DE1815637A1 - Anordnung zur UEberpruefung einer auf bestimmte Umgebungsbedingungen ansprechenden Einrichtungen bzw. eines ihr zugeordneten Schaltkreises - Google Patents
Anordnung zur UEberpruefung einer auf bestimmte Umgebungsbedingungen ansprechenden Einrichtungen bzw. eines ihr zugeordneten SchaltkreisesInfo
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Description
Be Schreibung
zum Patentgesuch
der Fa. Combustion Engineering, Inc., Windsor, Conn., U.S.A.
betrifft:
"Anordnung zur Überprüfung einer auf bestimmte Umgebungsbedingungen ansprechenden Einrichtung bzw. eines ihr zugeordneten
Schaltkreises"
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Überprüfung einer auf bestimmte Umgebungsbedingungen ansprechende Einrichtung
bzw. eines ihr zugeordneten Schaltkreises.
Die Überwachung der Betriebsbereitschaft von solchen Einrichtungen ist insbesondere dann in bestimmten Intervallen
erforderlich, wenn sie bei einem etwaigen Defekt nicht gänzlich versagen, sondern stattdessen eine Umgebungsbedingung
signalisieren, die tatsächlich nicht vorhanden ist. Dieser Fall ist zum Beispiel gegeben bei Flammendetektoren für große
Industrieöfen oder Kessel, wobei als Detektorelement eine auf Ultraviolettstrahlung ansprechende Glimmentladungsröhre verwendet
wird (US-Patentschriften 3 241 595 und J 286 o93).
Es ist eine Eigentümlichkeit dieser Röhren, daß ein Defekt
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bei ihnen gewöhnlich im "Gefahr"-Betrieb auftritt, das
heißt eine defekte Röhre signaUsiert - unabhängig von dem tatsächlichen Zustand - das Vorhandensein einer Flamme.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, mit deren Hilfe die automatische periodische
Überprüfung der Betriebsbereitschaft von derartigen Einrichtungen möglich ist, wobei an die Anordnung eine größere
Anzahl gleichartiger zu überprüfender Einrichtungen anschließbar sein soll.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Simulierungseinrichtung für die Simulierung einer bestimmten
Umgebungsbedingung für die zu überprüfende Einrichtung, eine Kontrolleinrichtung für die Kontrolle des
Ansprechens der zu überprüfenden Einrichtung eine vorgegebene Zeitspanne nach der Simulierung und für die Erzeugung
eines dem Ansprechen entsprechenden Ausgangssignals, eine Anzeigeeinrichtung, die mit der Kontrolleinrichtung
verbunden ist, für die Anzeige des Betriebszustandes der zu überprüfenden Einrichtung je nach dem Ausgangssignal
der Kontrolleinrichtung und eine Rückstelleinrichtung für die Beendigung der Simulierung eine vorgegebene Zeitspanne
nach der Kontrolle des Ansprechens der zu überprüfenden Einrichtung. Mit der Simulierungseinrichtung wird also
der zu überprüfenden.Einrichtung eine Umgebungsbedingung
simuliert, in der sich das Aasgangssignal der Einrichtung bzw. ihres Schaltkreises ändern müßte, wenn die Einrichtung
korrekt arbeitet. Bezüglich des oben genannten Anwendungsfalles für Flammendetektoren bedeutet dies, daß die
auf Ultraviolettstrahlung ansprechende Glimmentladungsröhre gegen die Flamme abgeblendet wird, um den Zustand "Keine
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Flamme" zu simulieren. Für die Abblendung kann beispielsweise eine mechanische Blende betätigt werden. Bei einer
Röhre, die in Ordnung ist, wird die Glimmentladung erlöschen und damit das Ausgangssignal des zugeordneten
Schaltkreises sich ändern, zum Beispiel absinken.
Nach einer bestimmten Zeit, innerhalb der sich der Schaltkreis auf den neuen Zustand stabilisiert, wird
das Ausgangssignal oder, ganz allgemein, das Ansprechen der Einrichtung mit dem bei einer korrekt arbeitenden
Einrichtung erwarteten Ausgangssignal bzw. Ansprechen (f
verglichen. Ist die Röhre defekt, so erlischt die Glimmentladung nicht und ein entsprechendes Signal wird von
der Anzeigeeinrichtung abgegeben, beispielsweise eine Alarmeinrichtung wird erregt. Es ist zweckmäßig, wenn die
Alarmeinrichtung erregt bleibt, wenn die Überprüfung beendet ist (hier: die Blende wieder geöffnet ist), und
ferner ist es zweckmäßig, daß zugleich die Beeinflussung anderer Teile des Systems, dem die überprüfte Einrichtung
angehört, unterbunden wird, daß also etwa die Ausgangsklemme des Schaltkreises geerdet wird. Erst wenn die
Alarmeinrichtung von einer Bedienungsperson stillgesetzt und die defekte Einrichtung ersetzt worden ist, sollte
der normale Betrieb wieder beginnen. ™
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf den genannten Anwendungsfall beschränkt, hat sich jedoch gerade
für diesen als besonders brauchbar erwiesen.
Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert werden.
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Fig. 1 zeigt in Form eines Blockdiagrammes eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, und
«ni ,
Fig. 2 zeigt schematisch einen Teil der Ausführungsform nach Fig. 1.
In Fig. 1 ist das Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispieles dargestellt. Die Anordnung nach
Fig.l ist bestimmt für die Prüfung von vier voneinander getrennten Einrichtungen oder Schaltkreisen, die auf
bestimmte Umgebungsbedingungen reagieren. Es versteht sich selbstverständlich, daß jede beliebige Anzahl von
Schaltkreisen oder Einrichtungen bezüglich ihrer Betriebsfähigkeit mittels einer Anordnung gemäß vorliegender Erfindung
periodisch geprüft werden kann.
Die Auswahl des Schaltkreises bzw. der Einrichtung, welche zu überprüfen ist, wird durch den Hauptverteiler
gesteuert. Der Hauptverteiler Io besteht beispielsweise
im wesentlichen aus einem Drehschalter, der von Schaltstellung zu Schaltstellung durch einen Taktgeber nach Art
einer Schaltuhr weitergeschaltet wird. Das Schließen eines Kontaktpaares des Schalters verbindet eine Gleichstromquelle
(nicht dargestellt) mit einem der Ausgangsanschlüsse des HauptVerteilers Io. Das Gleichstrompotential gelangt
für eine vorbestimmte Zeitperiode auf den betreffenden Ausgangsanschluß, so daß sich demgemäß Ausgangsimpulse relativ
großer Pulsdauer ergeben, die serienweise an den Ausgangsanschlüssen des Hauptverteilers Io auftreten. Die Zeitperiode
zwischen der Beendigung des Impulses auf einem der Hauptverteiler-Ausgangsanschlüsse
und dem Beginn eines Impulses auf dem nächsten Hauptverteiler-Ausgangsanschluß wird ty-
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pischerweise ziemlich lang gewählt relativ zur Länge der Ausgangsimpulse selbst, die vom Hauptverteiler Io
abgegeben werden.
Die Ausgangsimpulse vom Hauptverteiler Io gelangen auf ein ODER-Gatter 12 sowie zu einem Paar von UND-Gattern,
die - wie unten noch näher zu erläutern ist - Einrichtungen für die Überprüfung der Schaltkreise bzw. umgebungsabhängigen
Einrichtungen zugeordnet sind, welche vom Hauptverteiler aus gewählt werden. Diese UND-Gatter
werden im Folgenden als Prüfkreis-UND-Gatter 14, 16,
und 2o bezeichnet, sowie als Wahl-UND-Gatter 22, 24, und 28. Wenn demgemäß der Hauptverteiler durch Auftreten
eines Gleichstrompotentials auf einem seiner Ausgangsanschlüsse
anzeigt, daß ein bestimmter Schaltkreis oder eine bestimmte Einrichtung überprüft werden soll, um
deren Betriebsbereitschaft festaustellen, so wird ein Paar von UND-Gattern in Verbindung mit einem Prüfkreis
angesteuert.
Das ODER-Gatter 12 liefert ein Signal entsprechend dem Ausgangssignal an irgendeinem der Ausgangsanschlüsse
des Hauptverteilers Io zu einem Impulsgenerator 3o. Der Impulsgenerator 3o kann ein monostabiler Multivibrator
sein, der, ansprechend auf die Anstiegsflanke des Hauptverteilerausgangsimpulses,
einen einzigen Ausgangsimpuls erzeugt, welcher eine relativ kurze Pulsdauer besitzt.
Der Ausgangsimpuls vom Impulsgenerator 3° wird den "Kipp"-Eingangsanschlüssen
der bistabilen MuItivibratoren bzw. Flip-Flops 32 und 32S- zugeführt. Der Eingangs impuls am
Flip-Flop 32 führt zum Auftreten von. Signalen am "Kipp"-
und "Rückkipp"rrAusgangsanschluß dieses Multivibrators, welche Signale jeweils einen Zeitschaltkreis 36 sperren
einen Zeitschaltkreis 38 erregen.
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Der Zeitschaltkreis ^6 umfaßt typischerweise
einen freilaufenden Oszillator, der eine Folge von Impulsen an den "Rückkipp"-Eingang des Flip-Flops $h
legt, falls er nicht gerade durch das Auftreten eines Signales richtiger Polarität am "Kipp"-Ausgangsanschluß
des Flip-Flops 32 gesperrt ist. Daraus folgt, da£ die
Erzeugung eines Impulses durch den Impulsgenerator 3o
den Flip-Flop 34 umschaltet und dieser Multivibrator
nicht rückgekippt wird, bis nicht dar Zeitschaltkreis
36 ausgelöst worden ist durch das Rückkippen des Flip-Flops
32. Das Umschalten des Flip-Flops 34 durch einen Ausgangsimpuls ion dem Impulsgenerator J5o führt zum Auftreten
eines Signals am "Rückkipp"-Ausgangsanschluß dieses Multivibrators, welches Signal von gleicher Polarität
ist wie das Signal, das am betreffenden Ausgangsarischluß des Hauptverteilers Io erscheint. Der "Rückkipp"-Ausgangsanschluß des Flip-Flops ~$k ist mit dem zweiten oder anderen
Eingangsanschluß der Wahl-UND-Gatter 22, 24, 26 und 28 verbunden. Demgemäß wird das Wahl-UND-Gatter, das vorher
mit einem Signal vom Hauptverteiler Io beaufschlagt worden war, geöffnet und legt ein Signal bzw. einen Spannungspegel
an den entsprechenden der Prüfkreise 4o, 42, 44 oder 46. Die Funktion des Signals, das von dem Wahl-UND-Gattar
abgegeben wird, und die Wirkungsweise der Prüfkreise wird unten näher beschrieben.
Der "Rückkipp"-Ausgangsanschluß des Flip-Flops ist außerdem mit einem Primär-Treiberkreis 48 verbunden,
welcher im wesentlichen einen Verstärker umfaßt. Der Ausgang des Prirr.är-Treiberkreises 48 wird den Blenden-TJIID-Gattern
50, 52, 54 und 56 zugeführt. Die Blenden-UND-Gatter 5o, 52, 54 und 56 sind, falls es sich bei den zu
überprüfenden Einrichtungen um tiltraviolettstrahlungsempfindliche
Flarr.menabtaströhren handelt, mit elektro-
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magnetischen Blend^nbetätigungseinrichtungen verbunden,
die dargestellt und beschrieben sind in der US-Patentanmeldung 6^3 923 vom 2~. Dezember I967. Am anderen Eingang
der Blenden-UND-Gatter 5c, 52, 5^ und 56 liegt das
Hauptverteilerausgangssignal, das die Wahlschaltkreise
58, 60, 62 und 64 durchlaufen hat.
Dia Ausgangsanschlüsse des Hauptverteilers Io sind jeweils verbunden mit dem Eingangsanschluß eines
der Wahlschaltkreise 58, 60, 62 und 64. Wenn ein Ausgangssignal
an einem der Hauptverteiler-Ausgangsanschlüsse er- ^j
scheint, wird dieses Signal einem Wahlschaltkreis zugeführt,
der in Verbindung steht mit der zu überprüfenden Einrichtung bzw. dem zu überprüfenden Schaltkreis. Das
Hauptverteiler-Ausgangssignal gelangt über die Wahlschaltkreise zum zweiten Eingangsanschluß des entsprechenden
Blenden-UND-Gatters. Demgemäß führt das Auftreten eines Ausgangssignals an einem der Hauptverteiler-Ausgangsanschlüsse
zu der Erregung und zum Schließen einer Blenden vor der zu überprüfenden Einrichtung, wobei der Strom für
die Erregung der Blendenspule geliefert wird von dem Primär-Treiberkreis
48 über das Blenden-UND-Gatter, das verbunden ist mit der jeweiligen Blendenspule, wobei das
Blenden-UND-Gatter von dem Hauptverteiler-Ausgangssignal " angesteuert worden ist, nachdem dieses einen der Wahlschaltkreise
durchlaufen hat. Die Blende bleibt für eine Zeitperiode geschlossen, die in einer noch zu beschreibenden
Weise festgelegt ist, wobei die Blendenöffnung zusammenfällt mit dem Rückkippen des Flip-Flops 34.
Wie oben bereits erläutert, versagen ultraviolettstrahlungsempfindliche
Detektoren gewöhnlich in dem "Gefahrmodus". Das heißt, wenn eine ultraviolettstrahlungsempfind-
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liehe Abtaströhre, die einem Flammendetektor zugeordnet
ist, im Betrieb ausfällt, no erregt sich die Einrichtung selbst und erzeugt ein Ausgangssignal, das so aussieht,
als sei eine Flamme vorhanden. Der Status bzw. die Betriebsbereitschaft eines r.olehen Detektors kann demgemäß
dadurch überprüft werden, daß dia erzeugte Ausgangssignal
während einer Zeit kontrolliert wird, während der die Flamme für den Detektor tatsächlich nicht sichtbar
sein kann. Demgemäß ist es erforderlich, die entsprechendenPrüfkreice
4o, 42 , 44 oder 46 während derjenigen Zeitperiode zu erregen, während der die zugeordnete
und vor der entsprochenden zu überprüfenden Einrichtung
angeordnete Blende geschlossen ist. Da jedoch der Schaltkreis, welcher der zu überprüfenden Einrichtung
selbst zugeordnet ist, typischerweise einen gesteuerten Silizium-Gleichrichter auf v/eist, v/elcher einen Kondensator
auflädt, dem eine Zenerdiode parallelgeschaltet ist, damit
sich eine konstante Ausgangsspannung ergibt, kann die Überprüfung nicht beginnen, solange nicht die Spannung auf den
Kondensatorb'öl'igen genügend abgesunken ist, daß die Feststellung
ermöglicht wird, ob die Einrichtung im Falle einer ultraviolettstrahlungsempfindlichen Abtaströhre
fortwährend durchgeschaltet bleibt. Mit anderen Worten muß der Beginn der Überprüfung des Ausganges der einer
ultraviolettstrahlungsempfindlichen Röhre zugeordneten Schaltung für eine genügend lange Zeitperiode verzögert
werden, nachdem die Blende betätigt worden ist, damit die normalerweise konstante Schaltkreis-Ausgangsspannung auf
einen niedrigeren Pegel absinken kann, wobei dieses Absinken der Spannung nicht stattfindet, falls die Abtaströhre
defekt ist und weiter durchgeschaltet bleibt. Die Verzögerung für den Beginn der Überprüfung wird gesteuert
durch den Zeitschaltkreis 58. Der Zeitschaltkreis 38 ist
typischerweise ein Doppelbasis (unijunction)-Zeitschalt-
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kreis, der nach einer Verzögerung in eier Größenordnung
von drei Sekunden einen einzigen Ausgangsimpuls abgibt,
welcher den Prüfkreis-UND-Gattern 14, 16, l8 und 2o zugeführt wird sowie zurückgeführt wird zum "Rückkipp"-Anschluß
des Flip-Flops 32. Das Anlegen des Ausgangsimpulses vom Zeitschaltkreis J>8 an d£s Prüfkreis-UND-Gatter,
welches bereits durch ein Signal angesteuert worden ist, das am entsprechenden Ausgangsanschluß des
Hauptverteilers Io auftritt, führt dazu, daß das entsprechende Prüfkreis-UND-Gatter ein Eingangssignal bzw.
einen Spannungspegel vorbestimmter Dauer an dem zugeordneten Prüfkreis aus der Prüfkreisgruppe 4o, 42, 44 und
46 legt. An die Prüfschaltkreise ist außerdem das Auegangssignal
von dem Schaltkreis bzw. der Einrichtung gelegt, die zu überprtfen ist, z.B. das Ausgangssignal von
einem einer ultraviolettstrahlungsempfindlichen Abtaströhre zugeordneten Schaltkreis. Demgemäß erhält jeder
der Prüfschaltkreise drei Eingangssignale gleicher Polarität. Wie später unter Bezugnahme auf die Fig. 2 noch
zu erläutern ist, wird die entsprechende Alarmeinrichtung aus den Alarmeinrichtungen 66, 68, 7o und 72 erregt, falls
der Pegel aller drei Eingangssignale an einem Prüfschaltkreis hoch ist. Falls jedoch der Pegel des Eingangssignals
am Prüfschaltkreis von dem Abtaströhrenschaltkreis niedrig ist und damit anzeigt, daß die Abtaströhre nicht mehr durch
geschaltet ist infolge des Schließens der zugeordneten Blen de, so wird die Alarmeinrichtung nicht erregt.
Wie oben bereits erwähnt, wird der einzelne Ausgangsimpuls vom Zeitschaltkreis 38, der eine bestimmte
Zeit T, nach dem Schließen einer der Abtaströhrenblenden
erzeugt wird, auch dem "Rückkipp"-Eingangsanschluß des Flip-Plops 52 zugeführt. Dieses Eingangssignal läßt den
- Io -
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- iO -
FliprFlop 3? zurückkippen, so daß das Erregungssignal
am Eingang des Zeitschaltkreises 38 entfällt und der Zeitschaltkreis 36 wieder eingeschaltet wird. Nach einer
Z;itperiode T?, die langer ist als die Dauer des
Ausgangsimpulseκ vom Zeitschaltkreis 38, beginnt der
Zeitschaltkreis 36 Ausgangsimpulse zu erzeugen, und der
erste dieser Ausgangs}mpulse veranläßt das Rückkippen
des Flip-Flops 34, wenn er dem f'RUckkipp"-Eingang desselben
zugeführt wird. Das Rückkippen des Flip-Flops 34 läJ3t das zweite Eingangssignal am offenen Wahl-UND-Gatter
entfallen und gleichzeitig den Eingang am Primärtreiberkreis 48. Demgemäß öffnet sich die Blende zu diesem
Zeitpunkt, die bis dahin geschlossen gewesen war. Da die Überprüfung der Betriebsbereitschaft der Abtaströhre,
welche dieser Blende zugeordnet ist,während der Ausgangsimpulsdauer vom Zaitschaltkreis 38 stattgefunden
hat, ist es erwünscht, daß die Blende zu diesem Zeitpunkt wieder geöffnet wird.
Wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 beschrieben wird, sind die Alarmeinrichtung 66, 68, 7o
und 72 so aufgebaut, daß sie, wenn sie einmal anregt worden sind, selbsthaltend sind, so da3 die Anzeige eines
Fehlers der überprüften Einrichtung selbst dann andauert, wenn die Eingangssignale an dem zugeordnet« Prüfpchaltkrels
von den Prüfkreis- und Wahl-UND-Gattern bereits durch Beendigung des Ausgangsimpulses vom Zeitschaltkreis
38 und das Rückkippen des Flip-Flops 34 entfallen sind.
Zugleich wird durch das Verriegeln der Alarmeinrichtung das Ausgangssignal der defekten Einrichtung bzw. des
defekten Schaltkreises an Masse gelegt. Die defekte Einrichtung beeinflußt demgemäß nicht mehr den Betrieb oder
die Anzeigen, welche von anderen Einrichtungen in einem
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Y: titrollsysten. stammen.
Y: titrollsysten. stammen.
Bevor die Fig. 2 erläutert wird, kann also zusammenfassend
gesagt werden, daß mit der Schaltungsanordnung nach Fig. 1. eine Anordnung geschaffen worden
ist, mit der ein bestimmter gewünschtes Zustand einer zu überprüfenden Einrichtung präsentiert wird und daß
nach einer vorbestimmten Zeitperiode - genügend groß,
daß sich die zu überprüfende Einrichtung stabilisiert der
Ausgang der Einrichtung bzw. des mit ihr verbundenen Schaltkreises überprüft wird. Falls der überprüfte Aus- j|
gang anders ist als der,welcher dem künstlich erzeugten
Zustand entsprechen würde, wird eine Fehlfunktionsanzeige hervorgerufen. Danach, und zwar nach dem Verstreichen einer
weiteren Zeitperiode, werden die normalen Betriebsbedingungen wieder hergestellt, indem der künstliche oder T^stzustand
wieder entfernt wird, wonach ein zweiter Schiitkreis oder eine zweite Einrichtung in gleicher Weise überprüft werden
kann. Falls der Prüfschaltkreis eine Fehlfunktion anzeigt,
und eine Alarmeinrichtung erregt, so bleibt die Alarmeinrichtung erregt, selbst dann, wenn die normalen Betriebsbedingungen
wieder hergestellt sind, bis die Alarmeinrichtung ausgeschaltet wird und die defekte Einrichtung in dem
System stillgelegt oder aus diesem entfernt wird. ™
In Fig. 2 sind schematisch die Prüf-, Wähl- und Alarmschaltkreise eines der Kanäle der Ausführungsform
nach Fig. 2 dargestellt. Demgemäß sind beispielsweise für den obersten oder Kanal I das Prüfkreis-UND-Gatter, das
Wähl-UND-Gatter 22, der Prüfkreis 4o und die Alarmeinrichtung
bzw. der Alarnschaltkreis 66 gezeigt. Zusätzlich
sind, allgemein mit 8o bezeichnet, der Wahlschaltkreis 58
und das Blenden-UND-Gatter 5o gezeigt.
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Das Wähl-UND-Gatter 22 ist ein bekanntes Dioden-UND-Gatter,
bestehend aus den Eingangsdiode D1 und Dp,
die jeweils in Sperr-Richtung vorgespannt sind durch die Ausgangspegel von Flip-Flop J54 und Haupt vefct eil er lo.
Das Sperren der Dioden D, und D2 führt zum Durchschalten
der seriengeschalteten Dioden D, und D2. und damit zum
Durchschalten des Transistors Q1. Wenn der Transistor Q1
leitend ist, ergibt sich ein Entladepfad gegen Masse für den Aurgang des Schaltkreises bzw. der Einrichtung, welche
zu überprüfen sind. Demgemäß wird der Transistor C1 während
der Zeit, da ein Ausgangssignal am "Rückkipp11-Ausgangsanschluß des Flip-Flops Jh erscheint, angesteuert und ein
Signal entsprechend dem Ausgang des Schaltkreises bzw. der Einrichtung, welche zu überprüfen sind, wird über dem
Widerstand P, erscheinen.
Der Prüf kreis >io umfaßt die Transistoren Q2, Q-,
und C1, sowie die Zenerdiode ZD1 . Diese Elemente wirken
H 1
zusammen, um einen Pegeldetektor bekannten Typs zu schaffen. Im Betrieb ist der Pegeldetektor-Ausgangstransistor
Qu entweder gesperrt oder durchgeschaltet, Je nach dem
Spannungspegel, der an dem Eingangsanschluß 4l des PrUfschaltkreises
erscneint. Bei einem bewährten AusfUhrungsbeispiel
wurden die Schaltkreisparameter so gewählt, daß der Transistor Q2, gesperrt wurde, wenn der Eingang vorn
zu überprüfenden Schaltkreis genügend groß war, um ein Signal über dem Widerstand R. großer als Io V zu erzeugen.
Wenn demgemäß der Transistor Q2, nicht leitend ist während
einer Zeit nach dem Schließen der Blende, welche der zu überprüfenden Einrichtung zugeordnet ist, welche Zeit genügend
lang ist, daß die Ausgangsspannung der zu überprüfenden Einrichtung auf einen niedrigeren Pegel atasinkt
(beispielsweise unter Io V), so ist der Sperrzustand des
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Transistors Q2. als Anzeige für eine Fohlfunktion der zu
überprüfenden Einrichtung geeignet.
Die Prüf-UND-Gatter, wie z.B. das Gitter 14 sind
ebenfalls von an sich bekannter Bauart; sie benutzen ein Paar von normalerweise in Durchlaßrichtung vorgespannten
Dioden, Dg und Dr7-. Die Diode Dg wird in Sperr-Richtung
vorgespannt durch den Pegel des "Prüf"-Impulses, welcher
vom Zeltschaltkreis J>8 eine vorgegebene Z-.^it nach dem
Schließen der Blende erzeugt wird, wenn es also wünschenswert ist, tatsächlich den Ausgang der zu überprüfenden ■
Einrichtung bzw. der zu überprüfenden Abtaströhre zu kontrollieren. Die Diode D7 ist in Sperr-Richtung vorgespannt
durch den Ausgangsspannungspegel vom Hauptverteiler lo.
Wenn demgemäß der "Zeitschaltkrei-s 38 einen "Prüf"-Ausgangsimpuls
erzeugt, wird das UND-Gatter 14 seinerseits ein Ausgangssignal erzeugen. Das Ausgangssignal vom UND-Gatter
1,4 erscheint als ein erhöhter Spannungspegel am
Eingangsanschluß 6? des Alarmschaltkreises 66 und an der
Kollektorelektrode des Pegeldetektor-Ausgangstransistors Q2,. Dieser erhöhte Spannungspegel veranlaßt, falls er
nicht durch den leitenden Transistor Q2. gegen Masse abgeführt
wird, die Erregung des Alarmsohaltkreises in einer noch zu besehrj^ebenden Welse. ™
Der Alarmschaltkreis umfaßt im einzelnen die seriengeschalteten
Dioden D.o und D,,, die in Durchlaßrichtung
vorgespannt sind durch das ungeklammerte Prüfsignal. Wenn demgemäß der Pegeldetektor-Ausgangstransistor Q2, nicht
leitend ist und damit einen hohen Pegel bzw. einen Fehlfunktionsausgang von der zu überprüfenden Einrichtung anzeigt,
so wird der Prüf-UND-Gatter-Ausgangsspannungspegel an die Gatterelektrode eines gesteuerten Siliziumgleich-
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richters SCR-I angelegt. Der Ausgangsspannungspegel des
Prüf-UND-Gatters ist genügend hoch, um den gesteuerten
Siliziumgleichrichter durchzuschalten. Wenn dieser durchschaltet, wird ein Verriegelungsstron durch eine (nicht
dargestellte) Spannungsquelle über die Fehlfunktionswarnlampe
86 und die Diode D.ρ geliefert. Wenn der gesteuerte Siliumgleichrichter SCR-I einmal durchgeschaltet
hat, so ist er demgemä.3 selbsthaltend ausgebildet und bleibt im leitenden Zustand, bis er in einer noch zu
beschreibenden Weise gelöscht wird. Ein der Lampe 86 parallelgeschalteter Widerstand R„ ist vorgesehen, so
daß der gesteuerte Siliziumgleichrichter selbst dann einen Haltectrom erhält, falls die Lampe selbst ausfällt.
Es muß festgehalten werden, daß das Ausgangssignal
von der zu überprüfenden Einrichtung über die Diode D1,
AtJ O
an die K*tode des gesteuerten Siliziumgleichrichters SCR-I
angekoppelt ist. Wenn demgemäß der gesteuerte Siliziumgleichrichter leitend wird, so wird das Ausgangssignal
der zu überprüfenden Einrichtung über die Diode D., und
den gesteuerten Siliziumgleichrichter SCR-I an Masse gelegt. Der Ausgang der zu überprüfenden Einrichtung wird
damit unwirksam bezüglich anderer Elemente in dem System. Beispielsweise sind in einer Flammendetektoreinhüit typischer
weise vier ultraviolettstrahlungsempfindliche Rohren vorgesehen. Die Ausgangssignale von den den vier Röhren zugeordneten
Schaltkreisen werden addiert und ein Summensignal, welches dem Ausgang zweier leitender Röhren entspricht,
gilt als Anzeige für das Vorhandensein einer Flamme. Falls eine defekte Röhre ermittelt wird,und der Ausgang
ihres Schaltkreises an Masse gelegt wird, bleibt die Detektoreinheit immer noch wirksam, doch hat die besch'ädig-
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009809/023«
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te Röhre nun keinen Einfluß mehr auf die Summierfunktion.
Zusammenfassend kann alro gesagt werden, daß,
wenn einmal eine Fehlfunktion festgestellt worden ist, ein visueller Alarm zugeordnet der defekten Einrichtung
erzeugt wird und die Alarmeinrichtung erregt bleibt, bis sie wohlüberlegt in einer noch zu boschreibenden
Wise stillgelegt wird. Demgemäß kann über den Hauptverteiler Io der Zustand einer Mehrzahl
von umgebungsbedingungsabhängigen Einrichtungen periodisch
überprüft werden und eine zugeordnete Alarmeinrichtung ausgelöst und im ausgelösten Zustand erhalten
werden, falls irgendeine der überprüften Einrichtungen sich als fehlerhaftierweisen sollte. Eine Bedienungsperson
braucht nur periodisch die Alarmanzeigen /u
kontrollieren, um sich über den Zustand ,ieder der zahlreichen Einrichtungen, welche überprüft werden, zu vergewissern.
Die Einrichtung für das Entriegeln des gesteuerten Siliziumgleichrichters 1 umfaSt einen unter Federvorspannung
stehenden manuell betätigbaren Schalter S, sowie einen Impulsgenerator mit dem Transistor Q,- und einem
RC-Netzwerk in dessen Basisschaltkreis. Das Schi je ßen
des Schalters S. erzeugt einen Impuls, welcher den Transistor Q^ in den leitenden Zufetand vorspannt und
damit für einen kurzen Augenblick die Kertrode des gesteuerten
Siliziumgleichrichters \ an Kasse legt und damit den Gleichrichter löscht. Das Erlöschen des gesteuerten
Siliziumgleichrichters SCR-I führt selbstverständlich auch zum Erlöschen der Lampe 86. Daraufhin kann eine
weitere Überprüfung des Zustandes der der Warnlampe 86
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zugeordneten Einrichtung erfolgen, um Sewißheit darüber
zu schaffen, daß wiederum eine Fehl funktionsanzeige erhalten
wird.
Der Schaltkreis mit der Bezugsnümmer Bo urnfai3t den
Wählschaltkreis 58 (Pig· 1)>
welcher im wesentlichen eine in Durchlaßrichtung vorgespannte Diode Dq umfaßt. Die
Diode Dn wird durch das Ausgangssignal des Hauptverteilers
in Sperr-Richtung vorgespannt und erzeugt damit einen erhöhten Spannungspegel am Blenden-UND-Gatter 5o (Fig. 1).
φ Blenden-UND-Gatter 5° umfaßt eine zusätzliche Diode Dq
und einen gesteuerten Zweiwege-Siliziumgleichrichter 82, der letztere ist zwischen ein Ende der Blendenspule 84
und Masse geschaltet. An das andere Ende der Blendenspule 84 ist das Ausgangssignal vom Primär-Treiberkreis 48 gelegt.
Das Durchschalten des Bl end en-UIiD-G itters durch
das Hauptverteiler-Ausgangssignal und den Ausgang des Primär-Treiberkreises 48 schließt einen Kreis durch die
Blendenspule, so daß ein Strom durch die Blendenspule 84 fließt,und die Blende geschlossen wird. Die Blende
wird wieder geöffnet durch das Erlöschen des gesteuerten Siliziumgleichrichters 82, das stattfindet, wenn der Ausgang
des Primär-Treiberkreises 48 durch Rückkippen des
W Flip-Flops 34 entfällt.
Man erkennt, daß einige der in dem Ausführungsbeispiel verwendeten Bauelemente bzw. Baugruppen verschiedene
Funktionen ausüben. Diese Funktionen könnten genauso von anderen Bauelementen oder Baugruppen wahrgenommen
werden; zur Verdeutlichung sei hier auf die folgenden Beziehungen hingewiesen:
Die Lampe 86 mit der Diode-D. ? und dem gesteuerten
Siliziumgleichrichter SCR-I bildet eine selbsthaltende
- 17 009809/0236
Alanneinrichtung, die ein Teil der Anzeigeeinrichtung ist/.
Diu Transistoren Q„ und G bilden eine Prüfeinrichtung
als den Teil der Kontrolleinrichtung, der ein dem Ausgang der zu überprüfenden Einrichtung entsprechendes Prüfsignal
abgibt, während die Dioden D. , D. , mit dem Transistor C2,
ηiii'iii Pegeldetektor zur Erzeugung f-inos Pegel^ignals bit
do\, wenn das Ansprechen der zu überprüfenden Einrichtung
sieh, in einen) Ja-Nein-Ausgang manifestiert .Das UND-G tter
l-!l· (bzw. 16, 18, 2o) /bildet zusammen mit dem Zeitschaltkreis
>3 eine Abfrageeinrichtung zur Auslösung des Pegelvergleiehs,während
hler'der gesteuerte Siliziumgleichrichter SCR-I als zusätzliche Aufgabe ein Steuersignal an die Anzeigeeinrichtung
abgibt, entsprechend dem Ergebnis des PegelVergleichs.
Der Siliziumgleichrichter SCR-I dient aber aucn als
Stillsetzeinrichtung für die zu überwachende Einrichtung, nämlich zusammen mit den Dioden D.p, D , wenn eine Fehlfunktion
festgestellt wird.
Ganz allgemein gesagt, ist der 'Flip-Flop-Schaltkreis 3^ Teil eines Kommandoschaltkreises für dieBlendenbetätigungs
einriehtung/ die ihrerseits das UND-Gatter 5o(bzw. 52, 54,
56) umfaßt. Zu dem Kommandoschaltkreis gehört aber auch
eine Aus v/ah Ie.in richtung für die eine zu überprüfende Einrichtung
aus einer Mehrzahl von gleichartigen Einrichtungen, hier in Form des Hauptverteilers lo. Ferner gehören
dazu der Impulsgenerator 5o, der Flip-Flop-Schaltkreis- 32
und die zugeordneten Verbindungen zur Betätigung (Kippen, Rückkippen) der Flip-Flops,
Schließlich .kann dar Z'-itschaltkreis ρ6 auch als.
Aufbltmdsoh'ilfckreis bezeichnet werden, .-,'eil ja von ihm
ORIGINAL
OfJi 8 09/013 S '
18)5637
der Befehl für die Rückkehr /um normalen Betrieb der
:";u überprüfenden-Einrichtung korrmt.
Die genannten Punktionen, die zurr. Teil gleiche j ·£·
1On ein- und demselben Bauelenvrr- wahrgenommen werden,
können natürlich auch besonderen Bauelementen zugewiesen
werden, falls dies erforderlich in.
Pateritamior'Ich-i -
. .·. BAD ORIGINAL
OÖ98O3/Ö23S
Claims (1)
- Pat ent an ε ρ r ü c h e1. Anordnung zur Überprüfung einer auf bestimmte Ump-ebungsbedingungen ansprechenden Einrichtung bzw. einen ihr zugeordneten Schaltkreises, gekennzeichnet durch eine Simulierungseinrichtung (84, 5o, 48) für die Simulierung einer bestimmten Umgebungsbedingung für die zu überprüfende Einrichtung, eine Kontrolleinrichtung (4o) für die Kontrolle des Ansprechen? der zu überprüfenden Einricntung eine vorgegebene Zeitspanne nach der Simulierung und für die Erzeugung eines dem Ansprechen entsprechenden Ausgangssignals, eine Anseigeeinrichtung (66), die mit der Kontrolleinrichtung verbunden ist, für die Anzeige des Betriebszustandes der zu überprüfenden Einrichtung je nach dem Ausgangssignal der Kontrolleinrichtung, und eine Rückstelleinrichtung (36, 34, 22) für die Beendigung der Simulierung eine vorgegebene Zeitspanne nach der Kontrolle des Ansprechend der zu überprüfenden Einrichtung.2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Simulierungseinrichtung eine Blendeneinrichtung (84) für die Abschirmung der zu überprüfenden Einrichtung gegen die normalen Umgebungsbedingungen während der Überprüfung umfaßt.3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung eine auf das Ausgangssignel der Kontrolleinrichtung entsprechend einer Fehlfunktion ansprechende selbsthaltende Alarmeinrichtung (86; D,p, SCR-I)BAD ORIGiNAL 009809/02 36umfaßt, die auch nach Beendigung der Simulierung erregt bleibt.4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinrichtung eine mit der zu überprüfenden Einrichtung gekoppelte und während der Simulierung ansprechende Prüfeinrichtung (Q2, Q,, Qj.) zur Erzeugung eines, dem Ansprechen der zu überprüfenden Einrichtung entsprechenden Prüfsignals, einen mit der Prüfeinrichtung gekoppelten Pegeldetektor (Dlo» D,,) für die Erzeu-Ä gung eines, dem Ausgangspegel der zu überprüfenden Einrichtung entsprechenden Pegelsignals, eine Abfrageeinrichtung (14, 58) für die Erzeugung eines Abfragesignals eine vorgegebene Zeitspanne nach Beginn der Simulierung, und eine auf das Abfragesignal und das Pegelsignal ansprechende Steuereinrichtung (SCR-I) für die Erzeugung eines Steuersignals für die Anzeigeeinrichtung umfaßt·5. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Stillsetzeinrichtung (SCR-I, Dp, D,^)» die mit der zu Überwachenden Einrichtung 'and der Anzeigeeinrichtung gekoppelt ist, für das Stillsetzen der zu überwachenden Einrichtung bei Feststellung von deren Fehlfunktion durchP die Kontrolleinrichtung.6. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Simulierungseinrichtung eine Blendenbetätigun^- einrichtung (50) und einen Kommandoschaltkreis (jj4) zur Erzeugung von Kommandosignalen für die auf diese ansprechende Blendenbetätigungseinrichtung umfaßt«% Anordnung nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung (Qg, Q-, Q^) auf die Kommandosignale ansprechend abgebildet 1st, daß das-aa-009809/0236Pegelsignal je nach dem Ausgangspegel der zu überprüfenden Einrichtung entweder hoch oder niedrig ist, daß die Abfrageeinrichtung (38, l4) auf die Kommandosignale ansprechend ausgebildet ist zur Erzeugung eines Abfragesignals eine vorgegebene Zeitspanne nach einem Kommandosignal, und daß die Steuereinrichtung (SCR-I) für die Abgabe eines Steuersignals an die Anzeigeeinrichtung bei Vorliegen eines hohen, eine Pehlfiinktion der zu überprüfenden Einrichtung anzeigenden Pegelsignals ausgebildet ist.8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommandoschaltkreis eine Auswahleinrichtung (lo) zur Erzeugung eines ersten, die Überprüfung einer bestimmten Einrichtung einleitenden Signals, einen mit der Auswahleinrichtung verbundenen und auf dessen Signale ansprechenden Impulsgenerator (Jo) zur Erzeugung von Schaltimpulsen, einen ersten,mit dem Impulsganerator verbundenen und von dessen Schaltimpulsen umschaltbaren Flip-Flop-Schaltkreis (34), einen zweiten, mit dem Impulsgenerator verbundenen und von dessen Schaltimpulsen umschalQaaren Plip-Flop-Schaltkreis (32), eine Verbindung von einem Ausgangsanschluß des ersten Flip-Flop-Schaltkreises zu der Prüfeinrichtung und der Blendenbetätigungseinrichtung (48, 50), eine Verbindung von einem ersten Ausgangsanschluß des zweiten Flip-Flop-Schaltkreises zu der Abfrageeinrichtung (l4, 32), eine Verbindung von einem zweiten Ausgangsanschluß des zweiten Flip-Flop-Schaltkrelses zu der Rückstelleinrichtung (36, 22), und eine Verbindung vom Ausgang (38) der Abfrageeinrichtung zum RÜekschalteingang des zweiten Flip-Flop-Schaltkreises uflfaßt.009809/0236999. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung einen an den zweiten Ausgangsanschluß des zweiten Flip-Flop-Schaltkrelses angeschlossenen Aufblendschaltkreis (36) für die Erzeugung eines Aüfblendsignals eine vorbestimmte Zeitspanne ("£„) nach der Erzeugung des die Rücksohaltung des zweiten Flip-Flop-Schaltkreises bewirkenden Abfragesignals aufweist sowie eine Verbindung zum Anlegen· des Aufblendsignals an den Rückschalteingang des ersten Fllp-Plop-Schaltkreises (34) für die Rückschaltung desselben unter Entfallen des Kommandosignals an dessen erstem Ausgangsanschluß.10. Anordnung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Stillsetzeinrichtung (SCR-I) für die zu .überprüfende Einrichtung zum Stillsetzen derselben bei erregter Alarmeinrichtung (86).11. Anordnung nach Anspruch 3* 7 und lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmeinrichtung (86) mit dem Fegel detektor (Dio» D.,) und der Prüfeinrichtung verbunden ist und auf das Prüfsignal ansprechend ausgebildet 1st·009809/0236■ to ·»-Lee rse ι te
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