver responds to dialing signals. To use this function even at low, To ensure frequencies generated by the transmitter, it is known to use a Time-dependent circuit element the duration of the pulses, which is usually a pulse-pause ratio of 1: 1 have to limit.

Bei der Erfindung liegt dagegen die eingangs geschilderte Aufgabenstellung vor. Zu deren Lösung wird eine Einrichtung vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, daß dem frequenzproportionalen Signalstrom mit verhältnismäßig großer Restwelligkeit ein entgegengesetzt gerichteter konstanter Gleichstrom an einer t)iode'überlagert ist, der die Emitter-'Basis-Strecke eines Transistors parallel geschaltet ist, der seinerseits ein Melderelais in an sich bekannter Weise derart steuert; daß dieses nach einer kürzen Zeit, z. B. 0,3 Sekunden, beim Ausfall des Signals oder des Speisestroms anspricht: Ein periodisches Schalten des Relais infolge der Welligkeit des Signalstroms Wird durch RC-Kombinationen, deren Zeitkonstanten vom Schaltzustand eines Transistors abhängig sind, vermieden: In -Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, .daß der Transistor bei Anwesenheit des ordnungsgemäßen Fernmeßsignals, der Betriebsspannung usw. gesperrt ist: Eine. Ausfähr_ ungsform der Erfindung zeichnet sich daduch° aus-, daß der Transistor, dessen Basiis-Emitter-Sirecke parallefzur Diode liegt, über ein RC-Netzwerk einen weiteren Transistor im Sinne einer Sperrung ansteuert, welcher seinerseits den Erregerstrom des Melderelais liefert, welches im Störungsfall zum Abfall gebracht wird.In contrast, the invention addresses the problem set out at the beginning before. To solve this, a device is proposed which is characterized by that the frequency-proportional signal current with a relatively large residual ripple an oppositely directed constant direct current superimposed on a t) iode is, which is connected in parallel with the emitter-base path of a transistor, the in turn controls a signal relay in a manner known per se; that this after a short time, e.g. B. 0.3 seconds, if the signal or the supply current fails responds: A periodic switching of the relay due to the ripple of the signal current Is made by RC combinations whose time constants depend on the switching state of a transistor are dependent, avoided: In -Development of the inventive idea is provided, .that the transistor in the presence of the correct remote measurement signal, the operating voltage etc. is blocked: One. Ausfähr_ ungsform of the invention is characterized by °, that the transistor, whose base-emitter corner is parallel to the diode, over an RC network controls another transistor in the sense of a blocking, which in turn supplies the excitation current of the signal relay, which in the event of a malfunction to the Garbage is brought.

Mit der Überwachungseinrichtung gemäß der -Erfindung wird erreicht, daß neben dem Ausfall der Impulsfrequenz oder der Unterschreitung der dem Wert Null entsprechenden niedrigsten Frequenz, was eine Folge einer Leitungsstörung sein kann, auch Störungen, im Empfänger, z. B. durch Ausfall von Bauelementen sowie der Ausfall der Versorgungsspannung des Empfängers mit geringer Verzögerung angezeigt wird. Die geringe Verzögerung der Anzeige eines Fehlers ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Fernmeßanlage zur Regelung von Stromnetzen verwendet wird.With the monitoring device according to the invention it is achieved that in addition to the failure of the pulse frequency or the undershooting of the value zero corresponding lowest frequency, which can be a consequence of a line fault, also disturbances in the receiver, e.g. B. by failure of components as well as the failure the supply voltage of the receiver is displayed with a short delay. The slight delay in the display one mistake is particular important when the telemetry system is used to control power grids will.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert.An embodiment of the invention is shown below with reference to the Drawings explained.

F i g. 1 zeigt ein Schaltbild, F i g. 2 ein Arbeitsdiagramm.F i g. 1 shows a circuit diagram, FIG. 2 is a working diagram.

Bei der in F i g. 1 schematisch dargestellten Schaltungsanordnung wird an der Klemme E das Fernmeßsignal (Impulsfrequenz) zugeführt, das zweckmäßig nicht vom Eingang des Fernmeßempfängers, sondern in der Schaltung des Fernmeßempfängers abgenommen wird. Auf diese Weise kann ein Defektwerden des Empfängers selbst gemeldet werden. Der Kondensator Cl verhindert, daß eine etwa durch Kurzschluß im Empfänger hervorgerufene Gleichspannung auf die Meldeeinrichtung übertragen wird und die Anwesenheit des Impulssignals 1, das zur Fernübertragung von Meßwerten benutzt wird, vortäuscht. Das Impulssignal l besteht beispielsweise aus Impulsen mit einer Dauer von 17 ursec. Es wird in seiner Frequenz zwischen 5 und 15 Hz entsprechend dem zu übertragenden Meßwert geändert. Diese Impulse tasten den Transistor T.-Der Mittelwert des dabei im Kollektorkreis des Transistors T3 fließenden Impulsstromes 1f ist proportional der Impulsfolgefrequenz.In the case of the in FIG. 1 schematically illustrated circuit arrangement the remote measurement signal (pulse frequency) is fed to terminal E, which is appropriate not from the input of the telemetry receiver, but in the circuit of the telemetry receiver is removed. In this way, a defect can be reported to the recipient itself will. The capacitor Cl prevents a short circuit in the receiver evoked DC voltage is transmitted to the signaling device and the presence of the pulse signal 1, which is used for remote transmission of measured values, simulates. The pulse signal l consists, for example, of pulses with a duration of 17 ursec. Its frequency is between 5 and 15 Hz according to the one to be transmitted Measured value changed. These pulses feel the transistor T.-The mean value of this The pulse current 1f flowing in the collector circuit of the transistor T3 is proportional the pulse repetition rate.

Zur Glättung des Stromes 1f ist der Kondensator C.., vorgesehen, dem in Reihe zum Widerstand R" die Diode Dl parallel geschaltet ist. Der Meßstrom fließt durch die Parallelschaltung Diode Di Basis-Emitter-Strecke des Transistors T1. Gleichzeitig fließt über R2 durch diese Parallelschaltung ein konstanter Strom 1k. Das Vorzeichen der Differenz beider Ströme d 1= (If-Ik) ist ein Kriterium für den Schaltzustand des Transistors T1. Bei Überwiegen des frequenzproportionalen Stromes I f fließt der Differenzstrom +4I durch die DiodeDl. Der Transistor T1 ist gesperrt. Die Basiselektrode des nachfolgenden Transistors T2 befindet sich damit im wesentlichen auf negativem Potential, so daß der Transistor T2 geöffnet und das Melderelais M erregt ist. Ein Abfall des Relais M löst die Störungsmeldung aus.To smooth the current 1f, the capacitor C .. is provided, to which the diode D1 is connected in series with the resistor R ". The measuring current flows through the parallel connection diode Di base-emitter path of the transistor T1. Simultaneously flows through R2 this parallel connection produces a constant current 1k. The sign of the difference between the two currents d 1 = (If-Ik) is a criterion for the switching state of the transistor T1. If the frequency- proportional current I f predominates, the differential current + 4I flows through the diodeDl. The transistor T1 The base electrode of the subsequent transistor T2 is thus essentially at negative potential, so that the transistor T2 is open and the signal relay M is energized.

Die dem Relais M parallel geschaltete Diode D2 dient in bekannter Weise dazu, durch die Induktivität des Relais M hervorgerufene Spannungsspitzen vom Transistor T2 fernzuhalten. Das zwischen den Transistoren T1 und T2 befindliche, aus den Kondensatoren C3, C4 und den Widerständen Rs, R4 bestehende Netzwerk ist so gewählt, daß das Relais M nicht abfällt, wenn der Transistor T1 infolge kurzzeitig auf ihn wirkender Spannungsspitzen aus seinem Sperrzustand in den leitenden Zustand versetzt wird.The diode D2 connected in parallel to the relay M is used in a known manner Way to do this, voltage peaks caused by the inductance of the relay M. keep away from transistor T2. The located between the transistors T1 and T2, is a network consisting of the capacitors C3, C4 and the resistors Rs, R4 chosen so that the relay M does not drop out when the transistor T1 as a result briefly voltage peaks acting on it from its blocking state to the conducting state is moved.

Die Wirkungsweise der an Hand von F i g. 1 oben beschriebenen Überwachungseinrichtung wird aus F i g. 2 deutlich. Es sei beispielsweise angenommen, daß die Impulsfrequenz f Z einen Frequenzsprung von einer mittleren Frequenz 10 Hz auf eine Frequenz von 2 Hz ausführt. Dabei soll die Frequenz 2 Hz als Störung signalisiert werden. Der unter dem Zeitdiagramm des Verlaufs der Frequenz fj aufgetragene Verlauf des Stromes Il zeigt einen Abfall unter den Wert des konstanten Vergleichsstromes 1k, wodurch der ursprünglich gesperrte Transistor Ti in seinen leitenden Zustand versetzt wird. Dementsprechend wird der Transistor T2 gesperrt, und das Relais. M fällt ab. Die jetzt mit der Frequenz 2 Ih auftretenden Impulse bewirken Spannungsspitzen, welche eine kurzzeitige Sperrung des Transistors T1 hervorrufen. Da sich der Kondensator C4 erst über den Widerstand R3 aufladen muß, bleibt während der Dauer dieser Spannungsspitzen der Transistor T2 gesperrt und dementsprechend das Relais M abgefallen.The mode of operation of the on the basis of F i g. 1 monitoring device described above becomes from FIG. 2 clearly. For example, assume that the pulse frequency f Z a frequency jump from an average frequency of 10 Hz to a frequency of 2 Hz. The frequency of 2 Hz should be signaled as a disturbance. Of the The course of the current plotted below the time diagram of the course of the frequency fj Il shows a drop below the value of the constant comparison current 1k, as a result of which the originally blocked transistor Ti is put into its conductive state. Accordingly, the transistor T2 is blocked, and the relay. M falls off. the now with the frequency 2 Ih occurring impulses cause voltage peaks, which cause a brief blocking of the transistor T1. As the capacitor C4 first has to charge through resistor R3, remains for the duration of these voltage peaks the transistor T2 blocked and accordingly the relay M dropped out.

Die beschriebene Überwachungseinrichtung hat den Vorteil, daß sie bereits bei einer Verzögerungszeit von etwa 250 ursec nach dem Eintreffen des letzten ordnungsgemäßen Impulses des Fernmeßsignals anspricht, so daß auch in Anlagen zur Regelung von Stromnetzen ein etwa auftretender Fehler noch schnell genug gemeldet wird. Die Fehlermeldung erfolgt nicht nur bei Ausfall des über die Fernleitung übertragenen Signals, sondern auch beim Ausfall der Versorgungsspannung oder beispielsweise beim Defektwerden des Empfängers.The monitoring device described has the advantage that it already with a delay time of about 250 ursec after the arrival of the last one correct pulse of the Fernmeßsignals responds, so that also in systems for Control of power grids, any errors that occur are reported quickly enough will. The error message does not only appear if the transmission via the trunk line fails Signal, but also when the supply voltage fails or, for example, when The recipient becomes defective.

Claims

Claims: 1. Monitoring device for a pulse frequency remote measuring system, in which the rectified signal can be fed to a signal relay at the receiving point is, d u r c h e k e n n -draws that the frequency-proportional signal stream (1,) with a relatively large residual ripple an oppositely directed constant Direct current (1k) is superimposed on a diode (Dl) that forms the emitter-base path of a transistor (T,) is connected in parallel, which in turn is a signal relay (M) controls in a manner known per se in such a way that this after a short time z. B. 0.3 seconds, if the signal or the supply current fails.

2. Monitoring device according to Claim 2, characterized in that the transistor (T1) in the presence of the correct remote measurement signal, operating voltage, etc. is locked and opens if the remote measurement signal is disturbed.

3. Monitoring device according to claim 1 or 2, characterized in that the transistor (T1), its Base-emitter path is parallel to the diode (Dl), via an RC network (R $, R4, C3, C4) another transistor (TJ is meaning a blockage controls which in turn supplies the excitation current of the signal relay (M), which in the event of a fault falls off.

4. Monitoring device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the RC network (RV R4, C3, C4) is dimensioned in such a way that short-term pulses, which cause a blocking of the opened transistor (T1)., no pick-up of the relay Trigger (M). Documents considered: Austrian patent specification No. 178 134.