DE1293889C2

DE1293889C2 - Ein selektives UEbertragungssystem zur Fernsteuerung leitungsverbundener Geraete

Info

Publication number: DE1293889C2
Application number: DE1960L0037813
Authority: DE
Inventors: Form; Dipl-Ing Peter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-12-24
Filing date: 1960-12-24
Publication date: 1973-08-23
Also published as: DE1293889B

Description

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Zur elektrischen Fernsteuerung von Geräten wurden mehrere Verfahren bekannt, die es gestatten, eine Leitung zur Übertragung von mehreren Kommandos und Meldungen mit verschiedenen Absendern und Adressen mehrfach ausnutzen zu können.

In Steuerungsanlagen, in denen zwischen einer Vielzahl von Geräten und einer Zentrale Steuerbefehle und rückwirkende Meldungen mit geringem Nachrichteninhalt einzeln nach Adresse und Absender unterscheidbar übertragen werden müssen sind die bekannten frequenz- und phasenselektiven Svsteme nicht immer wirtschaftlich einzusetzen Dies eilt besonders dann, wenn eine standige Aufrechterhallung aller Verbindungen nicht erforderl.ch .st.

Zcitmultiplexe Svsteme. die die Datenzuordnung dur-h Namenecbung z. B. in Form eines Codes vornehmen, müssen bei jeder übertragung zusätzlich /ur rodiertcn Nachricht den volliMTNamen vera.be,-ten und verläncern stark die Übertragungszeit, behr viel günstigerem! daher zeitinult.p exe System, anzuwenden, die die mit einer Zentrale körner,,, dierendcn Geräte in einer festen oder wahlbaren zeitlichen Reihenfolge verbinden. In d.eser Weis, arbeitende Verfahren sind bekanntgeworden, die d;· mit zahlenden Eigenschaften versehenen Gerate ■,, einer zeillichen Reihenfolge 7ur Korrespondenz au' fordern, wie sie der Reihenfolge der den Gerai«; als Namen zugewiesenen Zahlen entspricht. Hierbei werden die von einem zentralen Taktgeber periodisch erzeugten Serien von Zählpulsen oder allgemein zählbaren elektrischen Signalen an die Gerate übertragen. Jedes Gerät zählt die seit Senenbeginn empfangenen Zählpulse und wird bei einem fur das Gerät typischen Füllungsgrad semes Zahlers zur Korrespondenz angereizt.

Diese Systeme haben schon den Vorteil, nicht mehr den vollen Namen eines Gerätes übertragen zu brauchen, jedoch geben sie dem als Synchronsignal verwendeten Zählpuls noch keinen Nachrichteninhalt. .

Lediglich für den Fall, daß nur die Gerate Meldungen an eine Zentrale abgeben sollen, genügt die alleinige Übertragung von für die zeitmultiplexe Arbeitsweise notwendigen Synchronsignalen an die Geräte.

Aber selbst bei dieser Anordnung mit einer Übertragung von Steuerbefehlen oder Meldungen nur in einer Richtung ist der selektive Aufwand noch hoch_; da jedes Gerät wegen der völligen funktionell Parallelschaltung aller Geräte die gesamte Anzahl aller Zählpulse einer Serie verarbeiten könner muß; d. h., jedes Gerät besitzt einen Zähler, dessen Zählkapazität gleich der Anzahl der vorhandenen mit der Zentrale korrespondierenden Geräte seir muß.

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung zum elektrischen Fernsteuern einer beliebigen Anzahl elektrisch steuerbarer, bistabil arbeitender Schalter durch ein jedem Schalter zugeordnetes Impulsbild.

Zur Verminderung des selektiven Aufwandes in jedem Gerät bei einer derartigen Anordnung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß jedem dieser elektrisch steuerbaren, bistabil arbeitenden Schalter (G) als Empfangsglied (E) ein weiterer elektrisch steuerbarer bistabiler Schalter (ß) zugeordnet ist, dessen einer, der Ruhelage zugeordnete Ausgang (b_r) das Steuerglied (C) des zu steuernden Schalters (G) an die Steuerleitung (k) legt und der, durch dasselbe Impulsbild angesteuert, stets seine Arbeitstage (b_a) einnimmt, in der die Steuerleitung (k) zum Eingang des folgenden, als Empfangsglied (E_Ui) dienenden Schalters (B) durchgeschaltet ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den F i g. 1 bis 7 dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.

Der eine Ausgang b_r (B i 1 d 2) eines elektrisch steuerbaren bistabilen Schalters B, der jedem zu steuern-

ik-n Instabilen Schalter G' als lüiipianusuiicd /·.' /uge-(V.Inc! ist, ist mit einem Steuerglied C dieses Schalters (Ί. der andere Ausgang h_u mit dem 1 ingany Λ des Mlgenden.als Limpfangsgjied/■',. , dienenden Schalters _:j· icher Art verbunden. Dazu iihertriiyi ein Impuls-.:. her in der Zentrale Z (H i I d 1) über die Stciicrlei-/ig A eine Serie von η Steuerinipulsen /J₁ hi*. ;> an ,: ■_· /ι I.mpfangsglieder /:., bis /·.',,. Jeder Sieiiei impuls

ill dabei /.. B durch seine Polantat auch ein biiia-

Sieuerkomnumdo dar. Hefanden sieh \orhcr die i labilen Schalter B aller Empfangsglieder £ in der i^: ,beläge b, (Bild 2), so gelangt der erste Steuer-

puls /Ί einerseits an den Steuergliedeingang B. und

■viert das Empfangsglied E₁ in die Sehaltstellung b_a ■ ι. andererseits beeinflußt der erste Steuerimpuls P₁

Ji das bistabile Steuerglied C (Eingang .V). das je

eh der Impiilspolarität in eine Ruhe- oder eine Arbeitstage (Ü oder L) geht. Das bistabile Steuerglied C des fernzusteuernden Schalters G folgt damit dem binären Steuerkommando und verharrt in dieser _ao Stellung, bis ein gegenteiliger Befeiil empfangen wird. Der nächste Steuerimpuls p₂ gelar.gt vom Impulsgeber (Z) an das Empfangsglied E₂ und an das Steuerglied des fernzusteuernden Schalters G, usf. Nach dem letzten Steuerimpuls p„ stehen alle ~Empfangsglieder E₁ bis E_n in der Stellung b_a und sämtliche Steuerglieder C der fernzusteuernden Schalter G₁ bis G_n in der von den binären Steuerkommandos befohlenen Stellung. Ein Rückfühniri_bsbefehl vom Impulsgeber (Z) kann dann alle Empfangsglieder (Hingang B_n B i 1 d 2) wieder in die Ruhestellung b_r zurückführen. Durch eine neue Steuerimpulsserie können wieder neue Steuerkommandos an die fernzusteuernden Schalter G₁ bis G_n übertragen werden.

Der vom Empfangsglied E her steuerbare bistabile Schalter G (Bild 2) kann weitere monostabil oder bistabil arbeitende elektrisch steuerbare Schalter steuern, wenn z. B. ein Antrieb über Schütze oder Relais geschaltet werden soll. Dabei können diese Schütze oder Relais wiederum Teil eines Schaltprozesses sein, weil der Antrieb z. B. eine Weiche (Ventil, Tor, Aufzug) bewegt, bis diese in eine Endlage gerät, die den Antrieb über das Schütz wieder abschaltet.

Auch kann der Steuerbefehl für einen zu steuernden Schalter sich zusammensetzen aus mehreren Schaltstellungen ihm vorgeschalteter und durch das Impulsbild steuerbarer Schalter. B i 1 d 3 zeigt eine Gruppe von drei über drei Empfangsglieder E₂, E₃, E₄ fernsteuerbare Schalter G₂, G₃, G₄. Diese drei Scha' · ter können zusammen acht verschiedene Schaltstellungen annehmen und damit wiederum einen an alle drei Schalter angeschlossenen Schalter G₅ durch binäre Verknüpfung in acht verschiedene Steuerstellungen bringen. Durch Häufung von (m) Emp- fangsgliedern und Kombination fernsteuerbarer Schalter G können daher auch weitere Schalter j (wie G₅) mit beliebig vielen (2^m) Schaltstellungen ferngesteuert werden.

Die Anordnung zur Fernsteuerung von Schaltern kann noch dadurch erweitert werden, daß durch ein. von einem der zu steuernden Schalter G betätigbarer Umschalter Ό (B i 1 d 4) der Steuerstrompfad des Impulsbildes beeinflußbar ist. Damit werden die Steuerimpulse P,₊,, P_/+2 usf. auf die Steuerleitung K_L oder K_R geleitet. Damit kann je nach dem Inhalt des Steuerkommandos auch bestimmt werden, an welches Empfangsglied E bzw. Steuerglied C der nächste übertragene Steuerimpuls gehingen soll, wenn ein verzweigtes und vermaschtes Leitungsnetz zur Fernsteuerung in einer Fläche verteilter Schaller G benötig! werden. B i 1 d 5 zeigt ein flächiges Netz von Rmpfangsgliedern E und Schaltern G. die von einem Impulsgeber (Z) gemeinsam gesteuert werden können. Bild 6 zeigt das in die Leitung K₁, einzuspeisende Impulsbild, bestehend aus der. Impulsen /V₁ bis p,, um die mit Indizes versehenen Empfangsglieder E₁ bis Δ\ bzw. die damit verbundenen Steuerglieder C anzusprechen. Line solche Anordnung IaBt sich immer dann einsetzen, wenn ein Steuerko:· mandc jeweils nicht nur die neue Stellung n oder /. eines Schalters (/ bzw. seines Steuergliedes C bestimmt, sondern auch bereits \om Anwendungs/weck der Anlage her beinhaltet, welches nächste Steuerglied C bzw. Schaher C> durch den nächsten Steuerimpuls angesprochen Vrcrden &uH. Das Lit ζ. Β. dann der Fall, wenn eine \nlage zur Steuerung eines Verkehrsnetzes wie bchienenbahnweichen, Transportbändern oder in Kraft- und Verteilungsanlagen dient, wo Antriebe, Schalter, Ventile od. ä. gesteuert werden müssen, um von einem oüer mehreren Verteilern oder Zugängen Güter, Energien und übergeordnete Informationen an mehrere mögliche Zielpunkte transportieren zu können.

Die in BiIdS gezeichneten Steuerleitungen K_c. K_c, K₁ können wieder zum zentralen Impulsgeber und -empfänger zurückgeführt werden, so daß ein zuletzt gesendeter Steuerimpuls p„_M den zentralen Empfänger selbst anspricht und als Kontrolle für die richtige Arbeitsweise der betätigten Empfangsglieder dienen kann.

Vervollständigt wird das Fernsteuersystem durch eine Rückmeldeeinrichtung in den Empfangsgliedern E, indem ein Meldeglic* D (Bild 7) vorgesehen ist, das einen Impuls von einer Polarität senden kann, die einer der beiden möglichen Schaltstellungen des zu steuernden Schalters G entspricht und diese Schaltersteuerung im Ruhezustand dauernd speichert. Das Meldegiied D wird dabei derart mit der Steuerleitung K verbunden, daß die Impulse ρ des Steuerimpulsbildes als Anreiz A zur Abgabe der Lagemeldung (g) dienen.

An Stelle des Schalters G kann auch ein von einem Schalter C abhängig gesteuerter Schalter das Meldeglied D beeinflussen (Eingang d in Bild 7). falls dessen Stellung direkt kontrolliert werden soll (z. B. Endstellung rechts oder links).

Ein Meldeimpuls q_{ wird in einem Empfänger in der Zentrale Z als zum letzten Steuerimpuls p, zugehörig eingeordnet und daher als Meldung des Zustandes oder der Lage des Schalters G₍ oder der von ihm gesteuerten Einrichtung selektiv ausgewertet. Damit ist eine Überwachung oder ein vollständiger Steuerungsprozeß möglich.

Die Zustände von Schaltern mit mehr als zwei Stellungen müssen durch binäre Verknüpfung mit den Meldegliedern der ihnen zugeordneten Empfangsglieder E₂, E₃, E₄ verbunden werden, damit ihr Zustand in binärer Weise und sequentiell aus z. B. drei aufeinanderfolgenden Meldeimpulsen q_v q_it q_K im zentralen Empfänger (Z) empfangen und erkannt werden kann.

Neben der Polarität eines Steuerimpulses ρ kann bekanntlich auch die Pulslänge oder die Pulsphasenlage als Modulation und Darstellung des Informationsinhaltes eines Steuerimpulses ρ oder einer MeI-

dung q gewählt werden. Auf diese Weise können Gleichsilromsteuerimpulse nur einer Polarität, jedoch zweier verschiedener Längen oder nur Trägerfrequenzpulse verwendet werden.

Patentschutz wird nur begehrt jeweils für die Gesamtheit der Merkmale eines jeden Anspruches, also einschließlich seiner Rückbeziehung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. .Anordnung /um elektrischen Fernsteuern einer beliebigen Λη/ahl elektrisch s'.euerbai ■■!. bistabil arbeitender Schaller durch ein einem jeden Schalter zugeordnetes Impulsbiid. d ;. d u ich g e k e η η '/. e i c h net. daü jedem dieser Schalter (G") als 1 .mplailgsglicd (/·.') ein v.eilerer elektrisch steuerbarer bistabüer Schalter (//) /ueeoidnet ist. dessen einer, der Ruhelage /ugcor(lnete Ausgang (/',) das Steuerglied (C) des /ι steuernden Schalters {(i) an die Steuerleitmig (A) legt und der. durch dasselbe Impulsbikl angesteuert, stets seine Arbeit'-lane (/>_u) einn mm!, ir. der die Steuerleitung (A) zum Eingang des folgenden als Empfangsglied (£,·,,) dienenden Schalters (B) durchgeschaltet ist. ao

2. Anordnung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Empfangsglied her steuerbare bistabile Schalter (G) weitere monostabil oder bistabil arbeitende elektrisch steuerbare Schalter steuert. as

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerbefehl für einen zu steuernden Schalter (G₅) sich zusammensetzt aus mehreren Schaltstellungen ihm vorgeschalteter und durch da·= Impulsbild steuerbarer Schalter.

4. Anordnung nach ei" em der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein von einem der zu steuernden Schalter (G) betätigbarer Umschalter (U) der Steuerstrompfad des Impulsbildes beeinflußbar ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mddeglied (D) vorgesehen ist, das einen Impuls von einer Polarität senden kann, die einer der beiden möglichen Schaltstellungen des zu steuernden Schalters (G) entspricht und diese Schaltersteuerung im Ruhezustand dauernd speichert, und daß dieses Meldeglied (D) derart mit der Steuerleitung verbunden ist, daß die Impulse des Steuerimpulsbildes als Anreiz zur Abgabe der Lagemeldung dienen.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vom Schalter (G) abhängig gesteuerte Schalter das Meldeglied (D) beeinflüssen.