DE2156705A1

DE2156705A1 - Schaltungsanordnung zum Empfangen und Erkennen von über ein Stromversor gungsnetz übertragene Information

Info

Publication number: DE2156705A1
Application number: DE19712156705
Authority: DE
Inventors: Peter Jordan Stafford Watson (Großbritannien)
Original assignee: English Electric Co Ltd
Current assignee: English Electric Co Ltd
Priority date: 1970-11-17
Filing date: 1971-11-15
Publication date: 1972-05-18
Also published as: AU3575771A; AU461445B2; FR2114026B1; CH543836A; ZA717607B; GB1341025A; FR2114026A1; DE2156705B2

Description

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Parksiraße 13

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THE ENGLISH ELECTRIC COMPANY LIMITED, Aldwych, London, England

Schaltungsanordnung zum Empfangen und Erkennen von über ein Stromversörgungsnetz übertragene Information

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Empfangen und Erkennen von über.ein Stromversorgungsnetz übertragene Information, die sendeseitig durch Herabsetzen der Amplitude ausgewählter Netzhalbperioden vorgegebener Polarität erzeugt wird.

Bei der Übertragung von Information über Stromversorgungsnetzleitungen tritt das Problem auf, daß im Stromversorgungsnetz verschiedenartige Störsignale auftreten, die die Informationsübertragung beeinträchtigen. So entstehen beispielsweise durch das An- oder Abschalten von Verbrauchern beachtliche Störungen, die die zu übertragende Information verfälschen können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Übertragung sanordnung zu schaffen, die es ermöglicht, die Informationssignale von den Störsignalen zu trennen und auszuwerten.

Zu diesem Zweck ist die eingangs' beschriebene Schaltungsanordnung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine Vergleichseinrichtung jede Netzhalbperiode der vorgegebenen PoIa-

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rität mit der vorangegangenen Nezthalbperiode der gleichen Polarität vergleicht und in Abhängigkeit davon, ob die fragliche Halbperiode eine praktisch gleiche Amplitude, kleinere Amplitude oder größere Amplitude als die vorangegangene Netzhalbperiode hat, in entsprechend zugeordneter Weise einen Impuls normaler Amplitude, verringerter Amplitude bzw. mit dem Amplitudenwert Null oder erhöhter Amplitude erzeugt, daß eine Nachweiseinrichtung die unmittelbare Nachfolge eines Impulses erhöhter Amplitude auf einen Impuls verringerter Amplitude bzw. mit dem Amplitudenwert Null feststellt und daß eine Erzeugung seinrichtung beim Auftreten dieser Bedingung ein Ausgangssignal abgibt.

Eine derart aufgebaute Schaltungsanordnung ist gegenüber Störsignalen äußerst unanfällig. Dies ist darauf zurückzuführen, daß ein übertragenes Signal lediglich dann als Informationssignal erkannt wird, wenn einer einzigen Halbperiode herabgesetzter Amplitude eine Halbperiode größerer Amplitude folgt. Das Anschalten eines Verbrauchers hat im allgemeinen eine Amplitudenverringerung und das Abschalten eines Verbrauchers eine Amplitudenerhöhung bei dem Stromversorgungsnetz zur Folge. Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung kann jedoch nur dann falsche Ergebnisse liefern, wenn in einer Periode ein Verbraucher zugeschaltet und in der unmittelbar folgenden Periode ein Verbraucher abgeschaltet wird. Dies ist jedoch äußerst unwahrscheinlich.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß eine erste Impuls schaltung bei den Impulsen normaler und erhöhter Amplitude Impulse erzeugt, hingegen bei den Impulsen verringerter Amplitude bzw. mit dem Amplitudenwert Null keine Impulse, also Fehlimpulse abgibt, daß eine zweite Impulsschaltung nur bei den Impulsen erhöhter Amplitude Impulse erzeugt, daß eine dritte Impulsschaltung aufgrund eines Fehlimpulses während des dem Fehlimpuls unmittelbar folgenden Impulses der ersten Impulsschaltung einen Impuls erzeugt, und daß eine Gatterschaltung nur dann einen Impuls abgibt, wenn zwischen den Impulsen der zweiten und der dritten Impulsschaltung Koinzidenz besteht.

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Damit über die Stromversorgungsnetzleitungen von einem einzigen Sender mehrere verschiedene Empfänger einzeln angesteuert bzw. einzeln adressiert werden können, zeichnet sich die Smpfangsschaltungsschaltungsanordnung nach der Erfindung dadurch aus, daß zum Erkennen einer besonderen, von den Netzhalbperioden übertragenen Informationssignalfolge ein Zähler vorgesehen ist, der mit dem Stromversorgungsnetz synchronisiert ist, daß eine Signalerzeugungseinrichtung eine Folge von Signalen erzeugt, die bestimmten vorgegebenen Zählzuständen des Zählers entsprechen, und daß eine Signalvergleichseinrichtung die erzeugte Signalfolge mit der empfangenen Informationssignalfolge vergleicht und an den Zähler ein Rücksetzsignal abgibt, wenn die Folgen verschieden sind, hingegen ein Ausgangssignal abgibt, wenn die Folgen übereinstimmen und ein vorgegebener Zählzustand erreicht ist.

Um trotz der vorgesehenen Maßnahmen eine Nichterkennung einer Informationssignalfolge zu vermeiden, können die einzelnen Signalfolgen mehrmals wiederholt werden. In einem solchen Fall ist die Empfangsschaltungsanordnung vorzugsweise derart ausgelegt, daß die Eigensignalfolge geändert wird, sobald sie einmal vollständig erkannt worden ist, so daß das wiederholte Aussenden der gleichen betreffenden Signalfolge von dem betreffenden Empfänger nicht mehr zum Ausführen von Steuermaßnahmen herangezogen wird.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand von Figuren beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt eine vollständige Datenübertragungsanordnung. Die Fig. 2 zeigt einen Teil einer Empfangsschaltung.

Die Fig. 3 zeigt Signalverläufe, die bei der Empfangsschaltung nach der Fig. 2 auftreten.

Die Fig. 4 zeigt als Blockschaltbild einen Empfänger.

Die Fig. 5 zeigt Signalverläufe von dem in der Fig. 4 dargestellen Empfänger.

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Die in der Fig. 1 dargestellte Datenübertragungsanordnung enthält Stromversorgungsnetzleitungen 10, eine Signalsendestation 11 und mehrere Signalempfangsstationen 12. Die Sendeschaltung der Sendestation 11 enthält im wesentlichen eine aus einem Widerstand und einem Thyristor bestehende Reihenschaltung, die den Netzleitungen parallelgeschaltet ist. Der Thyristor ist noch mit einer Zündschaltung verbunden, die dazu dient, den Thyristor zu ausgewählten Zeiten nahe beim Beginn der positiven Halbperioden der Netzwechselspannung zu zünden. Dadurch wird das Stromversorgungsnetz während der ausgewählten Halbperioden sehr stark belastet. Da der mit dem Thyristor in Reihe geschaltete Widerstand sehr klein ist und der Thyristor am Ende der Halbperiode sperrt, zeigen die ausgewählten Halbperioden der Netzwechselspannung eine verminderte Amplitude.

Jede der Empfangsstationen 12 ist mit einem Empfänger 13 ausgerüstet, der die von der Sendestation 11 abgegebenen Signale wahrnimmt und bestimmt, ob die fragliche Signalfolge für ihn gedacht ist. Falls dies zutrifft, führt der betreffende Empfänger eine Steuerfunktion aus. Diese Steuerfunktion kann beispielsweise darin bestehen, daß ein Verbraucher ein- oder ausgeschaltet wird, wie es in der Figur angedeutet ist.

Die Art und V/eise, in der der Empfänger die empfangenen Signale wahrnimmt, wird im Einzelnen an Hand der Figuren 2 und 3 beschrieben. Zu diesem Zweck wird das auf eine geeignete Amplitude herabgesetzte Netzsignal einem Anschluß 15 zugeführt. In der Fig. 3 ist der zeitliche Verlauf V^₅ des Signals an diesem Anschluß durch ausgezogenen Linien dargestellt. Dabei sind lediglich die positiven Signalhalbperioden gezeigt. Diese Halbperioden sind normalerweise gleich groß. Falls jedoch der Sender ein Signal abgegeben hat, haben einzelne zugeordnete Halbperioden eine geringere Signalhöhe. Dies trifft in der Fig. 3 für die dritte Halbperiode zu. Die Netzsignale, die, wie bereits erwähnt, gedämpft sind, werden an eine Schaltung mit einer Diode D1, einem Widerstand R1 und einem Kondensator C1 gelegt, so daß man in der Lage ist, die Amplitude jeder HaIb-

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periode mit der Amplitude der vorangegangenen Halbperiode zu vergleichen» Die CR-Zeitkonstante dieser Bauteile ist derart gewählt, daß die Spannung am Kondensator C1 dem in der Fig. 3 gestrichelt dargestellten Verlauf Y^ folgt. Der Abfall der Spannung V_c1 ist derart gewählt, daß eine in-ihrer Amplitude herabgesetzte Halbperiode des Signalverlaufs V^c an ihrem Scheitelpunkt gerade etwas unter dem Verlauf V^ bleibt. Der durch die Diode D1 in den Kondensator C1 fließende Ladestrom besteht daher normalerweise aus einer Folge von Impulsen konstanter Amplitude, die kurz vor dem Scheitelwert jeder positiven Netzsignalhalbperiode auftreten. Eine Halbperiode mit herabgesetzter Amplitude hat jedoch zur Folge, daß einer der Impulse fehlt. Wenn die folgende Halbperiode eine normal große Amplitude aufweist, zeigt der nächste Impuls eine Amplitude, ■"die"" zweimal größer ist als die Amplitude "der normalerweise auftretenden Impulse. Die infolge dieses Ladestroms an dem Widerstand R1 abfallende Spannung wird von einem Widerstand R2 und einem Kondensator C2 differenziert. Dadurch erhält man den in der Fig. 3 dargestellten zeitlichen Verlauf V_R2· Einer Diode D3 kommt dabei die Aufgabe zu, die Amplitude dieser Impulse zu begrenzen, falls sie übermäßig groß auftreten..

Die an dem Widerstand R2 abfallende Spannung wird über einen V/iderstand R5 einem Transistor T1 zugeführt, der einen Teil einer ersten Impulsschaltung bildet und an seinem Kollektor einen Impuls P^ abgibt, wenn am Widerstand R2 ein Impuls auftritt. Die am V/iderstand R2 abfallende Spannung wird außerdem einer Gleichrichterschaltung mit einer Diode D2, einem Widerstand R3 und einem Kondensator G3 zugeführt. Die durch diese Schaltung fließenden Ladestromimpulse werden erfaßt, wenn sie als Impulse an einem mit dieser Schaltung in Reihe geschalteten Widerstand R4 abfallen. Die Spannung am Widerstand R4 wird einem Transistor T2 zugeführt, der einen Teil einer zweiten Impulsschaltung bildet. Die Werte für diese Bauelemente sind derart gewählt, daß der Kondensator C3 praktisch voll geladen ist und die Spannung am Widerstand R4 klein bleibt, solange die Impulse am Widerstand R2 eine konstante

Amplitude haben. Wenn jedoch am V/iderstand R2 ein Impuls mit doppelter-Amplitudenhöhe auftritt ,-fällt am V/iderstand R4 ein beachtlicher Impuls ab. Der Transistor T2 schaltet daraufhin durch und liefert einen Impuls P₂ , der allerdings nur auftritt, wenn der Impuls am V/iderstand R2 von doppelter Amplitude ist. Die Basisschaltung des Transistors T2 ist derart ausgelegt, daß sie sich automatisch den Impulsen normaler Amplitude anpaßt.

Die Ausgangssignale der in der Fig. 2 dargestellten Schaltung haben daher die in der Fig* 3 dargestellten zeitlichen Verläufe P;, und Pp. Während es sich bei den Signalen mit den zeitlichen Verlaufen V- = , Vq-. und V_R2 um Analogsignale handelt, deren positive Anteile in der Zeichnung nach oben aufgetragen sind, stellen die Signale mit den Zeitverläufen P- und P₂ Digitalsignale dar, deren 1-Pegel in der Zeichnung nach oben zeigt.

An Hand der Fig. 4 soll die Gesamtarbeitsweise des limpfängers beschrieben werden. Die an den Leitungen 20 auftretenden Netzsignale werden einer Schaltung 21 zugeführt, deren Aufbau in der Fig. 2 beschrieben ist und die die Signale P. und P₂ abgibt. Weiterhin wird das Netzsignal einem V/iderstand R9 und einer Zenerdiode ZD1 zugeführt, die eine Rechteckschwingung erzeugen, die dem einen Eingang eines Flipflop K1 direkt und dem anderen Eingang über eine Umkehrstufe I zugeführt wird. Das Flipflop K1 arbeitet daher als Taktgeber, der mit dem Versorgungsnetz synchronisiert ist.

Die folgende Terminologie und Symbolik werden für die Digitalschaltungen verwendet. Die Flipflops sind mit einem großen Buchstaben und einer angehängten Zahl bezeichnet, beispielsweise K1. Weiterhin sind die Flipflops als Rechtecke dargestellt, wobei die Eingänge an den Seitenlinien unten und die Ausgänge an den Seitenlinien oben eingezeichnet sind. Die Ausgänge werden mit "Wahr" und "Falsch" bezeichnet. Weiterhin' werden die Ausgänge mit dem gleichen Buchstaben und der glei-

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chen Zahl bezeichnet, die jedoch tiefgestellt ist. Der wahre Ausgang ist wahr, wenn sich das Flipflop im Yfahrzustand befindet. Der wahre Ausgang ist links eingezeichnet. Die Eingänge werden ebenfalls als "Wahr" und "Falsch" bezeichnet. Ein an einem Eingang auftretendes wahres Signal setzt das Flipfiop in den wahren bzw. falschen Zustand. Der wahre Eingang befindet sich links und wird mit dem gleichen, jedoch kleinen Buchstaben mit der gleichen tiefgestellten Zahl bezeichnet. Die Flipflops ändern ihren Zustand lediglich beim Auftreten der abfallenden Flanke des Eingangssignals. Falsche Eingänge und Ausgänge werden mit k,.' und K₁ ¹ bezeichnet, während die wahren Eingänge und Ausgänge mit k> und K₁ gekennzeichnet sind.

Vie es aus der Fig. 5 hervorgeht, befindet sich das Taktgeberflipflop K1 beim Auftreten der positiven Halbperioden im falschen Zustand. Die Ausgangssignale P₁ und P₂ der Schaltung werden Flipflops Q1 bzw. Q2 zugeführt. Diese Flipflops vervollständigen die bereits erwähnte erste bzw. zweite Impulsschaltung. Die Zustände dieser Flipflops folgen dabei ihren Eingangssignalen. Das Taktsignal K- dient zum Zurücksetzen dieser beiden Flipflops. Die Impulse P₁ und Pp bringen daher diese Flipflops Q1 und Q2 in den wahren Zustand, während die Taktimpulse diese Flipflops in den falschen Zustand zurücksetzen. Der wahre Ausgang Q₁ des Flipflop Q1 wird dem wahren Eingang eines weiteren Flipflop S1 zugeführt, das eine dritte Impulsschaltung bildet. Der falsche Ausgang Q₁ ¹ wird zusammen mit dem Taktsignal K₁ einem UND-Glied 23 zugeführt, dessen Ausgang den falschen Eingang des Flipflop S1 bildet. Das Flipflop S1 weist somit nur dann einen falschen Ausgang S₁' auf, wenn ein falscher Ausgang Q₁ ¹ mit einem Taktimpuls K₁ zusammenfällt. Der Fig. 5 kann man entnehmen, daß dies lediglich der Fall während desjenigen Impulses ist, der einem fehlenden Impuls folgt. Der falsche Ausgang S₁ ¹ wird zusammen mit dem wahren Ausgang Qp einem UND-Glied 22 zugeführt. Dieses UND-Glied 22 wird daher lediglich dann dürchgeschaltet, wenn das Signal. P₁ während einer Halbperiode fehlt und in der fol-

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genden Halbperiode das Signal P₂ auftritt. Das UND-Glied vervollständigt daher die Erkennung eines Sendeimpulses.

Der übrige Empfänger befaßt sich mit dem Erkennen der Folge von EmpfangsSignalen. Der Sender ist derart ausgelegt, daß er bei ausgewählten von sechzehn abwechselnden positiven Halbperioden Signale abgibt. Der erste Impuls startet die Folge, und die nächsten fünfzehn möglichen Impulspositionen bilden den Empfangsauswahlcode.

Die Erkennungsschaltung enthält einen 6-Stufen-Binärzähler A1-6, der wiederum sechs in Kaskade geschaltete Flipflops und zugehörige Logikschaltungen aufv/eist. Der Zähler wird von dem

m Taktgeberflipflop K1 fortlaufend angesteuert, um vorwärts zu zählen. Vorhandene Signalerzeugungseinrichtungen bev/irken, daß bei dem fortlaufenden Vorwärtszählen eine gewisse Folge von Impulsen abgegeben wird, die die Folge bilden, die der Empfänger erkennen wird. Die von den Signalerzeugungseinrichtungen erzeugte Impulsfolge wird mit der tatsächlich empfangenen Im-

,- pulsfolge verglichen. Unterschiede in den beiden Folgen werden

dazu benutzt, um den Zähler auf Null zurückzustellen. Der Zähler versucht daher fortwährend von Null an vorwärts zu zählenund wird fortwährend.auf Null zurückgestellt, bis die richtige Impulsfolge empfangen wird. Der Zähler ist dann in der Lage, seinen Maximalzählwert zu erreichen, bei dem die

b Steuerfunktion des Empfängers in ihrer Gesamtheit durchgeführt wird, beispielsweise ein Verbraucher an- oder abgeschaltet wird.

Wie bereits erwähnt besteht ein erkennbarer ausgesandter Impuls aus zwei positiven Halbperioden, von denen die erste eine herabgesetzte Amplitude und die zweite eine normale Amplitude aufweist. Die empfangenen Impulse erscheinen daher zu gewissen abwechselnden Taktperioden, die von dem Flipflop K1 bestimmt werden. Das Flipflop A1 der ersten Stufe des Zählers A1-6 zählt somit.die abwechselnden Perioden und ist nicht damit befaßt, die Signalfolge zu erzeugen. Die

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nächsten vier Flipflops A2-5 zählen in einer Folge sechzehn abwechselnden Perioden, wobei gewisse Zählwerte ausgewählt und entsprechende Signale erzeugt werden. Die Signalerzeugung wird in vier Stufen ausgeführt. Die erste Stufe besteht aus vier UND-Gliedern 25 bis 28, die den Flipflops A2 und A3 zugeordnet sind. Diese Glieder erzeugen aufeinanderfolgend wahre Ausgänge für jede Folge von acht Perioden des Flipflop A1. Das bedeutet, daß beispielsweise das UND-Glied 25 bei der ersten, fünften, neunten und dreizehnten Halbperiode der Folge ein Aus gangs signal abgibt. In ähnlicher V/eise gibt das UND-Glied 26 ein Ausgangssignal bei der zweiten, sechsten, zehnten und vierzehnten Halbperiode ab. Das Entsprechende gilt für die UND-Glieder 27 und 28. Die zweite Erzeugungsstufe besteht aus vier UND-Gliedern 29 bis 32, die in ähnlicher V/eise von den Flipflops A4 und A5 angesteuert werden und daher aufeinanderfolgende Eingänge zu verzeichnen haben, wobei jeder Eingang für eine Periode von vier wahren Ausgängen der UND-Glieder 25 bis 28 andauert. Die dritte Erzeugungsstufe verwendet ebenfalls 'die UND-Glieder 29 bis 32 und außerdem vier ODER-Glieder 33 bis 36. Die Ausgänge der Glieder 25 bis 28 werden den Gliedern 33 bis 36 zugeführt, wobei die Verdrahtungsanordnung derart getroffen ist, daß dadurch die Impulsfolge definiert wird, die der Empfänger erkennen soll. Die Ausgänge der ODER-Glieder werden den zugeordneten UND-Gliedern 29 bis 32 zugeführt. V/ährend einer vollständigen Periode der Flipflops A2 bis A5 liefert jedes der UND-Glieder 25 bis 28 vier Ausgangsimpulse in Intervallen von acht Perioden des Flipflop A1. Diese Impulse werden über die ODER-Glieder 33 bis 36 den UND-Gliedern 29 bis 32 zugeführt, von denen jedes aus jeder der vier zugeführten Gruppen einen einzigen Impuls ausv/ählt. Die letzte Erzeugungs stufe wird von einem ODER-Glied 37 gebildet, das die Ausgänge der Glieder 29 bis 32 vereint. Damit ist es möglich, jede beliebige Gruppe von Zählwerten der Zählstufen A2 bis A5 auszuwählen, die dann als entsprechende Impulsfolge am Ausgang des ODER-Glieds 37 erscheint, wenn der Zähler vorwärts zählt.

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Jede empfangene Folge muß mit einem Impuls "beginnen, so daß jede Folge von Signalen die den Zählwerten des Zählers entspricht, einen Anfangszählwert enthalten muß. Dieser wird durch ein UND-Glied 38 erzeugt, dessen Ausgang direkt an das ODER-Glied 37 angeschlossen ist.

Der Ausgang des Glieds 37 wird zusammen mit dem Ausgang des Glieds 22 einer Vergleichsschaltung zugeführt, .die in Form eines exklusiven ODER-Glieds 40 aufgebaut ist. Die beiden dem Glied 40 zugeführten Eingänge stellen daher die tatsächlich empfangene Impulsfolge und die Folge dar, die der Empfänger infolge seiner Verschaltung, erkennen soll. Solange diese beiden Folgen identisch sind, gibt das Glied 40 kein Ausgangssignal ab. Wenn die beiden Folgen voneinander abweichen, tritt am Ausgang des Glieds 40 ein Ausgangssignal auf.

Im folgenden soll die Taktgabe im einzelnen betrachtet werden. Das Taktsignal K^ wird dem Vorwärtseingang des Zählers A1-6 zugeführt. Das dazu komplementäre Signal K..' wird an den wahren Eingang einer normalerweise falschen monostabilen Schaltung X1 angelegt, so daß das Signal X^ für eine kurze Zeitspanne nach dem Ende jedes·Taktsignals K^ wahr ist, wie es in der Fig. 5 dargestellt ist. Das Signal X. dient als Rücksetzsignal für den Zähler A1-6 und wird.über ein UND-Glied 41 dem Zähler zugeführt, wobei der andere Eingang des UND-Glieds 41 über ein weiteres UND-Glied 42 an den Ausgang des Glieds 40 angeschlossen ist. Der Zähler A1-6 wird daher am Ende jedes Taktimpulses K^ weitergeschaltet, und der Impuls X^ erscheint in der Mitte jedes Zählwerts des Zählers. Der zuletzt genannte Impuls tastet daher den Ausgang des Glieds. 40 ab und wird durch das UND-Glied 41 weitergeleitet, wenn die beiden dem Glied 40 zugeführten Signale verschieden sind.

Aus der Fig. 5 geht hervor, daß das Abtasten innerhalb der von dem Glied 22 kommenden Signale stattfindet. Wenn die Signale am Glied 40 identisch sind, ist das UND-Glied 41 gesperrt. Andernfalls geht der Impuls X^ durch das UND-Glied hindurch und setzt den Zähler A1-6 in seinen Anfangszustand

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zurück. Der Empfänger beginnt dann mit einem neuen Versuch, die passende Impulsfolge zu erkennen.

Um sicherzustellen, daß die Rücksetzsignale des UND-Glieds 41 die Zählsignale K^ überdecken, werden die Rücksetzsignale zusätzlich einer Umkehrstufe I und von dort einem UND-Glied 43 zugeführt, das in die Eingangszählleitung eingeschaltet ist.

Die Empfangssignale treten nur an abwechselnden positiven Halbwellen der Netzsignale auf, beispielsweise an den geradzahligen. Der am Glied 37 auftretende ausgewählte Zählwert dauert hingegen für zwei solcher Halbperioden an. Um bei abwechselnden, d.h. ungeradzahligen Halbperioden den Zähler am Zurücksetzen zu verhindern, und zwar infolge der Anwesenheit eines Störsignals bei den ungeradzahligen Halbperioden, wird der Ausgang des Glieds 40 zuvor dem UND-Glied 42 zugeführt, das von dem Flipflop A1 in der untersten Stufe des Zählers bei abwechselnden Halbwellen gesperrt ist.

Es ist wichtig, daß das Zurücksetzen des Zählers, insbesondere der untersten Stufe, zum richtigen Zeitpunkt vorgenommen wird. Falls der Zähler nicht zurückgesetzt wird, bleiben in den Stufen A2 bis A5 die Zählwerte für zwei Perioden des Flipflop A1 und der monostabilen Schaltung X1 erhalten. Die Impulse der monostabilen Schaltung X1 treten bei einem Viertel und bei drei Vierteln der Distanz durch jede Zählung auf. Wenn der erste dieser Impulse als ausführender Rücksetzimpuls verwendet und der zweite durch das UND-Glied 42 gesperrt wird, dann bleibt beim Rücksetzen der Zustand des Flipflop A1 unverändert im falschen Zustand. Für die zweite Hälfte jeder Zählung der Stufen A2 bis A5 geht dieses Flipflop in den wahren Zustand über. Dies würde bedeuten, daß, falls das Flipflop A1 in bezug auf die ausgesendeten Signale phasenungleich ware, es niemals mehr mit ihnen in Phase kommen könnte. Daher ist der gesperrte Rücksetzimpuls derjenige, der erscheint, während sich das Flipflop A1·im falschen Zustand befindet. Jegliches Rücksetzen

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ändert daher den Zustand des Flipflop A1.

Es kann dennoch vorkommen, daß sich das Flipflop A1 zu Beginn des Empfangs einer Folge von ausgesendeten Signalen im falschen Zustand befindet. In diesem FaH würde die Schaltung nicht früh genug in die richtige Phase umschlagen und würde die Folge nicht erkennen. Diese Schwierigkeit wird dadurch überwunden, daß jede Folge mehrmals ausgesendet wird, wobei bei dem nacheinanderfolgenden Aussenden die Phasenbeziehung gewahrt bleibt.

Man kann dieses Problem aber auch mit anderen Mitteln lösen. So kann man beispielsweise die Signale P^ mit einem Ausgang der untersten Flipflopstufe A1 des Zählers zu zusätzlichen Rücksetzsignalen vereinigen, so daß der Zähler in die richtige Phasenlage gebracht wird, "bevor die empfangenen Signale bis zum Glied 40 gelangen. Um ein unnötiges Rücksetzen durch ein Störsignal der falschen Phase in einer Folge von ausgesendeten Signalen zu vermeiden, wird das Rücksetzen durch das Signal P "nur erlaubt, wenn sich der Zähler in seinem Anfangszählzustand befindet. Hierzu wird das Glied 38 verwendet.

Die vollständige Folge ausgesendeter Signale besetzt sechzehn abwechselnde positive Halbwellen der Versorgungsnetzsignale. Diese Zeitspanne entspricht einer Zählung des Zählers A1-6 von 0 bis 31. Wenn dieser Zählwert erreicht ist, geht der Zähler-auf deh~~nächsten Zählwert, nämlich 32, über, bevor er zurückgesetzt werden kann. Bei diesem Zählwert wird das oberste Flipflop A6 zum erstenmal in den wahren Zustand geschaltet. Das Umschalten des Flipflop A6 in den wahren Zustand zeigt an, daß die richtige. Folge von ausgesendeten Impulsen empfangen worden ist. Das Signal Ag wird daher'zum Auslösen der gewünschten Steuerfunktion verwendet.

Aus Sicherheitsgründen ist es erwünscht, daß eine Folge von Impulsen mehrmals ausgesendet wird, so daß, falls in einer Folge ein Störimpuls auftritt und dadurch diese Folge nicht erkannt werden kann, die Erkennung beim zweiten oder einem

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späteren Aussenden möglich ist. Dabei können jedoch Schwierigkeiten auftreten* wenn die Steuerfunktion einen Verbraucher an- bzw. abschalten soll, da es nun möglich ist, eine Folge mehrmals zu erkennen. Um eine zweite Erkennung zu vermeiden, die die Wirkung der ersten Erkennung rückgängig machen könnte, kann man dasSignal A^ verwenden, um eine Gruppe von Kontakten umzuschalten, die die zu erkennende Folge umändern, die also die Verbindungen zwischen den Gliedern 25 bis 28 und den Gliedern 33 bis 36 ändern. Bas Rückgängigmachen der ursprünglichen Steuerfunktion wird dann von einer vollständig anderen Folge vorgenommen.

Die ausgesendete Impulsfolge kann man erweitern, so daß sie im Anschluß an die Erkennungsfolge Steuerimpulse aufweist. In diesem Falle müßte der Empfänger abgeändert, und zwar erweitert werden, so daß, wenn das Flipflöp A6 in den wahren Zustand umschaltet, dieser Zustand für eine hinreichend lange Zeit aufrechterhalten wird, um die Steuerimpulse zu empfangen> die über ein von**iem Signal Ag durchgeschaltetes UND-Glied in ein Schieberegister gegeben werden könnten.

Obwohl der erfindungsgemäße Empfänger an Hand von UND-, ODER- und Umkehr-Lögikgliedern beschrieben worden ist, kann man auch andere Logikelemente verwenden, beispielsweise eine NOR-Logik* Darüberhinaus sind weitere Abänderungen möglich»

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Claims

Patentansprüche

M J Schaltungsanordnung zum Empfangen und Erkennen von über ein Stromversorgungsnetz übertragene Information, die sendeseitig durch Herabsetzen der Amplitude ausgewählter Netzhalbperioden vorgegebener Polarität erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vergleichseinrichtung jede Netzhalbperiode der vorgegebenen Polarität mit der vorangegangenen Netzhalbperiode der gleichen Polarität vergleicht und in Abhängigkeit davon, ob die fragliche Halbperiode eine praktisch gleiche Amplitude, kleinere Amplitude oder größere Amplitude als die vorangegangene Netzhälbperiode hat, in entsprechend zugeordneter Weise einen Impuls normaler Amplitude, verringerter Amplitude bzw. mit dem Amplitudenwert Null oder erhöhter Amplitude erzeugt,. daß eine Nachweiseinrichtung die unmittelbare Nachfolge eines Impulses erhöhter Amplitude auf einen Impuls verringerter Amplitude bzw. mit dem Amplitudenwert Null feststellt und daß eine Erzeugungseinrichtung beim Auftreten dieser Bedingung ein Ausgangssignal abgibt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Impulsschaltung bei den Impulsen normaler und erhöhter Amplitude impulse erzeugt, hingegen bei den Impulsen verringerter Amplitude bzw. mit dem Amplitudenwert Null keine Impulse, also Fehlimpulse abgibt, daß eine zweite Impuls" schaltung nur bei den Impulsen erhöhter Amplitude Impulse erzeugt, daß eine dritte Impulsschaltung aufgrund eines Fehlimpulses während des dem Fehlimpuls unmittelbar folgenden Impulses der ersten Impulsschaltung einen Impuls erzeugt und daß eine Gatterschaltung nur dann einen Impuls abgibt, wenn zwischen den Impulsen der zweiten und der dritten Impulsschaltung Koinzidenz besteht.

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3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Impulsschaltung jeweils einen Transistor und eine bistabile Schaltung enthalten, daß die Transistoren Impulse erzeugen, die den Impulsen normaler und erhöhter' Amplitude bzw. nur den Impulsen erhöhter Amplitude zugeordnet sind, daß die bistabilen Schaltungen von den Impulsen der Transistoren in "erste" Zustände und von Taktimpulsen, die zu Beginn jeder Netzhalbperiode erzeugt werden, in "zweite" Zustände geschaltet werden, wobei die bistabile Schaltung der ersten Impulsschaltung während eines Fehlimpulses in dem "zweiten" Zustand bleibt, daß die dritte Impulsschaltung ebenfalls eine bistabile Schaltung enthält, die von dem "ersten" Ausgang der bistabilen Schaltung der ersten Impulsschaltung in einen "ersten" Zustand und bei Koinzidenz zwischen dem "zweiten" Ausgang der bistabilen Schaltung der ersten Impulsschaltung und dem Taktimpuls in einen "zweiten" Zustand geschaltet wird, und daß der "erste" Ausgang der bistabilen Schaltung der zweiten Impulsschaltung und der "zweite" Ausgang der bistabilen Schaltung der dritten Impulsschaltung der Gatterschaltung zugeführt werden.
4. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erkennen einer besonderen, von den Netzhalbperioden übertragenen Informationssignalfolge ein Zähler vorgesehen ist, der mit dem Stromversorgungsnetz synchronisiert ist, daß eine Signalerzeugungseinrichtung eine Folge von Signalen erzeugt, die bestimmten vorgegebenen Zählzuständen des Zählers entsprechen, und daß eine Signalvergleichseinrichtung die erzeugte Signalfolge mit der empfangenen Informationssignalfolge ver-.gleicht und an den Zähler ein Rücksetzsignal abgibt, wenn die Folgen verschieden sind, hingegen ein Ausgangssignal abgibt, wenn die Folgen übereinstimmen und ein vorgegebener Zählzustand erreicht ist...

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5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler ein Binärzähler ist und die Signalerzeugungseinrichtung eine erste Gruppe von UND-Gliedern, die an zv/ei Stufen des Zählers angeschlossen sind, eine zweite-Gruppe von UND-Gliedern, die an zwei weitere Stufen des Zählers angeschlossen sind, und eine Gruppe von.ODER-Gliedern enthält, deren Eingänge an die Ausgänge der ersten Gruppe von UND-Gliedern derart angeschlossen sind, daß die. gewünschte Signalfolge erzeugt wird, und daß die Ausgänge der ODER-Glieder mit den Eingängen der zweiten Gruppe von UND-Gliedern verbunden sind.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, ^s

daß die geradzahligen Halbperioden des Stromversor^ungsnetzes die Information enthalten und daß eine Sperreinrichtung bei den ungeradzahligen Halbperioden des Stromversorgungsnetzes ein Zurücksetzen des Zählers verhindert.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schalteinrichtung die von der Signalerzeugungsein-,r-ichtung" erzeugte Signalfolge ändert, sobald sie vollständig erkannt worden ist.

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