DE1538662C - Verfahren zur elektronischen Steuerung elektrischer Schalter mit Impulsbildtelegrammen - Google Patents
Verfahren zur elektronischen Steuerung elektrischer Schalter mit ImpulsbildtelegrammenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur elektronischen Steuerung elektrischer Schalter mit
Impulsbildtelegrammen, bei dem durch mindestens einen Impulsgeber die verschiedenen Impulsbildtelegramme
zur Darstellung von Befehlen und Meldungen auf Sammelschienen ständig bereitgestellt sind
und durch zugeordnete Steuer- oder Meldekontakte über logische Verknüpfungsglieder und Verbindungsleitungen auf einen Übertragungskanal gegeben
werden.
Es sind schon elektronische Steuereinrichtungen für elektrisch fernsteuerbare elektrische Schalter
vorgeschlagen worden mit zur Übertragung verschieden aufgebauter Steuerimpulsbilder und eines
ständig zur Verfügung stehenden Taktgebersignals dienenden Leitungen, die am Empfangsort zu einer
den verschiedenen Steuerimpulsbildern entsprechenden Anzahl von Schaltgliedem führen, von denen
jedes Schaltglied jeweils nach dem Empfang eines bestimmten ihm zugeordneten Impulsbildes ein Ausgangssignal
abgibt. Diese Steuereinrichtung arbeitet mit zwei Übertragungsleitungen je fernzusteuerndem
Schalter, wobei die eine Leitung das Steuerimpuls-
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bild, die andere die Taktgebersignale überträgt nahezu alle logischen Verknüpfungsglieder und Ver- ·
(deutsche Patentschrift 1 251 843). bindungsleitungen von wenigstens einem der Sicher-
Es ist ferner ein Verfahren zur selektiven Fehler- Stellungsimpulse oder seiner Negation durchlaufen
orterfassung im statischen Zustand in antivalent werden, und daß am Ende des Ubertragungskanals
aufgebauten logischen Verknüpfungsschaltungen be- 5 die den Sicherstellungsimpulsen zugeordneten Im-
kannt, bei dem die einzelnen Baugruppen der Ver- pulstakte auf Zulässigkeit der auftretenden Signale
knüpfungsschaltungen mit besonderergiRrufbuchsen- überprüft werden.
leisten nach einem Schema verdrahtet werden und Auf diese Weise wird erreicht, daß auf allen Leibei
dem die im störungsfreien Betrieb zwischen den tungen innerhalb der Nahsteuerung zu gleichen Zeiantivalenten
Kanälen unabhängig vom jeweiligen io ten gleiche Prüfsignale anstehen und die im Ruhe-Schaltzustand
vorhandene Potentialdifferenz für die zustand der Steuerung an den Ausgängen der Steue-Anzeige
mittels geeigneter Prüf einrichtungen, z. B. rung in Form von Impulsbildtelegrammen anstehen-Glimmröhren,
ausgenutzt wird, wobei die Prüf- den Steuerbefehle ausgesiebt und einer zentralen
einrichtung, die nach demselben Schema wie die Überwachungseinrichtung zugeführt werden. Wäh-Prüfbuchsenleisten
ausgelegt ist, nacheinander zur 15 rend der Abgabe eines Steuerbefehls fällt diese AusPrüfung
der einzelnen Baugruppen' in die Prüf- siebung fort. Dafür wird das Prüfsignal zur impulsbuchsenleisten
eingesteckt wird (deutsche Auslege- förmigen Abgabe des Steuerbefehls benutzt, d. h.,
schrift 1174 360). Weiter ist eine Überwachungsein- in jedem Impulstelegramm wird nur ein Impülsrichtung
für zweikanalige elektronische Steuerungen Steuerbefehl von der Länge und zu dem Zeitpunkt
mit antivalenten Signalen zur Erfassung von Fehl- 20 abgegeben, in dem von den nicht betätigten anderen
Signalen bekannt, bei der die auf Antivalenz zu über- Steuerkreisen das Prüfsignal ausgesiebt wird. Die in
wachenden Einrichtungen mit einer Antivalenzkon- die zentrale Überwachung einlaufenden Prüfsignale
trollapparatur verbunden sind, die bei jeder Abwei- sind also gleich, unabhängig davon, ob ein Steuerchung
von der Antivalenz die Betätigungsstrom- befehl durchläuft oder nicht.
kreise sperrt und eine Störungsmeldung abgibt, und 35 Die Erfindung wird im folgenden an Hand der
bei der die auf Antivalenz zu überwachenden Lei- F i g. 1 bis 8 näher beschrieben. In F i g. 1 sind die
tungen einer Gruppe zusammengehörender Schalt- grundsätzlichen Impulsbilder für ein aus fünf Im-
geräte derart mit einer Gatterkombination verbun- pulsen bestehendes Telegramm dargestellt, wie sie
den werden, daß im Ruhezustand sämtliche L-Si- von einem Impulsgeber ausgegeben werden. Dabei
gnale dieser Gruppe, die vor einer Diode abgegrif- 30 wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß das
fen werden, auf ein Und-Gatter und alle Null-Signale Rückmeldesignal 1 b sowohl den Ein-Befehllc als
dieser Gruppe auf ein Oder-Gatter, das nur dann auch den Aus-Befehl 1 d enthält. Beim fünften Takt
ein L-Signal abgibt, wenn nur einer der Eingänge des Telegramms wird ein Prüfsignal 1 e ausgegeben,
ein L-Signal führt (exklusives Oder-Gatter), gegeben Bei den Impulsbildern 1 ft, lc und ld handelt es
werden, so daß von den Ausgängen dieser Gatter- 35 sich noch nicht um diejenigen Impulsbildtelegramme,
kombination her ständig ein antivalentes Kontroll- die in der elektronischen Steuerung in der erfindungs-
signal, das sich aus allen Einzelsignalen zusammen- gemäßen Weise verarbeitet werden,
setzt, an einer zentralen Antivalenzkontrollapparatur Die Bildung der Impulsbildtelegramme, die eine
ansteht, die bei jeder Abweichung von der Anti- sichere Erkennung eines Fehlers erlauben, soll an
valenz und bei gleichzeitiger Durchgabe von meh- 4° Hand der F i g. 2 am Beispiel des Rückmeldeimpuls-
reren Befehlen die Betätigungsstromkreise sperrt und bildtelegramms erläutert werden. Die Bildung der
eine Störungsmeldung abgibt (deutsche Auslege- Ein-, Aus- oder eventuellen Vorwahlimpulsbildtele-
schrift 1135 555). Die zweikanaligen Steuerungen gramme erfolgt in entsprechender Weise,
sind sehr sicher, erfordern allerdings einen verhält- Die Bauelemente der zu steuernden Schaltanlage
nismäßig großen Aufwand. Dieser läßt sich redu- 45 liegen zwischen den Schienen P und N, alle anderen
zieren, wenn man die Steuerung nur einkanalig auf- dargestellten Bauelemente liegen am Eingang zu der
baut. In diesem Fall ist jedoch nach den bekannten Nahsteuerung, die von der Schaltanlage galvanisch
Verfahren die Sicherheit wesentlich geringer. getrennt ist. Mit einem Trennschalter 1 sind Melde-
Die Aufgabe besteht daher darin, ein Verfahren Schalterkontakte 1.1 und 1.2 verbunden, über die
zur Fehlerüberwachung in einkanalig aufgebauten 50 mit einer beliebigen Steuerspannung ein Stellungselektronischen
Nahsteuerungen im Impulsbetrieb zu meider 1.3 und Signalumsetzrelais 1.4 und 1.5 angeschaffen,
mittels dessen ebenso zuverlässig wie in steuert werden. Die Relais 1.4 und 1.5 dienen der
zweikanaligen Steuerungen jeder mögliche Fehler er- galvanischen Trennung der Spannung der Nahsteuekannt
und damit eine falsche Schalthandlung ver- rung von der Steuerspannung in der Schaltanlage,
mieden werden kann. Einkanalig bedeutet hierbei, 55 sie sind vorzugsweise mit Schutzgaskontakten 1.41
daß je fernzusteuerndem Schalter ein eigener Über- bzw. 1.51 ausgerüstet. Auf einer Sammelschiene 1.6
tragungskanal, beispielsweise eine Verbindungslei- wird von einem nicht dargestellten Impulsgeber das
tung, vorhanden ist. Außerdem können noch weitere Rückmeldeimpulsbildtelegramm ausgesendet, wäh-Kanäle
oder Leitungen für Rückmeldungen vorge- rend eine weitere Sammelschiene 1.7 das Prüfsignal
sehen sein. 60 Ie führt. Über Dioden 1.47 und 1.57 sind Ausgänge
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der ein- 1.8 bzw. 1.9 zur Nahsteuerung ständig mit der Samgangs
genannten Art nach der Erfindung dadurch melschiene 1.7 verbunden, d. h., an den Ausgängen
gelöst, daß zusätzliche Sicherstellungsimpulse zur 1.8 und- 1.9 steht dauernd das Prüfsignal 1 e an.
Überwachung der logischen Verknüpfungsglieder In der gezeichneten Stellung des Meldeschalterund
des Übertragungskanals auf mindestens einer 65 kontaktes 1.2 ist das Relais 1.5 erregt, so daß der
weiteren Sammelschiene bereitgestellt sind, die den Kontakt 1.51 geschlossen ist. Damit wird eine Ver-Impulsbildtelegrammen
über weitere logische Ver- bindung von der Sammelschiene 1.6 über den Konknüpfungsglieder
hinzugefügt werden, derart, daß takt 1.51 und eine Diode 1.56 zum Ausgang 1.9 her-
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gestellt. Dem schon vorhandenen Prüfsignal 1 e wird verläßt auf der Leitung 2.3 das Und-Glied. Dieser
nun noch das Rückmeldeimpulsbildtelegramm 1 b Fehler würde also nicht gemeldet werden und auch
überlagert. Das Impulsbildtelegramm für die Rück- dann die Abgabe eines Steuerbefehls gestatten, wenn
meldung sieht dann so aus, wie in Fig. 3 darge- die Verriegelung die Schalthandlung verhindern
stellt. Die Nahsteuerung erhält das Rückmelde- 5 müßte, d. h. als ob im störungsfreien Betrieb auf der
impulsbildtelegramm in der Form 3 fei Liegt auf einer Leitung 2.1 das Impulsbild 3 e anstehen würde.
Impulsbildleitung für die Rückmeldung ein Impuls- Dieser Nachteil wird nach der Erfindung dadurch bildtelegramm dieser Form, dann heißt das, bezogen vermieden, daß ein Oder-Glied 2.4, in dem der Einauf das Beispiel von Fig. 2, der Trennschalter 1 ist Steuerbefehl auf einer Leitung 2.5 und der Ausausgeschaltet, öffnet der Kontakt 1.2, so verschwin- io Steuerbefehl auf einer Leitung 2.6 miteinander verden die Takte 1, 2 und 4, und es bleibt nur das knüpft werden, einen weiteren Eingang 2.7 erhält, Prüfsignal übrig, welches im Beispiel besagt, der über den ein Zusatzsignal zugeführt wird. Das Im-Trennschalterl ist nicht ausgeschaltet. pulsbildtelegramm dieses Zusatzsignals 3/ zeigt
Impulsbildleitung für die Rückmeldung ein Impuls- Dieser Nachteil wird nach der Erfindung dadurch bildtelegramm dieser Form, dann heißt das, bezogen vermieden, daß ein Oder-Glied 2.4, in dem der Einauf das Beispiel von Fig. 2, der Trennschalter 1 ist Steuerbefehl auf einer Leitung 2.5 und der Ausausgeschaltet, öffnet der Kontakt 1.2, so verschwin- io Steuerbefehl auf einer Leitung 2.6 miteinander verden die Takte 1, 2 und 4, und es bleibt nur das knüpft werden, einen weiteren Eingang 2.7 erhält, Prüfsignal übrig, welches im Beispiel besagt, der über den ein Zusatzsignal zugeführt wird. Das Im-Trennschalterl ist nicht ausgeschaltet. pulsbildtelegramm dieses Zusatzsignals 3/ zeigt
Auf diese Weise wird die galvanische Trennung F i g. 3. Es ist so aufgebaut, daß es nur zu dem Zeitnach
der Erfindung gleichzeitig auch zum Übergang 15 punkt einen Impuls abgibt, in dem weder das Rückvon
statischen zu dynamischen Signalen in Form von meldeimpulsbildtelegramm noch die Steuerimpuls-Impulsbildtelegrammen
und zur Einfügung des Prüf- bildtelegramme einen Impuls abgeben. Das Zusatzsignals
ausgenutzt. In entsprechender Weise ent- signal wird im störungsfreien Betrieb im Und-Glied 2
stehen aus den Impulsbildtelegrammen Ic und Id unterdrückt. Nur bei einem L-Signalfehler auf der
durch die an Hand der F i g. 2 geschilderten Maß- so Leitung 2.1 wird dieses Zusatzsignal auf die Leitung
nahmen die Impulsbildtelegramme 3c und 3d der 2.3 durchgeschaltet, so daß die Impulszahl zu groß
Fig. 3. ist und als fehlerhaft erkannt werden kann. Im ge-
Es ist denkbar, daß an den Dioden oder den wählten Beispiel liegt dieses Zusatzsignal auf dem
Kontakten in der Fig. 2 selbst auch Fehler auftre- dritten Takt, jedoch kann es bei anderem Aufbau
ten, die erkannt werden müssen. Wird z. B. der Wi- as und/oder anderer Länge der Impulsbilder 3 b bis 3e
derstand einer der - Dioden 1.46 oder 1.56 dauernd an anderer Stelle liegen bzw. aus mehreren Impulsen
zu hoch, dann kann das auf der Sammelschiene 1.6 bestehen. Die Leitung 2.3 führt zu dem Serien-Parliegende
Impulsbildtelegramm nicht mehr zu den allelwandler 3 mit Speichern 3.1, 3.2, 3.3, .3.4, der
Ausgängen 1.8 bzw. 1.9 gelangen. Das hat zur aus einem Schieberegister oder aus einem Binärzäh-Folge,
daß Dauerverriegelungssignale abgegeben 30 ler bestehen kann. Normalerweise muß ein solcher
werden, die zu keinem gefährlichen Betriebszustand Serien-Parallelwandler so viele Speicherplätze entführen,
halten, wie das Impulsbildtelegramm Takte enthält.
Ein entsprechender Fehler an den Dioden 1.47 Im gewählten Beispiel wären also bei fünf Takten je
bzw. 1.57 führt zu einem Ausfall des Prüfsignals in Impulsbildtelegramm fünf Speicherplätze erforderlich,
den Impulsbildtelegrammen 3b, 3c, 3d, und 3e und 35 In Weiterführung des Erfindungsgedankens kann
verursacht eine Störungsmeldung, da das Prüfsignal der fünfte Speicherplatz eingesperrt werden, da durch
auf allen Leitungen zur gleichen Zeit vorhanden die Einfügung des Prüfsignals gemäß F i g. 2 ge-
sein muß. Schlägt dagegen bei geschlossenem Kon- währleistet ist, daß bei fehlerfreiem Betrieb in je-
takt 1.41 bzw. 1.51 eine Diode durch, dann erhält dem Impulsbildtelegramm der letzte Takt immer das
die Sammelschiene 1.7 zusätzlich das Impulsbild- 40 Prüfsignal enthalten muß. Das Prüfsignal ist also
telegramm der Sammelschiene 1.6. Durch eine ein- wesentlicher Bestandteil jedes gewollten Impulsbil-
fache Überwachung der Sammelschienen können des im fehlerfreien Betrieb. Daher wird es als aus-
also auch solche Fehler zuverlässig erkannt werden. lösendes Kriterium für Und-Glieder 3.5, 3.6 und
In F i g. 4 ist eine Verknüpfungsschaltung darge- . 3.7 mit Ausgängen 3.8, 3.9, 3.10 benutzt, in denen
stellt für die Verriegelungssignale auf einer Leitung 45 die in den Speichern 3.1 bis 3.4 gespeicherten Infor-2.1,
die aus den Impulsbildtelegrammen 3 b (entrie- mationen der verschiedenen Impulsbildtelegramme
gelt) bzw. 3e (verriegelt) bestehen können, mit den decodiert werden. Dadurch wird erreicht, daß jeder
Steuerbefehlen auf einer Leitung 2.2, die die Impuls- der Ausgänge 3.8, 3.9 oder 3.10 nur während des
bildtelegramme 3c (Ein-Befehl), 3d (Aus-Befehl) Prüftaktes ein Signal abgibt, wobei immer nur einer
oder 3 e (kein Steuerbefehl) enthalten können. Die 50 der Ausgänge einen Ausgangsimpuls führen darf.
Verknüpfung erfolgt in einem Und-Glied 2, in dem Entsprechend dem Aufbau der Impulsbildteleder je nach dem abzugebenden Steuerbefehl über- gramme ist das Und-Glied 3.5 so an die Ausgänge zählige Rückmeldeimpuls ausgesiebt wird, so daß auf der Speicher 3.1 bis 3.4 angeschlossen, daß nur bei einer Leitung 2.3 nur der gewünschte Steuerbefehl einem Ein-Impulsbildtelegramm 3 c der Ausgang 3.8 zu einem Serien-Parallelwandler 3 weitergeleitet wird. 55 einen Impuls abgibt. Das Und-Glied 3.6 ist in entTritt nun auf einer der Leitungen 2.1 bzw. 2.2 ein sprechender Weise für das Aus-Impulsbildtelegramm O-Signalfehler auf, dann wird dieses O-Signal auch 3d und das Und-Glied 3.7 für das entsprechende auf der Leitung 2.3 erscheinen und zu einer Stö- Prüfsignalimpulsbildtelegramm 3 e geschaltet. Jede rungsmeldung führen, da zu wenig Impulse übertra- Abweichung von diesen drei Impulsbildtelegrammen gen werden. Wenn dagegen auf der Leitung 2.2 ein 60 ist ein Zeichen für einen Fehler, da entweder zuviel L-Signalfehler auftritt, wird das auf der Leitung oder zuwenig Impulse je Impulsbildtelegramm· gelie-2.1 anstehende Rückmeldeimpulsbildtelegramm 3 b fert werden. In einem solchen Fall kann aber keines durchgeschaltet, d. h., es werden zu viele Impulse je der Und-Glieder 3.5 bis 3.7 durchschalten, wodurch Impulsbildtelegramm übertragen, so daß auch dieser zunächst einmal eine ungewollte Signalabgabe ver-Fehler gemeldet wird. 65 hindert wird. '■
Verknüpfung erfolgt in einem Und-Glied 2, in dem Entsprechend dem Aufbau der Impulsbildteleder je nach dem abzugebenden Steuerbefehl über- gramme ist das Und-Glied 3.5 so an die Ausgänge zählige Rückmeldeimpuls ausgesiebt wird, so daß auf der Speicher 3.1 bis 3.4 angeschlossen, daß nur bei einer Leitung 2.3 nur der gewünschte Steuerbefehl einem Ein-Impulsbildtelegramm 3 c der Ausgang 3.8 zu einem Serien-Parallelwandler 3 weitergeleitet wird. 55 einen Impuls abgibt. Das Und-Glied 3.6 ist in entTritt nun auf einer der Leitungen 2.1 bzw. 2.2 ein sprechender Weise für das Aus-Impulsbildtelegramm O-Signalfehler auf, dann wird dieses O-Signal auch 3d und das Und-Glied 3.7 für das entsprechende auf der Leitung 2.3 erscheinen und zu einer Stö- Prüfsignalimpulsbildtelegramm 3 e geschaltet. Jede rungsmeldung führen, da zu wenig Impulse übertra- Abweichung von diesen drei Impulsbildtelegrammen gen werden. Wenn dagegen auf der Leitung 2.2 ein 60 ist ein Zeichen für einen Fehler, da entweder zuviel L-Signalfehler auftritt, wird das auf der Leitung oder zuwenig Impulse je Impulsbildtelegramm· gelie-2.1 anstehende Rückmeldeimpulsbildtelegramm 3 b fert werden. In einem solchen Fall kann aber keines durchgeschaltet, d. h., es werden zu viele Impulse je der Und-Glieder 3.5 bis 3.7 durchschalten, wodurch Impulsbildtelegramm übertragen, so daß auch dieser zunächst einmal eine ungewollte Signalabgabe ver-Fehler gemeldet wird. 65 hindert wird. '■
Liegt jedoch auf der Leitung 2.1 ein L-Signalfehler, Die Steuerausgänge 3.8 und 3.9 sind angezapft und
dann werden die überzähligen L-Signale im Und- mit dem Prüfausgang 3.10 gemeinsam auf ein Oder-Glied
2 zurückgehalten, und nur der Steuerbefehl Glied 3.11 geschaltet. Im störungsfreien Betrieb muß
also Ausgang 3.12 des Oder-Gliedes 3.11 beim letzten Takt jedes Impulsbildtelegrammes einen Impuls
erhalten, der entweder vom Ausgang 3.8 (Ein-Befehl),
3.9 (Aus-Befehl) oder vom Prüfausgang 3.10 stammt. Der Ausgang 3.12 dieses Oder-Gliedes ist
an eine zentrale Überwachungseinrichtung 4 angeschlossen. Der Anzahl der zu überwachenden Steuerungen
entsprechend sind weitere 1Tiberwachungseingänge
3.13 vorhanden. Alle Überwachungseingänge sind zur Überwachung auf O-Signalfehler an
ein Und-Glied 4.1 und zur Überwachung auf L-Signalfehler an ein Oder-Glied 4.2 angeschlossen.
Durch das Verfahren nach der Erfindung werden nicht nur alle vor dem Serien-Parallelwandler liegenden
Verknüpfungselemente' überwacht, sondern auch der Serien-Parallelwandler und die als Decodierelemente
dienenden Und-Glieder 3.5, 3.6 und 3.7.
Selbst ein Fehler in dem Oder-Glied 3.11 wird erkannt, da entweder kein Impuls mehr durch das Element
hindurchgeht (O-Signalfehler) oder aber zuviel Impulse (L-Signalfehler) geliefert werden.
Das Oder-Glied 3.11 kann auch als exklusives Oder-Glied ausgebildet sein. Dann schaltet es nur
durch, wenn nur einer der Eingänge ein L-Signal erhält. Auf diese Weise kann zusätzlich geprüft werden,
ob nur einer der Ausgänge 3.8 bis 3.10 einen Impuls liefert. Ein eventuell" im Augenblick einer
Impulsabgabe (fünfter Takt) auftretender Fehler führt dann sofort zur Meldung und nicht erst nach
dem fünften Takt.
In Schaltanlagen kommen häufig Verriegelungen vor, die aus einer größeren Zahl von Hintereinanderschaltungen
bestehen. Dies ist beispielsweise bei Längstrennerverriegelungen der Fall. Treten innerhalb
solcher Verriegelungsketten Signalfehler auf, dann werden unter Umständen L-Signalfehler bei
Und-Gliedern und O-Signalfehler bei Oder-Gliedern festgehalten, obwohl mit Impulsbildtelegrammen gearbeitet
wird. Diese Schwierigkeit läßt sich in einfacher Weise beseitigen, wenn der das Zusatzsignal
3/ betreffende Erfindungsgedanke in zweckmäßiger Weise abgewandelt wird.
. Am Schaltungsbeispiel in Fig. 5 soll die weitere Ausgestaltung des Erfindungsgedankens näher erläutert
werden. Bei den mit 1.8 und 1.9 bezeichneten Leitungen handelt es sich um solche, die die gleichen
Signale wie die Leitungen 1.8 und 1.9 in Fig. 2 führen. In F i g. 5 ist jedoch zu beachten, daß es
sich bei den Leitungen 1.8 und 1.9 um die Eingangsleitungen von Trennschaltern aus verschiedenen Feldern
handeln soll. Die Leitungen 1.8 und 1.9 sollen in eine nicht weiter dargestellte Verriegelung führen,
wie sie in bekannter Weise für Verriegelungen innerhalb eines Schaltanlagenfeldes benötigt werden. Die
Leitungen 1.81 und 1.91 dagegen sollen zu einer nicht dargestellten Übergeordneten Verriegelungseinrichtung
führen, wie sie beispielsweise für die Verriegelung von Sammelschienenlängstrennern oder
Sammelschienenerdungstrennern erforderlich ist. Diese Leitungen führen zu Und-Gliedern 5.1 ... 5.9.
Die Anzahl tier Eingänge an den Und-Gliedern 5.1 bis 5.9 kann dabei beliebig groß sein. Jedes dieser
Und-Glieder ist jedoch zusätzlich noch an eine der Sammelschienen 6.1 bis 6.3 anzuschließen, auf denen
Rückmeldeimpulsbildtelegramme anstehen. Wenn beispielsweise jedes der Und-Glieder 5.1 bis 5.9 acht
Eingänge hätte, so daß also an jedes 7 Trennschalter
angeschlossen werden könnten, dann ließen sich mit der in F i g. 5 gezeigten Schaltung maximal 63 Trennschalter
anschließen.
Aus der Erläuterung zu F i g. 2 geht hervor, daß auf den Leitungen 1.8 und 1.9 als Fehler nur 0-Signalfehler
auftreten können, wenn man davon ausgeht, daß die Leitungen 1.6 und 1.7 im Impulsgeber
selbst auf L-Signalfehler überwacht werden. Auf den Leitungen 1.81 bzw. 1.91 können also nur O-Signalfehler
auftreten, die durch die Und-Glieder 5.1 bis
ίο 5.9 hindurchgehen, also über Ausgänge 5.11,
5.21 .... weiter gemeldet werden an Und-Nicht-Glieder 7.1 bis 7.3. Die Und-Glieder 5.1 bis 5.9 können
aber auch selbst Ursache eines L-Signalfehlers sein, der an den Und-Nicht-Gliedern 7.1 bis 7.3 festgehalten
würde. Diese Schwierigkeit wird dadurch beseitigt, daß die Und-Glieder 5.1 bis 5.9 abwechselnd
an die Sammelschienen 6.1 bis 6.3 angeschlossen werden. Über diese Sammelschienen werden den
Und-Gliedern zu Prüfzwecken die Rückmeldesignalimpulsbildtelegramme 3 b zugeführt. In der Ausgestaltung
der Erfindung wird zyklisch in einem der Impulsbildtelegramme der fünfte Takt weggelassen,
wie dies in der F i g. 6 unter 6.1, 6.2 und 6.3 dargestellt ist. A, B, C stellen nacheinander ablaufend
Impulsbildtelegramme in Form eines Zyklus auf den entsprechenden, mit demselben Bezugszeichen bezeichneten
Leitungen dar. In jedem der Impulsbildtelegramme A, B und C fehlt also einmal der fünfte
Takt. Auf der Sammelschiene 6.1 fehlt also der Takt A 5, auf der Sammelschiene 6.2 der Takt B 5
und auf der Sammelschiene 6.3 Takt C 5.
Selbstverständlich kann dieser Zyklus auch auf vier, fünf oder mehr Impulsbildtelegramme erweitert
werden, wenn die Zahl der Sammelschienen 6.1 bis 6.3 entsprechend erhöht wird.. Bei η Leitungen
6.1 ... 6.n müßten demzufolge η Impulsbildtelegramme in der geschilderten Art und Weise in einem
Zyklus ablaufen.
Wenn also auf den Leitungen 1.81 und 1.91 die Impulsbildtelegramme 3 b anstehen und auf den
Leitungen 6.1 bis 6.3 die Impulsbildtelegramme 6.1 bis 6.3, dann liefern auch die Ausgänge 5.11, 5.21
und 5.31 der Und-Glieder 5.1 bis 5.3 diese letztgenannten Impulsbildtelegramme. Liegt dagegen auf
einer oder mehreren der Leitungen 1.81 und 1.91 nur das Prüfsignal 3e, welches einem Verriegelungssignal entspricht, das die Steuerung sperren soll,
dann ergeben sich für die Leitungen 5.11 bis 5.31 die Impulsbildtelegramme 5.11 bis 5.31 nach F i g. 6.
An den Eingängen des Und-Nicht-Gliedes 7.1 fehlt erfindungsgemäß in jedem Impulsbildtelegramm auf
jedem der Eingänge abwechselnd der fünfte Takt, d. h., bei η Eingängen stehen, unabhängig von der
Verriegelungsaussage der Impulsbildtelegramme, gleichzeitig nur π-1-Signale im fünften Takt jedes
Impulsbildtelegrammes zur Verfugung. Auf diese Weise wird jedes der vorgeschalteten Verknüpfungselemente auf L-Signalfehler kontrolliert, und zwar
jeweils dann, wenn in dem entsprechenden Impulsbildtelegramm der fünfte Takt fehlt. Im störungsfreien
Betrieb wird der negierte Ausgang 7.10 des Und-Nicht-Gliedes 7.1 im verriegelten Zustand ein
Impulsbildtelegramm 7.11 und im entriegelten Zustand ein Impulsbildtelegramm 7.12 liefern. Jeder
L-Signalfehler an einem der vorgeschalteten Elemente bewirkt in einem der Impulsbildtelegramme A bis C
beim fünften Takt ein 0-Signal. am Aiisp.anf. 7.10.
Ein O-Signalfehler bewirkt ein Dauer-L-Signal am
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Ausgang 7.10. Hierdurch wird keine Störungsmel- dem noch über eine Sammelschiene 10.2 das negierte
dung ausgelöst, da das Störungssignal mit dem Ver- Impulsbildtelegramm 10.2 zugeführt wird, damit das
riegelungssignal übereinstimmt. Weiter unten wird Impulsbild auf Leitung 11.1 in F i g. 6 demjenigen
gezeigt, wie auch O-Signalfehler zu einer Störungs- auf Leitung 2.1 in F i g. 4 entspricht,
meldung führen können. Die bisher .erläuterten Vor- 5 Wie bereits erwähnt wurde, führen O-Signalfehler gänge an den Und-Gliedern 5.1 bis/5.3 und an dem zwar zur Verhinderung von Freigabesignalen, machen ' Und-Nicht-Glied 7.1 gelten in gleicher Weise auch sich aber nicht selbst bemerkbar. In einer Weiterfür die Und-Glieder 5.4 bis 5.6 bzw. 5.7 bis 5.9 und führung des Erfindungsgedankens kann die Schaldas Und-Nicht-Glied 7.2 bzw. 7.3. tung durch einfache Zusatzmaßnahmen so ergänzt Das Ausbleiben eines L-Signals beim fünften Takt io werden, daß auch O-Signalfehler sofort gemeldet eines jeden Impulsbildtelegrammes an'den Ausgän- werden. Daher unterscheidet sich die ergänzte Schalgen 7.10, 7.20 oder 7.30 ist ein Kriterium für einen tung nach Fig. 7 von der .ursprünglichen Schaltung L-Signalfehler in der vorgeschalteten Nahsteuerung. 'nach Fig. 5 nur dadurch, daß an die Leitung 8.2 Um einen solchen Fehler erkennbar zu machen, wer- ein Oder-Glied 12 mit seinem Ausgang 12.1 angeden die erwähnten Ausgänge auf ein Und-Glied 8.1 15 schlossen wird, an dessen zweiten Eingang eine Samgeschaltet, dem über einen weiteren Eingang von der melschiene 12.2 angeschlossen ist.
Sammelschiene 1.7 her das. Prüfsignal 3e zugeführt Die angestrebte Wirkung wird dadurch erreicht, wird. Dadurch werden die L-Signale der Takte 1 bis 4 daß der Überwachungszyklus z.B. nicht drei Imin den Impulsbildtelegrammen A, B und C,, die auf pulsbildtelegramme nach Fig. 6 enthält, sondern den Leitungen 7.10, 7.20 und 7.30 ankommen, aus- 20 vier Impulsbildtelegramme nach Fig. 8. Die Imgesiebt, so daß auf dem Ausgang des Und-Gliedes pulsbildtelegramme A, B und C der Fig. 8 entspre-
meldung führen können. Die bisher .erläuterten Vor- 5 Wie bereits erwähnt wurde, führen O-Signalfehler gänge an den Und-Gliedern 5.1 bis/5.3 und an dem zwar zur Verhinderung von Freigabesignalen, machen ' Und-Nicht-Glied 7.1 gelten in gleicher Weise auch sich aber nicht selbst bemerkbar. In einer Weiterfür die Und-Glieder 5.4 bis 5.6 bzw. 5.7 bis 5.9 und führung des Erfindungsgedankens kann die Schaldas Und-Nicht-Glied 7.2 bzw. 7.3. tung durch einfache Zusatzmaßnahmen so ergänzt Das Ausbleiben eines L-Signals beim fünften Takt io werden, daß auch O-Signalfehler sofort gemeldet eines jeden Impulsbildtelegrammes an'den Ausgän- werden. Daher unterscheidet sich die ergänzte Schalgen 7.10, 7.20 oder 7.30 ist ein Kriterium für einen tung nach Fig. 7 von der .ursprünglichen Schaltung L-Signalfehler in der vorgeschalteten Nahsteuerung. 'nach Fig. 5 nur dadurch, daß an die Leitung 8.2 Um einen solchen Fehler erkennbar zu machen, wer- ein Oder-Glied 12 mit seinem Ausgang 12.1 angeden die erwähnten Ausgänge auf ein Und-Glied 8.1 15 schlossen wird, an dessen zweiten Eingang eine Samgeschaltet, dem über einen weiteren Eingang von der melschiene 12.2 angeschlossen ist.
Sammelschiene 1.7 her das. Prüfsignal 3e zugeführt Die angestrebte Wirkung wird dadurch erreicht, wird. Dadurch werden die L-Signale der Takte 1 bis 4 daß der Überwachungszyklus z.B. nicht drei Imin den Impulsbildtelegrammen A, B und C,, die auf pulsbildtelegramme nach Fig. 6 enthält, sondern den Leitungen 7.10, 7.20 und 7.30 ankommen, aus- 20 vier Impulsbildtelegramme nach Fig. 8. Die Imgesiebt, so daß auf dem Ausgang des Und-Gliedes pulsbildtelegramme A, B und C der Fig. 8 entspre-
8.1 das Prüfsignal 3 e erscheint, unabhängig davon, chen dabei völlig den Impulsbildtelegrammen der
ob die zu überwachenden Leitungen Verriegelungs- F i g. 6, d. h., in den ersten drei Impulsbildtelegram^.-
oder Freigabesignale liefern. Das Impulsbildtele- men werden die Verknüpfungselemente durch Fort^
gramrh auf Leitung 8.2 entspricht also genau den 35 lassen eines bestimmten Taktes in einem bestimmten
Impulsbildtelegrammen, die auf den Leitungen 3.12 Impulsbildtelegramm auf L-Signalfehler kontrolliert,
und 3.13 der Fig. 4 der zentralen Überwachung 4 Die zugehörigen Kontrollsignale werden nach Fig. 5
zugeführt werden. Folglich kann auch die Leitung über die Leitung 8,2 der zentralen Überwachung 4
8.2 direkt an die zentrale Überwachung 4 angeschlos- zugeführt. Das in F i g. 8 mit D bezeichnete Impulssenwerden.
30 bildtelegramm ist vollständig, d.h., es wird kein
Für die weitere Verarbeitung der Impulsbildtele- Takt ausgelassen. Auf diese Weise lassen sich, wie
gramme der Leitungen 7.10, 7.20 und 7.30 wird nun eingangs beschrieben, O-Signalfehler erkennen. In
erneut ein Signal zu dem Zweck zugefügt, um in dem aus vier Impulsbildtelegrammen bestehenden
einer weiteren Verknüpfungsstufe Fehler erkennen Überwachungszyklus dienen also die ersten drei Imzu
können, die von den Und-Nicht-Gliedern 7.1, 35 pulsbildtelegramme der Überwachung auf L-Signal-7.2
... ab auftreten. Da es sich bei den Ausgangs- fehler und das vierte Impulsbildtelegramm der Übersignalen
der Und-Nicht-Glieder 7.1, 7.2 ... um ne- wachung auf O-Signalfehler. Die Meldung eines
gierte Impulsbildtelegramme handelt, werden Und- O-Signalfehlers läuft dabei über die Leitung 11.1,
Nicht-Gliedern 9.1, 9.2, 9.3 auf weiteren Sammel- also über die Verriegelungssjgnalleitung.
schienen 9.4, 9.5 und 9.6 auch negierte Prüfimpuls- 4° Um die erfindungsgemäße Signalwirkung mit dem büdtelegramme zugeführt, um wiederum die Wirkung Telegramm D erzielen zu können, müssen die auf zu erzielen, daß in jedem dritten Impulsbildtele- den Sammelschienen 9.4, 9.5, 9.6 und 10.2 zugeführgramm zu Kontrollzwecken der fünfte Takt ausge- ten Impulsbildtelegramme während der Dauer des lassen wird. vierten Impulsbildtelegrammes Dein L-Signal führen.
schienen 9.4, 9.5 und 9.6 auch negierte Prüfimpuls- 4° Um die erfindungsgemäße Signalwirkung mit dem büdtelegramme zugeführt, um wiederum die Wirkung Telegramm D erzielen zu können, müssen die auf zu erzielen, daß in jedem dritten Impulsbildtele- den Sammelschienen 9.4, 9.5, 9.6 und 10.2 zugeführgramm zu Kontrollzwecken der fünfte Takt ausge- ten Impulsbildtelegramme während der Dauer des lassen wird. vierten Impulsbildtelegrammes Dein L-Signal führen.
Um diese Wirkung am Ausgang der Und-Nicht- 45 Die Entscheidung, ob die Und-Nicht-Glieder 9.1,
Glieder 9.1, 9.2 und 9.3 erreichen zu können, muß 9.2, 9.3 und 11 umschalten, hängt dann nur von
die Sammelschiene 9.4 das Impulsbildtelegramm 9.4, den Signalen auf den Leitungen 7.10, 7.20, 7.30 und
die Sammelschiene 9.5 das Impulsbildtelegramm 9.5 10.1 ab.
und die Sammelschiene 9.6 das Impulsbildtele- Das der L-Signalfehlerkontrolle dienende Und-
gramm 9.6 der F i g. 6 liefern. Durch die Signal- 5° Glied 8.1 kann jedoch beim Impulsbildtelegramm D
umkehr in den Und-Nicht-Gliedern 9.1 bis 9.3 er- keinen Kontrollimpuls aussenden, weil beim Takt D 5
geben sich auf Leitungen 9.10 bis 9.30 von den nur 0-Signale an seinen Eingängen anstehen. FoIg-
Ausgängen dieser Elemente die Impulsbildtele- lieh würde im störungsfreien Betrieb auch dauernd
gramme 9.11 bis 9.31 für den verriegelten und 9.12 ein Störungsmeldesignal abgegeben werden. Dies
bis 9.32 für den entriegelten Zustand. Der Vergleich 55 wird auf einfachste Weise dadurch vermieden, daß
mit den Impulsbildern 5.11 bis 5.31 und 6.1 bis 6.3 in dem nachgeschalteten Oder-Glied 12 nur in jedem
zeigt, daß die jeweils gleichwertigen Impulsbilder vierten Impulsbildtelegramm während desTatctesD5
auch übereinstimmende Impulsformen haben. Sie ein Ergänzungssignal zugeführt wird,
werden in einem Und-Nicht-Glied 10 verknüpft. Selbstverständlich kann das Telegramm D auch
Folglich ist das Impulsbild auf Leitung 10.1 identisch 60 an anderer Stelle, beispielsweise zwischen den TeIe-
mit den Impulsbüdern auf den Leitungen 7.10 grämmen A und B oder aber auch häufiger, bei-
bis 7.30. Die Kontrolle der Leitung 10.1 kann daher spielsweise hinter A und C oder hinter A, B und C,
mit an das nur Kontrollzwecken dienende Und- gesendet werden, ohne daß sich dadurch das Prin-
Glied 8.1 angeschlossen werden. zip ändert. Da die Überwachungsfunktionen nur
Die negierten Impulsbilder auf der Leitung 10.1 65 durch den Prüftakt erfolgen und der eigentliche
(vgl. 7.11 und 7.12) müssen noch einmal negiert Teiegramminhalt unberücksichtigt bleibt, kann das
werden, um mit Steuersignalen verknüpft zu werden. Verfahren für jede beliebige Impulsbildtelegramm-
Dies geschieht im Und-Nicht-Glied 11, dem außer- form verwendet werden.
Bei noch längeren Verriegelungsketten, wie sie eventuell bei Vorwahlsteuerungen auftreten können,
wiederholt sich die Kombination der Anordnung der Und-Nicht-Glieder 7.1, 9.1, 10, 11 usw. In diesen
Fällen ist die Sammelschiene 10.2, die nur bei der
letzten Verknüpfung benötigt wird, durch die Wiederholung der Sammelschienen 9.4, 9.5 und 9.6 zu
ersetzen. Nach der Erfindung können also beliebig viele Überwachungsgruppen hintereinandergeschaltet
werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (14)
1. Verfahren zur elektronischen Steuerung elektrischer Schalter mit Impulsbildtelegrammen,
bei dem durch mindestens einen Impulsgeber die verschiedenen Impulsbildtelegramme zur Darstellung
von Befehlen und Meldungen auf Sammelschienen ständig bereitgestellt sind und durch
zugeordnete Steuer- oder Meldekontakte über logische Verknüpfungsglieder und Verbindungsleitungen
auf einen Übertragungskanal gegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß
zusätzliche Sicherstellungsimpulse zur Überwachung der logischen Verknüpfungsglieder und
des Übertragungskanals auf mindestens einer weiteren Sammelschiene bereitgestellt sind, die
den Impulsbildtelegrammen über weitere logische Verknüpfungsglieder hinzugefügt werden, derart,
daß nahezu alle logischen Verknüpfungsglieder und Verbindungsleitungen von wenigstens einem ao
der Sicherstellungsimpulse oder seiner Negation durchlaufen werden, und daß am Ende des
Übertragungskanals die den Sicherstellungsimpulsen zugeordneten Impulstakte auf Zulässigkeit
der auftretenden Signale überprüft werden. »5
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Eingangssignalumsetzrelais
zur galvanischen Trennung so eingesetzt werden, daß durch sie gleichzeitig der Übergang von statischen
zu dynamischen Signalen erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Übergang von
statischen zu dynamischen Signalen der Sicherstellungsimpuls dauernd zur Verfügung steht,
während der übrige Telegramminhalt nur in Abhängigkeit von dem von außen anstehenden statischen
Signal zugefügt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer
Und-Verknüpfung von Impulsbildtelegrammen mit unterschiedlicher Impulszahl dem Telegramm
mit der kleineren Impulszahl ein Zusatzimpuls zugefügt wird, so daß L-Signalfehler auf der Verbindungsleitung,
die die Telegramme mit der größeren Impulszahl liefert, erkennbar werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Ausgangssignale
impulsförmig zeitgleich mit dem Sicherstellungsimpuls abgegeben und durch diesen ausgelöst
werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine zentrale
Überwachungseinheit im fehlerfreien Betrieb unabhängig vom jeweiligen Betriebszustand
der Ausgänge nur zur Zeit des Sicherstellungsimpulses von allen Ausgängen Kontrollsignale
erhält, die aus Sicherstellungs- oder Steuerimpulsen bestehen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vorliegen
von Fehlern die Ausgabe selbständig gesperrt und die Abgabe von Kontrollsignalen verhindert
wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenfassung
der Kontrollsignale eines Serien-Par.allelwandlers durch ein exklusives Oder-Glied
erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in zeitlich
gleichzeitig ablaufenden Impulsbildtelegrammen in einem dieser Impulsbildtelegramme ein Sicherstellungsimpuls
fehlt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verknüpfung
nur dann auf L-Signalfehler geprüft wird, wenn in- dem zugehörigen zusätzlichen Impulsbildtelegramm
der Sicherstellungsimpuls fehlt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgangsleitung
derjenigen negierten Verknüpfungselemente, in deren Ausgangsimpulsbildern in jedem Impulsbildtelegramm jeder Sicherstellungsimpuls
fehlt, an ein Kontrollglied angeschlossen wird, dem über einen weiteren Eingang ein
Sicherstellungsimpuls zugeführt wird, so daß im störungsfreien Betrieb an seinem Ausgang ein
Kontrollsignal abgegeben wird, welches mit den Kontrollsignalen der Steuerausgänge übereinstimmt.
' ■ '
12. Verfahren nach einem der Ansprüche l'ii.
bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an einen aus mehreren Impulsbildtelegrammen bestehenden
Überwachungszyklus ein weiteres Impulsbildtelegramm angehängt wird, in dem alle Sicherstellungsimpulse vorhanden sind, so daß
in dem Überwachungszyklus die ersten Impulsbildtelegramme L-Signalfehler und das zugefügte
Impulsbildtelegramm O-Signalfehler melden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachung
unabhängig von der Art und der Länge der Impulsbildtelegramme ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß beliebig
viele durch zusätzliche 'Impulsbildtelegramme gebildete Uberwachungsgruppen hintereinandergeschaltet
werden.
Family
ID=
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