DE2017853B2

DE2017853B2 - Steuerverfahren zur Sicherung der Informationsverarbeitung und -übertragung

Info

Publication number: DE2017853B2
Application number: DE19702017853
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. 7140 Ludwigsburg Jakob; Joerg Dipl.-Ing. Schwarzwaelder; Helmut Dipl.-Ing. Uebel
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1970-04-14
Filing date: 1970-04-14
Publication date: 1975-04-17
Also published as: CH522253A; GB1319565A; FR2089562A6; ES390136A1; DE2017853A1; DE2017853C3

Description

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Die Erfindung betrifft ein Steuerverfahren für eine Prozeßsteuerung, insbesondere für prozeßrechnergesteuerte Eiscnbahnsignalanlagen, mit zwei die gleiche Eingangsinformation verarbeitenden Kommandoeinheiten, von denen die eine Kommandoeinheit zu erarbeilende Informationsteile und die andere Kommandoeinheit zugehörige Prüfteile erarbeitet, bei dem die Ausgänge beider Kommandoeinheiten in einer Verknüpfungseinheit zusammengefaßt werden und bei dem jeweils das Zusammenpassen von Informationstcil und Prüfteil überwacht wird.

Aus der DT-AS 11 26 938 ist es bereits bekannt, zur Sicherung der Steuerung von Femmeldcvermittlungsanlagen die Geräte in allen Steuerstufen zu verdoppeln und jeweils den Ausgang eines Gerätes einer Stufe mit den Eingängen beider Geräte der nächsten Stufe zu verbinden. An jedem Geräteeingang wird dort ein Vergleich beider gelieferten Informationen durchgeführt. Bei Feststellung eines Fehlers wird dann in beiden Geräten einer Stufe nur die Infonnation des ungestörten Gerätes der vorigen Stufe verarbeitet. Mit dieser Sicherung wird der Ausfall eines Gerätes in seiner Wirkung auf eine Stufe beschränkt, in allen anderen Stufen bleibt die Prüfbarkeit und Verdopplung erhalten. Der Aufwand für diese Si- ⁶S cherhcit ist aber sehr hoch.

Aus der DT-AS 12 22 550 ist eine Schaltungsanordnung zum Überwachen zweier parallelbetriebener gleichartiger Übertragungseinrichtungen in Zeitmulti·· plex-Fernmeldevermittlungsanlagen bekannt, bei der nach Feststellung eines Fehler·, jeweils auf eine Reserveeinrichtung umgeschaltet wird und bei der diese Reserveeinrichtung vor Inbetriebnahme zunächst selbst geprüft wird. Bei Feststellung einer Störung der Reserveeinrichtung wird dann erneut umgeschaltet und die ursprünglich benutzte Übertragungseinrichtung noch einmal geprüft. Diese Schaltungsanordnung benutzt also im Gegensatz zum Titel nur eine Übertragungseinrichtung gleichzeitig. Die Sicherung beschränkt sich aber auf den Übertragungsweg, es wird davon ausgegangen, daß der Übertragungsweg von einer mit Sicherheit richtigen Information gespeist wird und daß geeignete, spezielle Prüfprogramme zur Ermittlung eines gestörten Übertragungsweges zur Verfügung stehen.

Aus der DT-AS 12 90 960 ist ein Steuerverfahren zur gesicherten Signalübermittlung in Fernmeldeanlagen bekannt, bei dem am Sende- und am Empfangsort alle Einrichtungen doppelt vorhanden sind, bei dem oie Informationen vor der Aussendung und nach dem Empfang über Übereinstimmung und Codefehlcr überprüft werden und bei dem die Signale zur Vermeidung eines Totalausfalls Duf möglichst weit voneinander entfernten Strecken vom Sendezum Empfangsort übertragen werden. Auch bei diesem Steuerverfahren wird die hohe Sicherheit durch einen großen Aufwand erkauft. Dieser Aufwand läßt sich bei der Übertragung von Steuersignalen für Fernmeldeverbindungen, die nur einen geringen Prozentsalz des Gesamtinformationsflusses darstellen, wirtschaftlich vertreten.

Aus der DL-PS 65 590 ist eine Anordnung zur Sicherung logischer Schaltkreise bekannt, bei der mit einem Zuordner I Informationsstellen und mit einem Zuordner II aus den gleichen Eingangsinforniationen Kontrollstellen erarbeitet werden. In einem Zuordner III werden ai.s den Informationsstellen und Kontrollstellen Prüf variable gebildet, die gegebenenfalls in weiteren Zuordnern IV und V bzw. IV, Va, V b, VI, VII α und VII h zu einer Korrektur der Informations- und Kontrollstellen benutzt werden, falls in einem der Zuordner Fehler auftreten. Ein ähnliches Prinzip für Codeumsetzer ist Gegenstand des älteren Patentes 1926502.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Informationsverarbeitung in zwei parallel arbeitenden Komm?ndoeinheiten einer Prozeßsteuerung und die Übertragung eines Befehls aus Informationsteil und Prüfteil zu einem Befehlsempfänger gleichzeitig zj sichern. Das Steuerverlahren nach der Erfindung geht aus von zwei die gleiche Eingangsinformation verarbeitenden Kommandoeinheiten, von denen die eine Kommandoeinheit zu erarbeitende Informationsteile und die andere Kommandoeinheit zugehörige Prüfteile erarbeitet, bei dem die Ausgänge beider Kommandoeinheiten in einer Verknüpfungseinheit zusammengefaßt werden und bei dem jeweils das Zusammenpassen von Informationsteil und Prüfteil überwacht wird. Das Steuerverfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß beide Kommandoeinheiten parallel den Informationsteil erarbeiten, daß wenigstens wahlweise die eine oder andere Kommandoeinheit aus dem selbsterarbeiteten Informationsteil den zugehörigen Prüfteil erarbeitet, daß aber die Verknüpfungseinheit zur Sicherung der Übertragung zwischen der Verknüpfungseinheit und einem

Befehlsempfänger jedenfalls nur wahlweise den Informationsteil von der einen (anderen) Kommandoeinheit und den Priiflei! von der anderen (einen) Kommandoeinheit zum Befehlsempfänger sendet und daß erst der Befehlsempfanger dta Empfang eines zu einem Informationsteil passenden Priifteils überwacht.

Wenn die Kommandoeinheiten nur wahlweise den Prüfteil erarbeiten, dann muß im Störungsfalle die Erarbeitung des Prüfteils auf die jeweils andere Kommandoeinheit umgeschaltet werden. Wenn beide Kommandoeinheiten den Prüfteil erarbeiten, dann muß im Störungsfalle lediglich in der Verknüpfungseinheit umgeschaltet werden. Bei der wahlweisen Erarbeitung des Priifteils in nur einer Kommandoeinheit ist es möglich, die Lastverteilung der Kommandoeinheiten auszugleichen. In jedem Fall wird aber bei dem Verfahren nach der Erfindung die Freizügigkeit bei begrenzten Störungen erhöht.

Bei diesem Steuerverfahren wird der Übertragungsweg mit einem vergleichsweise kleinen Informationsfluß belastet, ohne daß auf eine Prüfung der Informationsverarbeitung oder -übertragung verzichtet würde. Tritt bei der Informationsverarbeitung in einem der Kommandoteile ein Fehler auf, so bleibt dieser am Empfangsort erkennbar, da sowohl ein aus einer richtigen Information abgeleiteter richtiger Prüfteil nicht zum gefälschten InformationsHl als auch ein aus einer falschen Information richtig abgeleiteter Prüfteil nicht zum richtigen Informationsteil als auch ein aus einer richtigen Information falsch abgeleiteter Prüfteil nicht zum richtigen Informationsteil paßt. Es bleibt lediglich eine vernachlässigbar kleine Wahrscheinlichkeit dafür, daß ein gefälschter Informationsteil und ein unabhängig davon gewonnener, aber ebenfalls gefälschter Prüfteil zusammenpassen.

Entsprechendes gilt für eine Störung des Übertragungsweges, da es bei obiger Betrachtung unerheblich ist, ob der Informationsteil und/oder der Prüfteil während der Erarbeitung oder erst während der Übertragung verfälscht werden.

Die Betrachtung gilt darüber hinaus unabhängig von der Hamming-Distanz des benutzten Codes.

Ein besonderer Anwendungsfall des Steuerverfahrens nach der Erfindung liegt bei der Linienzugbeeinflussung vor, bei der es erforderlich ist, große Informationsmengen in gleichem Maße bei der Erarbeitung und Übertragung zu sichern.

In dem dargestellten Blockschaltbild sind zwei Kommandoeinheiten Kl, KlI über eine Verknüpfungseinheit VE und eine Übertragungsstrecke UE mit einem Befehlsempfänger BE verbunden. Die beiden Kommandoeinheiten KI; KM arbeiten im reinen Parallelbetrieb, d. h., es werden ihnen gleiche Daten eingegeben und sie ermitteln im Normalfall daraus nach festen Regeln übereinstimmende Befehle. Diese Befehle setzen sich in an sich bekannter Weise aus einem Informationsteil JTl bzw. /7"II und aus einem Prüftei! PTl bzw. P7"II zusammen. In dem Anwendungsfall der Linienzugbeeinflussung kann es sich beim Informationsteil z. B. um codierte Geschwindigkeitsvorgabe oder Bremsbefehle für den Zug handein.

Gemäß dem Steuerverfahren nach der Erfindung wird nun in der Verknüpfungseinheit VE aus den zugeführten Befehlen ein neuer Befehl gebildet, der entweder den Informationsteil 77*1 der Kommandoeinheit Kl und den Prüfteil PTlI der Kommandoeinheit KIl oder aber den Informationsteil /TII der Kommandoeinheit ATII und den Prüfteil PTl der Kommandoeinheit Kl umfaßt. Bei entsprechender Ausbildung der Verknüpfungseinheit VE kann die Zusammensetzung der zu übertragenden Befehle zwischen den aufgeführten Alternativen umgeschaltet werden.

In jedem Fall erreichen den Befehlsempfänger BE ein Informationsteil und ein unabhängig von diesem erarbeiteter Prüfteil eines Befehls, so daß dem Bcfchlscmpfänger im Rahmen der Redundanz des gewählten Codes eine Überprüfung der Kommandoeinheiten KI, KU und der Übertragungsstrecke UE ermöglicht wird. Dabei wird die Übertragungsstrecke UE jedoch nur im Umfang der Übertragung eines einfachen Befehls belegt. Zur Vermeidung von Mißverständnissen ist in der Zeichnung die alternative Zusammensetzung eines Befehls auf der Übertragungsstrecke in Klammern angegeben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steuerverfahren für eine Prozeßstcuerung, insbesondere für prozeßrechnergesteuerte Eisenbahnsignalanlagen, mit zwei die gleiche Eingangsinformation verarbeitenden Kommandoeinheiten, von denen die eine Kommandoeinheit zu erarbeitende Informationsteile und die andere Kommandoeinheit zugehörige Prüfteiie erarbeitet, bei dem die Ausgänge beider Kommandoeinheiten in einer Verknüpfungseinheit zusammengefaßt werden und bei dem jeweils das Zusammenpassen von Informationsteil und Prüfteil überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kommandoeinheiten (KI, KIl) parallel den Informationsteil (77"I, JTII) erarbeiten, daß wenigstens wahlweise die eine (Kl) oder andere (KII) Kommandoeinheit aus dem selbsterarbeiteten Informationsteil (JTl, JTU) den zügehörigen Prüfteil (PTI bzw. PTU) erarbeitet, daß aber die Verknüpfungseinheit (VE) zur Sicherung der Übertragung zwischen der Verknüpfungseinheit (VE) und einem Befehlsempfänger (BE) jedenfalls nur wahlweise den Informationsteil (/Tl bzw. /711) von der einen (anderen) Kommandoeinheit (Kl bzw. KII) und den Prüfteil (PTU bzw. PTl) von der anderen (einen) Kommandoeinheit (KII bzw. KI) zum Befehlsempfänger (BE) sendet und daß erst der Befehlsempfänger (BE) den Empfang eines zu einem Informationsteil (771 bzw. /711) passenden Prüfteils (PTIl bzw. P7I) überwacht.

2. Steuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in Systemen der Linienzugbeeinflussung verwendet w>rd.