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Verfahren zur Erfassng von Daten Die Erfindung bezieht sich auf ein
Verfahren zur Erfassung von Daten mittels einer Zentraleinheit und einer Vielzahl
von Neldestellen, welche.an die Adern eines von der Zentraleinheit ausgehenden zwei
oder mehradrigen elektrisehen Kabels anesch].ossen sind, und welche sich im Falle
einer abzugebenden Meldung automatisch auf die fiir die Signale vorgesehenen Signaladern
des Kabels aufschalten irnd in einer vorgebenen Reihenfolge ihre Meldung an die
Zentraleinheit abgeben.
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Die Erfassung von Daten an ihren Entstehungsorten bzw. die automatische
Weiterleitung dieser Daten zu einer zentralen Sammelstelle gewinnt zunehmend an
Bedeutung. Dabei handelt es sich häufig lim Datenerfassung von auf einer größeren
Fläche verteilten Melde stellen bzw. über kilometerlange Entfernungen zu einer Zentraleinheit.
Desgleichen sollen i.a. Rückmeldungen, Datenausgaben oder Steuerungen in umgekehrt
er Richtung erfolgen. Der Datenaustausch über solche Entfernungen unterliegt dabei
der Begrenzung durch eine geringe Übertragungsgeschwindigkeit der verwendeten Leitungen
(z.B. 2400 Bit/sec).
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Die einzelnen Ein- oder Ausgabeeinheiten eines weitgestreuten Erfassungs-
oder Steuerungssystems verlangen keine höheren Ubertragungsgeschwindigkeiten. Sie
sind häufig sogar inaktiv. Aus diesem Grunde ist es unwirtschaftlich, jede Meldestelle
(Eingabe- und/oder Ausgabeeinheit) gesondert
über ihr zugeordnete
Leitungen mit der Zentraleinheit ZU verbinden. Die Verwendung von für alle Meldestellen
gemeinsamen ttBusleitungentt bringt eine bessere Ausnutzung der Übertragungswege.
Alle Meldestellen sind dabei an die gleichen Leitungen angeschlossen und belegen
die Signaladern nur bei Bedarf. Es muß jedoch eine gleichzeitige Belegung der Signaladern
durch mehrere Meldestellen vermieden werden. Zu diesem Zweck müssen die einzelnen
Meldestellen beispielsweise aufgerufen oder bei selbstätiger Aufschaltung muß die
Nummer der meldebereiten Meldestelle der Zentraleinheit übermittelt werden.
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Der Aufruf der einzelnen Meldestelien in zeitlicher Folge hat Nachteile.
Die Zentraleinheit muß jede Meldestelle auffordern, ihren Zustand und ihre Daten
zu senden. Diese Aufforderung muß auch für Meldestellen erfolgen, die nicht von
ihren Datenquellen aktiviert worden sind. Insbesondere bei Systemen mit vielen,
selten. aktiven Meldestellen sinkt dadurch die Dauer der effu-kti en Zeit für die
Datenübertragung zugunsten der Zeiten für die Aufrufe.
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Systeme mit selbstätiger Ausfschaltung der Meldestellen auf die Signaladern
vermeiden die Belastung der Übertragungsleitungen durch inaktive Meldestellen. Bei
vielen gleichzeitig aktivierten Meldestelien senden bzw. empfangen die einzelnen
Meldestellen nacheinander Daten zur bzw. von der Zentraleinheit. Die Zentraleinheit
hat jedoch keinen Einfluß auf die Reihenfolge der mit ihr agierenden Meldestellen.
Sie kann lediglich nach der Übermittlung der Keniiung den Datenaustausch tnit der
Meldesteile abbrechen und dann auf die nächste Efe'desteXie ia-ten. Abgesehen von
der auch bei diesem Vorgehen ansteigenden ineffektiven Übertragungszeit, können
Meldebereitschaften wichtiger Meldestellen nicht erkannt werden. AuSerdeni können
nach diesem Verfahren
wichtige Meldestellen auch nicht gesondert
aufgerufen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben,
mit dem es ohne großen Aufwand möglich ist, unabhängig vom Aufbau des Datensystems
wichtige meldebereite Meldestellen vor weniger wichtigen DIel destellen melden zu
lassen. Diese Aufgabe. wird mit einem Verfahren der eingangs geschilderten Art gemäß
der Erfindung dadurch gelöst, daß die Melde stellen entsprechend ihrer Wichtigkeit
zu Gruppen mit unterschiedlicher Priorität zusammengefaßt werden daß jede Meldestelle
vor Abgabe der Meldung über die gleichen Signaladern eine Kennung zur Identifizierung
i.hrer Gruppe abgibt, und daß meldebereite Meldestellen niederer Priorität durch
meldebereite Meldestellen höherer Priorität blockiert werden.
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Der Vorteil des erfindurigsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß in
wenigen Schritten stets die meldebereite Melde stelle mit der höchsten Priorität
ermittelt wird und ohne zusätzlichen Zeitallfwan(l ihren Datenaustausch mit der
Zentraleinheit durchführen kann. Dabei bleiben die Vorteile des Busleitungsprinzip
voll erhalten, da ein mit dem Verfahren nach der Erfindung arbeit endes Prinzip
für den Aufruf und die Daternibertragung nur für alle Meldestellen gemeinsame Ffusleitungen
benötigt. Die Itegenerierung eines Zeichentaktes ist dann in üblicher Weise vorzunehmen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in eie Datensammelsystem mit Datenerfassung und
Datenausgabe anwendbar. Die in dem System enthaltenen Meldestellen können ilire
Daten über mittlere Entfernungen in der Größenordnung von einigen Kilometer zur
Zentraleinheit senden oder von dieser empfan,sren. Alle Verbindungswege können,
wie bereits erwähnt,
als Busleitungen fürsdirektionalen Datenaustausch
ausgelegt sein.
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Das Verfahren nach der Erfindung wird im folgenden anhand der in den
Zeichnungen dargestellten schematischen Bilder beispielsweise erläutert.
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In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Datenübertragungssystems
wiedergegeben während aus Fig. 2 die Zeichenfolge vor der Datenübertragung zwischen
der Zentraleinheit und einer Meldestelle zu ersehen ist.
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Mit 1 ist eine Zentraleinheit bezeichnet, an welche die Meldestellen
2 über gemeinsame Leitungen 3, sogenannte Busleitungen, verbunden sind. Diese Leitungen
bestehen aus Signaladern, auf welche sich die meldebereiten Meldestellen jeweils
aufschalten und über welche die zu iibertragenden Meldungen zur Zentraleinheit 1
gesendet werden. Neben diesen Signaladern können im Bedarfsfall auch noch Steuer-oder
Taktadern in den Leitungen vorhanden sein. Der Datentransport kann hierbei prinzipiell
bit seriell oder bitparallel und zeichenseriell erfolgen. Im folgenden soll zunächst
von der letztgenannten Möglichkeit ausgegangen werden. Dabei soll ein Zeichen auf
beispielsweise acht parallelen Leitungen übertragen werden.
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Jede Meldestelle erhält eine Kenn-Nummer, die aus mehreren Zeichen
besteht. Jedes Zeichen einer Kenn-Nummer darf nur ein Bit mit dem Zustand logisch
1 enthalten; alle anderen Bits müssen den Zustand logisch 0 haben. Bei 8 Bits pro
Zeichen (Fig. 2) besteht danach ein Wertevorrat von 8. Werden zwei Zeichen zur Bildung
der Kenn-Nummer herangezogen, so können insgesamt 64 Meldestellen im Datensammelsystem
existieren.
In einem solchen System hat die Meldestelle 6 die zweistellige oktale Kenn-Nummer
058> die Meldestelle -11 die Kenn-Nummer i28. Ordnet man die zwei Kennziffern
zwei Gruppen zu, so kann die Meldestelle 6 durch das erste Bit der ersten Gruppe
und das sechste Bit der zweiten Gruppe gekennzeichnet werden.-Nachdem also die beiden
Zeichen der Kenn-Nummer für dip jeweilige meldebereite bzw. meldende Meldestelle
abgegeben sind, ist diese Meldestelle für die Zentraleinheit identifiziert. Gleichzeitig
ist aber auch durch das erste Zeichen diejenige Gruppe erkennbar, zu welcher die
meldende Melde stelle gehört. Sind mehrere meldebereite Meldestellen vorhanden,
so läßt sich auf diese Weise ohne weiteres diejenige Meldestelle der Gruppe mit
der höchsten Priorität herausfinden. Die Einleitung der beiden Melde schritte zur
Abgabe der beiden Zeichen wird durch ein Steuerzeichen initialisiert. Das Steuerzeichen
kann als Abschluß einer Datenübertragung von einer vorhergehenden Meldestelle oder
von der Zentraleinheit ausgesendet werden. Nach diesem Steuerzeichen senden alle
meldebereiten Meldestellen ihren Zustand logisch 1 für das erste Zeichen. Damit
ist für die Zentraleinheit und für alle anderen Meldestellen erkennbar, ob Meldestellen
der einzelnen Bits in einer Gruppe höherer Priorität meldebereit sind. Da jede Meldestelle
eine höhere Priorität einer anderen Meldestelle erkennen kann, ist auf diese Weise
sichergestellt, daß nur die Meldestelle mit der höchsten Priorität sendet.
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Innerhalb einer Gruppe gleicher Priorität können alle Meldestellen
gleichberechtigt sein und die Reihenfolge der Aufschaltung der Meldestellen in dieser
Gruppe kann mit üblichen Methoden bzw. Systemen festgelegt werden. So ist es möglich,
daß sich diese Meldestellen einer Gruppe -selbstätig
aufschalten
und in zeitlicher Reihenfolge senden, oder daß alle Meldestellen von der Zentraleinheit
aufgerufen werden.
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Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung ist es jedoch auch möglich
nicht nur die Gruppen der Meldest ellen zu identifizieren sondern auch die Meldestellen
innerhalb einer Gruppe nach Wichtigkeit zu erkennen. Hierzu kann die vollständige
aus zwei Zeichen bestehende Kenn-Nummer der Meldestelle verwendet werden. Wenn hier
festgelegt wird, daß die vollständige Kenn-Nummer der Meldestelle das Prioritätsniveau
wiedergibt, so kann leicht erreicht werden, daß nach zwei Meldeschritten die aktivierte
Meldestelle mit der höchsten Priorität bekannt ist und den Datentransfer mit der
Zentraleinheit aufnimmt. Die Identifizierung der Meldestelle mit höchster Priorität
soll nun im folgenden anhand von Fig. 2 noch eingehender erläutert werden.
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Das erste Zeichen, auch Gruppenzeichen GZ genannt, wird von einer
meldebereiten Meldestelle ausgesandt und gemäß Fig. 2 sind hier di jvieldestellen
OX8 und 5X8 erkennbar.
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Aus diesem Zustand der Meldestellen geht nicht hervor, wieviele Meldestellen,
die den beiden Gruppen angehören, meldebereit sind. Die Meldest ellen der höchsten
Priorität des Gruppenzeichens GZ zeigen im nächsten Schritt, d.h.
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also mit den Prioritätszeichen PZ, ihre Meldebereitschaft.
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Alle Meldest ellen, die bereits im Gruppenzeichen als Meldestellen
niederer Priorität erkennbar sind, bleiben im zweiten Schritt bei dem Prioritätszeichen
inaktiv. Damit ist sichergestellt, daß mit dem Prioritätszeichen nur Meldestellen
ihre Meldebereitschaft signalisieren, die bei dem Gruppenzeichen zur höchsten Priorität
gehörten. Im Beispiel der Fig. 2 sind mit dem Prioritätszeichen die Meldestellen
508
und 528 als meldebereit zu erkennen. Meldestelle 528 ist die meldebereite Meldestelle
mit der höchsten Priorität. Zwischen ihr und der Zentraleinheit beginnt der Datenaustausch.
Am Schluß des Datenaustausches wird mit einem Steuerzeichen SZ (Schlußzeichen) der
Datenaustausch beendet. Zusätzlich wird der Zustand der Meldebereitschaft in den
Meldestellen gespeichert.
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Die Aufrufprozedur mit dem Gruppenzeichen GZ und dem Prioritätszeichen
PZ läuft von neuem ab.
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Der Aufruf erfolgt in der beschriebenen Weise, wobei die Meldestellen
ihre Zustände (logisch i) einbringen. Es ist jedoch auch möglich, daß die Zentraleinheit
die Zustände einer Meldestelle signalisiert. Diese wird dann - sofern keine Melde
stelle mit höherer Priorität meldebereit ist -von der Zentraleinheit aufgerufen
und steht anschließend im Datenaustausch mit derselben. Das System besitzt demnach
Melde- und Aufrufcharakter.
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Um sicherzustellen, daß Meldestellen niederer bzw. niedrigster Priorität
nicht ständig von Melde stellen höherer Priorität blockiert werden, können alle
Meldest ellen auch mit Umschaltern versehen werden, die es gestatten, die Meldestelle
nach einer bestimmten Zeit der Meldebereitschaft auf eine höhere Prioritätsstufe
zu schalten.
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Die im Vorangehenden beschriebene Aufrufprozedur ist auch für bitserielle
Übertragung anwendbar. Statt der in dem geschilderten Beispiel erforderlichen zwei
Schritte zur Identifizierung einer Melde stelle sind dann 16 Bitschritte notwendig.
Der logische Prozedurablauf ist dann jedoch der gleiche.
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Die schaltungstechnische Ausführung der Elektronik zur Abwicklung
der Aufrufprozedur ist einfach, da in den beiden Schritten für das Gruppenzeichen
GZ und das Prioritätszeichen PZ lediglich das Vorhandensein höherwertiger Bits abgeprüft
werden muß. Sind solche vorhanden, so wird die jeweilige Meldestelle für die laufende
Aufruf-und Datenaustauschphase inaktiv.