DE2001428A1 - Elektrisches Datenuebertragungssystem - Google Patents

Description

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St.. Andrews Roadi* Cambridge

Elektrisches Daten-Ubertragungssystem ■

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Daten-Übertragungssystem,und insbesondere ein solches, das zur Verbindung einer Vielzahl von analytischen Laboratoriumsinstrumenten mit einem Computer dient, zu dem Zweck, den Computer in die Lage zu versetzen, die -analytischen Operationen zu steuern, die durch die Instrumente bewirkt werden.

Bisher wurde zur Verbindung mehrerer analytischer Laboratoriumsinstrumente mit einem Computer für derartige Zwecke ein System verwendet, bei dem eine Art radiale Verbindungsmethode benutzt wird, d.h. ein separater Satz von Anschlußleitungen, die sich vom Computer zu jedem Instrument erstrecken und Steuersignale vom Computer zum zugehörigen Instrument Und Daten vom Instrument zum Computer leiten. Ein derartiges System ist jedoch gewöhnlich "Maßgeschneidert",, um einer speziellen Zusammenstellung von Instrumenten angepaßt zu sein, und es' ist daher in gewissem Umfang unnachgiebig, so daß sich Schwierigkeiten ergeben können, wenn die Anzahl der In?-

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strumente geändert werden soll, die vom Computer gesteuert werden, und/oder die Aufstellung irgend eines der Instrumente, und/oder die Art der von einem der Instrumente auszuführenden Analyse.

JJach der vorliegenden Erfindung ist ein elektrisches Daten-Übertragungssystem mit mehreren analytischen Laboratoriums-Instrumenten, mit einem Computer und mit Verbindungsorganen zur Verbindung eines jeden Instruments mit dem Computer vorgesehen, und die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsorgane eine Daten-Vielfachleitung, die an den Computer angeschlossen ist und die von den Instrumenten im Zeitmultiplex-Verfahren dazu benutzt wird, den Computer in die Lage zu versetzen, die von den Instrumenten durchgeführten analytischen Operationen zu steuern, eine Vielzahl von Instrument-Zugangs-Einheiten, die an entsprechenden Stellen an die Daten-Vielfach-Leitung angeschlossen sind, und an die jeweils eines der Instrumente so angeschlossen ist, daß eine Verbindung mit dem Computer über die Daten-Vielfach-Leitung besteht, ein Adressen-Codier-Gerät in jeder Instruments-Zugangs-Einheit, das für einen Adressen-Code eingerichtet ist, welcher die Einheit und damit das an sie angeschlossene Instrument unverwechselbar kennzeichnet, und !Dorschaltungen in jeder instrumenten-Zugangs-Einheit enthalten, wobei jede Torschaltungseinheit zwischen die Daten-Vielfach-Leitung und das an die Zugangs-Einheit angeschlossene Instrument geschaltet ist, und wobei das Adressen-Codier-Gerät jeder Zugangs-Einheit derart betrieben werden kann, daß die Torschaltung der Einheit geöffnet wird, wenn vom Computer über die Daten-Vielfach-Leitung die spezielle Kombination von Adreesen-Codiersignalen eintrifft, die dem Adressen-Code entspricht, welcher diese Zugangs-Einheit unverwechselbar kennzeichnet.

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Um für jede Instrumenten-Zugangs-Einheit den Computer zu signalisieren, daß das zugehörige Instrument eine Betätigung durch den Computer erfordert, kann in dem System außer einer Daten-Vielfach-Leitung eine individuelle Signal-Leitung (nachstehend als "Zustands-Leitung" bezeichnet) für jede Zugangs-Einheit vorgesehen sein, welche die Einheit mit einem Markiersignal ausstattet, wenn das zugehörige Instrument eine Betätigung durch den Computer erfordert, und der Computer kann so ausgebildet eein, daß er alle individuellen Zustands-Leitungen wiederholt nacheinander abtastet, wobei er auf eine markierte Zustands-Leitung derart anspricht, daß über die Daten-Vielfach-Leitung für eine feste Zeitspanne die Kombination von Adressen-Codier-Signalen für die zur markierten Zustands-Leitung gehörende Zugangs-Einheit abgibt.

Es kann auch ein System verwendet werden, das außerdem eine individuelle Zustands-Leitung zwischen jeder Instrument-Zugangs-Einlieit und einer gemeinsamen Ader der Daten^-Yielfach-Leitung, eine Markiervorrichtung in jeder Zugangs-Einheit, die die Zustands-Leitung mit einem Signal markiert, sobald das der Einheit zugeordnete Instrument eine Beeinflussung durch den Computer erfordert, eine Vorrichtung im Computer, die eine wiederholte Abtastung über die Daten-Vielfach-Leitung bewirkt und jeder Zugangs-Einheit nacheinander die entsprechende Kombination von Adressen-Codier-Signalen zuführt, und weitere Torschaltungen in jeder Zugangs-Einheit enthält, wobei diese weiteren Torschaltungen nur ansprechen, wenn die Zugangs-Einheit ihre eigene Kombination von Adressen-Codiersignalen entpfängt, und das Signal, wenn es auf seiner Zustands-Leitung auftritt, zur gemeinsamen Ader zwecks Weiterleitung zum Computer gelangen läßt.

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Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese in Form eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen beschrieben, und zwar zeigt

Fig. 1 schematischein elektrisches Daten-Übertragungs-System gemäß der Erfindung, daß einen Computer mit mehreren Chromatographen verbindet,

Pig. 2 schematisch den Aufbau einer Zugangs-Einheit des Daten-Übertragungs-Systems,

Fig. 3 schematisch eine Anzahl von Zugangs-Leitungen und ein dazugehöriges Anschlußfeld für das Daten-Übertragungs-System, und

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Pig. 4 und 5 eine Abwandlung der in-Pig. 1 und 2 dargestellten Verkörperung der Erfindung.

G-emäß Fig. 1 enthält eine Chromatographen^Anordnung 1 einen Ofen 2, der eine Chromatographenspalte und einen Detektor enthält, ferner einen Auto-Injektor 3» eine Speiseeinheit 4 für den Auto-Injektor,, eine Steuervorrichtung 5 für die Ofcentemperatur, eine Verstärkereinheit 6 und ein Aufzeichnungsgerät 7« Eine Zugangseinheit 8 des Daten-tibertragungssystems ist dem Chromatographen 1 zugeordnet. Weitere Zugangseinheiten, z.B» Jj die Einheiten 9 und 10, des Systems sind jeweils einem weiteren ähnlichen Chromatographen zugeordnet, die nicht näher dargestellt sind. Trennbare Verbindungsmittel, z,B, aus Stecker und Buchse bestehende Kontaktvorrich^ tungen (ebenfalls nicht dargestellt), können vorgesehen werden, um _sdie Zugangseinheiten mit den Chromatographen zu verbinden.

Computer 11 ist mit Jreimungsflachen 12, 13, 14 und 15 yersehen, durch die Signale zum bzw, vom Ohicomato-:. graben übertragen werden. Die Trennungsfläche 12 igt mit Hilfe einzelner Verbindungsleitungen, z*B, 16, 17 und 18 mit jedey Ztiganggeinheit verbunden, Diese ein- ™

zelnen Verbindungsieitungen bilden Zustandsleitungen, unü jede Zugangseinheit kann die zugehörige Zustandsleitung mit. einem Signal speisen, welches anzeigt, daß der entsprechende Chromatograph, mit dem die Zugangseinheit verbunden ist, eine Betätigung durch den Com-* puter erfordert. Die anderen Trennungsflachen 13, 14 und 15 des Computers 11 sind mit entsprechenden Daten-Vielfach-Leitungen 19> 20 und 21 des Daten-Übertragungs systems verbunden. Jede dieser Däten-Yielfach-Leitungen 19, 20 und 21 ist mit einer der Zugangseinheiten verbunden, z.B. den Einheiten 8, 9 und 10» Zu diesem Zweck

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können Kontaktbuchsen (nicht dargestellt) verwendet werden, in die die Zugangseinheiten eingestöpselt werden, wobei die Kontaktbuchsen an entsprechenden Stellen längs der Daten-Vielfach-Leitung angebracht sind. Die Daten-Vielfach-Leitung 19 wird zur Übertragung eines Digital-Signals vom Gumputer 11 über seine Trennungsfläche 13 zur Zugangseinheit verwendet, und die Daten-Vielfach-Leitung 20 dient zur Übertragung von Digital-Signalen von den Zugangseinheiten zum Computer 11 über die Trennungsflache 14. Die Daten-Vielfach-Ieitung 21 wird für die Übertragung von Analog-Signalen von den Verstärker-Ausgängen der Chromatographen zum Computer 11 über die Trennungsfläche 15 verwendet, welch letztere infolgedessen die Form eines Analog-Digital-Wandlers aufweist. Da die Daten-Vielfach-Leitung 21 Analogsignale führt, ist sie vorzugsweise abgeschirmt, wie mit dem Bezugszeichen s angedeutet, um die Aufnahme von Störsignalen zu verhüten. An den Computer 11 ist ein Ferndrucker 22 angeschlossen, der zum Ausdrucken der Programioresultate dient.

In an sich bekannter Weise dient jeder Chromatograph zum Analysieren von Proben. Das Computer-Programm, das für die quantitative Analyse einer bestimmten ]?robe erforderlich ist, hängt von den Bestandteilen der Probe ab, die bereits qualitativ bekannt sind. Bei dem hier beschriebenen System wird angenommen, daß im Computer sechzehn Programme gespeichert sind. Wie nachstehend beschrieben wird, umfaiSt jede Zugangseinheit einen ersten Satz von Wählschaltern, mit deren Hilfe die Programm-Nummer ausgewählt wird, die für die Analyse einer speziellen Probe benötigt wird, und ferner einen zweiten Satz von Wählachaltern, mit denen eine Bezugszahl zur Identifizierung der speziellen Probe ausgewählt werden

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kann..' Wenn diese "beiden Zahlen gewählt sind, wird durch die Betätigung .eines "Start"-Schalters an der Zugangseinheit die zugehörige Zustandsleitung markiert, und die Analyse erfolgt dann'unter der Steuerung des Computers, wobei die Resultate schließlich mittels der.Vorrichtung 22 ausgedruckt werden, und zwar unter der Bezugsnummer, die .dieser Probe zugeordnet worden ist. Es ist zweckmäßig, zweiunddreißig einzelne Bezugsnuminern (Proben) für jeden Chromatographen vorzusehen.

Beim Betrieb des Systems wird der Computer 11 veranlaßt, die Zustandsleitungen (16, 17, 18 usw.) wiederholt abzutasten, um festzustellen, ob einer der Chromatographen eine Betätigung seitens des Computers erfordert. Zweckmäßigerweise wird jede Zustandsleitung einmal je 100 MiI-lisjekunden abgetastet, wobei die Verweilzeit bei jeder Zustandsleitung 5 Millisekunden beträgt. Nimmt*man also an, daß sjechzehn Zustandsleitungen abzutasten sind, so ergeben sich 20 Millisekunden freie Zeit in jedem A"btastzyklus, die vom Computer für arithmetische Operationen an vollständigen Chromatogrammen ausgenutzt werden, die ihm zugeführt worden sind. Wenn eine Zustandsleitung derart markiert ist, daß sie anzeigt, ein bestimmter Chromatograph erfordere die Betätigung durch den Computer, so leitet der letztere eine entsprechende Kombination vonAdresseh-Code-Signalen zur Daten-Vielfach-Leitung 19, und zwar zusammen, mit digitalen Steuersignalen, für diesen Chromatographen. Es ergeben sich also Programmund Proben-Signale, und ferner auch Antwortsignale vom Chromatographen, die über die Vielfach-Leitung 20 zum Computer übertragen werden. Spater werden Analog-Daten, die die vom Chromatographen durchgeführte Analyse kennzeichnen, zum. Computer über die analoge Vielfachleitung 21 übertragen. .-.,-■-.. ..-..-■

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Wie aus Fig. 2 hervorgeht, werden sechzehn Kombinationen von Adressen-Code-Signalen benötigt, und zwar eine für jeden Chromatographen, und sie werden zweckmäßigerweise mittels eines Yier-Digit-Binär-Code erzeugt, wobei vier Leitungen a.. bis a. in der Daten-Vielfachleitung 19 gebraucht werden. Unter der oben erwähnten Annahme, daß bis zu aechzehn Kontrollfunktionen von jedem Chromatographen und seinem Verstärker benötigt werden, werden diese ebenfalls durch einen zweiten Vier-Digit-Binär-Code geliefert, der also vier weitere Leitungen C₁ bis &. erfordert. Drei weitere Leitungen Cr bis C₇ werden für Steuerungs- und Anzeigezwecke bei jeder Zugangseinheit benötigt, so daß sich insgesamt elf Leitungen ergeben, und eine zwölfte Leitung ST ist noch in der Daten-Vielfachleitung 19 vorgesehen, die ein Markierungssignal führt.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist jede der vier Leitungen a₁ bis a, für die Adressen-Code-Signale an einen Pol eines einzelnen Zweiwege-Schalters 23 und an den Eingang eines Inverters 24 angeschlossen. Der Ausgang jedes Inverters ist mit dem anderen Pol des erwähnten Umsjchalters verbunden.

Die Schalthebel der vier Schalter 23 sind jeweils mit vier Eingängen eines UND-Gatters 25 mit fünf Eingängen angeschlossen. Die Markierleitung ST ist mit dem fünften Eingang des Gatters 25 verbunden. Die Schalter 23 sind derart angeordnet, daß nur eine Kombination von Adressen-Code-Signalen auf den Leitungen &* bis a. ein logisches Signal "1" erzeugt, das den vier Code-Eingängen des Gatters 25 zugeführt wird. In Fig. 2 sind die Schalter für einen 0010-Code ausgelegt, d.h. der Kehrwert des ersten, zweiten und vierten Digits und

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unmittelbar das dritte Digit werden dem Gatter 25 zugeführt. " .■'"·-■ "'■ _:- .

Das Gatter 25 wird daher eine Ausgangsspannung nur dänni aufweisen, wenn dieser ÖÖiO-'Code und ein Harkiersignal auf dear' Daten-Yielfach-leltung 19 vorhanden sind. Das Markiersignal verzögert den Start des Ädressen-Code-Signals um annähernd Ί00 Mifcro'sekunden und'endet ungefähr TOO Mikrösekund'eh vor "diesen Signalen^ um'sicherzustellen, daß die Schaltungen' ihren Ruhezustarid aufwei-" seh, während eine Information zwiäctien dem Computer und dem Chromatographen, "ausgetauscht; wird,. Das 'Ausgangssignal "des Gatters' 25' 'wird benutzt/ um alle anderen Signa- Xe zu steuern, die die Zugängseinheit erreichen oder ver lassen, mit' alleiniger Ausnahme des Zustaridssignals.

Die vier Iieitutrigeii*;?.' Ταϊρ ο.,¹ die die ,Kontföll-Purikfions signale führ en/ sind,€tier j.e ein TOD-Gatter 26 mit zwei Eingängen an eijifeDAGihiffrJa^matrix 27 angeschlossen. Biese Deehiffriermatrix 27 setzt eine von 'sechzehn Sfeuerleitungen 1> bis' T^ g uriteir Spahming, d'l'e sin 'den Öhro^s niatogräphen arig es Chios seh ist," "der zur Zugangseihheit gehörtV und zWar entsprechend der "Codierung" dieser Kontroll-Funktionssignale. JJä 'diese Signale nur 5 Millise- ^: finden lang "in^; Jeder 1ÖÖ Miiiisökunden-i>e*riöde auftreten, muß eiiie Ausgangssp'ännung auf einer ddr Leitungen I₁ bis I-.g von se^:lbst ablaufen,' wenn die leitung unter Strom steht, und das Auftreten einer Spannung auf einer zweiten Ausgangsleitung infolge einer Änderung in der Codierung der Kontroll-Funktionssignale muß daher die Abschaltung der zuerst erwähnten Ausgangsleitung zur Folge haben. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem jede Ausgangsleitung von einem individuellen bi-

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stabilen Element ausgeht, das so angeordnet ist, daß die Zufuhr eines "set"-Impulses zu diesem Element, in Abhängigkeit von der Codierung der Kontroll-Punktionssignale, dieses Element veranlaßt, die entsprechende Ausgangsleitung unter Strom zu setzen, wobei dies auch zur Folge hat, daß ein Rückstell—("re-set")-Impuls den anderen bistabilen Elementen zugeführt wird.

Es ist erforderlich, Antwortsignale vom zugehörigen Chromatographen vorzusehen, die anzeigen, daß eine Operation der Arbeitsschritt-Folge vollendet ist, ehe der Computer Kontroll-Funktionssignale abgeben kann, um den nächsten Arbeitsschritt einzuleiten. Für diesen Zweck sind sechs Leitungen r- bis r,- in der Vielfach-Leitung 20 vorgesehen, und jede dieser Leitungen wird gesteuert durch den Ausgang des Gatters 25, und zwar über ein individuelles UND-Gatter 28 mit zwei Eingängen, bevor es an die Daten-Vielfach-Leitung 20 gelangt. Auf diese Weise werden Signale von einem der Chromatographen nur an die Daten-Vielfach-Leitung 20 und von dort zum Computer geführt, und diese Verbindung ist nur wirksam, wenn der Computer diesen Chromatographen angesteuert hat,

Signale, die die gewünschte Programm-Nummer und"die Proben-Bezugs-Nummer kennzeichnen, werden auch über die Vielfach-Leitung 20 gesteuert. Das Element 29 in Fig. stellt eine Anordnung von Dreh- oder Druckknopf-Schaltern dar, mit denen eine Bedienungsperson die Programmnummer und Proben-Bezugs-Nummer im Dezimal-Code einstellen kann. Von dem Element 29 führen Verbindungsleitungen zu einer Chiffriermatrix 30, welche die entsprechenden Binärzahlen der beiden Nummern für die Übertragung über die Leitungen ρ^ bis p, und a;^ bis a. der Vielfachleitung 20 zum Computer erzeugt» Sechzehn Pro-

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gramm-Nummern werden durch ein Vier-Digit-Binär-Code und zweiunddreißig Bezugszahlen werden durch ein Fünf-Digit-Binär-Code geliefert. " -

Das Eint8,sten der Programm- und Bezugsnummer-Signale kann auf vielerlei Weise erfolgen, wie schematisch mittels eines Gatters. 31 dargestellt, das vom Ausgang des Gatters 25 gesteuert wird. In der Praxis könnte das Gatter 31 in der.gemeinsamen Speiseleitung des Elements 29 liegen. Gegebenenfalls kann eine Mehrzahl derartiger <M

Gatter verwendet werden, und zwar je eines in einer der ^ Verbindungen zwischen den Elementen 29 und 30. Ein.anderes Verfahren zur Eintastung kann darin bestehen, daß die Matrix 30 normalerweise derart vorgespannt ist, daß sie sich im Ruhezustand befindet, und eine Spannung vom Ausgang des Gatters 25 abgeleitet wird, die der Matrix zugeführt wird und dort als Einschaltsignal wirkt. Man sieht, daß die Daten-Vielfach-Leitung 20 insgesamt fünfzehn Leitungen benötigt, d.h. sechs Leitungen für die Antwortsignale, vier Leitungen für die Programm-Nummer-Signale und fünf Leitungen für die Proben-Bezugsnummersignale.

Die Zugangseinheit in Pig. 2 enthält auch einen Schalter 32, der bei geschlossenen Kontakten eine Spannungsquelle * V an die zugehörige Zustandsleitung SL anlegt. Im Betriebe schließt eine Bedienungsperson den Schalter 32, nachdem die Programm- und Proben-Bezugsnummern am Element eingestellt worden sind. Daher wird der Computer bei seinem nächsten Abtastzyklus der Zustandsleitungen feststellen, daß diese Zustandsleitung nun unter Strom steht, und überträgt die entsprechende Kombination von Adressen-Code-Signalen über die Leitungen a^ bis a. der Daten-Vielfach-

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Leitung 19* In der Zugangseinheit bewirken diese Signale ein Öffnen des Gatters 25, das wiederum das Gatter 31 öffnet, so daß die Programm- und Proben-Bezugsnummern-Code-Signale zum Computer über die Leitungen P₁ bis p, und S₁ bis Sr der Daten-Vielfach-Leitung 20 übertragen werden.

Wenn das erforderliche Programm unmittelbar verfügbar ist, schaltet der Computer den ersten Kontroll-Funktions-Signal-Code auf die Leitungen C₁ bis c. der Daten-Vielfach-Leitung 19» der notwendig ist, um das Analysen-Programm anlaufen zu lassen. Gleichzeitig gibt der Computer ein Signal "Programm empfangen" auf die Leitung C₇ der Daten-Vielfach-Leitung 19. In der Zugangseinheit wird dieses Signal "Programm empfangen" einem Eingang eines bistabilen Elements 33 zugeführt. Ein Steuersignal wird diesem bistabilen Element 33 vom Gatter 25 ebenfalls zugeführt, und wenn diese beiden Signale vom Element 33 empfangen werden, erzeugt dieses eine Ausgangsspannung, die eine Relaiswicklung 34 unter Strom setzt. Eine Lampe "Programm empfangen" ist an Kontakte 36 des Relais 34 angeschlossen.

Wenn aus irgend einem Grunde das gewünschte Programm im Computer nicht unmittelbar zur Verfügung steht, werden keine Kontroll-Funktions-Signale und kein Signal "Programm empfangen" übertragen. Anstatt dessen liefert der Computer ein Signal "Programm festgehalten" über die Leitung C₇ der Daten-Vielfach-Leitung 19. In der Zugangseinheit wird dieses Signal einem zweiten Eingang des bistabilen Elements 33 zugeleitet, und der Empfang dieses Signals zugleich mit dem Austast-Signal vom Gatter 25 erzeugt eine zweite Ausgangsspannung an diesem Element, die eine Relaiswicklung 37 unter Strom setzt, wobei eine Lampe "Programm festgehalten" 38 mittels der Kontakte 39 des

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Relais 37 unter Spannung kommt. Der Computer überträgt weiter die Adressen-Code-Signale und das Signal "Programm festgehalten" während jedes nachfolgenden Abtastzyklus, bis das Programm; zur Verfügung steht.

Steht das Programm zur Verfügung, so überträgt der:· Computer den Kontroll-Funktions-Signal-Code und das Signal "Programm empfangen" zugleich mit den Adressen-Code-Signalen, wie oben erläutert, und in der Zugangseinheit bewirkt das Signal "Programm empfangen", daß -Ij das bistabile Element 33 rückgestellt wird und ein Signal an seinem ersten Ausgang erzeugt, wobei die Lampe 35 aufleuchtet und die Lampe 38 erlischt, so daß die Bedienungsperson davon Kenntnis erhält, daß der Computer den.Chromatographen steuert.

Wenn es das Programm erfordert, daß der Ausgang des Verstärkers 6 im Chromatographen geprüft wird, dann wird ein Signal "Analog-Daten erforderlich" vom Computer auf die Leitung c,- der Vi elf ach-Leitung 19 gegeben. In der Zugangseinheit wird dieses Signal einem. UND-Gatter 40 mit zwei Eingängen zugeführt, und der Ausgang dieses Gatters setzt eine Relaiswicklung 41 unter Strom. Die *

Kontakte 42 des Relais 4i1 schließen sich und verbinden den Ausgang des Chromatographen-Verstärkers. 6 mit der Analog-Vielfach-Leitung 21. Im Chromatographen ist die maximale Ausgangsspannung des Verstärkers 6 gewöhnlich an die Spannungsaufnahme des Aufzeichnungsgerätea 7 angepaßt und beträgt Üblicherweise maximal 10 Millivolt. Um die Möglichkeit von Fehlern zu Verringern, : die durch Aufnahme äußerer Störsignale auf der Analog-Daten-Vielfach-Leitung 21 entstehen können, wird in dier Zugangseinheit ein Verstärker 4:3 angeordnet* Zweck- : mäßlgerweiee besitzt dieser Verstärker eine Ausgangs-

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spannung von 10 YoIt bei einer Eingangsspannung von 10 Millivolt. Außerdem sind zur Verringerung aufgenommener Storspannungen die Daten-Vielfach-Leitung 21 und die Analog-Anschlüsse in der Zugangseinheit abgeschirmt.

Das von jedem Chromatographen erzeugte Analog-Signal wird über eine Zeitdauer von 5 Millisekunden geprüft und in denn Analog-Digital-Konverter 15 des Computers α in die Digitalform umgewandelt. Die Prüfungsgeschwindigkeit wird durch das Computer-Programm bestimmt und weist einen Maximalwert von einmal je Abtastzyklus auf, d.h. einmal je 100 Millisekunden für jeden Chromatographen.

Fig. 3 veranschaulicht das Verfahren, wie die Zuatandsleitungen ausgewählt und mit dem Computer verbunden werden in den Fällen, wo die Gesamtzahl der Instrument-Anschluß punk te auf der Daten-Vielfachleitung die Anzahl der Instrumente überschreitet, die gleichzeitig kontrolliert werden können. Jede Zustandsleitung SL endet in einer Buchse eines Buchsenfeldes 44, das in m der Nähe der Teilungsfläche 12 des Computers 11 befestigt ist.

Von der Teilungsfläche 12 aus erstreckt sich eine Vielzahl (sechzehn) von Zustandsleitungen SSL, von denen jede in eine der Buchsen des Buchsenfeldes 44 eingestöpselt werden kann. Deshalb kann eine entsprechende Anzahl (sechzehn) von Zustandsleitungen SL mit dem Computer über das Sockelfeld 44 verbunden werden, und gegebenenfalls eines der Zustandsglieder.

Es dürfte klar sein, daß das oben beschriebene Daten-

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Übertragungssystem mehr oder weniger als sechzehn' Chromatographen für die Steuerung durch den Computer aufweisen kann. Auch die Anzahl der Programme und/oder die Anzahl der Kontrollfunktionen kann verschieden ^s groß sein. Eine beliebige Anzahl von Instrumenten bis zur Aufnahmefähigkeit des Computers kann über eigene Instrument-Zugangseinheiten an die Daten-Vielfach-Leitung angeschlossen werden. Ferner braucht die Anzahl der Orte, wo Instrumente an die Daten-Vielfach-Leitung angeschlossen werden, nicht durch die Aufnahme- JjM fähigkeit des Computers beschränkt zu sein, und man kann sich vorstellen, daß trennbare Kontakte für den Anschluß der Instrument-Zugangseinheiten an die Daten-Vielfach-Leitung vorgesehen sein können, die an entsprechenden Stellen der Daten-Vielfach-Leitung in eimern Arbeitsgebiet zweckmäßig sind, über das sich die Daten-Vielfach—Leitung erstreckt. Instrumente und ihre zugehörigen Zugangseinheiten können dann so angeordnet sein, wie dies in verschiedenen Fällen erforderlich erscheint. Die erwähnten Verbindungsorgane können zweckmäßigerweise als Sockel-Kontakte ausgebildet sein, in die die Instruments-Zugangseinheiten eingestöpselt, werden, um sie mit der Daten-Vielfach-Leitung - ' zu verbinden} so daß der Ort eines Instruments erforderlichenfalls leicht verändert werden kann, einfach indem man seine zugehörige Zugangseinheit aus dem Sokkelansjhluß entfernt und das Instrument nebst Zugangseinheit an den neuen Ort bringt, um letztere in den Sockelanschluß an der neuen Stelle einzustöpseln. Weitere Flexibilität läßt sich durch Verwendung anderer lösbarer Kontakte erreichen, wie beispielsweise Stekker/Buchsen-Kontakte ( wobei- jeweils der eine an jedem Instrument und die andere an jeder Zugangseinheit angebracht sind.).,. so daß sich, jedes Instrument mit jeder Zugangseinheit nach Wunsch anschließen läßt.

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Bei einem Datenübertragungssystem gemäß der Erfindung können auch andere analytische Instrumente als Chromatographen, z.B. Spektrofotometer, bei der Steuerung durch einen gemeinsamen Computer verwendet werden. Ferner kann auch mehr als eine Instrumenten-Bauart in diesem System verwendet werden.

In Pig. 4 ist eine zweite Verkörperung der Erfindung dargestellt, die nahezu mit der nach Fig. 1 übereinstimmt, wobei aber die Zustandsleitungen 16, 17 und 18 und die zugehörige Trennungsfläche 12 des Computers in Fortfall gekommen sind.

Fig. 5 ist nahezu identisch mit Fig. 2, und der Unterschied besteht darin, daß die Leitung s^ der Daten-Vielfach-Leitung 20 von der Chiffriermatrix 30 entfernt und anstattdessen an den "Zustands"-Schalter 32 angeschlossen ist. Ferner ist auch ein Gatter 101, das vom Ausgang des Gatters 25 gesteuert wird, zwischen den Schalter 32 und die Leitung Sr geschaltet.

Die Zustandsleitungen SL aller Zugangseinheiten im System sind an die Leitung s,- der Daten-Vielfach-Leitung 20 angeschlossen, wie durch das "Gemeinsamkeits"-Symbol c angedeutet ist. Jede Zustandsleitung wird durch ihre Zugangseinheit nur dann markiert, wenn der Zustandssehalter 32 in der Zugangseinheit geschlossen ist, und die Zugangseinheit wird durch den Computer mit der entsprechenden Kombination von Adressen-Code-Signalen angesprochen, so daß sich vom Gatter 25 eine Ausgangsspannung ergibt, die das Gatter 101 betätigt. Deshalb kann nur eine Zugangseinheit die Leitung s,- auf einmal markieren.

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Das Verfahren zum Betrieb des Systems läuft wie folgt ab. Der Computer ist' so programmiert, daß er alle Kombinationen von Adressen-Code-Signalen nacheinander in einem wiederholten Abtast-Zyklus abgibt und die Leitung s,- prüft, wenn jeweils eine Kombination übertragen wird. Ist die leitung s^ markiert (d.h. ist der Schalter 32 in der angesprochenen Zugangseinheit geschlossen), so überträgt der Computer die erforderlichen Steuersignale und empfängt die Programm- und Proben-Signale sowie die Antwortsignale. Ist die leitung Sr nicht markiert, sobald eine Zugangseinheit angesprochen wird, so überträgt der Computer keine Steuersignale, sondern er überträgt die nächste Kombination von Adressen-Code-Signalen. In diesem Falle (d.h. wenn eine Zugangseinheit keine Bedienung durch den Computer erfordert), kann der Computer so programmiert sein, daß die nächste Kombination von Adressen-Code-Signalen unmittelbar übertragen wird, wobei die am Ende jedes Abtast-Zyklus verfügbare freie Zeit zunimmt. Wahlweise kann der Computer auch so programmiert sein, daß bei jedem Zugang für eine bestimmte Zeitdauer (z.B. 5 Millisekunden) abgewartet wird, ob eine Bedienung erforderlich ist oder nicht. .

Bei der oben beschriebenen Verkörperung der Erfindung ist die Anzahl der leitungen der Vielfach-leitung 20 zur Übertragung.der Proben- und Programm-Signale um eine verringert, und zwar weil die leitung Sr für die "ZustanddVSignalisierung benutzt wird. Im einzelnen wurden die Proben-Nummern von zweiunddreißig auf sechzehn vermindert, aber es gibt noch sechzehn Prqgrammnummern.Es ist hervorzuheben, daü die in der Vielfach leitung 20 verfügbaren leitungen in- verschiedenen An-

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teilen auf Programme und Proben verteilt werden können, und daß auch ein größerer Bereich von Nummern für beide benutzt werden kann, indem die Anzahl der Leitungen in der Vielfach-Leitung 20 erhöht wird.

Die Chiffriermatrix 30 und das Element 29 können durch vielpolige Schalter ersetzt werden, die wie ei ne Chiffriermatrix durch entsprechende Verdrahtung der Schalterkontakte ausgebildet sind, und die dazu dienen können, Programm-Nummern und Proben-Nummern unmittelbar dadurch auszuwählen, daß die entsprechen den Schalter betätigt werden.

Patentansprüche:

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Claims (3)

1. jr-atentansprüche:

   i/)Elektrisches Daten-Übertragungs-System mit mehreren analytischen Laboratoriums-Instrumenten, mit einem Computer und mit Verbindungserganen zur Verbindung eines jeden Instruments mit dem Computer, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsorgane eine Daten-Vielfach-Leitung, die an den Computer angeschlossen ist und die von den Instrumenten im Zeitmultiplexverfahren dazu benutzt wird, den Computer in die Lage zu versetzen, die von den Instrumenten durchgeführten analytischen Operationen zu steuern, eine Vielzahl von Instrument-Zugangs-Einheiten, die an entsprechenden Stellen an die Daten-Vielfach-Lei- ■ ^ tung angeschlossen sind, und an die jeweils eines der In- -strumente so angeschlossen ist, daß eine Verbindung mit dem Computer über die Daten-Vielfach-Leitung besteht, ein Adressen-Codier-Gerät in jeder Instrument-Zugangs-Einheit, das für einen Adressen-Code eingerichtet ist, welcher die Einheit und das an sie angeschlossene Instrument unverwechselbar kennzeichnet, und Torschaltungen in jeder Instrumenten-Zugangs-Einheit enthalten, wobei, die Torschaltungen zwischen die Daten-Vielfach-Leitung und das an die Zugangs-Einheit angeschlossene Instrument geschaltet ist, und wobei das Adressen-Codier-Gerät jeder Zugangs-Einheit derart betrieben werden kann, daß die Torschaltung der Einheit geöffnet wird, wenn vom Computer über die Daten-Viel- ((J fach-Leitung die 'spezielle Kombination von Adressen-Codier-Signalen eintrifft, die dem Adressen-Code entspricht, welcher diese Zugangs-Einheit unverwechselbar kennzeichnet.
2. 2. Daten-Übertragungs-System nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin eine individuelle Zustands-Leitung zwischen jeder Instrument-Zugangs-Einheit und dem Computer, eine Vorrichtung in jeder Zugangs-Einheit, die die Zustands-Leitung mit einem Signal speist, wenn das der Einheit zugeordnete Instrument eine"Betätigung durch den Computer erfordert, eine Vorrichtung im Computer zur wie-

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   IO

   derholten Abtastung aller individuellen Zustands-Leitungen nacheinander, und eine auf die Markierung einer Zustands-Leitung ansprechende Vorrichtung im Computer enthält, die während einer festen Zeitspanne über die Daten-Vielfach-Leitung die Kombination der Adressen-Code-Signale für die Zugangs-Einheit mit der markierten Zustands-Leitung überträgt.
3. 3. Daten-Übertragungs-System nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß es ferner eine individuelle Zustands-Leitung zwischen jeder Instrument-Zugangs-Einheit unfeiner gemeinsamen Ader der Daten-Vielfach-Leitung, eine Markiervorrichtung in jeder Zugangs-Einheit, die die Zustands-Leitung mit einem Signal markiert, sobald das der Einheit zugeordnete Instrument eine Beeinflussung durch den Computer erfordert, eine Vorrichtung im Computer, die eine wiederholte Abtastung über die Daten-Vielfach-Leitung bewirkt und jeder Zugangs-Einheit nacheinander die entsprechende Kombination von Adressen-Codier-Signalen zuführt, und weitere Torschaltungen in jeder Zugangs-Einheit enthält, wobei diese weiteren Torschaltungen nur ansprechen, wenn die Zugangs-Einheit ihre eigene Kombination von Adressen-Codier-Signalen empfängt, und das Signal, wenn es auf seiner Zustands-Leitung auftritt, zur gemeinsamen Ader zwecks Weiterleitung zum Computer gelangen läßt.

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