DE1463398A1 - Verfahren zur Signalumsetzung und Fehlerueberwachung fuer zweikanalige kontaktlose Steuerungen - Google Patents

Description

• "Verfahren zur Signalumsetzung und Fehlerüberwachuzeg für zweikanalige kontaktlose Steuerungen. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Signalumsetzung und Fehlerüberwachung für zweikanalige kontaktlose Steuerungen, z.8. von Hochspannungsschaltgeräten.
• In der kontaktlosen Steuerungstechnik mit Halbleitern werden die. Ausgangssignale vielfach über kleine Verstärker und nachgeschaltete Relais umgesetzt, um beispielsweise eine galvanische Treü-* nung der Nalbleiterbauelemente vom übrigen Netz au erzielen, oder um reit wirtschaftlichen Mitteln mit einer höheren Spannung als der der Halbleiterelemente größere Schaltgeräte zu steuern.: Im letzteren Fall dient das Umsetsrelais gleichzeitig als.Lei4 atungsverstärker.
• Bei Steuerungen, die absolut sicher arbeiten müssen, werden die Halbleiterelemente vielfach doppelt, d.h. zweikanalig $usaereengefügt, um innere Fehler der XalbleiterbaWelemente zuverlässig zu erkennen bzw. um zu verhindern, daß fehlerhafte Schaltbefehle ausgegeben werden. Diese bekannten zweikanaligen Steuerungen arbeiten einmal mit gleichwertigen (valenten), zum anderen mit ahtivalenten Signalen auf beiden Kanälen für eine fehlerfreie Anlage Bei dem erstgenannten Vorfahren wird auf einen Fehler in der An- lage erkannt, wenn beide Kanäle antivalente Signale führen.
• Bei dem zweiten Vorfahren werden valente Signale auf beiden Kanälen als Fehler erkannt._Um auch die Ausgangsverstärker mit in diese Überwachung einzubeziehen, ,wird die Überwachung erst an den Umsetzrelais durchgeführte Der hierfür erforderliche Aufwand ist sehr groß, da für jeden der beiden obenerxähnten Xanäle ein Ausgangsverstärker und ein ürsetzrelais erforderlich sind. Die Brfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren zur Signalumsetzung und -Prüfung für zweikanalige kontahtlone Steuerungen, z.B. von ßuchspannungsschaltgeräten zu schaffen, bei dein der Bedarf an

  Ver#tärkern und Relais auf die Hälfte herabgesetzt wird, ohne

  dad dadurch die Sicherheit der Anlage beeinträchtigt wird.

  1bse,Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die ftir-zwei zweikanalige

  Signale.. erforderlichen Verstärker und Rolais für weitere zwei

  zwikanalige Signale mitbenutzt ,werden und jeweils ein Varstärker

  und das dazugehörige Relais mit einen zmsiten V3rstärker und dem

  dazugehörigen Relais für jeweils einen Schaltbefehl kombiniert

  wird.

  An Hand äbr Zeic:haung wird die Er ti:r:dur-_g näher er 1&ai e : ,.

  Figuren 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens

  in zweikanaliger Bauweise, das mit antivalenten Signalen bei

  fehlerloser Anlage arbeitet.

  Figuren 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens

  in zweikanaliger Bauweise" das ndlt valenten Signalen bei fehler-

  loser Anlage-arbeitat.

  Für nicht dargestellte Schaltgeräte I und II, beispielsweise

  Trennschalter einer Hochspannungsschaltanlage, soll die Ausgangs-

  signalumsetzung für "Sin"- und "Aus"-Steuerbefehle betrachtet

  werden. Von ebenfalls nicht dargestellten logischen Vorknüpfungs-

  elementen sind im Ruh stand (wenn keine Steuerbefehle abgege-

  ben aerde$),,die.Loit"ggn 1 bis 8 abwechselnd mit den Signalen

  "L" und "0", und war mit dem Sig:ial "L" für die Leitung 1 begin-

  nend, beaufschlagt. Die Leitungen 1 bis 8 sind mit den Verstär-

  kern 9 bis :1, die je zwei Eingänge besitzen" verbunden. Die Ver-

  stärker sind so aufgebautP-daß die Verstärker 9 und 11 "Und"-

  Verhalten und die Verstärker 10 und 12 "Oder"-Verhalten aufweisen,

  Die Leitu@ngen"tis.4 sind den Verstärkern so zugeordnet, daß °

  die im Ruhezustand ''L"#.oignalführenden Leitungen 1,3 auf je einen

  "Und"-Singang.des 1/:rstärkers,9,und 11,geschaltet sind und die

  im -tuhesustand "0".siginaltührenden Leitungen 2,.4 mit je einem

  "Od"^"-Eingang .der-Verstärker 10 und 12 verbunden sind.

  Dem "Bin"-Schalf-befehl des Schaltgerätes I (I8) sind also im

  einer zweikanaligen Schaltung die V3rstärker 9 und 10 und di

  Umsetzrelais 13 und 14 zugeordnet. Entsprechend gehören zu d

  "Aus"-Schaltbefehl des Schaltgerätes I (IA) die Varstärker 1

  und 12 und die Umsetzrelais 15 und 16. Die au den "Ein"- und

  "Aus"-Schaltbefehlen des Schaltgerätes II (II S bzw II A) ;g£

  renden Leitungen 5 bis 8 sind so an die noch freien Eingänge

  Verstärker 9 bis 12 angeschlossen, daß durch eine andere toa

  -nation der Verstärker 9 bisAa mit ihren zugehörigen Unsetzre

  £3 bis 24 neue antivalente Ausgänge entstehen, die nur den S

  gerät II zugeordnet sind. Zu diesen Zweck ist die Leitung 5

  den Verstärker 9, die Leitung 6 an den Verstärker 12, die Le

  tung 7 an den Verstärker 11 und die Leitung 8 an den Versti

  10 geführt. Die "Und"-Verkniipfungen der Eingänge dei# Verstäx

  9 und 11 werden als negierte "Oder"-Funktionen benutzt.

  Für die Verstärker 9 und 11 hat das die H.#deutung, daß nur c

  ein Signal am Ausgang erscheint,, Wenn an einem Eingang des

  stärkers 9 bzw. 11 kein Signal, d.h. "0"-Signal anliegt. Es

  den also folgende Verstärkerumsetzrelais-Kombinationen für c

  einzelnen Schaltbefehle benutzt:.

  a) Sck@ f @rsrst- I einschaltete (IE) : Verstärker 9,10 u.Umsetzrel. 13,1

  b) Mehalzgerät I ausschalten (IA): Verstärker 11,12 u.Umsetzrel. 15e11

  v) Schalugerät 1I einschalten(IIc):Verstärker 9,12 u.Umsetzrel. 13,11

  ,1) Schaltgerät 11 ausschalten (IIA):Verstärker 10,11 u.Uupsetzrel. 14,

  "In Fig..2:ist die Arbeitsweise der Umsetzrelaiskontakte darge-

  stellt. Die-Darstellung entspricht dem Ruhezustand, d.h. dem Zu-

  stand, in dem keine Steuerbetehle ausgegeben werden. In diesem

  Zustand sind die Rzlais 14 und 16 erregt.

  Mit 17 ist ein*Ruhestromkreis bezeichnet, der-aus.zwei parallel-

  geschalteten Zweigen besteht, mit dem die Antivalenzkontrolle

  durchgeführt wird. Diese besteht iss wesentlichen darin , daß .

  durch das Wechselspiel der zu den Umsetzrelais 13 bis 16 gehören-

  den Kontakte geprüft wird, ob antivalente Signale vorhanden sind.

  Im Fehlerfall wird also kein Signal von 21 nach 22 durchgeschal-

  tat.

  Es werden betätigt:

  durch das Ralais 13 die Kontakte 131 bis 134,.

  .durch das Relais 14 die Kontakte 141 bis 144,

  durch das Relais 15 die Kontakte 151 bi; 13e,

  durch das Relais 16 die Kontakte 161-bis 164.

  Die gestrichelten Verbindungen 18, 19, 20, 241 sollen andeuten,

  daß die entsprechenden Kontakte zwangsweise gleichzeitig umschal-

  ten.

  Für die Antivalenzkont rolle ist entweder die ä-ntaktkombination

  1319 141 und 151, 162 oder 133, 161 und 152, 144 erforderlich.

  Trittun irgendeiner Stelle der nicht dargestellten logischen YerknUpfungsechaltung ein Fahler auf, der zu Antivalenzstörungen führt, d.h., führen die Leitungen 1 bis 8 nicht die für den jeweiligen Zustand erforderlichen Signale, dann wird jeweils nur ein Relais der unter a)bis d)genannten Relaiskombinationen besinflußt. Es wird entweder nur Relais 13 <oder 1$ erregt, oder 3 Relais 14 oder 16 füllt ab. Damit werden äber beide parallel- geschalteten Zeige des Ruhestromkreises 17 aufgetrennt und eine Störung wird gemeldet.
• Sollen Schaltgeräte mit langer Laufzeit, :.H. langsam laufende Nochspannungstrennschalter gesteuert-worden, so kann an den logischen Verknüpfungselementen eine Antivalenzstörung vorge- täuscht werden. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, daß die Auftrensuung der beiden parallelgeschalteten Ruhestromkreise erst nach Ablauf einer einstellbaren Zeit, welche die Laufzeit der Schaltgeräte überbrückt, zu einer Störungsmeldung herangezogen wird.
• Tritt dagegen. ein gewollter antivalenter Signalwechsel auf, dann wird nur einer der parallelen Zweige aufgetrennt.
• 7ie Abgabe der Steuerbefehle "I E" usw. iät nur möglich, wenn die zugehörige Relaiskombination 13, 14 usw. in der richtigen Weise besufsohlagt wird.

  Durch das Verfahren ge"B der.srtindung eire! die Freizügigkeit

  der Schalthandlungen dar auf die Kontaktkombinationen arbeiten-

  den Steuerkanine nicht beeinträchtigt.

  Es wird angenommen, daß das achaltSerät I eingeschaltet worden

  soll und während dessen Laufzeit den Schaltgerät II ausgesohel#

  tot wird.

  Über die Leitungen i,8 iRig. i) gelangt der Schaltbefehl "Schalt-

  gerät I Ein" f 1 E) zu den Verstilrkern 9 und 10. Die Verstärker

  schalten um, so daß das Relais 13 erregt wird und das Rolais 14

  abfällt.

  Bei der Antivalenakontrwolle wird nur ein paralleler Ruhestrom-

  kreis unterbrochen. Nun wird der Ausschaltbefehl den Schalters II

  (1I A) eingegeben, der die Verstärker 10 und ü beaufschlagt.

  Da den Relais i4 bereits durch den Schaltbefehl "I E" abgefallen

  ist, wird nur noch das Relais 15 erregt. Es wird also über die

  Relaiskombination der Schaltbefehl "Il Alt abgegeben. Mit .

  der Erregung den Relais 1s wird der Antivalenzkontrollstromkreis

  solange unterbrochen wie zwei Steuerbefehle gleichzeitig die

  Schaltanordnung beaufschlagen.

  Da diese Zeit jedoch kürzer ist als die Laufzeit den Schaltge-

  rätes der oben erwähnten Hochspannungstrennschalter, wird keine

  Störmeldung abgegeben.

  Nach Beendigung des zuerst abgegebenen Steuerbefehls "1.E81 schal-

  ten nur di4 zu dem Relais 13 gehörenden Kontakte Wieder um, da

  das Relais 14 noch von des zweiten Steuerbefehl "II All belegt tote

  Der Antivslenskontrollstromkreis wird wieder geschlossen.

  In gleicher Weise eignet sich das Verfahren gemäß der £rtinduntg

  auch für zweikänalige Steuerungen mit valenten Signlitg 11'ü dies

  in den Figuren 3 und 4 schematisch dargestellt ist.

  Die Verstärker 9 und 1i haben in diesem Falle ebenfalli Eingänge

  mit "Oder"-Verhalten. Entsprechend der gleichsinnigen Steuerid-

  näle sind auch die Relaiskontakte gleichsinnig geschaltet. bot

  dieser Steuerungsart ist ein autivalentes Signal das Kennzeichen

  t"tir einen Fehler..

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü c b e : Verfahren zur Signal_@urnsetzung und für zwei- ' kanalige kontaktlose Steuerungen, bei denen Signale über Verstär- ker und nachgeschaltete Relais umgesetzt werden, dadurch gekenn- zeichnet" daß die für zwei zweIkanalige Signale_erforderliohen Verstärker 9 bis 12 und Relais 13 bis 16 für weitere zwei swei- kanalige Signale ditbertutzt werden und jeweils ein Verstärker und das dazuseh$rige Relais mit eines zweiten Verstärker und denn dazugehörigen Relais für jeweils einen Schaltbefehl kombiniert wird. 2. Verfahren-nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Ab- hängigkeit von deal Erregungszustand der Relais 13 bis 16 in R.#ihe angeordnete Kontakte zwei parallelgeschaltete Ruhestromkreise 17 auftrennen,und %'cß ein Fehlersignal ausgesendet wird. 3, Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zu einem Steuerbefehl gehörenden Kanäle mit anti.-valenten Signalen arbeiten. . @!. Verfahren nach den "irprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zu einer Steuerbefehl gehörenden Kanäle mit valenten Signalen arbeiten. ,