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Verfahren zur zyklischen Meldungsübertragung Bei einem Übertragungssystem
zur zyklischen Übermittlung von Meldungen von einer Geberstation auf eine Empfängerstation
werden die anstehenden einzelnen Meldungen im einfachsten Fall nacheinander und
in der Reihenfolge periodisch wiederkehrend am Sendeort erfaßt, über den gegebenen
Nachrichtenkanal übertragen und am Empfangsort entsprechend der gesendeten Reihenfolge
ausgewertet. Die einer Meldung entsprechenden Signale stellen jeweils einen von
zwei möglichen Werten dar, die durch die Symbole »1« und »0« beschrieben sein sollen.
Sie sind übertragungstechnisch für gewöhnlich durch zwei verschiedene Frequenzen
dargestellt.
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Eine derartige zyklische Übertragung erfordert einen beträchtlich
geringeren Aufwand als das ebenfalls bekannte Verfahren einer Übertragung, bei der
nur die jeweils sich ändernden anstehenden Meldungen unmittelbar übertragen werden.
Hierbei ist es notwendig, die Signale der Meldungen zunächst zu speichern, bei Änderung
eines Signals diese Änderung zu erkennen und die Übertragungseinrichtung zur Übermittlung
eines Zeichens zur Kennzeichnung der Änderung zu veranlassen.
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Demgegenüber ist bei einer zyklischen Meldungsübertragung nachteilig,
daß die Übertragung einer gegebenen Signalmenge, abgesehen von der bei einer festliegenden
Bandbreite des Nachrichtenkanals grundsätzlich erforderlichen Übertragungszeit,
eine bestimmte Zugriffszeit erfordert, die nicht ohne weiteres unterschritten werden
kann.
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Diese Verhältnisse sollen an den in F i g. 1 bis 3 gezeigten Blockschaltbildern
einer bekannten Einrichtung zur zyklischen Meldungsübertragung erläutert werden.
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Die in F i g. 1 dargestellte Übertragungseinrichtung enthält eine
am Sendeort vorgesehene Matrixanordnung Ml, an deren Kreuzungspunkten die zu übertragenden
binären Signale der Meldungen anstehen, und eine am Empfangsort vorgesehene Matrixanordnung
M2, an deren Kreuzungspunkten die ankommenden Signale zur weiteren Auswertung zu
entnehmen sind. Die Matrixanordnungen Ml und M2 weisen n-Spalten und p-Zeilen auf.
Die die Zeilen bildenden Leitungen 1, 2, .. ., p führen zu p-Eingängen eines Senders
S bzw. entspringen den p`Ausgängen eines Empfängers E. Ihnen sind die verschiedenen,
dem Tonfrequenzbereich angehörenden Frequenzen f l, f2,. . ., f
p zugeordnet, die dem Träger des Übertragungskanals wahlweise aufmoduliert
sein sollen.
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Die Auswahl des jeweils zu übertragenden Signals entsprechend der
zyklischen Reihenfolge geschieht über die Spalten 1, 2, . . ., n. Die den Spalten
senderseitig entsprechenden Leitungen bilden die Ausgänge eines elektronischen Zählers
Z1, der von einem Taktgeber TG angesteuert wird und dabei jeweils einer Spalte ein
Signal »1« erteilt.
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Die empfangsseitige Trennung der den verschiedenen Frequenzen zukommenden
Signale erfolgt durch selektiv wirkende Bestandteile des Empfängers E, so daß die
Signale an den der Senderseite entsprechenden Zeilen 1, 2, . . ., p der empfängerseitigen
Matrix M2 erscheinen. Die richtige Auswahl des in einem bestimmten Zeitpunkt abzugebenden
Signals erfolgt wiederum durch Beschaltung der Spalten 1, 2,. . ., n, deren Leitungen.
die Ausgänge eines mittels eines taktgebenden Signals T synchrongesteuerten Zählers
Z2 bilden. Hierbei wird die richtige synchrone Stellung des Zählers Z2 im Vergleich
zum Zähler Z1 durch ein Synchronisierzeichen sichergestellt, das durch eine feste
Beschaltung der Spalte 1 mitübertragen wird. Mittels einer Logik L wird dieses Synchronisierzeichen
erkannt und auf den Zähler Z2 übertragen.
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Hieraus ergibt sich, daß zur Aufnahme und Abgabe von Signalen die
Kreuzungspunkte von n-1-Spalten und p-Zeilen zur Verfügung stehen.
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Die Eingabe und Entnahme der Signale an den Kreuzungspunkten geschieht
durch die in zwei Punkten gestrichelt markierten Einrichtungen, deren Schaltungen
in F i g. 2 und 3 dargestellt sind. Sie sollen sich auf die Kreuzungspunkte in der
ersten Spalte und der zweiten Zeile beziehen. Das an dem Kreuzungspunkt 2, 1 der
Matrix Ml auf der Sendeseite anstehende, negative Signal ist mit E21, das im entsprechenden
Kreuzungspunkt der Matrix M2 auf der Empfangsseite erscheinende Signal ist mit A21
bezeichnet.
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Die in F i g. 2 dargestellte Einrichtung für die Kreuzungspunkte der
sendeseitigen Matrix Ml enthält ein »Und«-Glied U, dessen zweiter Eingang mit
der
Leitung der Spalte 1 und dessen Ausgang über eine Diode D mit der Leitung
der Zeile 2 verbunden ist. Das anstehende Signal E21 erscheint im Ausgang des »Und«-Gliedes
und damit an der Zeile 2, sobald an der Spalte 1 eine dem Signal »1« entsprechende
Spannung nach Maßgabe des Zählzyklus des Zählers Z1 auftritt.
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Bei der in F i g. 3 dargestellten Einrichtung für die Kreuzungspunkte
der empfangsseitigen Matrix M2 sind die Eingänge des »Und«-Gliedes mit den bezüglichen
Leitungen der Zeile 2 und der Spalte 1 verbunden. Damit erscheint am Ausgang des
»Und«-Gliedes ein Signal A21, wenn das Signal an der Zeile 2 angekommen ist und
durch den Zähler Z2 mittels einer Spannung an der Spalte 1 erfaßt wird.
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Bei einer derartigen bekannten übertragungseinrichtung ist die Übermittlung
beliebiger Signaländerungen durch die Zugriffszeit der Zähler bestimmt, die wiederum
von der jeweiligen Zählerstellung abhängt. Bei umfangreichen Fernwirkanlagen mit
großer Spaltenzahl der Matrixanordnungen Ml und M2 kann dadurch der Maximalwert
der Zugriffszeit unzulässig groß werden.
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Durch das Verfahren nach der Erfindung soll in Verbindung mit der
Anwendung von Zusatzeinrichtungen die Zugriffszeit des Zählers verringert werden,
und zwar immer dann, wenn eine zeitliche Änderung eines oder mehrerer Signale von
Meldungen eingetreten ist.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine zyklische Meldungsübertragung
zwischen einer Geberstation und einer Empfängerstation, die je eine Matrix mit p-Zeilen
1, 2, . . ., p und n-Spalten 1, 2, . . ., n aufweisen, deren Zeilen p unterschiedliche
Frequenzen zugeordnet sind, die auf dem Nachrichtenkanal zwischen Sender und Empfänger
übertragen werden, und deren Spalten mittels elektronischer Zähler zyklisch und
synchron geschaltet werden, wobei die zu übertragenden Synchronisierzeichen an den
Kreuzungspunkten der ersten Spalte und die Signale der Meldungen an den Kreuzungspunkten
der übrigen Spalten der Matrixanordnungen anstehen und mittels »Und«-Gliedern erfaßt
werden.
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Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung ist der Zyklus der n mit Signalen
»1« erfolgenden Beschaltungen der Spalten 1, 2, . . ., n der Matrixanordnungen in
m wählbare Teilzyklen unterteilt, von denen jeweils derjenige Teilzyklus zur Beschaltung
bevorzugt ausgewählt und allein durchlaufen wird, in dessen Bereich der diesem Teilzyklus
zukommenden Spalten das Auftreten zeitlicher Änderungen der an ihren Kreuzungspunkten
anstehenden Signale der Meldungen festgestellt wird.
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Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist den n/m-Spalten
der m wählbaren Teilzyklen je eine Markierungsleitung zur Erfassung und Weitergabe
der innerhalb des jeweiligen Teilzyklus anfallenden Signaländerungen zugeordnet.
Außerdem ist an jeder Kreuzungsstelle, bei der die Signale der Meldungen anstehen,
eine als Anreizschaltung bezeichnete Zusatzschaltung für die vorgenannten »Und«-Glieder
vorgesehen, die bei Auftreten einer zeitlichen Signaländerung eine aus einem »1«-Signal
bestehende Information hierüber an die betreffende Markierungsleitung abgibt.
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Diese Information bildet auf noch beschriebene Weise die Veranlassung,
daß die Reihenfolge der Übertragung der Meldungen so abgeändert wird, daß zunächst
derjenige Teilzyklus durchlaufen wird, in dessen Bereich eine Signaländerung einer
Meldung stattgefunden hat.
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Eine geeignete Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der
Erfindung ist in F i g. 4 als Blockschaltbild dargestellt. Die Figur zeigt die erforderliche
Einrichtung auf der Sendeseite der Übertragungsanlage.
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Ähnlich wie in F i g. 1 enthält die Einrichtung nach F i g. 4 eine
Matrixanordnung Ml, die n-Spalten 1, 2, . . ., n und p-Zeilen 1, 2, . . ., p aufweist.
Den Zeilen sind die Frequenzen f l, f2, . . ., f p zugeordnet. Die
bezüglichen Leitungen führen zu dem Sender S der Übertragungsanlage.
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Wie bereits gesagt, sind die n-Spalten erfindungsgemäß in m-Gruppen
mit je n/m-Spalten unterteilt, von denen jede Gruppe einen Teilzyklus zu durchlaufen
gestattet.
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Die Auswahl jeweils einer dieser Gruppen soll nach der Feststellung
einer innerhalb dieser Gruppe anfallenden Signaländerung einer Meldung erfolgen.
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Hierzu dienen die mit L1, L2, . . ., Lm bezeichneten Markierungsleitungen,
die den Spalten je einer Gruppe zugeteilt sind. Über sie werden die innerhalb der
betreffenden Gruppe festgestellten Signaländerungen erfaßt und einzelnen Speichern
S1, S2,. . ., Sm
zugeführt, durch die diese vorerst festgehalten werden.
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Wie weiterhin gesagt wurde, erfolgt die Feststellung der Signaländerungen
der an den Kreuzungspunkten der Matrixanordnung Ml anstehenden Meldungen durch eine
als Anreizschaltung bezeichnete Einrichtung. Diese ist aus F i g. 5 zu ersehen.
Aus dem in F i g. 4 eingetragenen, gestrichelt gezeichneten Kreis und der Beschriftung
in F i g. 5 ist zu entnehmen, daß sich die dargestellte Einrichtung auf den Kreuzungspunkt
in der p-ten Zeile und der vierten Spalte der Matrixanordnung Ml bezieht. Die in
dem Kreis eingeschlossene Schaltung enthält das schon in der Schaltung nach F i
g. 2 angewendete »Und«-Glied U und die Diode D und darüber hinaus
die mit A bezeichnete Anreizschaltung, die durch ein RC-Glied symbolisiert ist.
Sie verbindet die Klemme des Eingangssignals E4, mit der Markierungsleitung L1.
Über diese Anreizschaltung wird der Impuls der Signaländerung der Meldung an die
Markierungsleitung abgegeben. Diese leitet den Impuls an den Speicher S1 weiter.
Die zweite Eingangsleitung des Speichers ist, wie noch dargelegt wird, mit derjenigen
Spalte der Matrix verbunden, über die das jeweilige Synchronisiersignal geschaltet
wird. Das an dieser Spalte erscheinende Signal »1« dient dazu, den zugehörigen Speicher
in seinen Grundzustand zurückzustellen.
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Wie Fi.g. 4 weiterhin erkennen läßt, sind die den Spalten 1, 2, .
. ., n entsprechenden Leitungen ähnlich wie die der Anordnung nach F i g. 1 mit
einem n-gliedrigen Zähler Zn verbunden, der von den Zählimpulsen eines Taktgebers
TG" gesteuert ist. Zur jeweils richtigen Einstellung des Zählers sind m-Setzeingänge
vorgesehen, die über »Und«-Glieder Us 1, Us 2, . . ., US"" denen sogenannte
Setzzeichen e l, e". . ., e. zugeführt sind, im gegebenen Augenblick entsprechende
Signale zuleiten.
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Die Ausgangsleitungen der Speicher Si, S2,. . ., Sm
sind mit
je einem Eingang von »Und«-Gliedern U1, U2,..., Um verbunden, deren
zweiter Eingang Ausgangssignale eines weiteren m-gliedrigen Zählers Z"
erhalten,
der seinerseits von den Zählimpulsen eines Taktgebers TG", gesteuert wird.
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Durch diesen Zähler Z," wird die Stellung der Speicher in Abhängigkeit
von dem Taktgeber TG", abgefragt. Hierzu sind die Ausgänge der »Und«-Glieder U1,
U2,. . ., Um über Dioden Dl, D2, . . ., Dm mit dem Taktgeber verbunden.
Ein über diese Verbindung erscheinendes Signal »1« bewirkt eine Stillsetzung des
Taktgebers. Ist somit ein markierter Speicher gefunden worden, so bleibt der Zähler
Z", infolge Anhaltens des Taktgebers TG," stehen.
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über ein als Signalblocker B bezeichnetes, der gegenseitigen Verriegelung
der Signale dienendes Schaltelement sowie ein »Und«-Glied UT, das andererseits mit
dem Taktgeber TG" verbunden ist, wird nun veranlaßt, daß die Stellung des Zählers
Z," bei dem nächstfolgenden Taktsignal des Taktgebers TG" in den Zähler Z"
übernommen wird.
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Zum weiteren Verständnis des angewendeten Verfahrens ist darauf hinzuweisen,
daß von den je n/m-Spalten einer durch eine Markierungsleitung erfaßten Gruppe die
erste Spalte zur Übertragung des Synchronisiersignals des Teilzyklus belegt ist,
während die weiteren n/m-1-Spalten zur Erfassung der einzelnen Meldungen zur Verfügung
stehen. Die von der jeweils letzten Spalte abgegebenen Impulse, die mit x1, x2,
... , x", bezeichnet sind, bilden die Startimpulse des Taktgebers
TG.. Die an dem SignalblockerB abgegebenen Signale »1« bilden, wie bereits gesagt,
die Stopsignale des Taktgebers TG",.
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Bei Zusammentreffen des Signals aus dem Signalblocker B und eines
Zählimpulses des Taktgebers TG" erfolgt über das »Und«-Glied UT die Freigabe der
an den »Und«-Gliedern US 1, Us 2, . . ., Us," anstehenden, mit e1, e2,
... , e", bezeichneten und als Setzimpulse benannten Impulse, durch die die
jeweilige Einstellung des Zählers Z", die für den in Betracht kommenden Teilzyklus
erforderlich ist, vorgenommen wird.
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Durch diese Beeinflussung des ersten Zählers Z" wird die zyklische
Ablesung der n-Matrixspalten unterbrochen. Der zweite Zähler Z", stellt den ersten
Zähler Z" stets so ein, daß derjenige Teilzyklus als nächster übermittelt wird,
der infolge einer Signaländerung den zweiten Zähler Z," angehalten hat.
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Am Empfangsort ist der erforderliche Aufwand nur unwesentlich größer
als der nach F i g. 1 gegebene Aufwand. Die Logik L ist derart zu erweitern, daß
die Synchronisierzeichen der einzelnen Teilzyklen an getrennten Ausgängen erscheinen
und den Zähler am Empfangsort in die zugehörige Stellung bringen.