DE1537532C3

DE1537532C3 - m-aus-n-Schaltung

Info

Publication number: DE1537532C3
Application number: DE1537532A
Authority: DE
Inventors: Albert Brian London Keats
Original assignee: UK Atomic Energy Authority
Current assignee: UK Atomic Energy Authority
Priority date: 1965-01-26
Filing date: 1966-01-24
Publication date: 1980-06-26
Also published as: GB1127181A; US3548379A; NL162805B; DE1537532B2; JPS542532B1; DE1537532A1; NL6601002A; NL162805C

Description

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Die Erfindung betrifft eine m-aus-n-Schaltung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist.

Eine derartige Schaltung dient zum Abfühlen oder Feststellen des Vorhandenseins von m Eingangssignalen ^r>5 aus einer möglichen Gesamtanzahl von η Eingangssignalen. Ein spezieller Fall einer /n-aus-n-Schaltung wird als ODER-Schaltung bezeichnet, bei der m—\ ist. Ein anderer spezieller Fall liegt dann vor, wenn nicht alle Eingangssignale den gleichen Wert haben, z. B. eine <>o Schaltung für den Booleschen Ausdruck A + BC.

Aus der Informationsschrift »Transistorised Safety Equipment for Nuclear Power Reactors«, veröffentlicht im Jahre 1960 von der Firma Jullard Equipment Limited, sind derartige m-aus-n-Schaltungen mit mehreren *>5 Verknüpfungsgliedern in aufeinanderfolgenden Verknüpfungsebenen und einer Einrichtung zum Unterbrechen der Eingangskanäle bekannt.

Desgleichen ist eine m-aus-n-Schaltung aus der DE-AS 11 77 262 bekannt. Die Eingangssignale werden in den Eingangskanälen über Grenzwertgeber Verknüpfungsgliedern einer 2-von-3-Schaltung zugeführt, die bei Überschreiten des Grenzwertes in zwei der drei Eingangskanäle ein Signal abgibt. Außerdem werden den Eingangskanälen von einem Impulsgenerator Impulsmuster im Sinne einer Grenzwertüberschreitung zugeführt. Solange die Grenzwerte der Eingangssignale nicht überschritten werden, werden die Impulsfolgen über die Grenzwertgeber und die 2-von-3-Schaltung einer Vergleichsschaltung zugeführt, in der sie mit den den Eingangskanälen zugeführten Impulsfolgen verglichen werden. Auf diese Weise kann ein fehlerhafter Kanal festgestellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit gleichen (denselben) Schaltungsmaßnahmen sowohl die Überwachung der Eingangssignale als auch die Überprüfung der m-aus-n-Schaltung vorzunehmen.

Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Ansp'ruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. ,.,

Die Erfindung wird nunmehr an Hand der folgenden, * sie beispielsweise wiedergebenden Beschreibung näher erläutert, wobei die Erfindung an Hand eines »Zwei-aus-Drei«-Systems mit Redundanz beschrieben wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, von denen

Fig. IA und IB Schaltbilder von m-aus-n-Schaltungen sind, die bei der vorliegenden Erfindung anwendbar sind,

Fig.2A und 2B Impulsmuster darstellen für das Schaltbild nach F ig. IA,

F i g. 3 ein Schaltbild zeigt, das die Verknüpfung von Fig. IB benutzt unter Verwendung von Ferritkernen als Verknüpfungsglieder,

F i g. 3A Impulsmuster zeigt, die bei der F i g. 3 benutzt werden,

Fig.4 eine Verknüpfungsschaltung mit bistabilen UND-Gliedern zeigt,

F i g. 4A Impulsmuster für die Schaltung nach F i g. 4 zeigt,

Fig.5 eine Anordnung unter Verwendung eines mehrfach durchlöcherten magnetischen Kerns als ein Mehrheits-Verknüpfungsglied zeigt, im wesentlichen 'i , entsprechend der Anordnung von F i g. 1A,

F i g. 5A, 5B und 5C Impulsmuster für die Schaltung nach F i g. 5 zeigen,

F i g. 6 ein Schaltbild entsprechend F i g. 5 zeigt, in dem eine Anzahl von mehrfach durchbohrten Kernen in einer einzelnen Auslöseleitung zur Speisung eines Umformers zusammengefaßt sind, während

F i g. 7 ein Schaltbild wiedergibt, das eine bevorzugte Art von Prüfanordnungen darstellt, die das Verfahren nach der Erfindung in sich einschließt.

In den Fig. IA und IB sind die Formen eines : 2-von-3-Systems dargestellt, und zwar die konjunktive und die diskonjunktive Form, die bei der vorliegenden Erfindung anwendbar sind, wobei als Ejngangssignale drei Variable A, B und C in einem binären Mehrheits- \ system verwendet werden, und ein Ausgangssignal als Antwort auf das Vorhandensein von mindestens zwei ! aus drei der Eingangssignal abgegeben wird. In Fig. IA wird jeweils ein unterschiedliches Paar von drei ^! Eingangssignalen je einem von drei ODER-Gliedern zugeleitet, und die Ausgänge davon werden einem UND-Glied zugeleitet, das ein Ausgangssignal erzeugt, als Antwort auf das Vorhandensein von mindestens

zwei Eingangssignalen, wobei das Ausgangssignal charakteristisch für die Anzahl der vorhandenen Eingangssignale ist. In Fig. IB werden die verschiedenen Paare der drei Eingangssignale UND-Gliedern zugeführt, wobei das Ausgangssignal von jedem derselben eine Funktion der beiden Eingangssignale ist. Die Ausgangssignale der UND-Glieder werden einem ODER-Glied zugeleitet, wie in F i g. 1B dargestellt.

Es besteht die Möglichkeit, jedes beliebige Verknüpfungsbauelement zu verwenden, z. B. Relais oder Magnetkerne, um die Schaltfunktionen in Übereinstimmung mit der in den Fig. IA und IB dargestellten Weise durchzuführen.

In F i g. 2A ist ein für die binäre konjunktive Form der F i g. 1A geeigneter Kode dargestellt. Eine Taktimpulsfolge D ist in drei Phasen 1, .2, 3 unterteilt, die jeweils paarweise den Kanälen A₁ B und C zugeführt werden. Da jedes der ODER-Glieder von Fig. IA ein unterschiedliches Paar von Eingangssignalen aufweist, werden die Ausgangssignale der ODER-Glieder die drei Taktimpulsphasen enthalten, wenn alle Eingangssignale vorhanden sind. Das Ausgangssignal des kombinierenden UND-Gliedes wird daher alle drei Taktimpulse enthalten, d. h. die Impulsfolgefrequenz wird die des Grundtaktimpulsmusters sein und so wie unter E in F i g. 2B identifizierbar sein. Wenn ein Eingangssignal verschwindet, haben zwei ODER-Glieder der Fig. IA nur noch ein restliches Eingangssignal. Diese restlichen Eingangssignale werden zwei verschiedene Paare von Taktimpulsen enthalten, so daß die Eingangssignale zu dem UND-Glied nur noch in einer Phase übereinstimmen werden. Daraus folgend wird der Ausgang des UND-Gliedes eine Impulsfolgefrequenz von nur noch '/3 der Grundtaktimpulsfolgefrequenz (Fig.2B) entsprechend F haben. Wenn mehr als ein Eingangssignal is weggelassen ist, werden beide Eingangssignale zumindest einem der ODER-Glieder fehlen, und keine Impulse werden dem entsprechenden Eingang des UND-Gliedes wie bei G zugeführt werden. Der Ausgangszustand des UND-Gliedes, darstellend eine Mehrzahl von fehlenden Eingangssignalen, besteht daher im vollkommenen Fehlen von Impulsen, d. h. die Impulsfolgefrequenz ist 0.

Die beschriebene Technik kann auf jede Zahl von Kanälen ausgedehnt werden und etwa wie folgt zusammengefaßt werden.

Diese Technik findet ihre Anwendung bei der Regelung einer Anzahl von Parametern einer Kernreaktoranlage, wo Reaktorsicherheitsstäbe oder Reaktorabstellvorrichtungen von einem Umformer betätigt werden, dem das Ergebnis von Meßinstrumenten, die verschiedene kritische Reaktorparameter abtasten, zugeführt wird. Aus Sicherheitsgründen können die Leitungen (die sogenannten Auslöse- bzw. Abschalteleitungen), die die durch mehrere getrennt voneinander M gemessene, verschiedene Parameter ermittelten Signale tragen, jede für sich eine Auslösung des Reaktors einleiten. Jeder Parameter selbst wird durch eine Gruppe von einzelnen Instrumenten gemessen, vorteilhafterweise von drei, und das Signal wird dem feo Umformer über ein Mehrheits-Verknüpfungsglied zugeführt, welches bewirkt bzw. welches es ermöglicht, daß der Umformer in Betrieb gesetzt wird, um den Reaktor als ein Ergebnis einer Nullsignalantwort von zwei aus drei Instrumenten abzustellen. fe5

F i g. 3 zeigt das Schaltbild, in dem die in F i g. 3A dargestellten Schaltfunktionen angewandt werden, bei dem eine Kombination eines Ferritkerns und eines Transistors als Verknüpfungsglied verwendet wird. F i g. 3 ist im wesentlichen von selbst verständlich, wobei die drei Meßinstrumentenkanäle kleine Spannungssignale A, B und C von ihren entsprechenden Instrumenten erhalten, wenn diese korrekt arbeiten und einen Parameter innerhalb vorbestimmter Grenzen messen, während im normalen Falle kein Signal vorhanden ist. Die Spannung wird in ein Impulsmuster Φι bzw. Φ₂ bzw. Φ₃ (F i g. 3A) durch einen Schaltkreis umgewandelt, der einen Transistor Tr\, einen Kondensator C und Widerstände R aufweist. Von einem nicht dargestellten Taktimpulsgenerator werden charakteristische Impulsmuster an die Transistorbasis angelegt, und während der Impulsintervalle kann der Kondensator C eine Ladung speichern, abhängig von dem Signalstrom. Ein negativer Impuls entlädt den Kondensator über einen Kollektorkreis. Der Kollektorkreis weist Wicklungen auf, die jeweils auf zwei von drei Ferritkernen Ft, F2, F3 gewickelt sind, wobei die Wicklungen durch die Bezugsziffern a, b, c gekennzeichnet sind, und zwar entsprechend dem Kanal, dem sie zugehören. Die Kerne tragen weiterhin eine Ausgangswicklung ο und eine Rückstellwicklung r, die Teile eines Kreises zur Rückstellung des Kernes sind, so daß, wenn der Kern zwischen zwei magnetischen Zuständen geschaltet wird, z. B. durch zwei Impulse Φι und Φ2, der Impuls, der an der Ausgangswicklung ο erscheint, der Basis eines Transistors Th zugeführt wird und bewirkt, daß der Strom von einer lokalen Quelle durch die Rückstellwicklung r fließt, was den Fluß in dem Kern in dem gleichen Sinne umkehrt wie der Φι-Impuls in der Wicklung a.

Impulsmuster Φι, Φ₂, Φι (F i g. 3) werden während des ordnungsgemäßen Arbeitens jeweils an zwei der drei Kerne Fi bis F3 angelegt, und ein geeignet gebildeter Ausgangsimpuls wird von jeder Rückstellwicklung abgenommen. Die Ausgangsimpulsmuster werden in eine Auslöseleitung kombiniert (ODER-Schaltung in Fig. IB) in einer Weise, welche das »Zwei-aus-Drei«- System vervollständigt und die Setz-Eingangssignale den Magnetkern/Transistor-Verknüpfungsgliedern zuführt, die die Auslöseleitung bilden. Die »Löschung« bzw. das »Zurücksetzen« wird durch ein unabhängig erzeugtes Impulsmuster Φ/ντ(Ρ i g. 3) bewirkt.

In dem Schaltbild (Fig.4) wird angenommen, daß jeder Kern, wie er dargestellt ist, ein bistabiles Element ist, dem zwei Eingangssignale zuführbar sind, die in der Lage sind, den Kern vom »Setz-Zustand« S in den »Löschungszustand« R umzuschalten, und die wechselweise zugeführt werden müssen, um ein Ausgangssignal zu liefern. Jede der drei Ferritkern-Transistorstufen I, II, III, die in einer binären Mehrheitskonfiguration gezeigt sind, ist zum Empfang eines Setzsignals und eines Endausgang von zwei verschiedenen Kanälen der drei Kanäle A, B und C geschaltet. Die Signale von den Kanälen A, B und C werden in die binären Ferritkern-Transistorstufen I, II und III durch kodierte Impulse Φι, Φι und Φ3 eingeblendet, die durch das in F i g. 4A dargestellte besondere Impulsmuster gekennzeichnet sind. Das kurzzeitige Ausgangssignal von der ersten Stufe I tritt auf, wenn dieser Ferritkern von dem Eingangssignal des Kanals A auf die Phase Φι »zurückgesetzt« ist, wodurch der magnetische Flußzustand von Φ2 eines vorhergehenden Setzsignals des Eingangs von Kanal B umgeändert wird. Das Ausgangssignal der Stufe I kann daher durch AB Φι dargestellt werden, d. h. ein Ausgangsimpuls tritt in Phase mit dem Φι-Impuls auf, vorausgesetzt, daß

Eingangssignale von den Kanälen A und B vorhanden sind.

Die Ausgangssignale der beiden anderen Stufen II und III können in ähnlicher Weise durch die Ausdrücke BC Φ₂ und CA Φ₃ beschrieben werden. Das kombinierte Ausgangssignal der drei Stufen I, II und III kann als AB Φι + BC¹P₂+ CA Φ3 dargestellt werden, d.h. wenn Signale von allen Kanälen vorhanden sind, werden Ausgangsimpulse bei allen drei Phasen Φι, Φ2 und Φ3 auftreten. Wenn das Signal von irgendeinem der Kanäle ausbleibt, werden zwei Glieder des obigen Ausdruckes den Binärwert 0 haben, und nur eine der drei Phasen wird übrigbleiben. Die Impulsfolgefrequenz ist somit durch drei geteilt. Wenn irgendein Paar oder alle der drei Eingangskanäle den Binärwert 0 haben, so werden alle Glieder des analytischen Ausdrucks für das kombinierte Ausgangssignal verschwinden. Das Ausgangssignal der binären Mehrheitskonfiguration hat somit drei Zustände. Diese sind:

1. Eine Impulsfolgefrequenz entsprechend den drei gegenseitig versetzten Impulsfolgen Φι, Φ2, Φ*

2. Eine Impulsfolgefrequenz entsprechend nur einer Phase von Φ\, Φ₂ oder Φ3, d. h. nur '/3 der Impulsfolgefrequenz von 1, wenn das Signal eines Kanals den Wert 0 hat.

3. Vollkommenes Fehlen der Impulse, wenn eine Mehrzahl der drei Eingangssignale den Wert 0 hat.

Der bisher beschriebene Teil des Systems kann als ausreichend angesehen werden, um eine »Zwei-aus-Drei«-Mehrheitsschaltung für drei Kanäle bereitzustellen, um das resultierende Mehrheitssignal der Anschlußleitung W zu einem Umformer zu übertragen. In größeren Regelkreisen jedoch, z. B. für solche, wie sie für Kernreaktoren bereits erwähnt sind, muß das resultierende Signal mit anderen kombiniert werden, die von ähnlichen Gruppen von Kanälen in einer gemeinsamen Auslöseleitung T herrühren, die dem Umformer zugeführt werden.

In Fig.4 werden die Ausgangssignale von anderen der beschriebenen Gruppe ähnlichen Gruppen der Auslöseleitung über die Anschlußleitungen U und V zugeführt.

In jedem Fall werden die kombinierten Ausgangssignale der drei Anschlußleitungen W, ί/und V in einem Ferritkern-Transistor-Verknüpfungsglied verknüpft, wobei eines von ihnen als »UND«-Glied verwendet wird, das der Auslöseleitung T vorgelagert ist. Das erste Verknüpfungsglied der Kaskade wird durch einen Impuls Φ int zurückgesetzt, der, wie in Fig. 4A dargestellt ist, aus einer Reihe von Impulsen besteht, die zwischen Φι, Φ₂ und Φ3 verschachtelt sind. Das Ausgangssignal jedes Gliedes nach dem ersten wird zur Rückstellung des folgenden Gliedes der Kaskade verwendet. Der Rücksetzzustand kann nur zu dem Endausgang der Kette (zu dem Umformer führend) gelangen, wenn alle Glieder vorher ihr »Setzsignal« von ihrer zugehörigen logischen Mehrheitsentscheidungsschaltung erhalten haben. Das Fehlen irgendeines dieser Setzimpulse von einer der logischen Mehrheitskonfigurationen wird daher am Ausgang der Kaskadenkette der Verknüpfungsglieder durch das Fehlen des folgenden Zurücksetzimpulses angezeigt. Es versteht sich von selbst, daß der Ausgang durch ein geeignetes Meßinstrument abgefühlt werden kann, um diesen Zustand bei einer Überwachung anzuzeigen.

Entsprechend der bistabilen Natur der verwendeten Verknüpfungsglieder wird jeder magnetische Fluß, der dem Ferritkern zu seiner Einstellung zugeleitet wird, gespeichert, bis zu der Zeit, zu der er zurückgesetzt wird. Die Wirkung, wenn ein einzelner Kanal ausfällt oder versagt, wird somit in jeder von zwei verschiedenen Gruppen wie folgt sein. Das Kombinierungsglied, das der Quelle Φιντ am nächsten liegt, wird einen Setzimpuls nur auf einer der drei Phasen Φι, Φ2, Φ3 empfangen, so daß als Folge davon nur der Impuls der Φιντ-Impulsfolge, der direkt dieser einen Phase folgt, zu der Auslösungsleitung hindurchgehen wird. Ein weiterer Fehler in einem einzigen Kanal einer logischen Mehrheitskonfiguration, der später der Auslösungsleitung eingegeben wird, wird keine weitere Änderung der Impulsfolgefrequenz zur Folge haben, da die Impulsfolgefrequenz der durch einen zweiten Kanal eingegebenen Setzimpulse, der das Signal in einem ihrer Kanäle fehlt, die gleiche ist wie die Impulsfolgefrequenz der Zurücksetzimpulse, die in der Lage waren, durch das erste Glied der Kette hindurchzugehen, von dem ein Kanal den Binärwert 0 hat.

Die Technik, die zuvor in Verbindung mit Verknüpfungsgliedern, die Ferritkerne mit einer einzigen öffnung aufweisen, beschrieben ist, ist ebenso bei mehreren öffnungen aufweisenden Kernen anwendbar,,

z. B. bei den Kernen, die als Laddies bekannt sind. Die Verwendung von Laddies als Mehrheits-Verknüpfungsglieder ist bekannt, wobei ein Hinweis auf eine derartige Verwendung in »British Nuclear Energy Society Journal, Jan. 1963, Bd. 2, Nr. 1, S. 74 und 85« zu finden ist.

Für den vorliegenden Fall ist es ausreichend, festzustellen, daß der Laddic als ein Glied wirkt, von dem ein Ausgangssignal so lange geliefert wird, wie eine Mehrzahl von Eingangssignalen zur gleichen Zeit vorhanden ist. In einem »Zwei-aus-Drei«-System werden die Eingangssignale einzeln Haltewicklungen auf zwei verschiedenen von drei Stufen des Laddies zugeführt. Diese besondere Anwendung eines Laddies liefert ein weiteres Beispiel eines Mehrheits-Verknüpfungsgliedes, das ein Ausgangssignal erzeugt, das nur als

■w Antwort auf das Vorhandensein einer Mehrzahl von Eingangssignalen erscheint, das jedoch keine Information des Zustandes einer Minderzahl von Eingangssignalen gibt.

So zeigt z. B. F i g. 5 ein Schaltbild eines mit mehreren

öffnungen versehenen Ferritkernes, der sechs Sprossen r\ bis re und Seitenschienen 7, 8 aufweist. Drei ausgewählte Sprossen η, /5 und r$ tragen jeweils zwei Wicklungen entsprechend jeweils zwei verschiedenen Kanälen A, B und C, wobei diese »Haltewicklungen« in

5» entsprechender Weise mit a, b und c bezeichnet sind. Die Schiene 7 trägt einen Satz Wicklungen zwischen einander abwechselnden Sprossen und die Schiene 8 eine Steuerwicklung. Der Laddic hat eine Ausgangswicklung, die um einen Teil des Laddies gewickelt ist, in welchem der Fluß als Folge eines Impulses umkehrt, der an die Zurücksetzwicklung nach der Zuführung eines Aussteuerungsimpulses angelegt wird, vorausgesetzt, daß mindestens eine der Haltewicklungen auf jeder der ausgewählten Sprossen /ϊ, ή und r₅ erregt ist.

Fig.5A stellt die Impulsphasenanlage dar. Die Impulsmuster Φ« und Φο sind die Zurücksetz- bzw. Ansteuerungsimpulsmuster, während den Haltewicklungen mit Φηα. Φηβ und Φηο bezeichnete Impulsmuster eingegeben werden, die charakteristisch für die entsprechenden Kanäle A, B und C sind. Das Ausgangsimpulsmuster wird dann, wenn alle Kanäle vorhanden sind, wie bei Φοι/rdargestellt sein, mit einem Impuls für jede Flußumkehr, die durch einen Aussteue-

rungsimpuls geschaffen ist.

F i g. 5B zeigt die Wirkung eines Fehlers bzw. eines Aussetzens des Kanals A. Wie zu erkennen ist, tritt eine Flußumkehr unter der Ausgangswicklung erst nach Eingang des dritten Aussteuerungsimpulses und jedem weiteren dritten Impuls auf.

In logischen Mehrheitsschaltungen mit einer großen Zahl von Eingangssignalen ist es notwendig, Laddicanordnungen in Kaskade zu kombinieren, wobei der Ausgang des einen Laddies dazu benutzt wird, die Zurücksetzungswicklung des nächsten zu erregen. Die Wirkung der Impulskodierung einer solchen Anordnung, bei der der Ausgang des Laddies L\ zum Zurücksetzen des Laddies Li verwendet wird, ist in F i g. 5C dargestellt, aus der zu entnehmen ist, daß der Endausgang nicht von dem Zurücksetzimpulsmuster verschieden ist. Der Ausgang gibt somit Information über die Minderheitssignale, er zeigt jedoch nicht an, in welchem Laddic der Minderheitsfehler aufgetreten ist.

Wenn eine Anzahl von Laddicelementen in einer Kaskadenanordnung auf diese Weise kombiniert ist, können sie so ausgebildet werden, daß sie einen Bestandteil der den Umformer speisenden Auslöseleitung bilden. Eine derartige Anordnung hat jedoch zwei Nachteile. Erstens ist es notwendig, zwei gegeneinander versetzte Sätze von Kodierungsimpulsen vorzusehen, um das korrekte Phasenverhältnis zwischen »Einstellen« und »Aussteuern« von benachbarten Laddies aufrechtzuerhalten. Zweitens ist es nicht möglich, die Zustände der einzelnen Gruppen von Laddic-(Halte)-Eingangssignalen durch Überwachung jedes Laddicausgangs anzuzeigen, da das Ausgangsmuster einer einzelnen Stufe durch das Impulsmuster bestimmt ist, das sowohl von vorhergehenden Stufen wie auch von den Zuständen der eigenen Gruppe von Halteeingangssignalen erhalten wird.

Eine bevorzugte Art, die Ausgänge einer Anzahl von Laddic-Mehrheits-Verknüpfungsgliedern in einer Auslöseleitung zu kombinieren, ist in F i g. 6 dargestellt. In dieser Anordnung sind alle Laddicglieder selbständig und benutzen alle die gleiche Vorrichtung zur Kodierung der Impulse. An die einzelnen Laddicausgänge angeschlossene Überwachungsgeräte würden daher nur auf die Zustände der entsprechenden Gruppe von ) Eingangsimpulsen ansprechen. Um die Verknüpfungsglieder in die Auslöseleitung zu kombinieren, verwendet die in Fig.6 dargestellte Anordnung ein Ferritkern-Transistor-Verknüpfungsglied, wie es in Fig.3 beschrieben ist. Der Grund dafür ist, wie aus obigem zu entnehmen ist, daß der Laddic von der Zeitkoinzidenz der Impulse abhängig ist, und es kann sein, daß der Zurücksetzimpuls für das zweite Laddicelement nicht in Phase mit dem Φ/Nrlmpuls ist, so daß der folgende Laddic niemals rückgestellt würde.

Fig. 6 zeigt die logische Schaltung für eine »Zwei-aus-Drew-Mehrheitsschaltkreislogik, angewendet auf drei Laddies, L\, La und L₃, die für die Parameter (N-1), N und (N+\) kennzeichnende Signale durch ihre entsprechenden Eingänge P, R, S; A, B, C und X, Y, Z empfangen. Die Eingangssignale sind entsprechend der Art von F i g. 1A kodiert. Der Laddic wirkt in jedem Fall als ein UND-Glied, in dem das Ausgangs-Mehrheitssignal in den Umformer über eine Auslöseleitung gespeist wird, wobei die drei Laddicausgänge jeweils in die Auslösungsleitung über Kern-Transistor-Verknüpfungsglieder ähnlich denen der F i g. 3 und 4 eingeschaltet sind. Das Ferritkern-Transistor-Verknüpfungsglied CTi wird durch ein Impulsmuster Φ int umgeschaltet, das in Phase mit dem Laddic-Zurücksetzimpulsmuster ist. Auf diese Weise stellt das Laddicausgangssignal den Kern des Elementes CT\ ein, und dieser ist in die richtige Phase mit dem Impulsmuster Φ int gebracht, so daß der Kern CTi umgeschaltet wird. Die resultierende ausgehende Impulsfolge wird zum Zurücksetzen des nächsten Ferritkern-Transistor-Verknüpfungsgliedes CT₂ verwendet.
Die Anwendung der Impulskodierung auf binäre

ίο Mehrheitssysteme bedeutet, daß, weil die Information, die über das Mehrheitssignal erhältlich ist, gleichzeitig eine Information über die Minderheit der Eingangsimpulse gibt, eine Kontinuitätsüberprüfung durchgeführt werden kann, während das System sicher weiter in Betrieb bleibt. Wenn z.B. das Ausgangsimpulsmuster anzeigt, daß alle drei Kanäle ein Signal aufweisen, kann einer der drei Kanäle in einem binären »Zwei-aus-Drei«-System absichtlich für eine kurze Zeit unterbrochen werden, während das Ausgangsimpulsmuster dieser Gruppe überprüft wird, um zu ermitteln, ob die charakteristischen Impulsmuster für den Zustand, daß ein Kanal ausfällt, erzeugt werden. Wenn die Impulsmuster-(Frequenz-)Überwachungsgeräte ständig an die Ausgänge einer logischen Mehrheitsschaltung angeschlossen sind, wird eine fortlaufende Überwachung über alle Eingangssignale durchgeführt.

Entsprechend F i g. 7 dient eine Anzahl von Auslöseleitungen ΤΊ, T₂ und T₃ dazu, für eine Anzahl von Parametern kennzeichnende Signale, die den Auslöseleitungen durch Mehrheits-Verknüpfungsglieder, wie oben beschrieben, zugeleitet werden, einem Umformer Zzu übermitteln.

Das kodierte Impulsmuster, welches das endgültige kodierte Ausgangssignal jeder Auslöseleitung ist, ist durch Frequenzmesser FM\ bis FM₃ wahrnehmbar. Der Impulsausgang wird in Umformern Ci bis C₃ in ein Gleichstromsignal umgeformt und muß, bevor er einem End-UND-Glied 40 weitergegeben wird, rekodiert werden, um eine Minderheitsinformation zu liefern bezüglich eines Minderheitsfehlers der drei Auslöseleitungen T\ bis T₃. Zu diesem Zweck sind drei Glieder 29 bis 31 vorgesehen, jedes mit einem Paar zwei verschiedener Phasen der Phasen Φ\, Φ₂ und Φ₃, derart, daß das Ausgangssignal jeder Auslöseleitung als ein charakteristisches Impulsmuster erkennbar ist. Diese werden einem UND-Glied 40 zugeführt, durch das der Ausfall eines Eingangssignals dadurch erkennbar ist, daß ein 3 :1-Frequenzwechsel auftritt, der mittels des Frequenzmessers FM* gemessen wird.

Die Kodierimpulsmuster Φ\, Φ₂, Φι werden von Impulsgeneratoren 41 abgeleitet, die Kanalkodierungsimpulse zu den Auslöseparametern liefern, wobei jedoch jede Phase von einem anderen Generator genommen wird, da sonst der Ausfall eines Generators das Verschwinden des Schaltungsausganges bewirken und so den Umformer in Betrieb setzen würde. Da die Impulsphasen von getrennten Impulsgeneratoren abgenommen werden, müssen diese synchron laufen, um eine mögliche Phasendifferenz zwischen den Generatoren zu vermeiden, die die Impulskoinzidenz beeinträchtigen würde.

Auf diese Weise ist jeder Ausfall bzw. Fehler einer Minderheit von Eingangssignalen auf jeder Leitung mittels auf den Frequenzmessern FMi bis FM₃ erscheinenden Impulsmustern nachweisbar, während jede Minderheit von Auslöseleitungsausfällen (d. h. 1 aus 3) durch das Überwachungsgerät FMa nachweisbar ist, wobei außerdem mit diesen Mitteln auch eine

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Überwachungskontrolle jeder Leitung durchgeführt werden kann durch absichtliches Unterbrechen irgendeiner Auslöseleitung bei X oder irgendeinem anderen Punkt, ohne daß befürchtet werden muß, daß der Umformer in Betrieb gesetzt wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. /n-aus-zj-Schaltung mit mehreren Verknüpfungsgliedern in aufeinanderfolgenden Verknüpfungsebenen und mit einer einen Schalter in jedem Eingangskanal aufweisenden Einrichtung zum Unterbrechen der Eingangskanäle, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (Tr\) durch vorgegebene Impulsmuster (Φι, Φ₂, Φζ) eines ι ο Impulsgebers gesteuert die Eingangssignale (A, B, C) zur Überprüfung jeder Kombination von m Kanälen der Reihe nach tasten, wobei das Muster für jeweils einen der Eingangskanäle in charakteristischer Weise derart unterschiedlich gegenüber den anderen Mustern ist, daß die Schaltung ein Ausgangssignal in Form einer Impulsfolge liefert, die eine Information über die die Zahl »m« übersteigende Anzahl von Eingangssignalen führenden Eingangskanälen enthält, und daß diese Information durch einen Analysierer ausgewertet wird.

2. Schaltung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Analysierer ein Frequenzdiskriminator (T⁷M₄) ist.

3. Schaltung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse zur Steuerung der Schalter (Tr\) in den Eingangskanälen (A, B, C) derart ausgebildet sind, daß die Ausgangsimpulsfolgc Impulse (Φι, Φ2, Φ3) aufweist, deren Lage jeweils anzeigt, welche Eingangskanäle »/72« Ein- jo gangssignale führen.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknüpfungsglieder bistabile UND-Glieder (I, II, III) sind, welche ein Ausgangssignal aussenden, wenn zwei Impulse zu verschiedenen Zeiten empfangen werden.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal einem bistabilen UND-Glied zugeführt wird, das mit weiteren bistabilen UND-Gliedern (S, R) in Reihe geschaltet ist, und daß die Reihenschaltung an einem Ende mit einer Folge von Impulsen gespeist wird, welche zeitlich zwischen die Impulse des Impulsgebers verschachtelt sind.

4¹)