DE2347302A1 - Festkoerper-schaltungen und methode zur simulation einer relaislogik - Google Patents

Description

Patentanwalt *· "

6 Frankfurt/Main 1

Niddastr. 52

19. September 1973 WK/cs.-ro

2494-21-IYP-2287

GENERAL ELECTRIC COMPANY

1 River Road
Schenectady, N.Y., U.S.A.

Festkörper-Schaltungen und Methode zur Simulation

einer Relaislogik

Die Erfindung betrifft allgemein logische Systeme und insbesondere universale Festkörper-Logikschaltungen für die Verwendung in solchen Systemen, welche untereinander verbunden werden können zur Bildung von simulierten Relaislogiksystemen.

Bei den verschiedensten Verfahren werden Ausrüstungen verwendet, welche für eine automatische Steuerung geeignet sind. Diese Steuerung wird normalerweise bewerkstelligt durch eine Steuerungsein richtung oder eine Sequenzeinrichtung, welche Zustandssignale von Schalterkontakten, Meßfühlern und ähnlichen Ausrüstungen in der /. η la ge überwacht und daraufhin Steuersignale für die Ausrüstung zum Anlassen von Motoren, Betätigen von Magnetspulen usw. erzeugt.

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In der Vergangenheit wurden solche Steuereinrichtungen oder Sequenz- oder Programm-Einrichtungen zur Steuerung einer Ausrüstung in einem Verfahren normalerweise aus Relais aufgebaut. Diese waren untereinander verbunden in vorgeschriebenen Anordnungen zur Bildung von logischen ReIais-Netzwerken zur Steuerung der Ausrüstung. Bei Steueranlagen dieser Art ist es üblich gewesen, eine logische Anordnung von Relais und ihren zugeordneten Kontak-. ten vorzusehen, welche eine ordnungsgemäße Erzeugung von Steuersignalen zur Ansteuerung der Ausrüstung gestattet.

Diese logischen Steueranordnungen besitzen mehrere Nachteile dadurch, daß Relais im Vergleich zu Festkörperschaltungen eine relativ kurze Betriebsdauer besitzen. Für den Benutzer werden dadurch hohe Kosten für Austausch und Wartung verursacht. Weiterhin werden heute bei vielen Verfahren Meßfühler verwendet, die nicht in der Lage sind, ausreichende Spannungen oder Steuerströme als Signale zur Betätigung von Relais abzugeben. Weiterhin wird bei vielen heute verwendeten Verfahren, mit viel größerer Geschwindigkeit gearbeitet als in der Vergangenheit. Diese Geschwindigkeiten bewirken jedoch, daß die Verwendung von langsam arbeitenden Relais unpraktisch ist.

Weiterhin ist es besonders bei komplizierten Systemen an sich bekannt, daß durch Relaiskontakte hindurch ein Signalfluß in zwei Richtungen erfolgen kann. Dieser Zustand ist jedoch unerwünscht, da häufig Signalkriechwege über die Relaiskontakte vorhanden sind, welche eine falsche Zuschaltung von Relais verursachen. Um diesen Zustand zu beseitigen, ist es üblicherweise erforderlich, Relais zusätzlich einzufügen, welche Kontakte zur Isolierung oder Beseitigung dieser Kriechwege besitzen. Dabei werden jedoch durch diese zusätzlichen Relais die Kosten und die Kompliziertheit der Systeme vergrößert.

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Wegen dieser Nachteile besteht heute eine Tendenz zur Verwendung von logischen Steueranordnungen unter Verwendung von logischen Festkörperschaltungen. Diese sind dann in solchen Kombinationen und Sequenzlogikanordnungen untereinander verbunden, daß sie die Signale erzeugen, welche zur Steuerung der Verfahrensanlagen erforderlich sind. Für den unerfahrenen Benutzer, welcher seine eigene Ausrüstung selbst warten will, bietet diese logische Konstruktion häufig komplizierte Probleme, welche über sein Verständnis hinausgehen. Dies gilt besonders dort, wo sich der Benutzer seit Jahren mit der Fehlersuche und Wartung von logischen Steuereinrichtungen mit Relais befaßt, und dabei Relaisdiagramme verwendet hat und jetzt eine logische elektronische Steuereinrichtung zur Steuerung seines Verfahrens erwerben möchte. Der Benutzer muß dann große Kosten aufwenden für eine Umschulung, so daß er im Stande ist, die logischen Diagramme zu lesen, welche die logische Struktur der Steueranordnung in für ihn unbekannten Ausdrücken wiedergeben.

Mit der Erhöhung der Zahl von Verfahren, die von Relaissteuereinheiten auf elektronische logische Steuereinheiten umgestellt werden, und mit der ständig steigenden Arbeitsgeschwindigkeit dieser Verfahren ist es erwünscht, solche logischen Festkörperschaltungen zu schaffen, welche in einer neuartigen und verbesserten vorgeschriebenen Anordnung so untereinander zur Verwendung in logischen Steuereinheiten verbunden werden, daß sie unmittelbar auf einer 1 : 1-Basis die Relaisspulen und -kontakte in einer solchen Weise duplizieren und ersetzen, daß ein Benutzer mit einem Mindestmaß an Lernaufwand leicht die Fehlersuche' und Abänderungen an seiner eigenen Ausrüstung vornehmen kann.

vjv,.u«.o uer Erfindung werden verbesserte logische Systeme geschaffen unter Verwendung von universal anpaßbaren lpgischen Festkörperschaltungen. Diese besitzen die Eigenschaft eines Signalflusses in einer einzigen Richtung. Die Schaltungen sind in den ver-

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schiedenartigsten Anordnungen untereinander verbunden, um hierdurch logische Festkörpersysteme zu erhalten, welche für die normalerweise in einem Relaissystem erhaltenen Relais die Relais auf einer l:l-Basis ersetzen. Um solche Systeme zu verwirklichen, werden erfindungsgemäß die verschiedensten Arten von Verzögerungsschaltungen zur Simulation von Relaisspulen verwendet. Zur Simulation der Relaiskontakte sind diesen Verzögerungskreisen oder -schaltungen Gatterschaltungen, wie UND-, ODER-, NAND- und NOR-Gatter zugeordnet.

Durch gegenseitige Verschaltung der logischen Schaltungsanordnungen gemäß der Erfindung in vorgeschriebenen Anordnungen ist es möglich, Schaltüngsanordnungen zu bilden, welche Relaisspulen simulieren und vorgegebene Zeitverzögerungen besitzen, die repräsentativ sind für das Einschalten und Abschalten von Relaisspulen. Weiterhin ist es möglich, durch Verbindung der logischen Schaltungen in Serie und parallel Kaskadekombinationen simulierte Serien- und Parallelrelaiskontakte zu bilden, welche sich im Sinne einer Steuerlogik in gleicher Weise verhalten wie eine Relaislogik in Standardausführung,

Die logische Struktur der Erfindung macht es auch möglich, in systematischer Weise die verschiedenartigsten Signale zu erzeugen, welche für den Betrieb von Relaisspulen und -kontakten repräsentativ sind. Die Erfindung umfaßt daher ein Verfahren zum Simulieren von logischen Systemen mit Relais.

Die Erfindung kann in einer Anzahl von Umgebungsbedingungen verwendet werden. Sie findet jedoch besonders Anwendung im Gebiet der Verfahrenssteuerung. In diesen Umgebungsbedingungen liefert die Erfindung die Möglichkeit, sehr flexible Systeme zu entwerfen, welche in der Lage sind, Eingangssignale mit hohen und niedrigen Snannungswerten aus einer Vielzahl von Verfahrensstufen oder Verfahren zu überwachen und zu verarbeiten. Dabei werden

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logische Signale mit niedrigem Spannungspegel erzeugt, welche repräsentativ sind für die Arbeitsschritte oder den Betrieb der simulierten Relaisspulen und -kontakte bei Vorliegen dieser Eingangssignale, und die logischen Signale können weiterhin unmittelbar in die Verfahren zurückgespeist werden. Die logischen Signale können ebenfalls in die Prozesse über Konverter zur Umwandlung eines niedrigen Signalpegels in einen hohen Signalpegel zurückgespeist werden.

Bei der Konstruktion von logischen Sequenzsteueranordnungen ist es erwünscht, bestimmte Steuerschritte in einer ordnungsgemäßen Sequenz bei bestimmten ZeitIntervallen auszuführen. Zu diesem Zwecke umfaßt die Erfindung weiterhin digitale Zeitgeberschaltungen und Ereigniszählerschaltungen, welche Relaisspulen und -kontakte simulieren, und zur Ansteuerung anderer logischer Schaltungen im Innern der Steueranordnung oder zur Aktivierung verschiedenartiger Einrichtungen in dem Verfahren nach erfolgter Auszählung einer Anzahl von Ereignissen dienen.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, universale logische Festkörperschaltungen mit der Eigenschaft eines Signalflusses in einer einzigen Richtung zu schaffen, welche weiterhin eingerichtet sind auf die Verbindung untereinander zur Bildung simulierter logischer Relaissysteme. Dabei beseitigt das Merkmal des Signalflusses in einer einzigen Richtung praktisch die Signalkriechwege, welche in den Kontakten logischer Relaissysteme vorherrschend sind.

Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsformen und den Abbildungen.

Fig. 1 und 2 sind von oben nach unten übereinander angeordnet und umfassen zusammen ein logisches Schaltbild in

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2 34";;; 12

Blockschaltbildform für ein logisches Festkörperrelaissystem unter Verwendung der logischen Schaltungen gemäß der Erfindung.

Fig. 1 und 2 zeigen in beispielhafter Form ein System, welches einen logischen Festkörpersequenzsteuerungsteil oder Steuereinheit IO umfaßt, und beinhaltet die Anwendung der Konzeption der Erfindung für den Betrieb verschiedenartigster Geräte in einem Verfahren 11. Das Verfahren 11 ist auf der linken Seite der Fig.l und 2 wiedergegeben. Es liefert Eingangssignale zur Steuereinheit 10, welche auf der rechten Seite gezeigt ist, und erhält ausgangsseitige Steuersignale von dieser Steuereinheit. Die Steuereinheit IO ist hier ausgelegt zum Anlassen eines Motors 13 und zum Einschalten einer Lampe 50 für den Betriebszustand "Motor zugeschaltet". Wenn ein unerwünschter Zustand in dem Verfahren erfaßt wird, wird eine Warneinrichtung 15 betätigt und der Motor und die Lampe 50 werden abgeschaltet und dadurch wird das Verfahren stillgelegt. Die Steuereinheit 10 steuert auch noch einen Ereigniszähler 17 in dem Verfahren 11 zum Auszählen der Zahl des Anlassens des Motors 13.

Auf der linken Seite der Fig. 1 und 2 ist eine gemeinsame Wechselspannungsleistungs-Sammelleitung 12 gezeigt zur unmittelbaren Zuführung von Eingangsspannungen oder -Signalen zu ausgewählten Schaltungseinheiten in der Steuereinheit. Die Spannung auf der Wechselspannungssammelleitung 12 wird auch unmittelbar zwei Konvertern 14 und 16 (als CONV. bezeichnet) zugeführt für die Umwandlung einer Wechselspannung oder eines Wechselstromsignals in eine Gleichspannung. Es ist wichtig zu beachten, daß das Signal auf der Sammelleitung 12 auch eine Gleichspannung mit einem hohen Wert sein kann. In diesem Falle werden dann als Konverter 14 und 16 Signal- oder Spannungswandler für hohe Gleichspannungswerte zu niedrigen Gleichspannungswerten verwendet. Weiterhin ist noch eine Gleichspannungsleistungssammelleitung 20 vorgesehen, um un-

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mittelbar Gleichstrom oder Gleichspannungssignale mit niedrigem Wert von dem Konverter 14 zu anderen ausgewählten Schaltungseinheiten in der Steuereinheit 10 einzuspeisen. Der Konverter 16 unterscheidet sich vom Konverter 14 nur darin, daß er ein durch Torsteuerung ein- und ausschaltbarer Konverter ist, welcher ein Befähigungssignal über einen Leiter 18 enthält.

Das System enthält eine geschaltete Wechselspannungssammelleitung 22, welche ebenfalls eineEingangsspannung oder Eingangssignale weiteren ausgewählten Scha ltungseinheiten in dar Steuereinheit zuführt. Ebenso wie die Wechselspannungssammelleitung 12 kann auch die Sammelleitung 22 für eine hohe Gleichspannung vorgesehen sein.

Vor der weiteren Beschreibung der Erfindung wird nachstehend eine kurze Beschreibung der verschiedenen Schaltungsanordnungen gegeben, welche in den logischen Blöcken gemäß der Abbildung enthalten sind.

Zunächst ist zu beachten, daß jeder dieser logischen Blöcke der Fig. 1 und 2 einen Pfeil enthält. Der Pfeil wird hierbei jeweils verwendet, um das Merkmal des Signalflusses in einer einzigen Richtung in den Schaltungen der Steuereinheit darzustellen.

Die Steuereinheit 10 verwendet eine Vielzahl von Wandler- oder Konverterschaltungen (CONV.) 24 bis 38 für Eingangssignale. Diese sind ähnlich dem Konverter 14 zur Umwandlung für ein Wechselspannungs- oder Gleichspannungssignal hoher Spannung am Eingang in ein Signal mit niedrigem Gleichspannungswert oder in ein logisches Regelsignal eingerichtet. Da die Konverter 24 bis 38 alle in gleicher Weise arbeiten, wird nur ein Konverter beschrieben. Beispielsweise ist für den Konverter 28 festzustellen, daß er ein Eingangssignal von der Wechselspannungssammelleitung 12 über die Kontakte 1 und la eines Schalters SWl für die Betriebsarten

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"Handsteuerung Automatik" jeweils dann erhält, wenn sich der Schalter in der Stellung "Handsteuerung" befindet. Wenn das Wechselspannungssignal dem Konverter 28 zugeführt wird, erzeugt es am Ausgang ein logisches Signal entsprechend der binären Größe Wenn das Wechselspannungssignal am Eingang des Konverters 28 weggenommen wird (der Schalter SWl ist in der Stellung "Automatik-Steuerung" und der Kontakt la unterbrochen) stellt sein logisches Ausgangssignal eine Binärgröße 0 dar.

Die Erfindung verwendet auch eine Vielzahl von gleichartigen Verzögerungsschaltungen zur Simulation von Relaisspulen, welche in Blöcken gezeigt sind, die mit CRl bis CR7 sowie GRAU und CRMN bezeichnet sind. Da alle Verzögerungsschaltungen untereinander ähnlich sind, wird nur die Verzögerungsschaltung CRl erläutert.

Die Bezeichnung CRl in dem Block bedeutet dabei die simulierte Spule des Relais Nr. 1. Die Schaltung CRl kann dabei irgendeine der an sich bekannten Verzögerungsschaltungen sein. Es kann beispielsweise eine Transistorschaltung des Integratortyps sein mit einem RC-Glied, welche ein verzögertes Ausgangssignal nach irgendeinem vorgegebenen ZeitverzögerungsIntervall nach dem Zeitpunkt der Zuführung oder des Wegnehmens eines Eingangssignals vom Konverter 28 ergibt. Diese Verzögerungsfunktion von CRl simuliert in einer realistischen Weise die normale Zuschalt- und Abschaltzeit einer Relaisspule. CRl arbeitet so, daß es ein Ausgangssignal einer binären 1 bei Vorliegen eines Signals einer binären 1 vom Gatter 28 erzeugt und umgekehrt ein Ausgangssignal einer binären Null erzeugt. Es ist auch darauf hinzuweisen, daß jede der simulierten Relaisspulenspaltungen CRl bis CR7, CRAU und CRMN eine verschiedene Zeitverzögerung aufweisen kann. Hierdurch wird es möglich, simulierte logische Relaisnetzwerke aufzubauen, wobei die Zuschalt- und Abschaltzeiten der simulierten Spulen zur Auslegung oder Konstruktion der sequentiellen Relaislogik verwendet werden können.

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Jede der simulierten Relaisspulen besitzt eine oder mehrere zugeordnete Gatterschaltungen, welche einen Teil derselben bilden, beispielsweise ein UND-Gatter, und jeweils nur zwei Signaleingnngsanschlüsse aufweisen. Diese Gatterschaltungen simulieren jeweils einen normalerweise unterbrochenen oder Arbeitskontakt oder einen normalerweise geschlossenen oder Ruhekontakt eines Relais. Da die einzelnen Gatterschaltungen in ihrer Arbeitsweise ähnlich sind, werden nachstehend nur die Gatterschaltungen erläutert, welche einen Teil der simulierten Relaisspule CR6 (Fig. 2) bilden.

Zwei Gatterschaltungen sind mit KR6A und KR6B bezeichnet und diese Bezeichnungen in ihren.entsprechenden Blöcken identifizieren diese als Kontakte (KA) und (KB) der simulierten Relaisspule CR6. Weiterhin enthält jeder der Blöcke ein Standardsymbol für einen Relaiskontakt. Beispielsweise zeigt der simulierte Kontakt KR6A einen normalerweise geschlossenen oder Ruhekontakt und ist durch das Zeichen "(/>' wiedergegeben. Der simulierte Kontakt KR6B zeigt einen normalerweise unterbrochenen oder Arbeitsreleiskontakt und das Zeichen "/" ist dabei ausgelassen. Es ist wichtig für ein Verständnis der logischen Schaltungen zu erkennen, daß der normalerweise geschlossene und normalerweise offene Zustand der simulierten Kontakte, beispielsweise KR6A und KR6B, den stromlosen oder abgeschalteten Zustand der simulierten Relaiskreise darstellen. Beispielsweise besteht im FrHe der Anordnung von CR6, KR6A und KR6B der stromlose oder abgeschaltete Zustand dann, wenn das Eingangssignal für CR6 eine binäre Null ist. Der Ausgangsanschluß erzeugt ein Signal für eine binäre Null und verhindert, daß der simulierte Kontakt KR6B zur Erzeugung eines Signals einer binären 1 an seinem Ausgangsanschluß befähigt wird. Es ist jedoch als ein Teil von CR6 ein Inverter 40 vorgesehen, welcher bewirkt, daß KR6A als Ruhekontakt arbeitet. Wenn CR6 ein Ausgangssignal für eine binäre Null erzeugt, spricht der Inverter 40 daraufhin so an, daß er ein Signal für eine binäre 1 als eines der Eingangssignale

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zu KR6A erzeugt und hierdurch diese letztere Schaltung befähigt wird zur Bildung eines Ruherelaiskontaktes. Das heißt, KR6A wird befähigt zum Erzeugen eines Ausgangssignals einer binären 1, wenn es ein zweites Eingangssignal für eine binäre 1 vom simulierten Relaiskontakt KR3C oder KR7 erhält.

Der Arbeitskontakt KR6B wird geschlossen zur Erzeugung eines Ausgangssignals einer binären 1, wenn die simulierte Spule CR6 zugeschaltet wird und ein Signal für eine binäre 1 zu KR6B abgibt im Zusammenwirken mit einem zusätzlichen Eingangssignal für eine binäre 1 vom Konverter 38. Gleichzeitig wird das Signal für die binäre 1 für CR6 durch den Inverter 40 in ein Signal für eine binäre Null umgewandelt zur Außerbetriebssetzung von KR6A und damit wird der normalerweise geschlossene oder simulierte Ruhekontakt unterbrochen.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die logischen Schaltungen gemäß der Erfindung wahrheitsgetreu die Relaislogik auf einer l:l-Basis simulieren und duplizieren. Das heißt, in dem gegebenen Beispiel simuliert CR6 eine Relaisspule, welche ein vorgegebenes Zeitverzögerungsverhalten besitzt, und die Gatterschaltung KR6A im Zusammenwirken mit dem Inverter 40 simuliert einen Ruhekontakt und KR6B simuliert einen Arbeitskontakt.

Es ist wichtig zu beachten, daß der logische Zustand des Ausgangssignals von CR6 den Zustand des Relais (zugeschaltet oder abgeschaltet) darstellt und daß der Zustand dieses Ausgangssignals teilweise eine der Gatterschaltungen befähigt zur Simulierung eines Ruhekontaktes und die andere Gatterschaltung außer Funktion setzt zur Simulierung eines Arbeitskontaktes. Daher können die Gatterschaltungen KR6A und KR6B selektiv durch die Ausgangssignale von CR6 befähigt werden, so daß sie komplementäre Ausgangssignale in Form einer binären 1 und einer binären Null bei Vorliegen anderer binärer Signale 1 und Null durchlassen, wie sie

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beispielsweise von der Schaltung KR3C bzw. dem Konverter 38 geliefert werden.

Es wird Bezug genommen auf die simulierte Relaisspule CR3. Ein Ausgangsanschluß dieser Anordnung CR3 ist als ein Eingang mit jedem einer Vielzahl von zugeordneten normalerweise unterbrochenen oder simulierten Relaisarbeitskontakten KR3A, KR3B und KR3C verbunden. KR3A bis KR3C sind repräsentative Beispiele dafür, daß es möglich ist, eine unbegrenzte Zahl von simulierten Relaiskontakten an einer simulierten Relaisspule dadurch zu bilden, daß der Ausgang von CR3 parallel zu den Gatterschaltungen geschaltet wird. Aus der Beobachtung ist es leicht voraussehbar, wie irgendeine Anzahl von normalerweise geschlossenen oder simulierten Ruhekontakten auch dadurch gebildet werden könnte, daß lediglich ein Inverter, wie der Inverter 40, zwischen den Ausgangsanschluß von CR3 und einen der Eingangsanschlüsse zusätzlicher Gatterschaltungen ähnlich den Schaltungen KR3A bis KR3C eingefügt wird.

Es ist möglich, eine Vielzahl von zugeordneten simulierten Relaiskontakten in Reihe zu schalten. Dies ist in beispielhafter Form dargestellt durch die Verbindung des Ausgangsanschlusses von KR3B als einen Eingang für KR3C.

Es wird weiterhin Bezug genommen a.uf die Zeitverzögerungsschaltung TDl in Fig. 2. Diese Zeitverzögerung TDl kann aus einer bekannten Vielzahl von verschiedenen Schaltungstypen bestehen. Beispielsweise kann es eine Schaltung des Typs sein, welcher darauf eingerichtet ist, ein eingangsseitiges Befähigungssignal über einen Leiter 62 beispielsweise vom Ausgangsanschluß eines simulierten Relaiskontaktes KR2 zu erhalten und ein Wechselspannungseingangssignal von der Wechselspannungssammelleitung 12 und auf diese Weise eine Anzahl von Ereignissen auszuzählen, beispielsweise die Frequenz des Signals auf der Wechselspannungsleitung 12. Nachdem die Schaltung TDl eine vorgegebene Anzahl von Ereignissen

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ausgezählt hat, erzeugt sie ein Ausgangssignal einer binären 1. Dieses letztere Signal wird durch einen Inverter 42 in ein Signal für eine binäre Null umgeformt und einem simulierten Relaiskontakt KTDl zugeführt. Der Kontakt KTDl bildet einen Teil der Zeitverzögerung TDl und erhält auch als ein zweites Eingangssignal ein Gleichspannungssignal oder logisches Signal über den Konverter 38. Wie in Fig. 2 dargestellt, simuliert KTDl einen Relaisruhekontakt. Daher öffnet sich der simulierte Kontakt KTDl erst dann, wenn die Zeitverzögerungsschaltung TDl eine vorgegebene Anzahl von Ereignissen gezählt hat. Zu diesem Zeitpunkt setzt dann ein Signal für die binäre Null vom Inverter 42 KTDl außer Funktion und bewirkt, daß an seinem Ausgangsanschluß ein Signal für die binäre Null erzeugt und damit das Öffnen oder Unterbrechen eines Relaiskontaktes simuliert wird.

Für die vorliegende Erfindung können auch Konverterschaltungen für das Ausgangssignal verwendet werden, um die logischen Signale in Wechselspannungssignale oder in G^ichspannungssignale mit hoher Amplitude zurückzuverwandeln zur Zuführung dieser Signale in die Verfahrensanlage 11 und zur Ansteuerung verschiedener elektrischer und elektronischer Verbraucher. Dies ist beispielhaft dargestellt in Fig. 2 durch einen Konverter 44. Wenn der Konverter 44 ein Eingangssignal für eine binäre 1 von KR6A erhält, wird er befähigt zum Durchlassen des Wechselspannungssignals der Sammelleitung 12 zwecks Einschaltung der Warneinrichtung 15. In ähnlicher Welse wird ein Konverter 48 benutzt, um die Lampe für den Zustand "Motor eingeschaltet" einzuschalten, wenn er von KR6B ein Signal für die binäre 1 erhält.

Unter Bezugnahme auf die vorstehend gegebene Beschreibung wird nachstehend die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anordnung erläutert.

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Der Betrieb wird zunächst erläutert mit der Stellung "Handsteuerung" für den Schalter SWl. Der Schalter SW2 befindet sich dann in der Stellung "Aus" und der Wechselspannungsleitung 12 wird Leistung zugeführt. Hierdurch werden die verschiedenen Verhältnisse für Spannung und Signale für die Schaltungen des Systems vor dem Anfahren oder Auslösen des Verfahrens 11 eingestellt.

Danach wird der Betrieb erläutert mit der Stellung "Handsteuerung" für den Schalter SWl und der Stellung "Start" und "Lauf" für den Schalter SW2. Ein Drehzahldetektorschalter 58 bildet einen Teil des Motors 13 und wird verwendet, um die richtige Betriebsdrehzahl des Motors festzustellen. Dieser Teil der Beschreibung der Arbeitsweise enthält zunächst einen Betrieb des Motors 13 mit seiner richtigen Drehzahl. Anschließend wird die Auswirkung des Schalters 58 auf das System erläutert, wenn der Motor 13 nicht mit seiner normalen Drehzahl arbeitet.

Außerdem kann zu jedem Zeitpunkt durch einen Bedienenden ein Notstop-Schalter 56 (EMER.STOP) im Prozeß 11 verwendet werden, um den Prozeß stillzulegen. Die Beschreibung der Auswirkung dieses Schalters auf das System erfolgt nachstehend. Zuletzt wird dann noch die Arbeitsweise des Verfahrens 11 über die Steuereinheit in der Betriebsart "automatische Steuerung" beschrieben. Der Schalter SWl befindet sich dann in der Stellung "Automatik", und der Schalter SW2 in der Stellung "Lauf".

Es sei angenommen, daß der Schalter SWl in der Stellung "Handsteuerung" (Fig.l) ist und die Kontakte 1 und la geschlossen sind und sich weiterhin der Schalter SW2 in der Stellung "Aus" befindet, und die Wechselspannungsleitung 12 über die Kontakte 2d und 2e von den Eingangsanschlüssen der Konverter 30 und 32 abgetrennt ist.

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Es wird nunmehr angenommen, daß an der Wechselspannün^sammelleitung 12 über das Schließen eines nicht gezeigten Schalters Leistung zugeführt wird. Die Zuschaltung dieser Leistung bewirkt das gleichzeitige Eintreten der nachstehenden Ereignisse :

1. Die Leistung von der Wechselspannungsleitung 12 wird auf die Konverterschaltung 14 zugeschaltet und diese erzeugt eine Gleichspannung auf der Gleichspannungssammelleitung 20, welche repräsentativ ist für ein logisches Signal der binären 1.

2. Die Gleichspannungssammelleitung 20 führt einem der Eingangsanschlüsse jedes der simulierten Kontakte KRl und KR3A ein Signal für die binäre 1 zu und befähigt daher diese logischen Schaltungen teilweise.

3. Dem Eingangsanschluß des Signalkonverters 28 wird über die geschlossenen Kontakte 1 und la des Schalters SWl Wechselspannungsleistung zugeführt. Daraufhin liefert der Konverter 2« ein Ausgangssignal für die binäre 1 an den Eingangsan-

von
Schluß/CRl, betätigt damit die simulierte Spule und schließt den normalerweise unterbrochenen oder Arbeitskontakt KRl. Als ein Ergebnis erzeugt KRl ein Ausgangssignal für eine binäre 1, welches als ein Signal zur teilweisen Befähigung einef., der Eingangsanschlüsse des simulierten Arbeitskontaktes KR2 zugeführt wird. KR2 wird hierdurch außer Funktion gesetzt und erzeugt eine binäre Null als Signal zur Abschaltung als einen Eingang für KR4, da sich SW2 in der Stellung "Aus" befindet.

4. Die Wechselspannungsleistung von der Sammelleitung 12 wird dem Eingangsanschluß des Konverters 34 über den Notstopschalter 56 zugeführt. Der Konverter 34 erzeugt seinerseits ein Ausgangssignal für eine binäre 1 zur Aktivierung der simulierten Spule CR4. Vom Ausgangsanschluß von CR4 wird ein Signal

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für eine binäre 1 zur teilweisen Befähigung dem anderen Eingangsanschluß von KR4 zugeführt.

5. Die Wechselspannungsleistung von der Ssmmelleitung 12 wird einem Eingangsanschluß der Zeitverzögerung TDl zugeführt. TDl ist jedoch außer Funktion infolge des Signals für eine binäre Null, welches seinem anderen Eingangsanschluß von KR2 zugeführt wird.

6. Die Konverter 44 und 48 erhalten beide von der Sammelleitung 12 Wechselspannungsleistung. Zu diesem Zeitpunkt sind jedoch beide Konverter außer Funktion gesetzt, da ihnen Signale für die binäre Null von KR6A und KR6B zugeführt werden.

7. Wie bereits vorstehend unter 3. erwähnt, ist KR4 außer Funktion und liefert daher ein Abschaltsignal für eine binäre Null über den Leiter IS zum Konverter 16. Wenn der Konverter außer Funktion gesetzt ist, wird die Wechselspannungsleistung der Sammelleitung 12 daran gehindert, durch den Konverter hindurch zu einer Relaisspule 52 für das Starten des Motors in einer Motorstarterschaltung 54 zu fließen. Mit abgeschalteter Relaisspule 52 befinden sich die zugeordneten Kontakte SA und SB in unterbrochenem oder geöffnetem Zustand gemäß der Darstellung in Fig, 1. Es wird daher keine Wechselspannungsleistung dem Motor 13 und der geschalteten Wechselspannungssammelleitung 22 zugeführt.

Es wird nunmehr Bezug genommen auf den Schalter SW2. Dieser wird verwendet zum Starten des Motors 13 und des Verfahrens 11. Der Schalter SW2 arbeitet in ähnlicher Weise wie die automatischen, durch Feder zurückgeführten Zündschalter, die bei Automobilen verwendet werden. Das heißt, SW2 wird normalerweise kurzzeitig von der Ausstellung in die Startstellung durchgeschaltet und dann freigegeben und läuft durch Federwirkung dann automatisch in die Stellung "Lauf" zurück.

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Zum Starten des Motors 13 wird der Schalter SW2 kurzzeitig in die Startstellung gegeben. Die Kontakte 2, 2a, 2d und 2b, 2c und 2e schließen sich und führen Leistung von der Sammelleitung 12 zu den Konvertern 30 und 32. Diese geben ihrerseits ein Signal für eine binäre 1 an die Eingpngsanschlüsse von CR2 bzw. CR3. Nach einer vorgegebenen Zeitverzögerung führt der Ausgangsanschluß von CR2 ein Signal für eine binäre 1 an den anderen Eingangsanschluß von KR2, befähigt diese Schaltung und schließt den simulierten Kontakt zur Zuführung eines Signals für eine binäre 1 als Befähigungs- oder Zuschaltsignal zu einem der Eingangsanschlüsse jeder der Schaltungen KR4, KR3C, dem Zeitverzögerungszähler TDl und dem Eingangsanschluß von CR6.

KR4 ist jetzt befähigt zur Zuführung eines Signals für eine binäre 1 zum Konverter 16 über den Leiter 18. Der Konverter 16 läßt jetzt den Einschaltstrom von der Sammelleitung 12 durch zur Magnetspule 52 des Starters. Die Magnetspule 52 wird zugeschaltet, schließt die Kontakte SA und SB und legt Leistung an die Sammelleitung 22 und den Motor 13, wodurch der letztere gestartet wird.

Nach einer vorgegebenen Zeitverzögerung erzeugt CR3 ebenfalls ein Signal für eine binäre 1. Dieses wird einem der Eingangsanschlüsse jeder der zugeordneten simulierten Kontakte KR3A, KR3B und KR3C zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt werden KR3A und KR3C befähigt. Als Ergebnis gibt KR3A ein Signal für eine binäre 1 über einen Leiter 66 auf einen Eingangsanschluß von KR7. KR3C gibt ein Signal für eine binäre 1 auf KR6A und CR7 über einen Leiter 68.

Es wird nunmehr Bezug genommen auf das simulierte Relais CR7, KR7. Dieses ist ein Verriegelungsrelais oder eine Erinnerungsschaltung zur Speicherung der Tatsache oder des Datums, daß der Motor 13 zugeschaltet ist. Das jetzt zum Eingangsanschluß von CR7 von KR3C zugeführte Signal für die binäre 1 bewirkt die Erzeugung eines Ausgangssignals für eine binäre 1 durch CR7. Das Ausgangssignal von CR7 wird als ein Eingangssignal KR7 zugeführt und dieses

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"Relais" ist jetzt befähigt, da an seinem anderen Eingangsanschluß von KR3A ein Signal für eine binäre 1 vorhanden ist. Wenn KR7 befähigt ist, hält das Signal für die binäre 1 von seinem Ausgangsanschluß die simulierte Spule CR7 eingeschaltet und hält damit das simulierte Relais CR7, KR7 in dem verriegelten Zustand. Das Signal für die binäre 1 von KR7 wird nunmehr über den Leiter 68 einem Eingangsanschluß von KR6A zugeführt; damit wird ein teilweises Befähigungssignal auf dem einen Eingang für KR6Ĺ aufrechterhalten für den Fall, daß KR3C zu irgendeinem späteren Zeitpunkt außer Funktion gesetzt oder abgeschaltet wird.

Da jetzt die geschaltete Wechselspannungsleitung 22 stromführend ist, wird dem Konverter 38 Leistung zugeführt und dieser gibt ein Signal für eine binäre 1 an einen der Eingangsanschlüsse jedes der simulierten Kontakte KR6B, KTDl und KR5.

Es wird nunmehr erneut Bezug genommen auf den Ausgangsanschluß von KR2. Dieser gibt ein Befähigungssignal für eine binäre 1 über den Leiter 62 an TDl. TDl ist nunmehr befähigt und eingeschaltet und zählt die Frequenz des Wechselspannungssignals auf der Sammelleitung 12.

CR6 erhält ebenfalls das Signal für die binäre 1 auf dem Leiter und spricht darauf an durch Zuführung eines Signals für eine binäre 1 zu einem der Eingangsanschlüsse von KR6B. Der normalerweise unterbrochene oder simulierte Arbeitskontakt KR6B wird jetzt geschlossen und gibt ein Befähigungssignal für eine binäre 1 ab als einen Eingang zum Konverter 48. Der Konverter 48 läßt das Wechselspannungssignal von der Sammelleitung 12 zu der Lampe 50 durch, welche den Zustand "Motor eingeschaltet" anzeigt. Die Lampe wird damit eingeschaltet und zeigt dem Bedienenden für das Verfahren an, daß dem Motor 13 Leistung zugeführt wird.

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Wie bereits zuvor aufgezeigt, simuliert KTDl einen normalerweise geschlor:' .'or Ruhekontakt. Daher wird KTDl jetzt befähigt und erzew,,. ·.-> Signal für eine binäre 1 auf einem Leiter 60 als einen Eingang für KR3B. Da CR3 ein Signal für eine binäre 1 erzeug-t, wird KR3B befähigt oder eingeschaltet. Es ist zu beachten, daß die Ausgangsanschlüsse von KR3B und KR2 an einem Verbindungspunkt 64 miteinander verbunden sind und daher das Ausgangssignal von KR3B auch einem Eingangsanschluß von KR4, dem Befähigungseingangsanschluß von TDl und dem Eingangsanschluß von CR6 zugeführt wird. Der Zweck für diese Anschlußverbindung wird nachstehend wie folgt erläutert:

Wenn die Lampe 50 für den Zustand "Motor eingeschaltet" aufleuchtet, ist es dem Bedienenden freigestellt, den Schalter SW2 freizugeben und er.gestattet dadurch, daß der Schalter von der Stellung "Start" durch Federwirkung in die Stellung "Lauf" zurückgeführt wird. Wenn der Schalter SW2 in die Stellung "Lauf" zurückkehrt, öffnet sich sein Kontakt 2 und nimmt das Wechselspannungssignal vom Eingang des Konverters 30 weg. Als Ergebnis wird ein Abschaltsignal für eine binäre Null über die zugeordnete simulierte Spule CR2 dem Eingang von KR2 zugeführt. Gleichzeitig bleiben jedoch die Kontakte 2b, 2e und 2e von SW2 geschlossen. Das Relais CR3 kann daher weiterhin ein Ausgangssignal für eine binäre 1 erzeugen und KR3A bis KR3C in dem befähigten Zustand halten. Zu diesem Zeitpunkt ist es bedeutungsvoll zu beachten, daß KR2 abgeschaltet ist. Die Anwesenheit eines Signals für eine binäre 1 an dem Ausgangsanschluß von KR3B hält jedoch weiterhin CR6 zugeschaltet, um die Lampe 50 über KR6B und den Konverter 48 eingeschaltet zu halten. Ebenso wird TDl weiterhin im eingeschalteten oder befähigten Zustand gehalten und ebenso auch KR4, und hierdurch ist es möglich, daß der Motor 13 weiterhin laufen kann.

Es wird nunmehr Bezug genommen auf einen normalerweise unterbrochenen Drehzahldetektorschalter 58, welcher einen Teil des Motors

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bildet. Der Schalter 58 kann irgendeine der verschiedenen Arten von Drehzahldetelctorschaltern sein, beispielsweise ein Schalter des Zentrifugaltyps. Es sei angenommen, daß der Motor 13 seine richtige Betriebsdrehzahl innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums nach der Zuführung von Leistung erreicht. Der Schalter 58 schließt daher und führt Wechselspannungsleistung dem Eingangsanschluß des Konverters 36 zu. Der Konverter 36 spricht daraufhin an und gibt ein Signal für eine binäre 1 an CR5. Diese Schaltung wiederum gibt ein Befähigungseingangssignal für eine binäre 1 nach einer vorgegebenen Zeitverzögerung an KR? und dadurch wird bewirkt, daß am Ausgang ein Signal für eine binäre 1 erzeugt wird.

Es wird nunmehr Bezug genommen auf die Schaltung TDl, welche weiterhin die Frequenz auf der Wechselspannung der Sammelleitung zählt. Wie bereits erwähnt, gibt die Schaltung TDl ein Signal für e- inäre Null solange auf den Inverter 42, bis TDl eine vorgep'.ifiie Anzahl von Ereignissen ausgezählt hat. Wenn diese vorgegebene Anzahl von Ereignissen ausgezählt worden ist, erzeugt TDl ein Ausgangssignal für eine binäre 1 und dieses wird über den Inverter 42 in ein Signal für eine binäre Null umgewandelt. Das Signal für die binäre Null vom Inverter 42 dient zur Abschaltung von KTDl. Das Signal für die binäre 1 auf dem Leiter wechselt jedoch nicht, da zu diesem Zeitpunkt KR5 befähigt ist. Als Ergebnis bleibt KR3B weiterhin eingeschaltet und gibt ein Befähigungssignal für eine binäre 1 auf KR4 und CR6 und hält damit den Motor 13 und die Lampe 50 eingeschaltet.

Es sei nunmehr angenommen, daß der Motor 13 seine richtige Betriebsgeschwindigkeit nicht in einem vorgegebenen Zeitraum erreicht hat und daß der Bedienende den Schalter SW2 freigegeben hat und dieser durch Federwirkung von der Stellung "Start" in die Stellung "Lauf" zurückgeführt worden ist. Als Ergebnis bleibt der Drehzahldetektorschalter 58 unterbrochen und trennt das Wech-

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selsppnnungssignal auf der Sammelleitung 12 vom Konverter 36 ab. Der Konverter 36 erzeugt daher ein Signal für eine binäre Null und diese wird über CR5 zu einem Eingangsanschluß von KR5 zur Abschaltung dieser Schaltung geleitet. Wie bereits erläutert, erzeugt nach dem Auszählen einer vorgegebenen Anzahl von Ereignissen TDl ein Signal für eine binäre 1 und bewirkt, daß der Inverter 42 ein Abschaltsignal für eine binäre Null an KTDl abgibt. Als Ergebnis.werden KR5 und KTDl beide abgeschaltet, und es wird ein Signal für eine binäre Null auf dem Leiter 60 erzeugt. Das Signal für die binäre Null auf dem Leiter 60 schaltet KR3B ab. KR3B erzeugt seinerseits ein Ausgangssignal für eine binäre Null zur Abschaltung von KR4 und KR3C und CR6.

KR4 spricht auf das Signal für die binäre Null von KR3B dadurch an, daß es ein Ausgangssignal für eine binäre Null auf dem Leiter 18 erzeugt, den Konverter 16 abschaltet und die Wechselspannungsleistung von der Startspule 52 wegnimmt. Als Ergebnis werden die Kontakte SA und SB unterbrochen, nehmen die Leistung von der Sammelleitung 22 weg und schalten den Motor 13 ab. Das Signal für die binäre Null bewirkt, daß SR6 ein Signal für die binäre Nu]I dem Inverter 40 und KR6B zuführt, die letztere Schaltung außer Funktion setzt und über den Konverter 48 die Lampe abschaltet. Der Inverter 40 führt nun ein Signal für die binäre einem der Eingpngsanschlüsse von KR6A zu. KR6A erhält jedoch auch ein Eingangssignal für eine binäre 1 von dem simulierten Kontakt KR7. Als Ergebnis hiervon erzeugt KR6A ein Ausgangssignal für eine binäre 1, welches als eingangsseitiges Signal dem Konverter 44 zugeführt wird, der daraufhin das Wechselspannungssignal von der Sammelleitung durchläßt zur Betätigung der Warneinrichtung 15.

Wc... .lotor 13 während einiger Zeit gelaufen ist. und aus irgendeinem Grunde, beispielsweise infolge einer überlast, die Drehzahl des Motors unter den Normalwert absinkt, öffnet sich der

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Schalter 58. Wenn sich der Schalter 58 öffnet, werden der Motor 13 und die Lampe 50 abgeschaltet und die Warneinrichtung 15 wird in der gleichen Weise wie gerade beschrieben eingeschaltet, d.h., wenn der Motor 13 nicht bei seiner ersten Zuschaltung die Betriebsdrehzahl erreicht.

Die Arbeitsweise des Systems wird nachstehend erörtert, wobei der Motor 13 mit der richtigen Drehzahl läuft und sich die Schalter SWl bzw. SW2 in den Stellungen "Handsteuerung" bzw. "Lauf" befinden und gleichzeitig der Notstopschalter 56 entweder niedergedrückt oder unterbrochen ist.

Wie bereits in Fig. 1 gezeigt, wird das Wechselspannungssignal von der Sammelleitung 12 dem Konverter 34 über den Schalter 56 zugeführt. Wenn der Schalter 56 gedrückt wird, wird das Wechselspannungssignal vom Eingang des Konverters 34 weggenommen. Als Ergebnis wird ein Signal für eine binäre Null CR4 zugeführt und bewirkt, daß diese letztere Schaltung ein Signal für eine binäre Null als einen Eingang für KR4 erzeugt. KR4 wird daher außer Funktion gesetzt und erzeugt ein Abschaltsignal für eine binäre Null über den Leiter 18 für den Eingang des Konverters 16. Daraufhin nimmt der Konverter 16 das Wechselspannungssignal von der Startspule 52 weg, es wird eine Unterbrechung der Kontakte SA und SB bewirkt, der Motor 13 wird abgeschaltet und die Wechselspannungsleistung wird von der Sammelleitung 22 weggenommen.

Das Wegnehmen der Wechselspannungsleistung von der Sammelleitung 22 bewirkt, daß das Ausgangssignal des Konverters 38 einen Zustand für die binäre Null einnimmt und KR6B abschaltet. KR6B erzeugt seinerseits ein Ausgangssignal für eine binäre Null zum Abschalten des Konverters 48 und zum Auslöschen der Lampe 50 für den Betriebszustand "Motor eingeschaltet". Ebenso wird das Signal für die binäre Null vom Konverter 38 den simulierten Relaiskontakten KR5 und KTDl zugeführt und schaltet diese ab. Ein Ausgangs-

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signal für eine binäre Null wird daher von KR5 und KTDl auf dem Leiter 60 zur Abschaltung von KR3B erzeugt. KR3B. erzeugt seinerseits ein Abschaltsignal für eine binäre Null an KR3C.

Es sei zunächst der Ausgangsanschluß von KR3B betrachtet. Es ist zu bemerken, daß dieser nunmehr ein vollständiges Abschaltsignal an KR4 liefert und damit verhindert, daß der Motor 13 erneut starten kann, wenn man den Notstopschalter 56 wieder in den geschlossenen Zustand zurückgehen läßt. KR3B gibt auch ein Abschaltsignal für eine binäre Null an TDl und bereitet damit diese Schaltung darauf vor, bei einem nachfolgenden Startzyklus die Ereignisse auszuzählen. Die simulierte Relaisspule CR6 wird ebenfalls durch das Signal für die·binäre Null von KR3B abgeschaltet und führt ein Einschaltsignal für die binäre 1 über den Inverter 40 an KR6A. Daraufhin erzeugt KR6A ein Ausgangssignal für eine binäre 1 zur Befähigung des Konverters 44, welcher das Wechselspannungssignal zum Einschalten der Warneinrichtung 15 durchläßt.

Es wird nunmehr auf den Schalter SWl der Fig. 1 Bezug genommen. Das Wechselspannungssignal wird den Kontakten Ib und Ie von SWl über die durchgeschaltete Wechselspannungsleitung 22 zugeführt. Wenn sich der Schalter SWl in der Stellung "Automatik" befindet, ist der Kontakt Ic unterbrochen und die Kontakte Id und Ie sind geschlossen und legen das Wechselspannungssignal an einen Konverter Wenn sieh der Schalter SWl in der Stellung "Handsteuerung" befindet ist der Kontakt Id unterbrochen und die Wechselspannungsleistung wird einem Konverter 26 über die geschlossenen in Reihe miteinander verbundenen Kontakte Ib und Ic zugeführt.

In der Stellung "Automatikbetrieb" des Schalters SWl wird vom Ausgang des Konverters 24 ein Signal für eine binäre 1 auf eine Verzögerungsschaltung CRAU gegeben (simulierte Spule, automatisches Relais), welche ihrerseits ein Signal für eine binäre 1 an einen logischen Block abgibt, welcher mit "Automatiklogik" bezeichnet ist.

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Wenn der Schalter SWl in die Schaltstellung "Handbetrieb" gebracht wird, gibt der Konverter 26 ein Signal für eine binäre 1 an eine Verzögerung CRMN (simulierte Spule, Handbetrieb-Relais), welche ein Signal für eine binäre 1 an einen logischen Block abgibt, der mit "Handbetrieb-Logik" bezeichnet ist.

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Zusätzlich hierzu erhält gemäß Fig. 1 der Block "Automatiklogik" Signale aus dem Verfahren über ein Vielleiter-Signaleingangskabel. Der Block "Handbetrieblogik" erhält in ähnlicher Weise Signale aus dem Verfahren und vom Bedienenden über ein Vielleiter-Signaleingangskabel. Diese Logikblöcke für Automatik und Handbetrieb liefern selektiv Ausgangssignale zur Steuerung des Verfahrens im Automatik- oder Handsteuerungsbetrieb gemäß der Stellung des Schalters SWl.

Die dargestellten Blöcke für Automatik- und Handbetriebssteuerung zeigen,wie eine Steuereinheit 10 in ein System zur Steuerung eines Verfahrens eingefügt werden kann.

Es ist leicht ersichtlich aus der vorhergehenden Beschreibung der Erfindung, wie die Schaltungen der Steuereinheit 10 in den Blökken "Automatikbetrieb" und "Handsteuerbetrieb" in verschiedenartigsten Formen miteinander verschaltet werden können, um die Fähigkeit der Steuereinheit dadurch auszuweiten, daß eine zusätzliche simulierte Relaislogik gebildet wird zur Erzeugung von Signalen zur Steuerung eines Verfahrens bei Vorhandensein der verschiedenartigsten aus dem Verfahren selbst zugeführten Signale .

Es wird auf die Fig. 1 Bezug genommen, in welcher der Ausgangsanschluß von KR3B mit einem Ereigniszähler 17 verbunden ist. Der Ereigniszähler 17 kann für viele Zwecke verwendet werden; in der dargestellten Form registriert er eine Zahl, welche repräsentativ ist für die Zahl der .Startvorgänge am Motor 13 oder für die Zahl der Zuschaltungen der Spule 52 zum Starten des Motors. Diese Zahl kann von einem Bedienenden oder Wartungsmann beispielsweise als Anzeige dafür verwendet werden, daß eine vorbeugende Wartung am Motor oder an der Startspule in vorgegebenen Zeitintervallen ausgeführt werden muß. Es ist jedoch ersichtlich, daß dos Ausgangssignal von KR3B verwendet werden kann, um eine Aktivierung einer Anzahl von Ereignissen zu bewirken, welche in dem Prozeß selbst

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stattfinden. Beispielsweise kann es verwendet werden, um irgendeine Magnetspule in dem Prozeß oder Verfahren selbst zu aktivieren oder zuzuschalten und dadurch zu bewirken, daß irgendein Ereignis in dem Prozeß im Sinne eines Anfahrens oder Steuerns der
Ausrüstung erfolgt.

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Claims (6)

Pa tent a nsprüche

1. Verfahren zur Simulierung von logischen ReIa issystejnen unter Verwendung von logischen Festkörperschaltungen mit Signalfluß in einer einzigen Richtung, wobei diese Schaltungen Relaisspulen und Kontakte auf einer l:l-Basis unmittelbar ersetzen und simulieren, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

es wird ein verzögertes Signal zur Simulierung des Einschaltvorganges einer Relaisspule erzeugt, wenn an einer Verzögerungsschaltung ein erstes Signal zugeführt wird, es werden zweite und dritte Signale erzeugt und ersten und zweiten Gatterschaltungen im Zusammenwirken mit dem verzögerten Signal zugeführt, es werden von diesen ersten und zweiten Gatterschaltungen komplementäre Ausgangssignale als Simulation des Betriebs von Relaiskontakten erzeugt und diese komplementären Ausgangssignale werden in Kaskade zusätzlichen Verzögerungsschaltungen und weiteren ersten und zweiten Gatterschaltungen zugeführt zur Erzeugung weiterer Signale zur Simulation des Betriebs von Relaisspulen bzw. Kontakten.

2. Festkörper-Logikschaltungen, welche jeweils auf eine Vielzahl von zugeführten Signalen zur selektiven Erzeugung anderer Signale ansprechend sind zur Simulation von Relaisspulen und Kontakten in Festkörper-Logiksystemen durch Kaskadeanordnung dieser logischen Schaltungen, dadurch gekennzeichnet ; daß sie umfaßt:

erste und zweite logische Schaltungen zur Nachbildung der Arbeitsweise eines Relais, wobei jede dieser logischen Schaltungen eine Verzögerungsschaltung in Nachahmung einer Relaisspule enthält zur Erzeugung eines verzögerten Ausgangssignals

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bei Vorhandensein eines ersten zugeführten Signals, eine Gatterschaltung in Nachbildung eines Relaiskontaktes mit ersten und zweiten Eingangsanschlüssen und einem Ausgangsanschluß, eine erste Verbindungseinrichtung zur Verbindung des verzögerten AusgangssignpIs der Verzögerungsschaltung mit demersten Eingangsanschluß der Gatterschaltung, eine dritte Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines weiteren Signals mit dem zweiten Eingpngsanschluß der Gatterschaltung der ersten LogikschPltung und zur Erzeugung eines der anderen Signale am Ausgnngsanschluß dieser letzteren Logikschaltung bei Vorhandensein des verzögerten Ausgangssignals der Verzögerungsschaltung der ersten Logikschaltung und des zusätzlichen Signals, sowie eine zweite Verbindungseinrichtung zur Verbindung des Ausgangsanschlusses der Gatterschaltung der ersten logischen Schaltung mit dem zweiten Eingangsanschluß der Gatterschaltung der zweiten logischen Schaltung zur Erzeugung eines weiteren anderen Signals am Ausgangsanschluß dieser letzteren Gatterschaltung bei Vorhandensein des verzögerten Ausgangssignals von der Verzögerungsschaltung der zweiten logischen Schaltung und eines der anderen Signale.

3. Festkörper-Logikschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Gatterschaltung eine Vielzahl von Paaren von UND-Gattern enthält, wobei jedes Paar einer der Verzögerungsschaltungen zugeordnet und jede·»-; UND-Gatter einen Relaiskontakt nachbildend ist und erste und zwei-

^ingangsanschlüsse und einen Ausgangsanschluß zur Erzeugung eines der anderen Signale aufweist, wobei eine erste Verbindungseinrichtung zur Verbindung des verzögerten Ausgangssignals der ersten Verzögerungsschaltung mit dem ersten Eingangsanschluß eines UND-Gatters eines zugeordneten Paars vorhanden ist und weiterhin Einrichtungen einschließlich eines Inverters zur Verbindung des Ausgangsanschlusses jeder der

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Verzögerungsschaltungen mit dem ersten Eingangsanschluß des anderen UND-Gatters eines zugeordneten Paars vorgesehen sind, sowie eine zweite Verbindungseinrichtung zur Verbindung des Ausgangsanschlusses jedes einer Vielzahl von Paaren weiterer UND-Gatter mit dem zweiten Eingangsanschluß eines entsprechenden UND-Gatters jeder dieser Vielzahl von Paaren von UND-Gattern und eine dritte Verbindungseinrichtung vorgesehen ist zur Verbindung des Ausgangsanschlusses jedes UND-Gatters dieser Vielzahl von Pasren von UND-Gattern in Kaskade mit dem ersten Eingangsanschluß anderer dieser Vielzahl von Paaren von UND-Gattern zur Erzeugung weiterer simulierter Relaiskontakte.

4. Festkörper-Logikschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Logikschaltung eine erste Verzögerungsschaltung als Nachbildung einer Relaisspule ergibt, welche auf ein erstes zugeführtes Signal entsprechend einer Anzahl von zu zählenden Ereignissen anspricht unter Erzeugung eines ersten verzögerten Ausgangssignals nach einer vorgegebenen Anzahl der gezählten Ereignisse, eine erste Gatterschaltung als Nachbildung eines normalerweise geschlossenen Relaiskontaktes mit einem ersten Eingangsanschluß zur Zuführung des ersten verzögerten Ausgangssignals und einem zweiten Eingangsanschluß zur Aufnahme eines zweiten zugeführten Signals ausgestattet ist, wobei die erste Gatterschaltung auf das erste verzögerte Ausgangssignal und das zweite zugeführte Signal ansprechend ist mit Erzeugung eines der anderen Signale als Nachbildung eines unterbrochenen oder geöffneten Relaiskontaktes an einem Ausgangsanschluß nach Vorliegen der vorgegebenen Anzahl gezählter Ereignisse und eine zweite logische Schaltung vorhanden ist und eine zweite Verzögerungsschaltung als Nachbildung einer Relaisspule enthält, welche auf ein drittes der zugeführten Signale, das repräsentativ

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ist für einen erfaßten Betriebszustand, anspricht zur Erzeugung eines zweiten verzögerten Ausgangssignals zu einem vorgegebenen Zeitpunkt nach der Zuführung des dritten Signals, und weiterhin eine zweite Gatterschaltung eine Nachbildung eines normalerweise unterbrochenen oder Arbeitskontaktes eines Relais darstellt und einen ersten Eingangsanschluß zur Aufnahme des zweiten verzögerten Ausgangssignals und einen zweiten Eingangsanschluß zur Aufnahme des zweiten der zugeführten Signale besitzt, wobei diese zweite Gatterschaltung auf das zweite verzögerte Ausgangssignal und auf das zweite zugeführte Signal ansprechend ist unter Erzeugung eines der anderen Signale in Nachbildung eines geschlossenen Relaiskontaktes an einem Ausgangsanschluß zu dem vorgegebenen Zeitpunkt, und weiterhin Verbindungseinrichtungen zur Verbindung der Ausgangsanschlüsse der ersten und zweiten Gatterschaltungen vorgesehen sind, wodurch die anderen Signale von den Ausgangsanschlüssen der ernsten und zweiten Gatterschaltung ein gemeinsames Endsignal auf dieser Verbindungseinrichtung darstellen und eine vorgegebene zeitliche Beziehung zwischen dem ersten und zweiten verzögerten Ausgangssignal wiedergeben.

5. Festkörper-Relaislogiksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die logischen Schaltungen als Nachbildungen von Relaisspulen und Kontakten untereinander verbunden sind zum Aufbau eines Systems zur statischen Überwachung von Hochspannungs- und Niederspannungseingangssignalen und zur Erzeugung von Ausgangssignalen in Sequenz bei Vorhandensein der Eingangssignale und weiterhin eine Einrichtung enthalten ist, welche jeder der ersten.und zweiten Gatter· schaltungen zugeordnet ist zur Verbindung eines ausgewählten ausgangsseitigen Niederspannungssignals mit den zweiten Eingangsanschlüssen derselben, und zusätzlich Einrichtungen zur Verbindung des Ausgangsanschlusses von ausgewählten ersten und

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zweiten Gatterschaltungen ausgewählter Logikschaltungen mit der Verzögerungsschaltung und mit den ersten und zweiten Gatterschaltungen von weiteren dieser Vielzahl von Logikschaltungen vorhanden sind zur Bildung weiterer nachgebildeter Relaisspulen bzw. Kontakte.

6. Festkörper-Relaislogiksystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß es weiterhin eine Vielzahl von Konverterschaltungen zur Umwandlung einer niedrigen Spannung auf eine hohe Spannung besitzt, durch die jeweils bei Vorhandensein des Ausgangssignals von einer entsprechenden ersten und zweiten Gatterschaltung der Vielzahl von logischen Schaltungen ein ausgangsseitiges Hochspannungssignal erzeugbar ist.

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