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Schaltungsanordnung zum Überwachen von binär codiert übertragenen
Meldungen und/oder Befehlen in Fernmeldeanlagen bzw. Fernbedienungsanlagen, insbesondere
Eisenbahnsicherungsanlagen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung
zum Überwachen von binär codiert übertragenen Meldungen und/oder Befehlen in Fernmeldeanlagen
bzw. Fernbedienungsanlagen, insbesondere Eisenbahnsicherungsanlagen, bei denen die
Informationen zwischen einer Zentrale und mehreren Stationen taktgesteuert ausgetauscht
werden, mit magnetischen Ringkernen als .Speicherelementen und Transistoren als
Verstärkerelementen.
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Derartige Schaltungsanordnungen werden beispielsweise bei solchen
bekannten Einrichtungen benötigt, wie in F i g. 1 als Blockschaltbild dargestellt.
Hierbei ist an einen Nachrichtenkanal N an einem Ende ein Taktgeber TG angeschlossen.
Das andere Ende des gleichen Nachrichtenkanals ist mit einer Zentrale Z verbunden.
Über die Länge des Nachrichtenkanals N verteilt sind in beliebigen Abständen Stationen
A und B an den Nachrichtenkanal N angeschlossen.
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Der Taktgeber TG sendet Taktimpulse mit einer Taktfrequenz
f t aus, die an die beiden Stationen A
und B sowie an die Zentrale
Z gelangen, wie es die entsprechenden Pfeile andeuten. Jede Station sendet bei einem
bzw. mehreren aufeinanderfolgenden, ihr zugeordneten Taktimpulsen jeweils mehrere
Informationen oder wie im Beispiel eine binär codierte Information aus, die durch
die Meldefrequenzen f 1 bzw. f 2 bestimmt ist. Werden mehr als zwei Meldefrequenzen
vorgesehen, so können dementsprechend zwei oder mehr Informationen gleichzeitig
übertragen werden. Die Meldefrequenzen f 1 und f 2 werden in der Zentrale Z entsprechend
der zeitlichen Reihenfolge ihres Eintreffens voneinander unterschieden und ausgewertet.
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Das in F i g. 2 dargestellte Diagramm zeigt in der oberen Diagrammlinie
sechs Taktimpulse T1 der Taktfrequenz f t. Die Übertragungseinrichtung kann so beschaffen
sein, daß die Station A bei allen ungeradzahligen Taktimpulsen und die Station B
bei allen geradzahligen Taktimpulsen Informationen austauscht. Eine andere Möglichkeit
ist die, daß eine vorgegebene Anzahl von Taktimpulsen einen Übertragungszyklus darstellt,
in dem jeder der beiden Stationen eine Anzahl aufeinanderfolgender Zeitlagen zugeordnet
werden, bei denen nacheinander verschiedene Informationen übertragen werden.
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Die vom Taktgeber TG abgegebenen Taktimpulse schalten in den
Stationen A und B sowie in der Zentrale Z Zähler weiter. Die Zähler
der Stationen A und B haben die Aufgabe, nur bei den der betreffenden Station zugeordneten
Taktimpulsen die Informationsabgabe durch Aussenden einer der beiden Meldefrequenzen
f 1 oder f 2 freizugeben, während der Zähler in der Zentrale Z -bewirkt,
daß die nacheinander einlaufenden Informationen der einzelnen Stationen in diesen
zugeordneten Speicher der Zentrale eingegeben werden: Aus der dritten und vierten
Diagrammlinie von F i g. 2 ist zu ersehen, bei welchen Taktimpulsen für zu übertragende
Informationen die Meldefrequenz f 1 bzw. f 2 im betrachteten Augenblick an die Zentrale
gesendet wird. Diese Informationen bestehen bei Eisenbahnsicherungsanlägeiz: B.
aus Meldungen über Signalstellungen; Weichenlagen und dem Frei-oder Besetztzuständ
von Gleisabschnitten. Zur Vermeidung von Falschmeldungen infolge gestörter Übertragung
der Informationen oder infolge von Störungen im Empfänger müssen diese binär codiert
übertragenen Informationen, auf richtige Codierung. überwacht werden. Zu diesem
Zweck werden in der Zentrale Einrichtungen zur Codeüberwachung vorgesehen. Bei den
bisher verwendeten Einrichtungen zur Codeprüfung lag der Prüfzeitpunkt noch zeitlich
vor der eigentlichen Auswertung und Eingabe der binär codiert übertragenen Informationen
in die zugeordneten Speicher. In diesem Zeitraum zwischen der Code-Prüfung und Auswertung
der Informationen kann jedoch eine Störung auftreten, die dann nicht mehr festgestellt
werden kann. Eine weitere Überprüfung an anderer Stelle der Schaltung ist unwirtschaftlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,. diesen Nachteil zu vermeiden
und eine überwachungs= schaltung anzugeben, welche die Code-Prüfung zum Zeitpunkt
der Informationsauswertung bzw. Informationseingabe
in zugeordnete
Speicher nach erfolgter becodierung vornimmt. Außerdem soll diese Schaltung so beschaffen
sein, daß beim Versagen irgendeines Bauteiles oder infolge Drahtbruchs keine der
Informationen weiterverarbeitet wird.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß für jedes Code-Elementpaar
zwei Ringkerne mit verschiedenen Magnetisierungswicklungen vorgesehen sind, wovon
jeweils eine Wicklung den Ringkern beim Vorhandensein des zugeordneten Code-Elementes
in eine Lage magnetisiert, eine andere Wicklung den Ringkern mit Hilfe eines jeden
von den Taktimpulsen verzögert abgeleiteten Steuerimpulses, der kürzer andauert
als das zugeordnete Code-Element, in die andere Lage magnetisiert, eine weitere
Wicklung jedes der beiden Ringkerne in Gegen-Reihenschaltung mit den Steuerstrecken
zweier komplementärer Transistoren verbunden ist, an deren Schaltstrecken jeweils
eine Magnetisierungswicklung eines weiteren Ringkernes angeschlossen ist, die diesen
in die eine Lage magnetisiert, und für den eine weitere, von den Steuerimpulsen
beaufschlagte Wicklung vorgesehen ist, welche die andere Lage einstellt, und eine
Ausgangswicklung für einen nachgeschalteten Transistor vorgesehen ist, der nach
Aufhören jedes Steuerimpulses beim Vorhandensein von nur einem Code-Element des
Code-Elementpaares einen Freigabeimpuls für nachgeschaltete Einrichtungen abgibt.
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Mit dieser Schaltungsanordnung ist es möglich, jede Code-Störung bei
der Informationsauswertung zu berücksichtigen und die Eingabe in den jeweils zugeordneten
Speicher der Zentrale dann mit geringem Aufwand zu verhindern. Die Informationsauswertung
wird auch bei Störungen innerhalb der Schaltung unterbunden, weil dann der Freigabeimpuls
ausbleibt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und' wird nachstehend näher beschrieben.
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F i g. 3 zeigt in einem Blockschaltbild nähere Einzelheiten einer
Zentrale; F i g. 4 zeigt eine Schaltunganordnung zum Überwachen von binär codierten
Informationen..
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Zum besseren Verständnis, werden zunächst an Hand von F i g. 3, die
ein Blockschaltbild einer Zentrale zeigt, nähere Einzelheiten erläutert. An den
Nachrichtenkanal N sind für die Taktimpulse TI mit der Taktfrequenz ft sowie für
die Meldefrequenzen f l und f 2 je ein Empfangsfilter E 1 bis E 3 angeschlossen,
die über zugeordnete Verstärker V 1 bis V3 Gleichrichterschaltungen G11,
G12 bzw. G13 speisen. An die Gleichrichterschaltung G11 für die Taktfrequenz.
f t ist ein Taktimpulsformer TF angeschlossen, der alle Taktimpulse. T1=1,
2 bis 6 usf. über die Leitung, 1-T I an Speicher SP für die übertragenen Informationen:
gibt. Die Taktimpulse sind an der Steuerung der Speicher,, z. B. zum Löschen von
Informationen, beteiligt. Weiterhin gibt der Taktimpulsformer TF an eine Code: überwachung
CU Steuerimpulse T2 ab:, die gegenüber- den Taktimpulsen TI, verzögert ausgelöst
werden und kürzer andauern als die jeweils zugeordnete Meldefre@ quenz. Dieser zeitliche
Zusammenhang ist aus der zweiten Diagrammlinie von F i g. 2 in Verbindung n u ät
den . übrigen Diagrammlinien zu erkennen. Die Code-Überwachung CU ist außerdem
mit den Gleichrichtemchaltungen GIr2 und G13 verbunden.. Sie gibt bei richtiger
Codierung, also wenn nur eine von den beiden Meldefrequenzen f 1 und 12 übertragen
wird, und bei ungestörtem Betrieb die Informationen in die Speicher SP. Hieraus
können die Informationen zu beliebigen Zeiten abgefragt ausgegeben und weiterverarbeitet
werden.
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Die Schaltungsanordnung nach F i g. 4 dient zum Überprüfen von Informationen,
die mit der Meldefrequenz f 1 bzw. f 2 übertragen werden. Die Schaltung
enthält zwei Ringkerne K1 und K2 mit rechteckförmiger Hystereseschleife, die verschiedene
Magnetisierungswicklungen 11 bis 13 bzw. 21 bis 23 tragen. Die Wicklung 11 des Ringkernes
K1 ist über die Klemme KL 1 direkt bzw. über einen nicht dargestellten Signalumformer
mit der Gleichrichter-Schaltung G12 (F i g. 3) und dementsprechend die Wicklung
21 des Ringkernes K2 mit der Gleichrichterschaltung G13 verbunden. Jede dieser Wicklungen
magnetisiert den zugehörigen Ringkern in Richtung einer Lage »0« (nach unten). Die
Klemme KT2 ist an die Leitung LT 2 angeschlossen,. so daß die Wicklungen 12 und
22 der Ringkerne 91 und K2 von dem Taktimpulsformer TF mit Steuerimpulsen T2 versorgt
werden. Die Wicklungen 12 und 22 magnetisieren die zugehörigen Ringkerne in Richtung
der anderen Lage »1<t, auch wenn die Wicklung 11 bzw. 21 eine Gegendurchflutung
erzeugt. Die Steuerimpulse T2 gelangen auch auf die Wicklung 31 eines weiteren Ringkernes
K3, die diesen in Richtung der Lage »1« magnetisiert. Die Wicklungen 13 und 23 der
beiden Ringkerne K1 und K3 sind in Gegen-Reihenschaltung zusammengefügt und steuern
beim Ummagnetisieren der Ringkerne aus der Lage »1« in die Lage »0« zwei komplementäre
Transistoren Tr 1 und Tr 2. Die Steuerstrecke des Transistors Tr
1 ist direkt mit den beiden Wicklungen 13 und 23 verbunden, während die Steuerstrecke
des Transistors Tr 2 über Kondensatoren C 1 und C 2 angekoppelt und dadurch
von der Steuerstrecke des Transistors Trl galvanisch getrennt ist. In Reihe mit
der Schaltstrecke des Transistors Trl liegt eine Wicklung 33 des Ringkernes K3,
und die Schaltstrecke des Transistors Tr2 ist mit einer Wicklung 32 dieses Ringkernes
verbunden. Mit Hilfe dieser Wicklungen wird die Lage »0« des Ringkernes K3 eingestellt.
An die Wicklung 34 des Ringkernes K3
ist ein Transistor Tr3 angeschlossen,
der bei jeder ungestört übertragenen Information einen Freigabeimpuls an die vereinfacht
dargestellte Speichereirtrichtung SP abgibt. Die Wirkungsweise dieser Schaltung
ist folgende: Es wird angenommen, daß sich: der Ringkern K1 in der Lage »1« (nach
oben magnetisiert) und die Ringkerne K2 und K3 in der Lage »0« befinden. Nach dem
Taktimpuls T 1=1 (F i g. 2) wird die Meldefrequenz f 1 übertragen. Hierdurch fließt
durch die Wicklung 11 des Ringkernes, K1 ein Strom, wodurch der Ringkern K1 aus
der Lage »1« in die Lage »0« ummagnetisiert wird. Die hierfür erforderliche Durchflutung
bleibt so lange bestehen, bis beim Taktimpuls T 1= 2 an Stelle der Meldefrequenz
f 1, die Meldefrequenz f 2 übertragen wird. Beim Um= magnetisieren des Ringkernes
K1 entsteht in dessen Wicklung 13 eine Spannung, die den Transistor Trl durchschaltet.
Hierdurch fließt über dessen Schaltstrecke und die Wicklung 33 des Ringkernes K3
ein Strom, der eine Durch-flutung, in Richtung der Lage »0« erzeugt. Da der Ringkern
K3 sich bereits in der. Lage »0<e befindet,. kann: die in: derselben Richtung
wirkende
Durchflutung keinen Ummagnetisierungsvorgang auslösen, so daß der Transistor Tr3
keinen Freigabeimpuls abgibt.
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Eine vorgegebene Zeit nach dem Taktimpuls T 1= 1 gibt der Taktimpulsformer
den von diesem Taktimpuls abgeleiteten Steuerimpuls T 2 ab, der die Ringkerne K1,
K2 und K3 mit Hilfe der Wicklungen 12, 22 bzw. 31 aus der Lage »0« in die Lage
»l« ummagnetisiert. Die beim Ummagnetisieren in die Wicklungen 13 und 23
induzierten Spannungen heben sich auf, so daß keiner der beiden Transistoren Trl
und Tr2 durchgeschaltet wird. Wäre der Ringkern K2 vor dem Steuerimpuls T2 bereits
in der Lage »1« gewesen, so hätte die Spannung der Wicklung 13 den Transistor Tr
2 durchgeschaltet. Da die Durchflutungen der Wicklungen 32 und 31 des Ringkernes
K3 sich dann jedoch aufheben, weil der Steuerimpuls T2 noch nicht aufgehört hat,
bleibt der Ringkern K3 in der Lage »0«. Nach Aufhören des Steuerimpulses T2 wirkt
bei dem Ringkern K1 allein wieder die mit Hilfe der Wicklung 11 erzeugte Durchflutung
in Richtung der Lage »0«. Hierdurch wird der Ringkern K1 in die Lage »0« magnetisiert;
der Ringkern K2 verbleibt in der Lage »1«, da allein die Meldefrequenz f 1 ungestört
übertragen wird. Beim alleinigen Ummagnetisieren des Ringkernes K 1 wird dann der
Transistor Tr 1 durchgeschaltet, wodurch - wie bereits oben beschrieben -
der Ringkern K3 aus der Lage »1« in die Lage »0« ummagnetisiert wird. Die dabei
in dessen Wicklung 34 induzierte Spannung schaltet den Transistor Tr3 durch.
Dieser gibt dann den Freigabeimpuls an die Speichereinrichtung Sp ab, der das Eingeben
der übertragenen Information bewirkt.
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Durch die Gegen-Reihenschaltung der beiden Wicklungen 13 und 23 wird
erreicht, daß beim gleichzeitigen Vorhandensein von zwei Meldefrequenzen kein Freigabeimpuls
ausgelöst wird. Wird nach einem Taktimpuls keine Meldefrequenz übertragen, so wird
ebenfalls kein Freigabeimpuls ausgegeben.
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Zur Störungsanzeige kann in vorteilhafter Weise eine Zählschaltung
mit mehreren Zählstufen und einem der letzten Stufe nachgeschalteten Transfluxor
verwendet werden, die durch jeden Taktimpuls T1 bzw. Steuerimpuls T2 aus einer Anfangsstellung
um einen Schritt fortgeschaltet und durch jeden bei ungestörter Übertragung nachfolgenden
Freigabeimpuls in die Anfangsstellung zurückgeschaltet wird. Bleibt infolge einer
bzw. mehrerer aufeinanderfolgender gestört übertragener Informationen ein bzw. mehrere
Freigabeimpulse aus, so wird durch Blokkieren des sonst eingestellten Transfluxors
eine Störungsanzeige ausgelöst.