DE2162120A1 - Umschalteinrichtung - Google Patents

Umschalteinrichtung

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DE2162120A1
DE2162120A1 DE19712162120 DE2162120A DE2162120A1 DE 2162120 A1 DE2162120 A1 DE 2162120A1 DE 19712162120 DE19712162120 DE 19712162120 DE 2162120 A DE2162120 A DE 2162120A DE 2162120 A1 DE2162120 A1 DE 2162120A1
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DE
Germany
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switching
relay
circuit
switching device
switch
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DE19712162120
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English (en)
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Rudolf Henning
Dieter Dipl Ing Matejka
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/16Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
    • G06F11/20Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)

Description

  • Umschalteinrichtung -Die Erfindung betrifft eine Umschalteinrichtung für ein aus zwei gleichen Einheiten bestehendes Sicherheitssystem, bei dem eine der Einheiten die Systemaufgabe wahrnimmt, während die jeweils andere Einheit dann die Systemaufgabe übernimmt, wenn ein Befehl zur Umschaltung abgegeben worden war.
  • Ein spezielles Anwendungsgebiet für die Erfindung sind sogenannte Doppelrechnersysteme. Hierunter versteht man die Kombination zweier elektronischer Rechenanlagen, von denen jede mindestens ein Rechenwerk, eine Programineinheit und ein Register hat und die beide gleichzeitig mehrere gleiche oder verschiedene Programme verarbeiten.
  • Ein Doppelrechnersystem der genannten Art ist in der Patentanmeldung P 21 o8 836.8 voraesch#aen,, Hierbei arbeitet ein Rechner (Reserverechner) als Sicherheitsrechner für den anderen Rechner (Betriebsrechner) mit, jedoch nimmt nur der jeweilige Betriebsrechner die eigentliche Systemaufgabe wahr, indem nur er mit den Ausgabekanälen und/oder einem Speicher verbunden ist. Gemäß der genannten-P-atentanmeldung ist jedem Rechner eine Überwachungseinrichtung zugeordnet, in der periodisch Kontrollmeldungen des jeweiligen Rechners selbst überwacht und der Betriebszustand des jeweils anderen Rechners gespeichert werden. Darüber hinaus sind Umschaltmittel vorgesehen, durch die bei Aus-fall des Betriebsrechners die Systemaufgabe dem Reserverechner übertragen wird, Diese Umschaltmittel sind hierbei so konzipiert, daß wahllf-oiseeine manuelle Umschaltung oder eine von den Rechnern selbst aktivierte Umschaltung möglich ist.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die spezielle Ausgestaltung der Umschaltn#ittel, wobei die erfindungsgemäße Umschalteinrichtung jedoch grundsätzlich in allen denkbaren, aus gleichen- Einheiten aufgebauten Sicherheitssystemen anwendbar ist. Dabei ist über das in der genannten Patentanmeldung P 21 o8 836.8-53 beschriebene Grundkonzept für die Umschaltmittel hinausreichend eine zusätzliche VerTiegelungsschaltung vorgesehen, die nach jeder. erfolgten Umschaltungeine weitere Umschaltung verhindert und deren Wirkung#nur manuell aufgehoben werden kanns Diese Verriegelungsschaitungsoll einen mehrfachen nacheinanderfolgenden Wechsel der Einheiten verhindern, da jede Umschaltung mit einer, wenn auch geringen Unterbrechung der Systemaufgabe verbunden ist.
  • Die Erfindung besteht darin, daß jeder Einheit ein elektrisches Schaltelement mit mindestens einem Nutzkontakt zugeordnet ist, welches in einem von einem ersten zu einem zweiten Bezugspotential führenden Stromkreis liegt, daß im Stromkreis der Schaltelemente jeweils ein im Ruhezustand geöffneter Schalter-nngeordnet ist, welcher auf Grund eines Umschaltbefehles den zugeordneten Stromkreis schließt und die Umschaltung von der einen auf die andere Einheit einleitet, daß im Stromkreis der Schaltelemente ~jeweils Schaltmittel vorgesehen sind, durch die in Abhängigkeit vo-n einem Umschaltbefehl der zugeordnete Stromkrei.s geschloss-en und der jeweils andere Stromkreis aufgetrennt wird, und daß-ein Umschaltelement mit zwei Nutzkontakten vor-ge-s-ehen ist, in dessen ebenfalls vom ersten zum zweiten Bezugspotential führenden Stromkreis ein Nutzkontakt eines der Schaltelemente angeordnet ist, so daß je na-ch Ansteuerung der Schalter der eine oder andere Nutzkontakt des Umschaetelements geschlossen ist. und die zugehörige Einheit die Systemaufgabe wahrnimmt..
  • Weitere Merkmale der Erfindung insbes-ondere hinsichtlich der erwahnten Verriegelungsschaltung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Einzelheiten werden an hand der nachfolgenden Beschreiseirung und der Zeichnungen näher erläutert. -Fig. 1 zeigt das Blockshaltbild eines aus zwei gleichen Einheiten aufgebauten Sicherheitssystems , im s:p-ezie-llen Fall eines Doppelrechnersys-tems ,: Fig. 2 zeigt eine Umschalteinrichtung in ihrer einfachsten Form; Fig. 3 zeigt eine Umschalteinrichtung in einer weiteren Ausbauform.
  • Das der Beschreibung und den Zeichnungen zugrunde liegende Beispiel betrifft ein Doppelrechnersystem der genannten Art.
  • In Fig. 1 sind die zwei im wesentlichen identischen Rechner B, R dargestellt, die beide von ein- und derselben Datenquelle Qu mit Daten beliefert werden. Beide Rechner seien mit dem gleichen Verarbeitungsprogramm geladen, so daß an ihren Ausgängen gleichzeitig oder zeitlich verschoben (je nachdem, ob die Rechner synchron oder asynchron arbeiten) die gleichen Arbeitsergebnisse abnehmbar sind. Die Arbeitsergebnisse werden gemäß dem Grundkonzept eines Doppelrechner systems der genannten Art jedoch stets nur von einem Rechner, dem jeweiligen Betriebsrechner an eine periphere Ausgabeeinheit A abgegeben. Um diese Arbeitsweise zu gewährleisten ist jeweils im Ausgabekanal der Rechner B, R ein Zuordnung schalter ut, u2 angeordnet, wobei beide Zuordnungsschalter miteinander gekoppelt sind. Ihre Ruhestellung sei so, daß der eine (z.B. u1) geschlossen und geschlossen und geschlossen und der andere (z.B. u2) geöffnet ist. Diese Ruhestellung gewährleistet auch jeweils beim Neueinschalten des Doppelrechnersystems einen stabilen Systemzustand. Der Rechner B ist somit bei Betriebsbeginn Betriebsrechner - vorausgesetzt er ist betriebsbereit -während der Rechner R nur als Reserverechner mitarbeitet; dem Rechner B ist auf Grund der Vereinbarung über die Ruhestellung der Zuordnungsschalter u1, u2 eine Priorität gegenüber dem Rechner R zuerkannt. Diese Vorrangstellung ist jedoch für die weitere Beschreibung ohne Belang.
  • In Fig. 2 ist das Grundkonzept der erfindungsgemäßen Umschalteinrichtung dargestellt. Diese besteht im wesentlichen aus drei Relais T, V, U, von denen eines (z.B. T) dem Rechner B, eines (z.B. V) dem Rechner R und das dritte (z.B. U) beiden Rechnern gemeinsam zugeordnet sind. Die drei Relais T, V, U sind jeweils in einem von einem ersten Bezugspotential +U zu einem zweiten Bezugspotential -U, insbesondere nach Massepotential führenden Stromkreis angeordnet. In den Stromkreisen ist jeweils mindestens ein Schalter angeordnet, deren Ruhestellungen die Stromkreise selbst unterbrechen.
  • So ist den den Rechnern einzeln zugeordneten Relais T, V je ein Schalter S S2 zugeordnet. Diese werden durch Einwirkung eines Umschaltbefehls geschlossen und legen somit die Erregerspule des jeweils zugeordneten Relais an die Potentialdifferenz zwischen erstem und zweitem Bezugspotential.
  • Ein Umschaltbefehl selbst kann sowohl durch manuelle Schalterbetätigung als auch rechnergesteuert der Umschalteinrichtung gemäß der Erfindung übermittelt werden. Die nachfolgende Beschreibung geht zunächst von einer rechnergesteuerten Umschaltung aus. Hierbei wird ein Umschaltbefehl vom jeweiligen Betriebsrechner abgegeben, und zwar dann, wenn dieser auf Grund eines Abfrageergebnisses seiner Überwachungs einrichtung die Notwendigkeit zur Umschaltung erkennt. Um# zu gewährleisten, daß beim Betrie#b des Doppelrechnersystems stets nur ein Rechner die Systemaufgabe wahrnimmt, ist jeweils ein weiterer Schaltkontakt j, k im Stromkreis der Relais T, V angeordnet. Diese Schaltkontakte , k werden ebenfalls in Abhängigkeit von den Umschaltbefehlen betätigt, und zwar so, daß bei einem Umschaltbefehl auf einen der Schalter (z.B. S2) der Stromkreis des jeweils anderen Relais (z.B. T) durch-Öffnen des zugeordneten Schaltkontaktes (z.B. j) unterbrochen und der Stromkreis des dem Schalter zugeordneten Relais durch Betätig#ung des Schaltkontaktes (z.B. k) geschlossen wird.
  • Ein weiterer Nutzkontakt eines der Relais T, V ist als Schalter v4 im Stromkreis des dritten Relais U (Umschaltrelai#) angeordnet, dessen Nutzkontakte die Zuordnungsschalter u1, u2 für die beiden Rechner realisieren. Im dargestellten Fall ist ein Nutzkontakt des Relais V als Schalter v4 im Stromkreis des Umschaltrelais U angeordnet.
  • Die Wirkungsweise der dargestellten und bisher beschriebenen Umschalteinrichtung ist folgende: Das Doppelrechnersystem sei eingeschaltet und vereinbarungsgemäß ist der Rechner B Betriebsrechner. Die Schalter Si, S2 und v4 sind geöffnet und die Schaltkontakte j, k seien geschlossen, Wird vom als Betriebsrechner fungierenden Rechner B die Notwendigkeit einer Umschaltung festgestellt, so gibt er einen Umschaltbefehl an den Schalter S2 ab. Gleichzeitig wird der Schaltkontakt j im Stromkreis des dem Rechner B zugeordneten Relais T geöffnet. Über den Schalter S2 zieht nun das Relais V Strom, wodurch wiederum der Schalter v4 im Stromkreis des Umschaltrelais U geschlossen wird. Dieses zieht ebenfalls Strom und öffnet demzufolge den Zuordnungsschalter u1. Der zweite dem Reserverechner R zugeordnete Zuordnungsschalter u2 wird geschlossen, so daß der Reserverechner R nunmehr die Funktion des Betriebsrechners ausgibt.
  • Stellt der nunmehr als Betriebsrechner arbeitende Rechner R seinerseits zu einem späteren Zeitpunkt die Notwendigkeit einer Umschaltung fest, so gibt er einen Umschaltbefehl an den Schalter Si des Rechners ab. Unter der Voraussetzung, daß dieser inzwischen wieder funktionsfähig ist, übernimmt er wieder die Systemaufgabe. Durch den Umschaltbefehl auf den Schalter S1 wird dieser geschlossen und der im Stromkreis des dem Rechner R entsprechenden Relais V angeordnete Schaltkontakt k geöffnet. Dadurch fällt das Relais V ab und der Schalter vli im Stromkreis des Umschaltrelais U öffnet diesen. Das Umschaltrelais U wird stromlos, wodurch der Zuordnungsschalter u1 wiederum dem Rechner B die Systemaufgabe zuweist. Der Zuordnungsschalter u2 öffnet, wodurch der Rechner R vom peripheren Ausgabegerät A abgetrennt wird und wieder die Funktion des Reserverechners hat.
  • Bezüglich des im Stromkreis des dem Rechner R zugeordneten Relais V angeordneten Schaltkontaktes k muß sichergestellt sein, daß er bei einem auf den Schalter S2 wirkenden Umschaltbefehl geschlossen wird. Auf Grund dieser Notwendigkeit wird jeweils mit einem Umschaltbefehl auch der dem betreffenden Schalter S1 oder S2 entsprechende Schaltkontakt j oder k geschlossen.
  • Hinsichtlich der Art der Umschaltbefehle wurden im Vorhergehenden Dauersignale vorausgesetzt. Da jedoch im allgemeinen mit Impulsansteuerung gearbeitet wird, soll die Umschalteinrichtung auch hierfür ausgelegt werden.
  • Zu diesem Zweck ist den Schaltern S1, S2 jeweils ein Nutzkontakt t1, v1 des entsprechenden Relais T, V parallel geschaltet, so daß beim Anziehen der Relais T, V dieser Schaltzustand aufrechterhalten bleibt.
  • Um bei etwa gleichzeitig auf beide Schalter S1, S2 wirkenden Umschaltbefehlen einen stabilen Systemzustand zu erhalten, ist eines der den Rechnern zugeordneten Relais (z.B. T) mittels eines RC-Gliedes anzugsverzögert ausgeführt. Durch diese Schaltungsmaßnahme wird sichergestellt, daß bei gleichzeitigen Umschaltbefehlen auf beide Schalter St, S2 der Rechner R die Funktion des Betriebsrechners wahrnimmt. Dieser Zustand bleibt so lange erhalten, bis ein Umschaltbefehl auf den Schalter S1 durch seine Wirkung auf den Schaltkontakt k den Stromkreis für das Relais V unterbricht. Der Schalter v4 im Stromkreis des Umschaltrelais~U ist dabei ein Nutzkontakt des nicht anzugsterzögerten Relais V.
  • Die Schaltkontakte j, k in den Stromkreisen der Relais T, V können auf verschiedentliche Art und Weise realisiert werden.
  • So ist es möglich, in den Stromkreis der Relais T, V je einen Thyristor einzufügen, dem jeweils Mittel parallel zugeordnet sind, mittels denen der gezündete Thyristor wieder gelöscht werden kann. Ein Umschaltbefehl wird bei dieser Anordnung sowohl zur Ansteuerung des betreffenden Schalters, als auch zur Zündung des zugeordneten Thyristors und Ansteuerung der dem jeweils anderen Thyristor-zugeordneten Mittel zum Löschen benutzt. Die Funktion der Umschaltung an sich entspricht ansonsten jedoch dem bereits im Zusammenhang mit den Schaltkontakten , k Beschriebenen.
  • Eine andere Schaltungsvariante#besteht darin, die Schaltkontakte j, k durch je ein Haftrelais mit getrennter Setz- und Löschspule zu ersetzen. Dabei wirkt ein auf die im Stromkreis des zu schaltenden Relais angeordnete Setzspule und auf die im jeweils anderen Stromkreis angeordnete Löschspule. Es ist somit auch bei dieser Schaltungsvariante sichergestellt, daß der Stromkreis des jeweils nicht über einen Umschaltbefehl zu schaltenden Relais aufgetrennt wird.
  • Die Umschalteinrichtung in einer weiteren Ausbaustufe ist in Fig. 3 dargestellt. Aufbauend auf den in Fig. 2 dargestellten Grundelementen Relais T, V mit Selbsthaltekontakten t1, v1 Umschaltrelais -U (mit Zuordnungsschaltern u1, u2) Schalter S1 S2 Schaltkontakte j, k Umschaltrelaisschalter s4 und Verzögerungsschaltung für Relais T soll im folgenden alleine die Anordnung der weiteren Bauelemente beschrieben werden.
  • Dem Grundkonzept der Umschalteinrichtung gemäß soll eine wahlweise manuelle oder automatische Umschaltung möglich sein.
  • Darüber hinaus ist eine besondere Verriegelungsschaltung vorgesehen, die ein mehrfaches aufeinanderfolgendes Umschalten verhindert.
  • Zur Ermöglichung der wahlweisen manuellen oder rechnergesteuerten Umschaltung ist den Schaltern S1, S2 je ein Schalter für Handumschaltung R1 R2 (Handschalter) parallel geschaltet. Über einen Je Schalterpaar S1, Rt bzw. S2, R2 zugeordneten Umschalter A1, A2 kann die Art der Umschaltung also - ob manuell oder rechnergesteuert - festgelegt werden.
  • Diese Schalter A11 A2 sind -mechanisch gekoppelt und werden von Hand betätigt. So werden entweder die durch die Schalter 9 bzw. S2 schließbaren Stromkreise oder die über die Handschalter.R1, R2 schließbaren Stromkreise der Relais T, V mit dem ersten Bezugspotential +U verbunden.
  • Die beiden Handschalter R1, R2 sind ebenfalls mechanisch gekoppelt. Durch die dem Relais T zugeordnete Verzögerungsschaltung ist sichergestellt, daß bei Betätigung der Handschalter Ril R2 zuerst das Relais V anspricht, wodurch die Umschaltung vom Rechner B auf den Rechner R eingeleitet wird.
  • Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen,.jeweils einen-Nutzkontakt der Relais T, V als Schalter V3, t3 im Stromkreis des jeweils anderen Relais anzuordnen. Zieht ein Relais T, V infolge eines Umschaltbefehls Strom, so wird damit sichergestellt, daß der jeweils andere Stromkreis aufgetrennt wird.
  • Da infolge der wechselseitigen Beeinflussung der Relais T, V ein durchgeschaltetes Relais gleichbedeutend ist mit einem unterbrochenen Stromkreis des jeweils anderen Relais, ist somit der nach einem Umschaltbefehl erreichte Zustand verriegelt. Diese Verriegelung ist so konzipiert, daß nur durch manuelle Beeinflussung ein nachfolgender Umschaltbefehl wirksam werden kann. Die Verriegelungsschaltung selbst besteht aus zwei Relais (Sperrelais) K, J> deren Stromkreise ebenfalls vom ersten zum zweiten Bezugspotential führen.
  • Der speziellen Aufgabe entsprechend werden beide Stromkreise durch eine von hand auszuführende -Betätigung je eines Entriegelungsschalters B11 B2 geschlossen, wodurch eine erneute Umschaltung möglich wird. In den Stromkreisen der Sperrelais K, J ist parallel zu den Entriegelungsschaltern B11 B2 jeweils ein Nutzkontakt kX, j1 der Sperrelais K, J selbst angeordnet, so daß sich der durchgeschaltete Zustand selbst halten kann.
  • Außerdem ist in jedem Stromkreis jeweils ein weiterer Nutzkontakt des jeweils anderen Sperrelais als Schalter i2, k2 angeordnet.
  • Die Verknüpfung zwischen den Relais T, V und den Sperrelais K, J wird durch gegenseitige Anordnung von Nutzkontakten in den entsprechenden Stromkreisen hergestellt. Zur Gewahrieistung der richtigen Reihenfolge im Ablauf einer Umschaltung ist wesentlich,~daß eines der Sperrelais (z.B. K) mittels eines RC-Gliedes anzugsverzögert ausgebildet ist. Dieses Sperrelais K ist mit dem ebenfalls anzugsverzögerten Relais T zu einer Funktionseinheit zusammengefaßt.-Im Stromkreis des anzugsverzögerten Sperrelais K ist also in Serie zum eigenen Selbsthaltekontakt k1 ein Nutzkontakt j2 des anderen Sperrelais sowie ein Nutzkontakt t2 des Relais T angeordnet. Im Stromkreis des nicht anzugsverzögerten Sperrelais J sind ein Nutzkontakt k2 des anzugsverzögerten Sperrelais K sowie ein Nutzkontakt des Relais V angeordnet.
  • Der Stromkreis dieses Relais V enthält einen Nutzkontakt des anzugsverzögerten Relais T (t3) und des anzugsverzögerten Sperrelais K (k); das anzugsverzögerte Relais T enthält in seinem Stromkreis einen Nutzkontakt des Relais V (V3) sowie einen Nutzkontakt des nicht anzugsverzogerten Sperrelais J (j).
  • Um ein sicheres Arbeiten der erfindungsgemäßen Umschalteinrichtung zu gewährleisten ist noch ein weiterer Nutzkontakt des anzugsverzögerten Sperrelais K als Schalter k4 parallel zum Schalter v4 im Stromkreis des Umschaltrelais U angeordnet.
  • Die Ruhestellung aller in den entsprechenden Stromkreisen angeordneten Nutzkontakte ist folgende: K : jz, t2 zu kt offen J : k2, v2 zu j1 offen T : j , v3 zu ti offen V : k , t3 zu v1 offen U : v4, k4 offen (u zu; u2 offen) Die manuell betätigbaren Schalter sind jeweils durch Tasten realisiert, wobei die Taste für die Art der Ansteuerung, also für die Umschalter A1, A2 nach Betätigung in ihrer jeweiligen Stellung verharrt. Die beiden anderen Tasten, also die fijr die Handschalter R1, R2 zur manuellen Umschaltung, bzw. die für die Entriegelungsschalter fl1, B2 kehren nach einer Betåtigung in ihre jeweilige Ruhelage zurück. Die beiden Schalter S1, sind mit digitalen Ausgängen der Rechner verbunden und vermitteln die rechnergesteuerte Umschaltung.
  • Bei der nachfolgenden Beschreibung der Wirkungsweise der Umschalteinrichtung gemäß Fig. 3 sei die die Art der Ansteuerung festlegende Taste auf manuelle Umschaltung eingestellt.
  • Bei Anlegen der Versorgung erhält keines der Relais Spannung#, so daß sie sämtlich in der Ruhelage verbleiben. Dieser Ruhelage ist bezüglich des Umschaltrelais U der Systemzustand "-Rechner B ist Betriebsrechner" zugeordnet.
  • Wird nun die Taste für die Handschalter R1, R2 bestätigt1 so erhalten die Relais T und V Spannung. Da T anzugsverzögert ist, spricht das Relais V zuerst an und unterbricht mit seinem Kontakt v3 die Stromversorgung für das Relais T. Der Kontakt v schließt und bewirkt infolge seiner Eigenschaft als Selbsthaltekontakt, daß das Relais V unabhängig von der Stellung der Handschalter Rt, R2 wird. Die Taste für diese Schalter kann also in die Ruhelage zurückkehren.
  • Der Kontakt t2 unterbricht den Stromkreis des Sperrelais J und der Kontakt t4 schließt den Stromkreis für das Umschaltrelais U. Dieses spricht an und bewirkt die eigentliche Umschaltung des peripheren Ausgabegerätes tom Rechner B auf den Rechner R, oder nunmehr die Aufgaten-des Betriebsrechners wahrnimmt.
  • Wird jetzt die Taste für die Handschalter R1, R2 erneut betätigt, so bleibt der Systemzustand unverändert. Das Relais V hält sich über seinen Kontakt v1 selbst und unterbricht über seinen Kontakt v3 den Stromkreis für das dem Rechner B zugeordnete Relais T. Der Systemzustand ist verriegelt.
  • Eine Umschaltung vom Rechner R zurück auf den Rechner B kann infolge dieser Verriegelung erst aktiviert werden, wenn mittels der Taste für die Entriegelungsschalter B1, B2 diese geschlossen werden.
  • Mit der Betätigung dieser Taste erhalten die Sperrelais K, J Strom. Da jedoch infolge des geöffneten Kontaktes v2 der Stromkreis des Sperrelais J unterbrochen ist, spricht nur das Sperrelais K an.
  • Dieses schließt seinen Kontakt k1 und hält sich somit selbst.
  • Andererseits wird der Kontakt k2 geöffnet, wodurch im Stromkreis des Sperrelais J eine weitere Unterbrechung geschaffen ist. Der Kontakt k unterbricht den Stromkreis des Relais V und der Kontakt k4 hält nunmehr die Versorgung für das Umschaltrelais U aufrecht.
  • Das Relais V fällt nun ab, wodurch über den Kontakt v1 Auch der Selbsthalteweg unterbrochen wird. Der Kontakt v2 schließt den Stromkreis des Sperrelais J und der Kontakt V3 den für das Relais T. Der Stromkreis des Umschalterelais U bleibt über den Kontakt k4 geschlossen.
  • Das Umschaltrelais U'liegt also weiterhin an Spannung und der Rechner R bleibt Betriebsrechner. Eine Umschaltung auf den Rechner B muß nunmehr durch Betätigung der mit den Handschaltern R1, R2 verbundenen Taste durchgeführt werden. Diese Betätigung läßt, da der Stromkreis des Relais V durch den Kontakt k unterbrochen ist, diesmal das Relais T ansprechen.
  • Der Kontakt t1 schließt und bewirkt die Selbsthaltung, während die Kontakte t2 und t3 den Stromkreis des Sperrelais K bzw.
  • den Stromkreis des Relais V unterbrechen.
  • Das Sperrelais K fällt nun ebenfalls ab. Daraus resultiert durch Öffnung des Kontaktes k1 die Unterbrechung des Selbsthalteweges. Die Schließung des Kontaktes k2 bereitet den Stromkreis des Sperrelais J für eine spätere Umschaltung vor und die Schließung des Kontaktes k bleibt ohne Wirkung, da die Versorgung für das Relais V durch den Kontakt t3 des Relais T unterbrochen bleibt. Durch Öffnung des Kontaktes k wird nunmehr auch die Stromversorgung für das Umschaltrelais U unterbrochen. Dieses fällt ab und bedingt die Umsehaltung des peripheren Ausgabegerätes vom Rechner R auf den Rechner B, der nunmehr wieder Betriebsrechner ist. Die Umschalteinrichtung selbst ist wieder verriegelt bis.mittels manueller Betätigung der mit den Entriegelungsschaltern B11 4B2 verbundenen Taste eine neue Umschaltung möglich ist.
  • Die Entriegelung wird nunmehr durch Setzen des Sperrelais J durchgeführt, wodurch die Umschalteinrichtung für einen erneuten Umschaltbefehl vorbereitet ist.
  • Die Verzögerungsschaltung für das Sperrelais K ist erforderlich, um den richtigen Ablauf zu gewährleisten, wenn beispielsweise nach dem Einschalten der gesamten Anlage versehentlich erst entriegelt und anschließend die Umschalttaste betätigt wird.
  • Es wurde eine Umschalteinrichtung beschrieben; die bestechend in der Einfachheit ihres Aufbaus ist und die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe in hervorragender Weise löst. Um jederzeit Kenntnis vom Systemzustand und von der Art der eingestellten Umschaltung zu haben, sind noch optische und/oder akustische Anzeigeelemente vorgesehen, die einerseits den Systemzustand wiederspiegeln und andererseits die Notwendigkeit einer Umschaltung signalisieren.

Claims (21)

  1. Patentansprüche
    Umschalteinrichtung für ein aus zwei gleichen Einheiten bestehendes Sicherheitssystem, bei dem eine-der Einheiten die Systemaufgabe wahrnimmt, während die jeweils andere Einheit dann die Systemaufgabe übernimmt, wenn ein Umschaltbefehl abgegeben worden war -,- -#dadur#eker##z#chnet daß jeder Einheit (B, R) ein elektrisches Schaltelement (T, V) mit mindestens einem Nutzkontakt zugeordnet ist, welches in einemsvon einem ersten (+U) zu einem zweiten (-U) Bezugspotential führenden Stromkreis liegt, daß im Stromkreis der Schaltelemente (T, V) jeweils ein im Ruhezustand geöffneter Schalter (S1, S2) angeordnet ist, welcher auf Grund eines 2 Umschaltbefehls den zugeordneten Stromkreis schließt und die Umschaltung von der einen (z.B. B) auf die andere Einheit (z.B. R) einleitet, daß im Stromkreis der Schaltelemente (T, V) jeweils Schaltmittel (j bzw. k) vorgesehen sind, durch die in Abhängigkeit von einem Umschaltbefehl der zugeordnete Stromkreis geschlossen und der jeweils andere Stromkreis aufgetrennt wird, und daß ein Umschaltelement (U) mit zwei Nutzkontakten (u1, u2) vorgesehen ist, in dessen ebenfalls vom ersten (+U) zum zweiten Bezugspotential (-U) führenden Stromkreis ein Nutzkontakt (v4) eines der Schaltelemente (z.B. V) angeordnet ist, so daß je nach Ansteuerung der Schalter (S1, S2) der eine oder andere Nutzkontakt (u1 bzw. u2) des Umschaltelementes geschlossen ist und die zugehörige Einheit (B bzw. R) die Systemaufgabe wahrnimmt.
  2. 2. Umschalteinrichtung (USE) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Schaltern (ski' 52) jeweils ein Nutzkontakt (t1, v1) der Schaltelemente (T, V) selbst angeordnet ist.
  3. 3. Umschalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Instabilitäten infolge etwa gleichzeitig auf beide Schalter (S1, S2 wirkender Umschaltbefehle eines der Schaltelemente (z.B. T) ansprechverzögert ausgebildet ist.
  4. 4. Umschalteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im Stromkreis des Umschaltelements (U) angeordnete Nutzkontakt ein solcher des nicht ansprechverzögerten Schaltelements (V) ist.
  5. 5. Umschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (T, V) durch je ein Relais realisiert sind.
  6. 6. Umschalteinrichtung nach einem der Ansprüche t bis 5, dadurch gekennzeichn#t, daß da# Uniscfraltelement (U) ein Relais (Umschaltrelais) mit zwei Nutzkontakten (tut, u2) ist, 2 von denen einer (u ) in Ruhestellung und bei Inbetriebnahme des Sicherheitssystems der ihm zugeordneten Einheit (B) die Wahrnehmung der Systemaufgabe überträgt, während die dem zweiten Nutzkontakt (u ) zugeordnete Einheit (R) die System-2 aufgabe erst nach erfolgter Umschaltung wahrnimmt.
  7. 7. Umschalteinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel durch je einen Thyristor mit parallelliegenden Mitteln zum Löschen realisiert sind, wobei jeweils von einem Umschaltbefehl der entsprechende Thyristor gezündet und der Thyristor des jeweils anderen Stromkreises gelöscht wird.
  8. 8. Umschalteinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel durch je ein llaftrelais mit getrennter Setz- und Löschspule realisiert sind, wobei jeweils ein Umschaltbefehl die entsprechende Setzspule und die zur anderen Setzspule gehörige Löschspule aktiviert.
  9. 9. Umschalteinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel Nutzkontakte (j, k) je.eines Sperrelais (K., J) sind, die den nach einer Umschaltung erreichten Systemzustand festhalten, der seinerseits nur durch eine manuelle Entriegelung aufhebbar ist.
  10. 10. Umschalteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem vom ersten zum zweiten Bezugspotential führenden Stromkreis der Sperrelais (K, J) je ein Nutzkontakt (j2, k2) des jeweils anderen Sperrelais (K, J), je ein Nutzkontakt (t29 o2) eines der Schaltelemente (T, Y) (bzw. der sie realisierenden Relais) und je ein Entriegelungsschalter (B1,B2) angeordnet sind, wobei diese mechanisch gekoppelt und manuell betätigbar sind, und wobei je ein Nutzkontakt (j, k) eines Sperrelais (K, J) im Stromkreis je eines der Schaltelemente (T, V) (bzw. der sie realisierenden Relais) angeordnet ist.
  11. 11. Umschalteinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Entriegelungsschaltern (B1, B2) der Sperrelais (K, J) je ein weiterer Nutzkontakt (k1,j1) des jeweiligen Sperrelais selbst angeordnet ist.
  12. 12. Umschalteinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewährleistung der richtigen Reihenfolge bei der Umschaltung eines der Sperrelais (z.B. K) anzugsverzögert ausgebildet und mit dem ansprechverzögerten Relais (T) zu einer Gruppe zusammengefaßt ist, wobei der im Stromkreis des ansprechverzögerten Relais (T) liegende Nutzkontakt (j) zum nicht anzugsverzögerten Sperrelais (J) und der in dessen Stromkreis liegende Nutzkontakt (v2) zum nicht ansprechverzögerten Relais (V) gehört.
  13. 13. Umschalteinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, das ein weiterer Nutzkontakt (k ) des anzugsverzögerten 2 SperreLais (K) parallel zu dem im Stromkreis des UmschaLtrelais (IJ) liegenden Nutzkontakt (voll) des nicht ansprechverzögerten Relais (V) angeordnet ist.
  14. 14. Umschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Schaltern (S1, ) je ein Handshalter (R1, R23 2 2 angeordnet ist, die beide mechanisch gekoppelt sind und im Falle des Ausfalls der gesteuerten Schalter(S1,S2) 2 eine manuelle Umschaltung ermöglichen.
  15. 15. Umschalteinrichtung; nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Querverbindung zwischen jeweils einem gesteuerten Schalter (S1, S") und einem dazu paralelliegenden ilandschalter (R1, R2) jeweils ein Umschalter (A1, A2) vorgesehen ist, der wahlweise eine- von der ~jeweiligen Einheit (13, R) gesteuerte automatische (über S S2) oder eine manuell über die handschalter (R1, R2) vermittelte Umschaltung ermöglicht.
  16. 16. Umschalteinrichtung nach Anspruch 15, dadurch genkennzeichnet, daß die Umschalter (A1, A2) fiir die wahlweise automatische oder manuelle Umschaltung mechanisch gekoppelt sind.
  17. 17. Umschalteirichtung nach einem ouler mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichneit, daß die Entriegelungsschalter (B1, B2), die Handschalter (R1, ,R2) für die manuelle Umschaltung #Ltingund die Umschalter #t(A1, A2) fiir die wahlweise automatische oder manuelle Umshaltung durch Tasten betätigbar sind,
  18. 18. Umschalteinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Taste für die wahlweise automatische oder manuelle Umschaltung nach Betätigung in der jeweiligen#Lage verharrt.
  19. 19. Umschalteinrichtung nach Anspruch 17 und/oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasten fiir die Verriegelungsschaltung und die manuelle Umschaltung nach ihrer Betätigung in die Ruhelage zurückkehren.
  20. 20..Umschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß optische und/oder akustische Anzeigeelemente vorgesehen sind, die den jeweiligen Systemzustand nach außen anzeigen und gegebenenfalls die Notwendigkeit einer manuellen Umschaltung signalisieren.
  21. 21. Umschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Nutzkontakt (V3 t3) der Schaltelemente (bzw. der sie realisierenden Relais) im Stromkreis des jeweils anderen Schaltelementes angeordnet ist.
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