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Schaltungsanordnung für Codesignalprüfer in Fernmelde-, insbesondere
Fernsprechanlagen, in denen jede Information aus einer bestimmten konstanten Anzahl
von mehreren binären Signalen codiert ist Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung
für Codesignalprüfer in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, in denen jede
gegebene Information aus einer bestimmten konstanten Anzahl von mehreren binären
Signalen codiert ist und von einer empfangenden Stelle aufgenommen wird.
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Eine der Möglichkeiten, Informationen über eine Fernmeldeverbindung
in einer möglichst kurzen Zeit zu übermitteln, besteht darin, daß ein oder mehrere
Signale, z. B. Wechsel- oder Gleichstromzeichen, die nach einem bestimmten Code
aus einer größeren Zahl von Frequenzen bzw. Gleichstromleitungen ausgewählt wurden,
gleichzeitig über die Leitung gegeben werden. Dabei ist es zweckmäßig, immer die
gleiche Anzahl von Frequenzen für die Übermittlung der Informationen zu verwenden,
beispielsweise zwei von sechs möglichen. Bei diesem m-aus-n-Code ergibt sich eine
einfache Kontrolle im Empfänger, weil immer die gleiche Zahl m von
n abgestimmten Signalempfangsrelais betätigt sein muß. Sind zu viel oder
zu wenig betätigt, so ist die übermittelte Information nicht einwandfrei. Je nach
Fernwahlsystem wird dann die Wiederholung der Information veranlaßt oder sofort
die bisher aufgebaute Verbindung ausgelöst oder bei Zusammenarbeit mit einem Umwerter
eine falsche Umwerteraussage signalisiert.
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In F i g. 1a ist eine Schaltungsanordnung eines derartigen Empfängers
dargestellt. Sie dient zur Aufnahme eines 1-aus-5-Codes, d. h. einer einzigen Frequenz,
die aus fünf möglichen, s1 bis s5, ausgewählt wird. Kommt nun solch eine
Signalfrequenz, z. B. s2, am Empfänger Empf. an, so wird das zugehörige, auf diese
Frequenz in bekannter Weise abgestimmte Relais B erregt. Dieses Relais schaltet
mit seinen Kontakten eine Überwachungseinrichtung ein, in welcher kontrolliert wird,
ob die richtige Zahl von abgestimmten Signalempfangsrelais betätigt ist.
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Es sind schon mehrere Schaltungsanordnungen bekannt, mit Hilfe derer
die Zahl der empfangenen Frequenzen ermittelt und damit die Eindeutigkeit der Information
festgestellt wird. Es gibt auch Kettenschaltungen, die zur Erfüllung dieser Aufgabe
herangezogen werden können. In F i g. 1b ist eine derartige bekannte Schaltungsanordnung
mit den Kontakten der Relais A bis E der F i g. 1 a dargestellt. Bei Ansprechen
des Signalempfangsrelais D in F i g. 1a werden die Kontakte dl bis d3 betätigt,
so daß ein Relais W nicht ansprechen kann. Das in F i g. 1 c gezeigte. Relais Y
kann daher ansprechen und damit die empfangene Nachricht an die folgenden Schaltglieder
weitergeben. Hat aus irgendeinem Grunde außer dem ersten Relais D ein zweites Relais,
z. B. das Relais C, angesprochen, so sind auch die Kontakte c1 bis c3 in F i g.
1b betätigt. Das Relais W wird dann auf folgendem Wege erregt: -r--, e3, dl,
cl, d2, W, -.
Das Relais W unterbricht mit seinem Ruhekontakt w den Stromkreis
des Relais Y, so daß die Nachricht, weil nicht eindeutig, nicht weitergegeben wird.
In nicht dargestellter Weise wird ein Alarm eingeschaltet und/oder die bisher aufgebaute
Verbindung wieder ausgelöst.
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Die beschriebene Schaltungsanordnung stellt ein bekanntes Ausführungsbeispiel
einer Mehrdeutigkeitskontrolle dar. Eine Vollständigkeitskontrolle, d. h. eine Kontrolle,
ob ein Zeichen vom Sender ausgesandt, vom Empfänger aber nicht aufgenommen wurde,
ist mit diesem Codesignalprüfer für den 1-aus-5-Code nicht möglich. Diese Schaltungsanordnung
kann aber für die Vollständigkeitskontrolle eines 2-aus-5-Codes verwendet werden.
In diesem Fall wäre das Zeichen vollständig aufgenommen worden, wenn das Relais
W anspräche. Dafür wird. aber nicht kontrolliert, ob mehr als zwei Signale vom Empfänger
aufgenommen wurden.
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Sollen nun beide Kontrollen, nämlich die Mehrdeutigkeitskontrolle
und die Vollständigkeitskontrolle, gemeinsam mit einer Überwachungseinrichtung durchgeführt
werden, dann sind weitere Relais und Kontakte
notwendig. So sind
Schaltungsanordnungen bekannt, die zur Überwachung eines 1-aus-5-Codes je Empfangsrelais
mindestens einen Arbeits- oder Ruhekontakt und einen Umschaltekontakt, zur Kontrolle
eines 2-aus-5-Codes einen zusätzlichen Umschaltekontakt benötigen. Diese Schaltungsanordnungen
haben aber den Nachteil, daß bei fehlerhaftem Arbeiten der Kontakte der Signalempfangsrelais
richtige Ergebnisse als falsch gekennzeichnet und dadurch einwandfrei aufgebaute
Verbindungen gegebenenfalls ausgelöst werden. In anderen Fällen wird das Vorliegen
eines falschen Zeichens als richtig ausgewertet und eine Verbindung hergestellt,
die vielleicht nicht gewünscht war. Schließlich kann es auch vorkommen, daß bei
Vorliegen eines richtigen Zeichens dieses nicht erkannt wird, weil z. B. Kontakte
der Signalempfangsrelais nicht schließen oder ein Überwachungsrelais durch Wicklungsunterbrechung
ausgefallen ist. Soll eine derartige Schaltungsanordnung auf ihr einwandfreies Arbeiten
hin untersucht werden, dann muß ihr - insbesondere in Anlagen, in denen das Arbeiten
der Kontakte oder entsprechender Schaltelemente, z. B. Transistoren, nicht unmittelbar
beobachtet werden kann - eine Vielzahl von Codezeichen in richtiger und falscher
Kombination eingegeben und das Ergebnis ausgewertet werden. Dieses Verfahren ist
zeitraubend und aufwendig. Trotzdem kann damit nicht verhindert werden, daß zwischen
zwei Prüfungen durch fehlerhafte Kontakte Störungen auftreten.
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Die Erfindung schafft im Gegensatz dazu eine Schaltungsanordnung zur
Codeprüfung, die sich weitgehend selbst überwacht. Erreicht wird das dadurch, daß
die Prüfung auf Überbestimmung (Mehrdeutigkeitskontrolle) und Unterbestimmung (Vollständigkeitskontrolle)
in zwei verschiedenen, zeitlich aufeinanderfolgenden Schritten vorgenommen wird
und daß das Schaltmittel, das die einwandfreie Beschaffenheit der Kontrollstromkreise
des ersten Prüfschrittes feststellt, die Umschaltung von dem ersten auf den zweiten
Prüfschritt vornimmt bzw. einleitet.
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Dadurch, daß die Prüfung in zwei Schritten erfolgt, wobei zwischen
den beiden Schritten eine Umschaltung der Prüfstromkreise vorgenommen wird, ist
es möglich, jeden Kontakt in jedem der beiden Prüfstromkreise auf unterschiedliche
Weise zu untersuchen. Außerdem werden die Schaltmittel der Kontrollstromkreise bei
jedem eintreffenden- Zeichen auf deren Fehlerlosigkeit hin untersucht. Die sonst
üblichen Routineprüfungen erübrigen sich. Trotz der vorteilhaften Selbstüberwachung
brauchen die Sigualempfangsrelais nicht mit mehr Kontakten bestückt zu werden, als
in den bekannten Schaltungsanordnungen vorgesehen sind.
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Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung ist selbstverständlich
nicht nur für den Empfang mehrerer Frequenzen verwendbar, die Informationen können
auch mit anderen Mitteln übersandt werden, z. B. mit verschiedenen Potentialen,
die vom Sender an die Leitung angelegt werden.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in F i g. 2 bis 8 dargestellt:
F i g. 2, 5, 6 und 8 zeigen Anordnungen für die Überwachung eines 1-aus-5-Codes,
F i g. 4 für die eines 2-aus-5-Codes, F i g. 3 für die eines dreimal-l-aus-2-Codes,
zu dessen Empfang drei Gruppen von je zwei Signalempfangsrelais vorgesehen sind,
und F i g. 7 für die eines zweimal-1-aus-5-Codes. In F i g. 4 bis 8 sind alle Kontakte
der Signalempfangsrelais überwacht, und außerdem sind in F i g. 2 bis 7 zusätzlich
die Schaltmittel überwacht, die die Umschaltung von dem ersten auf den zweiten Prüfschritt
vornehmen.
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Wurde ein Signal aufgenommen, bei dem das Relais D im Empfänger
Empf. gemäß F i g. 1a angesprochen hat, dann sind gemäß F i g. 2 die Kontakte dl
bis d3 betätigt. Der Ruhekontakt d3 kann dabei mit einem der Arbeitskontakte dl
oder d2 zu einem Umschaltekontakt vereinigt werden. Er kann aber auch durch einen
Gleichrichter ersetzt sein, wie in F i g. 6 ausführlich gezeigt. Es bildet sich
nun folgender Stromkreis aus, in dem das Relais V anspricht: -f-, V, v2, a3,
b3, c3, d2, -.
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Das Relais V hält sich weiter in dem Stromkreis: -I-, TV,
v 1, -.
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Das Relais W wird auf dem Wege -f-, v4, dl, e3, v5, W, -
erregt.
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Über die geschlossenen Kontakte v3 und w1 kann das Relais Y ansprechen,
das anzeigt, daß die Information einwandfrei empfangen wurde.
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Hat außerdem noch ein zweites Signalempfangsrelais angesprochen, z.
B. das Relais B, und seine Kontakte b1 bis b3 betätigt, dann bildet sich parallel
zu dem über das Relais W verlaufenden Stromkreis noch ein zweiter über +, v4, b1,
c3, d2, -,
so daß das Relais W nicht erregt werden kann. Über einen geschlossenen
Arbeitskontakt des Relais V und einen geschlossenen Ruhekontakt des Relais W kann
eine Alarmeinrichtung in nicht dargestellter Weise ansprechen.
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Bei Unterbestimmung, d. h., wenn der Empfänger zwar angeschaltet,
aber kein Signalempfangsrelais betätigt wurde, wird vom Empfänger aus ein Alarm
eingeschaltet. Ebenso bei Drahtbruch oder Kurzschluß des Relais V.
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F i g. 3 zeigt eine Zusammenschaltung mehrerer Aussagegruppen 1 aus
2 zu einer Überwachung, wobei zu einer »Gut«-Aussage des Relais Y in jeder der Gruppen
nur ein Signalempfangsrelais angesprochen haben darf und muß. Zu jeder Aussagegruppe
gehören zwei Signalempfangsrelais: Zur ersten Gruppe die Relais A und
B der F i g. 1a, zur zweiten die nicht dargestellten Relais L und
M und zur dritten die nicht dargestellten Relais S und T usw. Haben nun beispielsweise
die Relais A, L und S angezogen, so spricht das Relais V in folgendem Stromkreis
an: +, V, v2, a2, 12, s2, -.
Durch Umschalten der Stromkreise durch
die Kontakte des Relais V spricht das Relais W auf folgendem Wege
an: +, v4, a1, G16, 1l, G18, s1, G20, v5, W, -.
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Hat noch ein weiteres Relais angesprochen, z. B. das Relais B, dann
fällt durch Kurzschluß über den Parallelstromkreis -I-, v4, a1, b2, 12,
s2, -
das Relais W ab. Gleichzeitig wird, wie schon beschrieben, ein Alarm
ausgelöst.
In dem 2-aus-5-Codesignalprüfdr nach F i g. 4 erfolgt
eine Gutaussage, wenn zwei Signalempfangsrelais angesprochen haben, z. B. die Relais
B und D.
Im ersten Prüfschritt zieht wiederum das Relais V auf dem
Weg +, V, v2, b2, c4, d5, -
an. Nach der Umschaltung spricht im zweiten Prüfschritt
das Relais W an +, v4, b l, c3, d2, e4, v5, W, -.
Bei Überbestimmung,
wenn beispielsweise zusätzlich noch das Relais A angezogen ist, kann das Relais
W nicht ansprechen, weil sich der Parallelstromkreis +, v4, a1,
b2, c4, d5
gebildet hat. Bei Unterbestimmung, z. B., wenn nur das Signalempfangsrelais
D angesprochen hat, kann das Relais V nicht erregt werden, und es wird Alarm gegeben.
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In dem 1-aus-5-Codesignalprüfer nach F i g. 5 soll der Fall betrachtet
werden, daß das Signalempfangsrelais A angesprochen hat. Es bildet sich folgender
Stromkreis aus: -E-, a1, G2, v2, e3, d3, c3, b3, a2,
G3, V, -.
In diesem
Stromkreis spricht das Relais V an und schaltet durch Öffnen des Kontaktes v2 den
zweiten Prüfschritt ein. Gleichzeitig mit dem Relais V erhält das Relais W Strom,
kann aber nicht erregt werden, weil es anzugsverzögert ist. Das Relais V hält sich
weiter über +, a1, G2, v1, V, -.
Bei Überbestimmung, wenn beispielsweise
zusätzlich das Signalempfangsrelais E angesprochen hat, erhält auch nach der Umschaltung
zum zweiten Prüf- 4.0 schritt das Relais W Strom über
und kann nach Ablauf der Verzögerungszeit ansprechen. Mit seinem Kontakt w unterbricht
es einerseits den Stromkreis für die Gutaussage durch das Relais Y; andererseits
schaltet es mit einem weiteren Kontakt einen Alarm ein. Bei Unterbestimmung kann
das Relais V nicht ansprechen, und es wird ebenfalls ein Signal gegeben.
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Um die bei der Beschreibung des 1-aus-5-Codesignalprüfers nach F i
g. 2 angedeutete Austauschbarkeit der Ruhekontakte gegen Gleichrichter deutlich
zu machen, sind die Ruhekontakte a3 bis e3 des 1-aus-5-Codesignalprüfers nach F
i g. 5 als Gleichrichter in F i g. 6 dargestellt. Die Figur unterscheidet sich sonst
nicht von der vorhergehenden.
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In F i g. 7 sind zwei Empfänger, wie sie in F i g. 5 gezeigt sind,
derart in Reihe geschaltet, daß jeder der beiden Empfänger eine Gutaussage bei einem
1-aus-5-Code feststellen muß. Weil aber die beiden Aussagen weitergegeben werden
müssen, genügt es, gemäß dieser Schaltung ein gemeinsames Umschalterelais V und
ein gemeinsames Alarmrelais W vorzusehen. Im übrigen verlaufen die Stromkreise ähnlich
denen in F i g. 5. In den bisher beschriebenen F i g. 2 bis 7 bleibt das Relais
V während der gesamten Dauer der Prüfung, also während des ersten und des zweiten
Prüfschrittes erregt. Im Gegensatz hierzu steht die Schaltungsanordnung des 1-aus-5-Codesignalprüfers
gemäß F i g. B. Hier ist das Relais H nur für die Dauer des ersten Prüfschrittes
erregt, wie im folgenden beschrieben ist.
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Beim Ansprechen eines Signalempfangsrelais, z. B. des Relais D, bildet
sich folgender Stromkreis aus: +, k3, d2, G21, dl, k1, H, -,
und das
Relais H spricht an. Mit seinem Kontakt h 1
wird das Relais K zum Ansprechen
gebracht, das wiederum mit seinen Kontakten k2 und k4 den ersten Kontrollstromkreis
auf den zweiten umschaltet. Durch die Umschaltung werden die an den Kontakten des
Signalempfangsrelais anliegenden Spannungen umgepolt. Während in dem bisherigen
Stromkreis, in dem das Relais H erregt wurde, der Strom in Durchlaßrichtung durch
den Gleichrichter G21 floß, wird jetzt dieser Gleichrichter in Sperrichtung beansprucht.
Das Relais H kann sich nicht mehr halten und fällt ab. Ist jedoch die Aufnahme der
Information nicht eindeutig, weil gleichzeitig beispielsweise auch das Signalempfangsrelais
C angesprochen hat, hält sich das Relais H weiter über -I-, k4, cl, d2, k2, H,
-.
Über den Kontakt h2 und über einen weiteren verzögerten Kontakt, der erst
beim zweiten Prüfschritt schließt, wird das am Punkt ü angeschlossene Alarmrelais
eingeschaltet, welches die Überbestimmung einer Information signalisiert. Sollte
aber wegen Unterbestimmung das Relais H und mit ihm das Relais K nicht angesprochen
haben, dann wird nach der gleichen Verzögerungszeit über den Kontakt k6 am Punkt
u eine Alarmeinrichtung eingeschaltet, die die Unterbestimmung anzeigt.
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Jede der bisher gezeigten Schaltungsanordnungen enthält eine gewisse
Selbstüberwachung der Kontakte der Signalempfangsrelais auf deren einwandfreies
Arbeiten hin. Es wird gemeldet, wenn ein Kontakt fälschlicherweise nicht schließt
oder nicht öffnet oder wenn in den Zuleitungen zu diesen Kontakten ein Kurzschluß
oder ein Drahtbruch entstanden ist. In diesen Fällen bilden sich Stromkreise aus,
die entsprechend einer Anzeige der Über- oder Unterbestimmung beim Empfang von Informationen
einen Alarm auslösen. Wenn beispielsweise das Signalempfangsrelais D in F i g. 1a
angesprochen hat, so sind in F i g. 1b die Kontakte dl, d2 geschlossen und
der Kontakt d3 geöffnet. Das bei einem 1-aus-5-Code die Überbestimmung anzeigende
Relais W kann nicht ansprechen. Es wird in dem betrachteten Fall aber wirksam erregt,
wenn beispielsweise der Kontakt c 1 klebt, so daß der Kontakt c 1 auf diesen Störungsfall
hin überwacht wird. Entsprechendes gilt auch für die Kontakte b1, dl, e1,
wenn das Signalempfangsrelais A erregt ist. Tritt dagegen eine Unterbrechung an
einem der Kontakte a 1 bis e 1 auf, so wird, wenn bei Auftreten einer Überbestimmung
auch das Relais erregt ist, das den unterbrochenen Kontakt betätigt, die Überbestimmung
nicht angezeigt. Die Kontakte a 1 bis e 1 werden somit auf diese Fehler hin nicht
überwacht.
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Dagegen werden z. B. bei der Anordnung gemäß F i g. 6 alle Störungsfälle
überwacht. Wenn beispielsweise
der Gleichrichter G4, dem der Ruhekontakt
a3
in F i g. 5 entspricht, kurzgeschlossen ist, so daß der Strom in beiden
Richtungen fließen kann, so spricht bei erregtem Signalempfangsrelais A das Relais
W im folgenden Stromkreis im zweiten Prüfschritt an: +, a1, G4 (defekt), G8;
G7, G6, G5,
a2, W, -.
Hat dieser Gleichrichter G4 jedoch keinen Strom-
?o durchgang, so kann bereits im ersten Prüfschritt das Relais Y nicht ansprechen,
wenn das.Signalempfangsrelais E erregt ist. In beiden Fällen wird Alarm gegeben.