DE2140784A1

DE2140784A1 - Summenzahler

Info

Publication number: DE2140784A1
Application number: DE19712140784
Authority: DE
Inventors: Carl J Raleigh N C Snyder (V St A)
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1970-08-26
Filing date: 1971-08-14
Publication date: 1972-03-02
Also published as: US3685023A; AU3198971A; JPS5143748B1; AU474242B2; FR2107070A5; GB1367363A; CH535513A; JPS475718A

Description

WESTINGHOUSE ίο amp

Electric Corporation Erlangen, den * ^Λυ°·

Pittsburgh, Pa., USA Werner-von-Siemens-Str.50

Unser Zeichens VPA 71/8321 Hs/Kz

Summenzähler

Die Erfindung "bezieht sich auf einen Summenzähler, insbesondere zum Summieren von Pulsen von Impulsgeberzählern, bei dem die über verschiedene Übertragungskanäle ankommenden Impulse in Speiehereinheiten gespeichert und die Speichereinheiten - mit Hilfe von als Ringzähler geschalteten Abfrageeinheiten zykliech derart abgefragt werden, daS bei Vorhandensein eines eingespeicherten Impulses ein Ausgangssignal an eine Empfangseinrichtung abgegeben wird.

Bei einem bekannten Summenzähler dieser Art (US-Patent 3 072 888) werden die empfangenen Impulse einer Mehrzahl von Watt-Stundenzählern in Speichereinheiten gespeichert, wobei für jeden Zähler oder Kanal eine Speiehereinheit vorgesehen ist. Diese Speichereinheiten werden mit gleichförmiger Ge-schwindigkeit abgefragt, um festzustellen, ob Impulse gespeichert sind. Bei jedem gespeicherten impuls wird ein Ausgangsimpuls abgegeben, der einer Empfangseinrichtung zugeführt wird.

Die Geschwindigkeit der Abfrage ist hierbei so gewählt, daß die Empfangseinrichtung jeden Ausgangsimpuls mit Sicherheit zu registrieren in der Lage ist. Da das Verhältnis von Eingangsimpulsen zu Ausgangsimpulsen 1:1 ist, wird für die Abfrage eines Kanals bzw. einer Speichereinheit ungeführ 1 Sekunde benötigt. Bei Vorhandensein von sieben Kanälen entspricht dies einer Gesamtabfragezeit von ungefähr 7 Sekunden. Die maximale !Frequenz der Eingangsimpulse ist also bestimmt durch die Frequenz der Ausgangsimpulse, welche wiederum so klein gewählt werden muß, daß die Empfangseinrichtung noch befriedigend arbeitet. Dadurch wird die Frequenz ernstlich beschränkt, mit der die Eingangsimpulse angenommen werden können.

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Es wurde auch schon vorgeschlagen, die Abfragegeschwindigkeit einstellbar zu machen. Dies erfordert jedoch eine erneute Einstellung der Abfragegeschwindigkeit bei jeder Änderung des Systems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Summenzähler der eingangs erwähnten Art derart weiterzubilden, daß die Frequenz der Eingangsimpulse und die Zahl der Kanäle wesentlich erhöht werden können. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Abfrage der Speiehereinheit aufeinanderfolgend mit hoher Geschwindigkeit erfolgt, und daß bei Vorhandensein eines Impulses im jeweils abzufragenden Speicher der Abfragevorgang für eine gewisse Zeit unterbrochen wird, die zur Registrierung des Ausgangsimpulses ausreichend ist. Vorzugsweise sind von der Itfetzfrequenz abgeleitete Taktimpulse für die als Ringzähler geschalteten Abfrageeinheiten über ein UND-Gatter geführt, dessen andere UND-Bedingung von einer monostabilen Schaltstufe hergeleitet ist, welche von einem ausgelesenen gespeicherten Impuls ansteuerbar ist. Die Abfrage kann so schnell erfolgen, daß vorsorglich vorgesehene Kanäle das System nicht merklich belasten.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert. TJm die Darstellung der Erfindung zu erleichtern, ist für die vorliegenden Zwecke ein Ausführungsbeispiel gewählt, das im Prinzip der Pig. 1 des vorstehend genannten US-Patentes 3 072 888 entspricht, wobei gleichlautende Teile mit denselben Bezugszeichen wie in dem Patent versehen sind.

Die Erfindung kann für eine beliebige Anzahl von Kanälen verwendet werden. In der Zeichnung sind sieben Kanäle dargestellt, die durch die Einschübe P bis PP bezeichnet sind. Diese Einschübe sind untereinander vollständig gleich, so daß die Beschreibung eines einzigen an sich genügt. Der Einschub P trägt eine Eingangsstufe P1, welche Impulse von einer Quelle, z.B. einem Watt-Stundenzähler empfängt. Die empfangenen Impulse können entweder nach dem Zweileiter- oder dem Dreileiter-Verfahren übertragen werden. Sie werden über Kontaktmesser· J7 und J8 dem Summenzähler zur Verfügung gestellt.

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Sobald ein Impuls der Eingangsstufe P1 zugeführt wird, wird ein Impuls auf eine Speichereinheit P2 gegeben. In der Speichereinheit wird der Impuls■solange gespeichert, bis er durch eine Abfrageeinheit P3 abgefragt wird. Der gespeicherte Impuls wird dann über eine Leitung B1 ausgelesen.

Die Abfrageeinheiten P3 bis P3F sind so geschaltet, daß sie ,die Speichereinheiten aufeinanderfolgend abfragen. Eine hierfür geeignete Schaltung ist ein sogenannter Ringzähler, der seine Ϊ¹ ortschaltimpulse über eine Leitung B3 erhält.

Die von der Ausgangsleitung B1 gesammelten Impulse werden einer geeigneten Empfangseinrichtung DM zugeleitet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß es sich bei der Empfangseinrichtung DM um einen Maximumzähler handelt, dem die Ausgangsimpulse über eine Verstärkerstufe 3' zugeführt werden. Diese Verstärkerstufe bildet einen Einschubteil 5.

Ein Einschub 15' trägt eine Impulsformerstufe 7, welche die von einem Stromversorgungsteil 17 kommenden sinusförmigen EingangsimpSlse in Richteckimpulse umformt. Diese Rechteekimpulse werden einem TJUD-Gatter X1 zugeführt.

Als Impulsformerstufe kann jede geeignete Stufe verwendet werden. Wenn an die Stufe 7 eine Spannung von 60 Hz angelegt wird, so erhält man am Ausgang dieser Stufe eine Recht eckspannung von 60 Pulsen pro Sekunde. Wenn die Stufe 7 jedoch einen Vollweg-G-leich.rich.ter enthält, bekommt man eine Rechteckspannung von 120 Pulsen pro Sekunde. Palis jedoch eine Spannung von 50 Hz verwendet wird, erhält man in entsprechender Weise entweder 50 Pulse oder 100 Pulse/sec.

Das UND-Gatter X1 ist so ausgebildet, daß es in der einen Stellung die rechteckförmigen Pulse von-der Impulsformerstufe 7 zur Leitung B3 durchläßt, um die zu einem Ringzähler zusammengeschalteten Abfrageeinheiten P3 - P3P fortzuschalten. Wenn das ÜHD-Gatter X1 sich in seiner anderen Stellung befindet, werden die Rechteckimpulse nicht durchgelassen, so daß die Portschaltung des Ringzählers verhindert wird.

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Das. UND-Gatter X1 wird in die zweite Stellung bei jedem Eingangsimpuls auf der Leitung B1 gesetzt.

Wie die Zeichnung zeigt, ist die Leitung B1 mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters X1 über eine monostabile Schaltstufe X3 verbunden. Wenn am Eingang der monostabilen Schaltstufe X3 Null-Signal anliegt, führt ihr Ausgang L-Signal$ das erlaubt den Durchgang der Pulse γοη der Impulsformerstufe 7 zu der Leitung B3 des Ringzählers.

Wenn hingegen am Eingang der Schaltstufe X3 L-Signal anliegt, führt sein Ausgang O-Signal, so daß das UND-Gatter X1 die Impulse der Impulsformerstufe 7 nicht durchläßt. Sobald ψ , die Schaltstufe X3 anspricht, wird das UND-Gatter gesperrt. Diese Blockierung des UND-G-atters wird solange aufrechterhalten, daß die Empfangseinrichtung mit Sicherheit jeden Impuls registriert. Erst dann läßt das UND-Gatter X1 die Impulse wieder durch. Palis erforderlich,Irann zwischen Leitung B1 und UND-Gatter X1 eine VerzögerungsschäLtung eingeschaltet werden. Jedoch haben die herkömmlichen Schaltstufen eine ausreichende Zeitverzögerung, so daß sich eine zusätzliche Zeitverzögerungsschaltung meist erübrigt.

Die Leitung B1 ist unmittelbar mit dem Eingang der Verstärkerstufe 3' und mit dem Eingang der Schaltstufe X3 verbunden. Unter Umständen ist es zweckmäßig, daß verschiedene Verhält- ' nisse zwischen Eingangs- und Ausgangsimpulsen vorgewählt werden können. Dies kann man dadurch verwirklichen, daß man eine Untersetzerstufe X5 dazwischenschaltet. Beispielsweise kann für die Untersetzerstufe X5 ein Verhältnis von 2:1 bis 10:1 gewählt werden, falls erwünscht.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei angenommen, daß nur drei Pulsquellen vorgesehen sind, die beispielsweise durch die Kanäle P, PA und PB dargestellt sind, während die Kanäle PC-PF als Reserve dienen sollen. Ferner sei angenommen, daß die Impulse des Impulsformers eine Frequenz von 60 Pulsen / see aufweisen.

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Solange kein Impuls yon den Eingangsstufen P1, P1A und P1B empfangen wird, arbeitet der Ringzähler mit einer Geschwindigkeit von 60 Schritten / see. Sobald jedoch von der Empfangseinrichtung P1 ein Impuls empfangen wird, wird dieser in den Speicher P2 eingespeichert. Wenn nun die Abfrage den Speicher P2 erreicht, wird dieser Speicher zurückgestellt und ein Ausgangsimpuls an die Leitung P1 abgegeben. Dieser Ausgangsimpuls ruft am Ausgang der Schaltstufe X3 ein Null-Signal hervor, wodurch das UND-Gatter X3 sperrt. Das UND-Gatter X1 läßt nun die Pulse vom Impulsformer 7 zur Leitung B1 nicht mehr durch. Die I¹ ortschaltung des durch die Abfrageeinheiten P3 bis P3I¹ gebildeten Ringzählers wird nun solange unterbrochen, bis die Schaltstufe X3 in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt. Es wird angenommen, daß die Rückstellzeit ungefähr 1 see beträgt .

Der Ausgangsimpuls wird ferner von der Leitung B1 über die Verstärkerstufe 3' auch dem Maximumzähler DM zugeführt. Da die Portschaltung des Ringzählers um ungefähr 1 see verzögert wird, kann innerhalb dieser Verweilzeit der Maximumzähler mit Sicherheit den abgegebenen Impuls verarbeiten.

Die Abfrage selbst kann also mit der nötigen Schnelligkeit erfolgen, so daß die Bereitstellung von vier Reservekanälen für einen möglichen späteren Ausbau die Wirkungsweise des Zählers nicht merklich stört. Dies wird dadurch ermöglicht, daß nur 1/60tel von einer Sekunde für die Abfrage eines solchen Reservekanals benötigt wird.

4 Patentansprüche
1 Figur

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Claims

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Patentansprüche

^ 1.} Summenzähler, insbesondere zum Summieren von Impulsen von Impulsgeberzählern, bei dem die über verschiedene Übertragungskanäle ankommenden Impulse in Speichereinheiten gespeichert und die Speichereinheiten mit Hilfe von als Ringzähler geschalteten Abfrageeinheiten zyklisch derart abgefragt werden, daß bei Vorhandensein eines eingespeicherten Impulses ein Ausgangssignal an eine Empfangseinrichtung abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrage der Speichereinheiten (P2 bis P2F) aufeinanderfolgend mit hoher Geschwindigkeit erfolgt, und daß bei Vor-" ' handensein eines Impulses im jeweils abzufragenden Speicher der Abfragevorgang für eine gewisse Zeit unterbrochen wird, die zur Registrierung des Ausgangsimpulses ausreichend ist.
2. Summenzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Uetzfrequenz abgeleitete Taktimpulse für die als Ringzähler geschalteten Abfrageeinheiten (P3 bis P3F) über ein UND-Gatter (X1) geführt sind, dessen andere UlTD-Bedingung von einer monostabilen Schaltstufe (Z3) hergeleitet ist, welche von einem ausgelesenen gespeicherten Impuls ansteuerbar ist.
3· Summenzähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die monostabile Schaltstufe (X3) ein Ausgangssignal an das UND-Gatter (X1) abgibt, solange kein gespeicherter Impuls vorhanden ist.
4. Summenzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor der monostabilen Schaltstufe (X3) bzw. der Ausgangs-Verstärkerstufe (3') eine Impulsunter-, setzerstufe (X5) angeordnet ist.

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