DE1774898C3 - Einrichtung zum Abfragen von durch Schalterstellungen von Meldeschaltern dargestellten Informationen - Google Patents

Description

über eine verdrillte, mit einer Abschirmung 2 versehene Leitnng 3 an den Widerständen 4 und S. Die Widerstände 4 und 5 sind an eine nicht dargestellte Gleichspannungsquelle angeschlossen. An dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 4 und der Leitung 3 ist ein weiterer Widerstand 6 angeschlossen, der an einem Kondensator 7 liegt. Dieser Kondensator 7 ist auch mit dem Widerstand 5 verbunden. Parallel zu dem Kondensator7 liegt die aas einer Diode 8 und einer Eingangswicklung 9 bestehende Reihenschaltung, wobei die Kathode der Diode 8 an den Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 6 und dem Kondensator? angeschlossen ist Die Eingangsmeldung 9 ist über einen Ringkern 10 gewickelt und besitzt w Windungen. Der Ringkern 10 weist vier weitere Wicklungen mit je einer Windung auf, nämlich die Aufrufwicklungen 11 und 12, die Vormagnetisierungswicklung 13 und die Lesewicklung 14.

Der in Fig.2 eingezeichnete Strom /_r magnetisiert den Ringkern 10 konstant vor. Dieser Vormagnetisierung wirken die impulsweise aufgeschalteten Abfrageströme I_x und Iy entgegen. Von den Abfrage-Strömen I_x und /» ist jeder für sich aHein nicht in der Lage, eine wesentliche Änderung des magnetischen Zustands des Ringkerns 10 herbeizuführen. Bei geöffnetem Schalter 1 wird der Kondensator 7 über die Widerstände 4,5,6 bis zur Spannung V aufgeladen. Die Diode 8 ist dabei in Sperrichtung betrieben. Treffen nun die beiden Abfrageströme I_x und /,, zeitlich zusammen, so wird der magnetische Zustand des Ringkerns 10 geändert und in der Eingangswicklung 9 entsteht eine Spannung. Diese Spannung reicht jedoch nicht aus, um die Diode 8 in Durchlaßrichtung zu betreiben. Beim Abschalten der Abfrageströme I_x und /» entsteht in der Eingangswicklung 9 eine Spannung von entgegengesetzter Polarität, welche die Sperrspannung der Diode 8 weiter erhöht. Das Zurückklappen des Ringkerns 10 induziert auch in der Lesewicklung 14 eine Spannung, die bei Überschreiten einer vorgegebenen Schwelle als Information »Schalter offen« herangezogen wird. Ist der Schalter 1 geschlossen, so entlädt sich der Kondensator 7 über den Widerstand 6 und die Leitung 3. Über den Schalter!, die Leitung3 und die Widerstände4,5 fließt ein geringer Dauerstrom. Die beim Aufschalten der Ströme I_x und /_v in der Eingangswicklung 9 entstehende Spannung wird nun durch die nicht mehr in Sperrichtung vorgespannte Diode 8 und den entladenen Kondensator? belastet und damit auf einen sehr niedrigen Wert festgehalten. Der in der Eingangswicklung auftretende Strom h bewirkt eine Durchflutung I_e · w, die den Abfrageströmen I_x, /„ entgegenwirkt.

Dieser Strom I_e stellt sich derart ein, daß die Gesamtdurchflutung auf einen geringeren, der Umschaltdurchflutung entsprechenden Wert reduziert wird.

Wegen der geringen Spanmmgsabfälle im Eingangskreis {7,8,9) kann auch nur eine geringe Indoktionsänderungsgeschwindigkeit auftreten. Während des kurzen Abfragevorgangs ändert sich die Induktion nur geringfügig. Damit entsteht beim Abschalten der Abfrageströme I_x und /» nur eine geringe Spannung an der Lesewicklung 14, weiche die vorgegebene Schwelle nicht überschreitet. Diese geringe Spannung wird dem Zustand »geschlossa?« des Schalters 1 zugeordnet.

Der Kurzschluß der Eingangswicklung 9 erfolgt nicht über den Schalter 1 und die Leitung 3, sondern über den Kondensator 7, dessen Ladezustand die Schalterstellung abbildet, das heißt bei geschlossenem Schalter 1 ist der Kondensator? entladen und bei geöffnetem Schalter geladen. Zudem wirkt der Kondensator 7 zusammen mit Widerstand 6 als Siebglied gegen Störspannungen, die zwischen den beiden Leitern der Leitung 3 auftreten können. Störspannungen, die als Spannungsdifferenzen zwischen den auf gleichem Potential liegenden Einzelleiter und Erde hervorgerufen werfen, sind wegen der Symmetrie der Anordnung und der gegebenen Potentialtrennung unwirksam.

Bei Verlegung der Leitungen 3 in wenig gestörter Umgebung können mit dieser Anordnung auch potentialbezogene Schalter abgefragt werden. Auch ein unsymmetrischer Aufbau mit Kurzschluß des Widerstands S und eindrähtiger Leitungsführung ist dann möglich. Wegen der durch die Abfrage unerwünschten geringen Aufladung des Kondensators 7 muß zwischen zwei Abfragen eine Pause zur Entladung eingehalten werden. Dennoch sind Abfragehäufigkeiten bis zu 2000 je Sekunde möglich.

Um den Ansteueraufwand für die einzelnen Ringkerne 10 zu vermeiden, werden jeweils 64 Kerne in Art einer Matrix angeordnet. Die Drähte der Vormagnetisierungswicklung 13 und der Lesewicklung 14 sind allen Kernen gemeinsam, die Drähte der Aufrufwicklungen 11 und 12 sind jeweils einer Zeile bzw. Spalte von je acht Ringkernen gemeinsam. Der Ringkern, in dem sich die angewählte Zeile mit der angewählten Spalte schneidet, ist aufgerufen und wird abgefragt. Der weitere Ausbau der Eingabeeinheit erfolgt ähnlich dem Aufbau eines Kernspeichers. Mehrere Matrizen werden in Reihe geschaltet, wobei jede Matrix eine eigene Leseschleife mit jeweils zugeordneter Auswerteschaltung erhält.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in der hohen Geschwindigkeit der Abfrage von Schalterstellungen und der großen Störsicherheit der Abfrage. Außerdem entfallen mechanisch bewegte Teile, aufwendige Filter und Anpassungsglieder für potentialbezogene Schalter. Der Platz- und Energiebedarf der erfindungsgemäßen Anordnung ist sehr gering.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Wechsel des magnetischen Zustande des Schaltring- Patentansprüche: kems verhindert (deutsche Auslegeschrift 1 224 359), ' Der Nachteil dieser Anordnung liegt insbesondere in

1. Entrichtung zum Abfragen von durch Schal- dem großen Leistungsbedarf und dem durch die tersteflungen von Meldeschaltem in digitalen Ein- 5 Unsymmetrie der Eingangsschaltung bedingten Fütergabegeräten für Frozeßnechuer in industrielle!? aufwand.

Anlagen dargestellten Informationen mit wenig- Bei einer weiteren bekannten Schaltungsanordnung stens einem Ringkern, wobei jedem Meldeschalter zum Abfragen von durch Kontaktstellungen darein Ringkern zugeordnet ist, jeder Ringkern eine gestellten Informationen wird über einen abzufragen-Emgangswicklung, zwei Aufrufwicklungen und io den Kontakt ein Kondensator geladen und dann seine eine Lesewicklung aufweist und die Eingangs- Ladung zwecks Einstellung eines nachgeschalteten wicklung einer an dem Meldeschalter liegenden Speicherkerns abgetastet Die Ladung des Konden-Leitung sowie einem RC-Glied zugeordnet ist sators erfolgt über einen Widerstand, so daß das mit dadurch gekennzeichnet, daß jeder dem Kondensator gebildete ÄC-GIied einen Tiefpaß Ringkern zusätzlich eine Vormagneltisierungs- 15 bildet und für die hochfrequenzmäßige Entkopplung wicklung aufweist, daß die Eingangswicklung mit der Kontakte und der Kerne sorgt (deutsche Auseiner Diode in Reihe gcsch-ltet ist und diese legeschrift 1 251 8C7). Ein Nachteil dieser Schal-Reihenschaltung parallel zu dem Kondensator des tungsanordnung ist die fehlende Potentialrechnung RC-GIieds geschaltet ist, wobei die Diode eine zwischen den Kontakten, dem Auswahlsystem und Entladung des geladenen Kondensators über die 20 dem Speicher.

Eingangswicklung verhindert und die Eingangs- Es ist ferner bereits eine Anordnung bekannt bei wicklung einen solchen Wicklungssinn aufweist, der Schaltringkerne zum Abfragen der Stellungen von daß bei entladenem Kondensator und beim Auf- Meldeschaltern verwendet werden (deutsche Ausschalten der Abfrageströme (I_x und /,) ein Strom legungsschrift 1 233 011). Jedem Meldeschalter ist in durch die Diode fließt, daß der Ladezustand des »5 der Eingabevorrichtung ein Relais zugeordnet, wel-Kondensators durch die Stellung des Meldeschal- ches die Potentialtrennung übernimmt und elektrische ters beeinflußbar ist, daß die Lesewicklung in der Störungen weitgehend fernhält Nachteilig bei dieser Weise ausgebildet ist daß die bei dem Aufruf Anordnung ist die Verwendung eines relativ teuren induzierte Spannung bei geöffnetem Schalter einen Koaxialkabels zur Verbindung der Relaiskontakte vorgegebenen Schwellwert überschreitet und bei 30 mit den Schaltringkernen. Nachteilig ist ferner, daß geschlossenem Meldeschalter diesen Schwellwert die Potentialtrennung ebenfalls über das Relais ernicht erreicht folgen muß, so daß dafür ein großer Aufwand be-

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- trieben werden muß.

kennzeichnet daß die an dem Meldeschalter lie- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die

gende Leitung und der Kondensator über zwei 35 Stellungen einer Vielzahl von Meldeschaltem in

Widerstände mit einer Gleichspannungsquelle ver- räumlich ausgedehnten und Störimpulse erzeugenden

bunden sind. Industrieanlagen in direktem Zugriff oder zyklisch

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch ge- abzufragen, wobei durch die Einrichtung ferner eine kennzeichnet, daß die Widerstände gleiche Werte Potentialtrennung erfolgt und wobei keine relativ aufweisen und hochohmig sind. 40 teuren Koaxialkabel verwendet werden müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ab- gelöst, daß jeder Ringkern zusätzlich eine Vorfragen von durch Schalterstellungen von Meldeschal- magnetisierungswicklung aufweist daß die Eingangstem in digitalen Eingabegeräten für Prozeßrechner wicklung mit einer Diode in Reihe geschaltet ist und in industriellen Anlagen dargestellten Informationen 45 diese Reihenschaltung parallel zu dem Kondensator mit wenigstens einem Ringkern, wobei jedem Melde- des KC-GIieds geschaltet ist, wobei die Diode eine schalter ein Ringkern zugeordnet ist, jeder Ringkern Entladung des geladenen Kondensators über die Eineine Eingangswicklung, zwei Aufrufwicklungen und gangswicklung verhindert und die Eingangswicklung eine Lesewicklung aufweist und die Eingangswick- einen solchen Wicklungssinn aufweist, daß bei entlung einer an dem Meldeschalter liegenden Leitung 50 ladenem Kondensator und beim Aufschalten der sowie einem RC-Glied zugeordnet ist Abfrageströme I_x und /» ein Strom durch die Diode Im Eingangstefl von Prozeßrechnern und anderen fließt, dab der Ladezustand des Kondensators durch datenverarbeitenden Einrichtungen befinden sich die Stellung des Meldeschalters beeinflußbar ist daß digitale Eingabegeräte, die beispielsweise die in einer die Lesewicklung in der Weise ausgebildet ist daß die industriellen Anlage verteilt angeordneten Melde- 55 bei dem Aufruf induzierte Spannung bei geöffnetem schalter nach ihrer Schalterstellung abfragen und die Schalter einen vorgegebenen Schwellwert übererhaltene Information zum Prozeßrechner bzw. zur schreitet und bei geschlossenem Meldeschalter diesen datenverarbeitenden Einrichtung übertragen. Die Lei- Schwellwert nicht erreicht.

tungen zwischen den einzelnen Schaltern und der Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

digitalen Eingabegeräte sind starken elektrischen 60 Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher

Störungen ausgesetzt Diese Störungen können durch beschrieben. Es zeigt

geeignete Kabel und Filter vermindert werden. Ein F i g. 1 eine Schaltung der erfindungsgemäßen An-

besonders vorteilhaftes Mittel zur Beseitigung der Ordnung unter Verwendung einer Diode als Schalt-

Störungen liegt in der Potentialrechnung von in- mittel,

dustrieller Anlage und Prozeßrechner. 65 F i g. 2 die Magnetisierungskennlinie eines Schalt-

Es ist eine Anordnung bekannt, die bei geschlosse- ringkems.

nem Schalter einen Strom durch die Eingangswick- In F i g. 1 ist ein Schalter 1 dargestellt, dessen Stellung eines Schallringkerns einprägt und damit einen lung abgefragt werden soll. Dieser Schalter 1 liegt