DE2157296C3 - Fernwirkanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernwirkanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1

Fine derartige Fernwirkanlage ist aus der von der Fa. Siemens ΛO, Bereich Wcitverkehrslechnik, Ausgabe Juni 1971, herausgegebenen Beschreibung des Fernwirksystems FB 20~ S420022-N402-A I " bekannt. Für die Alarmfrequenzen ist dabei in jeder Unterstation ein extra Slationsscnder mit einer stationscigcnen Frequenz vorgesehen. Neben den Frequenzen für die Meldungen, die Adressen und die Kommandos sind also weitere Frequenzen und damit auch Sender in jeder Unterstation erforderlich.

Ähnliche Fernwirkanlagen sind z. B. bekannt aus dem Buch von Günther Swoboda »Die Planung von Fernwirkanlagen«. R. Oldenburg, 1967. Seite 74 und Seilen 135 bis 137.

Es ist aus dem gleichen Buch (Seiten 198 bis 206) ebenfalls bekannt, zur Informationsübertragung verschiedene Frequenzen im Frequenzcodeverfahren zu verwenden. Solche Anlagen sind wegen der kurzen Ubertragungszcit sehr günstig, sie sind unempfindlich gegen Störimpulsc und wartungsfreundlich. Sie werden daher für bestimmte Anwendungsfällc, z. B. zum Fernüberwachen und Fernsteuern von Umspannwerken und Richtfunkstrecken, häufig verwendet.

Aus dem gleichen Buch (Seite 145, Bild 48) sind Speicher in Fernwirkanlagen bekannt, in denen Signale gespeichert werden können.

Diese Fernwirkanlagen haben den Nachteil, daß nach einer Alarmgabe die Zentrale durch eine aufeinanderfolgende Adressierung und Abfrage der einzelnen Unterstationen zuerst ermitteln muß, von weleher Unterstation der Alarm kommt. Erst dann kann die Unterstation ihre Meldung an die Zentrale absetzen.

Aus der ETZ-B, Band 20, 1968, Heft 6, Seiten 142 bis 145 ist ein Frequenz-Zeitmultiplex-System bekannt. bei dem in zyklischen Zeitabschnitten dieseihcn Frequenzen wieder verwendet werden. Für die Übertragung ist je Meldungsgruppe eine gleich große Zahl von Tonfrequenzkanälen verfügbar. Die Meldungsgruppen werden in zeitlicher Folge nacheinander übertragen und in der Zentrale in beispielsweise drei jeweils zugeordnete Speichergruppen eingegeben.

Aus dem Aufsatz von R. v. Tonkewitsch »T St 20, ein Tonfrequenzmultiplex-Stcuersystem für die Femwirktechnik« in der Siemens-Zeitschrift, Januar 1962. Heft I, auf den Seiten 13 bis IX ist es bekannt, jeder Meldung oder jedem Stcuervoigang eine Frequenz in einem Kanal zuzuordnen. Besondere Frequenzen für Adressen sind deswegen nicht nötig und auch nicht vorgesehen. Weiterhin wird angeführt, daß zur Erhöhung der Anzahl der übertragbaren Meldungen ein Frequenzcodeverfahren angewendet werden kann. Am gebräuchlichsten sei es. die Meidungen durch /' Frequenzen einem Vorrat von /ι möglichen Frequcnzum darzustellen.

Aus den SEL-Nachrichlen. Band 14, 1966. Heft 4. Seite 2i6. ist ein Sperren der übrigen Unterstellen bei Abfrage einer bestimmten meldewilligen Unterstelle bekannt. Dies dient aber nicht dazu, die als Stationskennzeichnung gegebene Frequenz anschließend zur Übertragung einer anderen Information erneut zu benutzen.

Aus der DE-AS 11 59 820 ist ein Fernanzeigesystem mit Fernübertragung der Meßwerte bekannt. 4" Die Meßwerte werden hierbei nacheinander im Frequenzcodeverfahren übertragen, was zu einer entsprechend langen Übertragungszeil führt.

Aus der Di-PS 8 90470 ist eine Einrich'ung zur elektrischen Fernanzeige von Meßwerten nekanni. ⁴^ Diese Einrichtung arbeitet mit in einer gemeinsamen Sendcsiellc erzeugten Trägerwelle^. Jedem Meßwertgeber ist eine Trägerwelle fest zugeordnet, die zur Meßwertübertragung moduliert wird. Bei dieser linrichtung können nur so viel Meßwertgeber eingesetzt werden, wie Trägcrwcllcn vorhanden sind.

Aus der DE-AS 12 70 993 ist ein Verfahren zur Fernüberwachung von Anlagen bekannt, das unter Verwendung eines zentral angeordneten Codesignalsenders arbeitet, der im ununterbrochenen Zyklus in aufeinanderfolgenden Takten Mchrfrcqucnzcodesignalc zu den zu überwachenden Stationen aussendet. Die Codeempfänger in den Stationen sprechen auf bestimmte Signale an und antworten entsprechend. Nachteilig ist hierbei der starre Zyklus, der keinerlei Spontanmeldung zuläßt.

Aus der DE-AS 11 69 009 ist eine Schaltungsanordnung zum Übertragen von Signalen über einen gemeinsamen Signalkanal in Fernbedienungsanlagen bekannt, bei der immer nur ein Gerät senden darf, während alle anderen empfangen. Die Meldungen werden nur bei Zustandsändcrungen übertragen und bis zu ihrer Abgabe in einem Nachrichtensender gespeichert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einer Fernwirkanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 die benötigte Anzahl von Frequenzen zu verringern.

Diese Aufgabe ν ird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches I angegebenen Maßnahmen gelöst.

Durch die doppelte Verwendung der Meldefrequenzen als die jeweilige Station kennzeichnende Alarmfrequenzen wird der Fi cquenzbcdari verringert oder die Anzahl der möglichen Meldungen kann erhöht werden. Außerdem verringert sich durch Fortfall der im Stand der Technik benötigten Alarmsender der Aufwand in jeder Unterstal ion.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt Fig. ! ein Schaltbild einer Zentrale und

Fig. 2 ein Schaltbild einer Unterstation.

Mindestens eine in Fig. 1 gezeigte Zentrale und rwchrerederinFig. 2 gezeigten Unterstationen bilden zusammen eine Fernwirkanlage, bei der Jie Informa-(ionen über z. B. eine Fernsprechleitung parallel mit mehreren Tonfrequenzen übertragen werden. Die Tonfrequenzen werden von einzelnen als Baugruppen ausgebildeten Sendern erzeugt, so daß es leicht möglich ist, die Anlage in ihrem Ausbauumfang an den Verwendungszweck und die Größe der Anlage anzupassen.

Es wird indem Ausführungsbeispiel angenommen, daß insgesamt 55 Tonfrequenzen /1 bis /55 zur Verfügung stehen, wie der Fig. 1 entnommen werden kann. Davon werden die Frequenzen /1 bis /30 zur Übertragung der Spontan-Meldungen und der Quittungen, d. h. für gesteuerte Meldungen, von den Unlerslationen zur Zentrale verwendet. Die Frequenzen /31 bis /40 sind als Stationsadressenfrequeii/en vorgesehen. Die Frequenzen /41 bis /50 werden zur Übertragung der Kommandos von der Zentrale zu den Unterstationen ausgenützt. Die Frequenz /51 dient als Sperrfrequenz für andere Zentralen, und die Frequenzen /52 bis /55 sind die von anderen Zentralen kommenden Sperrfrequenzen.

Da jede Meldefrequenz auch als Alarmlrequenz einer Unterstation verwendet wird, ist die Anzahl der Unterstationen gleich der Anzahl der Mcldefrequenzen /1 bis /30. Von der Zentrale aus werden die Unterstationen mit einem mehrstelligen Kode über die Adressenfrequenzen/31 bis /40 adressiert. Ebenfalls mit einem mehrstelligen Kode können Kommandos über die Komniandofrcquenzen /41 bis /50 von der Zentrale zu den Unterstationen übertragen werden.

Sind in einer Fcrnwirkanlage mehrere Zentralen angeschlossen, so kann immer nur eine Zentrale aulrufen und kommandieren. Während eine Zentrale in Tätigkeit ist, sind die anderen Zentralen gesperrt. Hierzu dienen die Frequenzen /52 bis /5f>.

Es wird nun zunächst die Arbeitsweise der Zentrale beschrieben. Die Zentrale weist Empfänger £1 bis £30 für die Meldefrequenzcn /1 bis/30. Sender C31 bis (740 für die Adressenfrequenzen /31 bis /40, Sender G41 und C50 für die Kommandofrequenzen /41 bis /50, einen Sender G51 für die Sperrfrequenz /51 und Empfänger £52 bis Las lür die Sperrfrequenzen /52 bis /55 auf, welche über eine Gabelschaltung WZ mit einer Leitung L verbunden sind.

Im Ruhezustand sind die Ausgänge der Empfänger £1 bis £30 über UND-Schaltungen UAl bis UA30 auf die Alarmspeicher FFl bis FF30 geschaltet, wobei ieder Unterstation eine bestimmte Alarmfreauenz zugeordnet ist. Trifft nun aus einer oder mehrerer Unterstationen ein Alarmsignal ein. so werden die entsprechenden Alarmspeicher gesetzt, und der Alarm wird durch zugeordnete Stationsalarmlampen LAl bis LA30 angezeigt. Hierbei kann das Aufleuchten einer Stationsalarmlampe durch einen akustischen Alarm unterstützt werden.

Es wird nun manuell durch Betätigen einer dci Tasten TSl bis 7'530 oder automatisch jine der alarmgebenden Unterstationen aufgerufen. Dabei wird der der aufgerufenen Unterstation zugeordnete Alarnispeicher über eine der UND-Schaltuimen UKi bis UKMI gelöscht, über eine ODER-Schaltung Π ein Tonsender G51 zur Sperrung der anderen Zentralen angeschaltet, ein Zeitglied 7Ί gestartet und über eine ODER-Schaltung V2 und ein abfaüver/ögertji Zeitglicd 73 durch Sperren der zugehörigen UND-Schaltung UA die Alarmspeicher EF von den Empfängern E abgeschaltet. Die Verzöiicrungs/cii des Zeitgliedes 7Ί ist gleich der Laufzeit der Sperrfrequenz /51 /ii den anderen Zentralen. Erst nach Jem die anderen Zentralen gesperrt sind, wird uiis Signa! von der Stationstaste TlV über die zugehörigen UND-Schaltungcn USX bis USW au! einen Statiunskod'jr .S'Cdurchgeschaltet und mittels der Adressentrequenzen /31 bis /40 die gewühlte Unterstation aufgerufen. Gleichzeitig mit dem Aufruf einer bestimmten Unterstation wird über eine UND-Schaltung Ui ua·. anzugsverzögerte Zeitgli.-d 72 gestartet. Während dei Verzögerungszeil des Zeitgliedes /2 werden in allen alarmgebenden Unterstalionen die Alarmfrequenzen abgeschaltet und in de·: aufgerufenen Unterstation das Anschalten der Meldcfrequen/en /1 bis /30 /in Meldungsübertragung freigegeben. Hat das Zeitjji·-'·■! Ί1 geschaltet, dann köiinen die ankommenden Meldtsignale über UND-Schaltungen UMl bis L¹AM(I ;:ul Meldelampen LMl bis /.A/30 gelangen. Die Meldelampen LM leuchten so lange auf. wie die Staiions-1 aste /'.S gedrückt ist.

Wird durch Loslassen der Stationstaste 71V der Stationsaufruf beendet, so werden die Sendet G31 bis G40 abgeschaltet. Ebenso wird auch die Meldungsannahme durch Sperren der UND-Schaltungen UM unterbrochen. Hin erneutes Anschalten der Alarnispeicher FF an die Empfänger E ist erst möglich, wenn die Meldefrequenzen auch in der aufgeruleneii Unterstation abgeschaltet sind. Dies geschieht dureh das abfallverzögerte Zeitglied 73. das nach einer durch die Signallaufzeit bestimmten Zeit durch Freigabe der UND-Schaltungen die Alarmspeicher FF an die Empfänger E erneut anschaltet.

Ist eine Unterstation aufgerufen, so kann mittels einer von Kommandotasten TKl bis TKn ein Kommando TK von der Zentrale zur Unterstation übertragen werden. Das Durchschalten des Signals von der Kommandotaste 77s.'über eine von UND-Schaltungen UKl bis Ukii auf einen Kominandokoder KC ist genauso wie beim Unterstationsaufruf erst dann möglich, wenn das anzugsverzögerte Zeitglied 71 durchgeschaltet hat und damit andere Zentralen gesperrt sind.

Mittels des /;-ten Kommandos, des Sonderkommandos »Prüfen« werden in der aufgerufenen Unterstation alle Sender Gl bis G30 (Fig. 2) angeschaltet. Ihre Signale werden übertragen und in der Zentrale angezeigt. Damit ist es möglich, sämtliche Sender Gl bis G30 und sämtliche Empfänger £1 bis £30 auf Funktionsfähigkeit zu überprüfen.

In der Zentrale sind weitere Empfänger £52 bis /-.'55 für die Sperrfrequenzen /52 bis /55 anderer Zentralen vorgesehen. Trifft ein solches Sperrsignal ein, so wird der Stationsaufruf über die ODER-Schaltung 13 md die UND-Schaltungen UR unwirksam ge- S macht, durch Sperren der UND-Schaltung UX die Meiiliingsann. hnie verhindert und über die ODER-Schaltung ^2,UiKl das Zeitglied 73dic Alarmspeicher /•/'von den Empfängern/-. abgetrennt. Damit kann eine lindere Zentrale mit den Unterstationen verkehten. ohne daß bei der nicht beteiligten Zentrale die Alarmlampen oder die Meldelampen aufleuchten. Hört das Sperrsignal auf. dann werden die Alarmspeicher FF erst nach der Verzögerungszeit des Zeitgliedes 7'3 wieder an die Empfanger E angeschaltet.

Es wird nun die Wirkungsweise einer Unterstation besenrieben, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist.

Die Unterstation weist Sender Gl bis C30 für die Meldefrequeny.cn/1 bis/30. Empfänger Ol bis £40 lür die Adressenfrequenzen /31 bis /40 und Empfänger £"41 bis £50 für die Komniandofrequeny.cn /41 bis /50 auf, welche über die Weiche WU an die Leitung L angeschlossen sind.

Gibt ein überwachtes Gerät über einen von Meldekontakten Ml his M30die Meldung »EIN« ab (MeI-dekontakt ist geschlossen), so wird über eine von UND-Schaltungen UWX bis UW30, eine ODER-Schaltung Γ5. eine UND-Schaltung Ul. einen Löt- \ erteiler LV und eine von ODER-Schaltungen VSX hK ΓΛ30 einer der Sender G'l bis (730 angeschaltet, und/war derjenige, dessen Meldefrequenz dieser Unterstation als Alarmlrcquenz zugeordnet ist. Im Auslührungsbeispiel der Fig. 2 ist dies der Sender Gl mit der Frequenz /1.

Die UND-Schaltungen UW bzw. die UND-Sehaltürmen 6'T(IUr die Meldung »Aus«, d. h. Meldekontakt ist geöffnet) können den Alarmfrequenzsender einschalten, wenn an ihren beiden Eingängen je ein Signal anliegt. Das eine dieser Signale wird direkt von der Stellung des Meldekontaktes abgenommen. Das andere Signal ist das eine bzw. das andere Ausgangssignal eines Siellungsspeichers MS. der eine Flip-Flop-Schaltung ist. Dieser Stellungsspeicher wird über UND-Schaltungen UM bzw. UN jeweils in diejenige Schaltstellung gebracht, die der Stellung des Meldekontakte·. M entspricht. Beispielsweise ist der Stellung > Aus« des Meldekontaktes die Schaltstcllung ·>(><· des Stellungsspeichcrs zugeordnet. Der »O«- Ausgang des Stellungsspeichers ist mit der UND-Schaltung U W verbunden, so daß diese ein Signal abgibt, wenn nach dem Sehließen des Meldckontaktes M ihr zweiter Eingang ein Signal erhält. Der Stellungsspcicher MS ändert dabei seine Schaltstellung nicht, so daß die Stellung, die der Meldekontakt M vor der Alarmgabe hatte, gespeichert ist.

Treffen Adressenfrequenzen /31 bis /40 ein, dann wird über eine ODER-Schaltung K4 die UND-Schaltung Ul gesperrt. Damit wird das Senden der Alarmfrequenz unterbrochen. Wurde mit den Adressenfrequenzen eine andere Unterstation gerufen, dann wird nach Beendigung des Empfangs der Adressenfrequenzen der Alarmfrequenzsender wieder angeschaltet. Erkennt ein Stationsdekoder SD aus den Adressenfrequenzen /31 bis /40 die der Station zugeordnete Frequenzkombination, dann wird der Alarmfrequcnzsender völlig abgeschaltet. Dies erfolgt dadurch, daß der Stellungsspcicher MS über die UND-Schaltungen UM bzw. UN in die der neuen Meldekontaktstellung entsprechende Schaltstellung gebracht wird, wodurch die UND-Schaltung UW gesperrt wird.

Gleichzeitig mit den richtig erkannten Adressenfrequenzen werden die UND-Schaltungen UT durchgeschaltet, so daß die Meldekontakte auf die jeweils zugeordneten Sender Gl bis G30 durchgeschaltet sind und diese einschalten. Auf diese Weise wird der Schaltzustand der Meldekontakte zur Zentrale übertragen.

Sind die Adressenfrequenzen richtig erkannt und wird gleichzeitig von einem Kommandodekoder KD eine Frequenzkombination aus den Kommandofrequenzen /41 bis /50 erkannt, wird über UND-Schaltungen UBX his UBn das dieser Kombination zugeordnete Kommando K ausgegeben. Wie bereits erwähnt, gibt es /1 verschiedene Kommandos.

Trifft zusammen mit den Adressenfrequenzen das /i-te Kommando, das Sonderkommando »Prüfen« ein, werden über die ODER-Schaltungen VTX bis VT30 alle Sender Gl bis G30 angeschaltet, diesmal unabhängig von der Stellung der zugehörigen Mcldekontakte M, und es läuft die bei der Beschreibung der Zentrale nach Fig. 1 erwähnte Prüfung ab.

Die Unterstation kann auch aufgerufen werden, ohne daß sie zuvor einen Alarm ausgesandt hat. In diesem Fall ändern die Stellungsspeicher ihren Schaltzustand nicht. Es werden lediglich die Meldekontakte auf die Sender Gl bis G30 durchgeschaltet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Fernwirkanlage, bei der Adressen, Meldungen bzw. Quittungen und Kommandos über einen Übertragungsweg zwischen mindestens einer Zentrale und mehreren llnicrstuti;>ncn mitvls mehrerer Irequenzen übertragbar sind, von denen ein erster Teil als rvle]defrec|iienzen. die in jeder Unterstation wiederkehren, ein zweiter Teil als Adressenfrequenzen und ein dritter Teil als Kommandifrequenzen vorgesehen sind, wobei bei Alarm in einer Unterstation ein Alarmsignal mittels je einer Alarmfrequenz. die jeder Unterstation lest zugeordnet ist. an die Zentrale gehbar ist, wobei nach dem Eintreffen eines Alarms in der Zentrale die alarmgebende Unterstation manuell oder automatisch .:ur Meldungsabgabe gezielt adressiert aufrufbar ist, dadurch gekennzeichnet, «laß beim Aufruf einer alarmgebenden Unterstation in sämtlichen Unterstalionen die Alarmfrequenz abschallbar ist. daß in den nicht aufgerufenen Unterstationen die Alarmsignale gespeichert bleiben und daß danach diese'ben Frequ nzen. die zuvor als Alaimfrequenzen dienten, als Meldefrequenzen (/1 bis /30) verwendet sind.

2. I-emwirkanlagc nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufruf einer Unterstation durch eine Zentrale neben den zum Aufruf benutzten Frequenzen (/31 bis /40) eine Sperrfrequenz aussendbar ist, die die anderen Zentralen am Aufruf einer Unterstation hindert, und daß in den so gesperrten Zentralen die vorher empfangenen Alarmsignale gespeichert bleiben.