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Anordnung zur Anzeige von Meldezuotänden bei zykliucher Abfrage Die
Erfindung betrifft-eine Anordnung zur Anzeige von Meldezuotänden bei Einrichtungen,
die mit Hilfe eineu Wählern mehrere Meldeutellen zykliuch mit einer zentralen Auuwertungueinrichtung
verbinden.
Bei Einrichtungen zur Überwachung des elektrischen und
mechanischen Zustandes von Einrichtungen an einem fernen Ort, sogenannten Fernüberwachungen,
ist es bekannt, am überwachten und überwachenden Ort synchron laufende Schrittaehaltvierke
oder Wähler anzuordnen, die über Signalleitungen Impulstelegramme aucuenden tbzvi.
empfangen und damit den Zustand des überwachten Ortes erkennen lassen. Derartige
Einrichtungen können z.B. in Trägerfrequenz-Kabelanlagen dazu verwendet werden,
um den Röhrenausfall in einer iunbemannt= Verutärkerutation an das nächstgelegene
Hauptamt zu melden. Es ist fernerhin ,schon bekannt, die Pilotübertrachung vieler
Ubertragungebänder.oder Zeitungen mit nur einem Pilotempfünger vorzunehmen, der
mit einem Schrittuchaltvrerk oder Wähler nacheinander an. die einzelnen Übertragungsbänder
angeschaltet wird. Es kann :sogar in bekannter Weise die Fernüberwachungueinrichtung
Meldungen der Pilotüberwachung aufwandeparend mit übernehmen, wodurch die Kapazität
der Fernüberwachungseinrichtung mit ihren zur Verfügung stehenden Signaladern besser
ausgenutzt wird.
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In vielen technischen Anlagen sind nun Meßgrößen an zentraler Stelle
auszuwerten, wozu man oft Meßwertgeber mit gleichartigen Ausgängen verwendet. Bei
Anwendung einer zyklischen Abfrage kann man nach Fig.1 zentral gclcgcrr teuere Auswertungseinrichtungen
AWE für eine Vielzahl von dezentral angeordneten Meßstellen M verwenden. Die Meßstellen
werden über einen durch den Impulsgeber IG fortgeschalteten Wähler lYr nacheinander
mit der gemeinsamen Auswertungseinrichtung AV'IE verbunden, deren Aufwand um :so
weniger ins Gewicht fällt, je mehr Meßutellen angeschlossen oind: Ein typisches
Beisspiel ist die Pegelregelung von Trägerfrequenz-Verutärkern: Normalerweise braucht
jeder Regelkreis einen eigenen Pilotempfänger, der ziemlich aufwendig ist. Zentral
angeordnet dagegen genügt ein einziger Pilotempfänger für
. viele
Verstärker. Stellt die Auovrertungueinrichtung AVYE bei einem Meßwert eine unzulässige
Abweichung fest, so muß diese Störung durch ein der Meßutelle M zugeordneter Anzeigeorgan
A uignaliuiert ricrden. Diessew Organ braucht einen zusätzlichen Speicher SP, der
den Anzeigezuutand während des Yiählerumlaufs aufrecht erhält. Da Störungen nur
(selten auftreten, ist jeder besondere Aufwand zu ihrer Anzeige unerwünscht. Die
denkbare Lösung, die Anzeige dadurch zu verbilligen, daß der Wähler bei der Abfrage
eines falschen Meßrrerteu angehalten wird, ist im allgemeinen nicht durchführbar,
da bei :stillstehendem Wähler die weitere Überwachung der anderen Meßutellen nicht
möglich ist.
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Die der Erfindung zugrunde liegende und zu lösende Aufgabe besteht
nun darin, ohne zusätzlichen Aufwand für Speicher-, Schalt- und Anzeigeelemente
eine dauernde Überwachung von gleichartigen Meßwtellen zu ermöglichen.
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Die Anordnung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen aua
mehreren, der Anzahl der zu überwachenden Stellen entsprechenden elektronischen
Stufen aufgebauten Wähler, dessen Stufenausgänge jeweils mit einem eigenen Anzeigeorgan
verbunden sind, welches etwa den Mittelwert der anliegenden elektrischen Zeitung
anzeigt, und durch einen den Wähler mit hoher Frequenz fortachaltenden, mit einem
Speicherglied verbundenen Impulsgeber, der vom Speicherglied angehalten vierden
kann, und durch einen Auowerter, der bei Feststellung einer tleßvrertabrreichung
an einer Meßutelle mittels eines Störunguuignalo einerseits dass Speicherglied einschaltet,
welches den Impulsgeber anhält und damit die betreffende Stufe des Wählers eingeschaltet
läßt, uo daß die am zugehörigen Anzcigeorgan anliegende elektrische Leistung ansteigt,
und andererseits ein Zeitglied anstößt, das nach Ablauf einer längeren Wartezeit
das Speicherglied löscht,
oo daß der Impulsgeber den Wähler wieder
fortu.chältet. Eine 'vorteilhafte Auuführunguf orm der Anordnung nach der Erfindung
besteht in der Vervrendung von Glühlampen als Anzeigeorgane, eines mindeutenu fünfstufigen
Wählers und .-eineu Impulugebero, dessen Fortochaltfrequenz größer alcs 20 Hz ist,
und in der Ver<<iendung eines Zeitgliedes, dessen Wartezeit mehr als 1 Sekunde
beträgt.
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Durch die Anordnung nach der Erfindung wird die gebtellte Aufgabe
in vorteilhafter Weise erfüllt. Die hierfür not-.wendigen Einrichtungen sind in
den benutzten elektronischen Wähleinrichtungen ohnehin vorhanden, beiupielovreiue
Glühlampen, die bei elektronischen Wählern die jeweils abgefragte Meßutelle anzeigen.
Das Prinzip der Anzeige von Meldezuständen besteht also darin, daß der abfragende
Wähler in jeder Einsstellung auf eine Meß-oder Meldestelle ein dieser Meßatelle
zugeordneten Anzeigeorgan einschaltet, dass aber nur träge auf den im Einuchaltmornent
fließenden Strom reagiert. Der Impulsgeber schaltet nämlich den Wähler oo :schnell
weiter, daß die Anzeigeorgane nicht ansprechen. Nur wenn die Auoirertungoeinrichtung
bei einem als falsch feutgestcllten Meßwert ein Störungssignal abgibt, hält der
Impulogeber und damit auch der Wähler, für eine vorgegebene Zeit an. Dass Anzeigeorgan
spricht während dieser Vercteilzeit an und kennzeichnet die zugeordnete Meßatelle
z.B. als gestört. Nach Ablauf der Verweilzeit :schaltet der Impulageber den Wähler
wieder rauch weiter.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand den in der Pig.2 dargesstellten
Auuführungobeiupieles näher erläutert.
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Der Wähler 1'Yr besteht aus den elektronisschen Stufen 1,2...n, von
denen immer eine Stufe eingeschaltet isst. Beispielsweise isst der Wählerausgang
W im dezentralen Teil der Stufe 1
.eingeschaltet und der Schalter
S hat in dieser Stufe die Melde- oder Meßstelle M mit der Auswertung AV'j des zentralen
Teiles der Auswertungseinrichtung AWE verbunden. Außerdem legt der Wählerausgang
VV dass Anzeigeorgan A an Spannung. Dieses z.B. durch eine Glühlampe realisierte
Anzeigeorgan spricht jedoch nicht an; denn der Impulsgeber IG schaltet gemäß dem
in Fig.3 dargestellten Zeitdiagramm, Zeile a, schon nach kürzester Zeit, etwa nach
1 mo, mittels der in die gemeinsame Steuerleitung a des Wählers gespeisten Impulse
auf Stufe 2 weiter. Der in dieser Stufe abgefragte Meßwert der Meßstelle M möge
falsch sein und der Auswerter AW gibt gemäß Zeile c der Fig.3 ein Störungssignal
c an den zentralen Speicher ZS. Der Speicher sperrt mittels des in .Zeile d der
Pig.3 angegebenen Signals d (Fig.2) den Impulsgeber IG und schaltet damit gleichzeitig
ein Zeitglied ZG ein, das z.B. nach etwa zwei Sekunden den Speicher ZS wieder Macht.
Damit läuft der Impulsgeber IG wieder weiter und der Wähler fragt seine anderen
Meßstellen rasch ab, bis er - beispielsweise bei n = 50 Meßstellen - nach 49 ms
beim Abfragen der Speicherstufe 2 wieder für zwei Sekunden angehalten wird. Hierbei
leuchtet also die Lampe A der-Speicherstufe 2 deutlich auf und ;signalisiert damit
den falschen Meßwert der der Stufe 2 zugeordneten Meßutelle Mo In Zeile b der Fig.3
ist in Abhängigkeit von der Zeit das an der Klemme b der zentralen Ausiiertungueinrichtung
AWE liegende Signal angegeben.
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Das Beisspiel mit 50 im Millisekunden-Rhythmuo abgefragten Meßstellen
zeigt, daß bei einer Störung die zugeordnete Glühlampe praktisch dauernd leuchtet;
denn sie ist 2 :s lang ein- und nur 49 ms lang ausgeschaltet (Verhältnis 40:1).
Bei mehreren Störungen leuchten die entsprechenden Lampen nacheinander flackernd
auf. Da sie jecreilo 2 u lang leuchten, sind sie ebenfalls gut erkennbar. In Meßutellungcn
des
Wähler:, in denen der ließwert utimmt, wird die Lampe im Mittel
nur mit einem Bruchteil der Betriebuleistung versorgt, :so daß ;sie dunkel bleibt.
Selbot bei Anlagen mit fünf Meßutellen glimmen die Lampen nur ganz :schwach, obwohl
sie immerhin mit 20'0A ihrer Leiutung gespeist vrerden. Yorteilhaf-tervreioe :sollte
hierbei die Abfragefrequenz über 20 Hz liegen, da die üblichen Lampen bei einer
Abfragezeit über 50 ms zu flimmern beginnen.
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Wenn zwei Melde- oder Meßutellen, die der Wähler unmittelbar nacheinander
abfragt, geutört ;sind oder unzulässige Abweichungen ihrer Meldeströme von einem
Sollvrert aufweinen, so muß dass Zeitglied, das gerade die Wartezeit von 2 u verursacht
hat, im Bruchteil einer Abfrageperiode (Fortachaltperiode) - nach Fig. 3 also etwa
nach 0,4 rau - <<nieder beroit :sein, die volle Wartezeit zu liefern. Diene
Aufgabe erfüllt eine Doppelbauiudiode beuondero gut; denn sie entlädt einen über
einen großen Wideratand geladenen Kondensator nach Erreichen der Höckerupannung
innerhalb weniger Mikrouekunden.
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Wähler aucs elektroniochen Speicheratufen werden leicht dadurch überwacht,
daß alle Stufen über einen gemeinsamen Widerstand gespeist werden, an dem im Betrieb
ein beutimmter Spannungsabfall auftreten muß. Beim Weiterschalten des Wählers treten
an dieaem Widerstand Spannungssimpul:se mit der Abfragefrequenz auf. Eine Geräteutörung
kann daher, vrenn diene Impulae z.B. eine Sekunde lang ausbleiben, beiapielsvreioe
dadurch signalisiert werden, daß laich der Integrierkondenoator einer Schöpfschaltung
entlädt. Die Bleiehe Anordnung würde auch beim Anhalten decs Wählers infolge eines
falschen Meßwertes Alarm geben, oo daß sich eine besondere Alarmeinrichtung erübrigt.
Die
durch die Au:;bildung der Anordnung nach der Erfindung erzielten Vorteile vrerden
im folgenden kurz erläutert. Übliehe Abfrageeinrichtungen enthalten je Meßu-Lclle
zwei Anzeigeorgane, nämlich eineu zur Kennzeichnung der Wähler-Einutellung und eineu
zur Störung":,ignalgabe_. Zum zweiten Anzeigeorgan gehört dabei nicht nur der Speicher
SP nach Fig.1, uondern auch noch "ein Paar elektroniucher Schalter, über die der
Speicher ein- und auugeuchaltet wird. Die Anordnung nach der Erfindung mit nur einem
Anzeigeorgan je Meßutelle apart aluo vier Glieder ein und macht außerdem die Anzeige
übersichtlicher. Die Bedienunguelemente sind auf ein Minimum beuchränkt und es wird
nur dau unbedingt Notwendige angezeigt.
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Zur Anzeige dienen vorteilhaftertreioe handelsübliche Glühlampen.
Sie besitzen die erforderliche Trägheit. Im normalen, utörungufreien Betrieb sind
sie nur ochwach belastet; :..ie leben daher sehr lange. Da die Lampen im Stromkreis
der Wühlerutufen liegen, schaltet der Wähler bei einem Lampenauufall nicht mehr
weiter. Die;sen.Zustand signalioiert die Wählerüberwachung, die damit auch die Lampen
kontrolliert und utörende Lampenprüftauten erspart. Zur Fehleruuche legt ein Prüfuchalter
an den Auowerter AW (Fig.2) dauernd einen faluchen irießrrert und startet den Wähler
Wr bei Stufe '! Da jetzt jeder Schritt 2 s dauert, wird die durch Lampenauufall
gestörte Stufe leicht gefunden.
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Solange keine qnzuläc;uig abweichenden Meßwerte vorliegen, läuft der
Wähler ra-Och um und eine neu auftretende Störung an einer Meßotelle wird faut sofort
uignalioiert. Das Anhalten für mehrere Sekunden erlaubt es dem Perconal. den fauchen
1deßvrert auf einem Meßinutrument abzuleuen. Bei nur einer Störung zeigt dieses
Instrument sogar den falschen Meßvoert dauernd an, da die Umlaufzeit ja wehr kurz
gegenüber der Wartezeit ist.
Baut man dau Zeitglied mit einer Doppelbauiudiode
auf, .dann.ist eu nach einer Nochung erneut do uchnell wie-
der verzögerungobereit,
daß eu nicht die Portuch.altfrequenz deu Impulugebero IG beuchränkt. Zur Alarmgabe
genügt eine einzige Einrichtung, die sowohl bei faluchen Meßwerten alu auch bei
Geräteauufällen uignaliuiert. Die Anordnung kann mit einer Fernuignaliuierüng an
andere Stellen melden. Der Rhythmuo deu Impulugeberu wird auf einem Adernpaar übertragen
und oteuert weitere, gleichartige Wähler mit Anzeigeorganen. Der Gleichlauf aller
Wähler wird bei-. apielovreioe durch einen Synchroniuierimpulo beuonderer
Polarität gewiehert.
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Der Abfragebetrieb mit upeicherfreier Anzeige iot in allen Anlagen
möglich, deren Meßvrerte beiopieluvteiuo in weniger alu 50 mo auogevrertet vrerden
können. Eu muß eich aluo um Gleichupannungen oder -utröme oder um Wechuelcpannungen
handeln, die mit Filtern großer Bandbreite verarbeitet vierden können. Im Zuoammencrirken
der Meßutelle mit dem elektroniuchen Schalter.-.und dem Auuvrerter gibt eu zahlreiche
Varianten. In einer zyklioch abfragenden Ionlationnübervrachung von Kabeladern wird
beiupieluvreiue je Ader ein alu Magnetverutärker arbeitender Ringkern impulotreioe
ummagnutioiert. In der Nachrichten-Übertragungutechnik können abfragende Pilotüberwachungen
und Fernüberwachungen mit opeicherfreier Störunguanzeige.arbeiten. In der erzeugenden
und verarbeitenden Induutrie vrerden Einrichtungen zur zentralen Betriebsführung
durch dau Verfahren wehr vereinfacht. Dabei ist en ein großer Vorzug, die Signale
über ein einfachen Adernpaar vielen Stellen zugänglich machen zu können.
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Die in Pig.2 im Prinzip angegebene Anordnung nach der Erfindung kann
oogar den Grad einer Störung bzw. Abweichung oiehtbar machen. Je nach Abweichung
deu Meßvierteu vom Sollwert
gibt der Auowerter AW veruchiedene
Signale (c) ab, von denen jeden auf eine eigene Kombination eine: Speichergliedeu
ZS mit einem Zeitglied ZG wirkt. Die veruchiedenen Wartezeiten können uo den Abweichungen
entoprechend geotaffelt werden. Eine Meßstelle M wird nun parallel an zwei benachbarte
Schalter S angeochloooen. Dann werden die beiden zugeordneten Lampen A bei einem
kleinen Fehler beiupielowei2e rauch, bei einem großen Fehler langoam abwechoelnd
flackern.