DE2366014A1 - Datenuebertragungsanlage - Google Patents

Description

SRr·;γ κ;^; ■=

■JOHNSON SERVICE COMPANY 507 East Michigan Street Milwaukee, Wi scon sin 532Q-J U.-S. A«

Datenübertragungsanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eineDatenübertragungsanlage, bei der mehrere entfernte Stationen über eine Ringübertragungsstrecke mit einer zentralen Steuerstation verbunden sind, die einen Generator für ein Rahmencodesignal hat, mit dem eine kontinuierliche Folge von zeitlich voneinander getrennten, zeitlich beabstandeten Datenrahmen erzeugbar ist, wobei jede der entfernten Stationen eine Vielzahl bitcodierter Signale empfängt, diese an eine nachfolgende Station senden kann und· mehrere Verbraucher aufweist, die in als Punktmodule bezeichnete funktioneile Gruppen unterteilt sind.

Eine solche Datenübertragungsanlage wird z.B. zur überwachung und Steuerung von ümweltbedingungen benutzt. Derartige Datenübertragungsanlagen wurden mit fest miteinander verdrahteten Systemen entwickelt, von denen einige die verschiedenen Steuerungen im Multiplexbetrieb vornehmen, wie dieses z.B. in den

709818/03 9 3

ßcnkkonieti: H. Aufhäuser, München173533 · Deutsche Bon^München 16/25078 · PosUchodtkonto Münd'.en 46212

^. 23660 U

US-PS- 3 300 759 und 3 396 379 beschrieben ist. Es wurden auch Computer-Abtastsysteme entwickelt j um eine mit hoher Geschwindigkeit vorgenommene periodische Abtastung verschiedener Eingangssignale vorzunehmen. Die US-PS 3 369 904- zeigt eine modernere Datenübertragungsanlage,. bei der ein zentraler Computer eine Folge von codierten Übertragungsdaten mit zeitlichen Lücken erzeugt, die seriell an entfernte Stationen gegeben werden. Derartige Systeme wurden jedoch bisher nicht derart ausgebildet, daß mit ihnen eine allgemeine Datenübertragung vorgenommen werden konnte, wie sie für die kontinuierliche Überwachung und Steuerung von Umweltsystemezi erforderlich ist, die elektrische Signaleinrichtungen, wie A:ialoggeräte, Schalteranordnungen sowie Ein- und Abschalteinrichtungen mit Schalterstellungen und Betriebszustände überwachenden Einrichtungen u.dgl. umfassen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Da-feenübertragungsanlage zu schaffen, mit der in einfacher Ve ice und ohne aufwendige Synchronisationseinrichtungen eine Vielzahl entfernter Stationen zu überwachen und zu steuern ist,

Bei einer Datenübertragungsanlage der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an jeder entfernten Station eine auf die Bits eines jeden Rahmens ansprechende Rahmenverarbeitungseinrichtung vorgesehen ist, daß jeder der Rahmen mindestens drei Datenworte hat, die ein Anfangsrahmenszustandsund Adressenwort mit Bits für den Anfangsrahraenzustand und Bits für nachfolgende Stationsadressen, ein zweites mehrere Bit aufweisendes Datenwort mit Quittungsbits und darauffolgenden Bits für mehrere Punktmoduladressen zur Auswahl von entfernten Überwachungseinrichtungen und ein drittes, mehrere Bits aufweisendes Datenwort mit mehreren Befehlsbits und Operationsdatenbits zur Ausführung ausgewählter Operationen

7 0 9818/0393

-J-

der Verbraucher innerhalb eines Punktmoduls umfassen.

Die erfindungsgemäße Datenübertragungsanlage ist also eine Anlage mit serieller Datenübertragung, die einen programmierten Computer zur Erzeugung und Übertragung von allgemeinen Daten benutzt, um zugeordnete Endstellen zu betätigen. Der Computer zur Durchführung einer Folge von in ihm gespeicherten Befehlen und zur Modifizierung dieser Befehle, wie es durch diese Befehle angegeben ist, ist Teil einer Steuerstelle für die Übertragungsschleife, die in Reihe über ein Kabel mit einer Vielzahl von in der Übertragungsschleife liegenden entfernten Stationen verbunden ist. Die letzteren umfassen die gesteuerten Verbraucher und verschiedene EingangsAusgangs- Einrichtungen, die den Empfang und die Übertragung von Informationen, an die und von der .Übertragungsschleife ermöglichen. Die Steuerstelle für die Übertragungsschleife erzeugt zeitlich beabstandete Signalrahmen_s die keine Start- und Stoppsignale und auch keine zeitliche Synchronisation erfordern, und die codierte Information von den entfernten Stationen empfängt oder an diese sendet. Die entfernten Stationen können hinsichtlich ihrer Peripheriegeräte vergrößert oder verkleinert werden, wie dieses innerhalb der Grenzen des Systems möglich ist.

Im einzelnen erzeugt die Steuerstelle die Nachrichten- oder Informationsrahmen als eine Rahmenfolge,- wobei jeder zeitlich gegenüber nachfolgenden Rahmen beabstandet ist» Jeder Rahmen weist eine Vielzahl von seriellen Informationsbits auf, wobei Bitfreie Perioden zwischen den Rahmen liegen. Die Bits innerhalb eines jeden Rahmens sind funktionell zu Gruppen zusammengefaßt, um mindestens eine Adressengruppe oder -wort, eine Befehlsgruppe oder -wort und eine Datengruppe und Stationszustandsgruppe oder -wort umfaßt. Nach einem Merkmal der Erfindung ist eine entfernte Station mit

709818/0393

einem oder mehreren funktioneilen Punktmodulen versehen, mit denen gleichartige Geräte und Ansprecheinrichtungen, wie Einrichtungen zur überwachung von Schalterstellungen, zur Start-Stop-Steuerung u.dgl. mit der Übertragungsschleife untei· Steuerung einer Datenrahmenverarbeitungseinrichtung oder Prozeßlogik zu koppeln. Die Datenübertragung mit den Punktmodulen wird mit einem die Datenrahmen verarbeitenden logischen Modul durchgeführt, der mit einer gemeinsamen Strangleitung verbunden ist, wobei die Datenrahmen eine Punktadressengruppe oder -wort haben, die einem ersten Statiönsadressenwort folgt. Die Punktmodule sind entsprechend eines weiteren Merkmals der Erfindung verdrahtet, um eine Berechtigungsrangfolge bei der Behandlung von Anforderungen der verschiedenen Punktmodule festzulegen.

Entsprechend eines besonderen Merkmals der Erfindung codieren drei aufeinanderfolgende Anfangsbits des ersten Worts die Rahmen als einen allgemeinen, einer bestimmten oder aber gemeinsamen Stationen zugeordneten Rahmen. Die folgenden Bits geben die Stationsadresse an. Jede entfernte Station kann mit Hilfe der ersten Rahmenart axi der Datenübertragung teilnehmen. Hur eine adressierte Station kann dieses jedoch mit der zweiten Rahmenart . Die dritte Rahmenart überträgt einen allgemeinen Befehl und/oder Daten an alle entfernten Stationen.

Das zweite wort weist Anfangs-Stationsquittungsbits zur Bestätigung eines adressierten Rahmens.oder zur Bestätigung des Ausfüllens eines zur Verfügung stehenden Rahmens mit nachfolgenden Bits, die die Punktmoduladresse angeben, auf.

Das dritte Wort des Rahmens hat Anfangs-Befehlsbits, die zur Unterrichtung der Steuerstelle für die Übertragungsschleife über einen Fehler benutzt werden, um auf einen geeigneten Rahmen anzusprechen. Das dritte Wort weist auch

70-9"8-i8/0 3 93

Zustandsbits zur Erfassung der Betriebszustände einer entfernten Station auf, wie eines Paritätsfehlers,, der Ausfall einer örtlichen Speisequelle und einer Anforderung für einen Rahmen. Die Anforderung eines Punktmodules wird nur durch Betätigung einer Unterbrecher einrichtung durch einen entsprechenden Befehl aufweisenden Rahmen beseitigt. Alle Unterbrechereinrichtungen für die Punktmodule werden nur bei Empfang eines besonderen Rahmens ausgelöst, der einen Befehl zum Auslösen hat und der von der Steuerstelle nur dann erzeugt wird, wenn ein fehlerfreier Rahmen empfangen wird. Der Punktmodul füllt damit einen weiteren erhältlichen Rahmen aus, um eine geeignete Datenübertragung zu bewirken.

Jede entfernte Station hat ein eine Spannung überwachendes System, um diese entfernte Station zu überbrücken, wenn eine Örtliche, für die Datenübertragung erforderliche Speisequelle ausfällt. Die entfernten Stationen weisen überwachungseinrichtungen auf, die das Intervall zwischen den Rahmen prüfen und kontinuierlich Rahmen mit einer einzigen Adresse erzeugen, die die Steuerstelle als eine Unterbrechung in der Übertragungsschleife erfaßt.

Die Adressen-Wahleinrichtung und die verschiedenen Verriegelungssteuereinrichtungen sind so ausgebildet, daß die Steuerstelle beim Betrieb der Übertragungsschleife auftretende Probleme erkennt und feststellt. Ein sich durch Rauschen od.dgl. ergebender Paritätsfehler kann infolge des im Computer gespeicherten Programms zum Zurückweisen derartiger fehlerhafter Information und zur Wiederholung der mit dem Fehler behafteten Operation führen. Korrigiert sich das System selbst, so wird der Fehler nicht angezeigt. Wiederholt sich jedoch der Fehler in einer raschen Folge, so wird die verminderte Betriebsbereitschaft des Systems der Bedienungsperson sofort angezeigt. Tritt je-

709818/03 93

doch ein dauerhafter Fehler auf, wie z.B. ein Bauteil- oder Versorgungsspannungsfehler, so wird eine das jeweilige Problem angebende Information erzeugt, um entsprechende korrigierende Maßnahmen zu veranlassen.

Jedes der Übertragungsschleifensysteme kann außerdem mit einem batteriegespeisten Echt zeit-(Takt geber versehen sein, mit dem die Arbeitsweise des Systems im Falle eines Fehlers in der Spannungsversorgung weitergeführt wird.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein tragbares Bedienungsgerät standardisierter Bauweise für eine Gruppe von Übertragungsschleifen des Systems unter Steuerung durch die zugeordnete Steuerstelle vorgesehen. Das Bedienungs-gerät ist in Reihe mit der ausgewählten Übertragungsschleife in diese einzufügen« Das Bedienungsgerät hat eine besondere einzige Adresse für die Gruppe von Übertragungsschleifensystemen_s in der es benutzt werden kann. Das Bedienungsgerät spricht auf eine Gruppe von Punktmoduladressen unter Steuerung durch das gespeicherte Programm in der Steuerstelle der Übertragungsschleife an, in die es eingeschaltet ist. Die Datenübertragung beginnt entweder infolge von Änderungen-an einer entfernten Station oder infolge einer bestimmten Anforderung von der Bedienungsperson am Bedienungsgerät. Das Bedienungsgerät weist eine Anzeigeeinrichtung für Betriebszustände und Meßwerte entweder in Form von visuell wahrnehmbaren, hörbaren oder gleich artigen Ausgangssignalen, auf und ermöglicht die Eingabe von auszusendenden Daten und Parametern durch die Bedienungsperson, die an und von den verschiedenen anderen entfernten Stationen durch die Steuerstelle gesendet werden sollen, einschließlich von Modifikationen der Arbeitsweise der Steuerstelle. Die Bedienungsperson verfügt damit über Mittel zum Anfordern und Anzeigen von überwachten Meßwerten, Alarmsehwellen od.dgl. Die Bedienungsperson kann außerdem Steuerfunktionen, wie

709818/03 93

23660H

Variationen oder Änderungen im Stellwort, das Starten und Stoppen bestimmter Baueinheiten, wie z.B. Motoren, und dgl. eingeben. Eine hilfsweise akustische Übertragung ist vorzugsweise ebenfalls unter Steuerung durch die Bedienungs-'; person mit einem automatischen akustischen Alarmsignal beim Auftreten von Alarmzuständen an irgendeiner bestimmten Station vorgesehen. Das Bedienungsfeld des Bedienungsgerätes weist Anzeigelampen od.dgl. auf, die drei Schaltzustände, nämlich An, Aus oder Blinken, haben, um eine normale, eine bestätigte unnormale und eine unbestät7igte unnormale Bedingung anzugeben. Die Bestätigung wird durch einen Schalter an dem Bedienungsfeld vorgenommen. !Turnerische Anzeigeeinrichtungen für Daten und/oder Zeiten mit der gleichzeitigen Angabe der Jeweiligen Datenart sind ebenfalls vorgesehen.

Von Hand betätigte Adressenschalter sind zum Eingeben von Adressen in das System zum Wählen von bestimmten entfernten Stationen, Punktmodulen und Geräten innerhalb eines Punktmoduls vorgesehen. Punktionsschalter ermöglichen die Eingabe eines numerischen Codes in einen Informationsrahmen für besondere Operationen, wie z.B. Anzeige, Parametereingabe od4;l. Schalter zur Eingabe von Werten sind ebenfalls vorgesehen, um die unmittelbare Eingabe von vierstelliger dezimaler und digitaler Information zu ermöglichen. Außerdem ist eine Anzeigeeinrichtung der numerischen Anzeigeeinrichtung zugeordnet, um anzugeben, ob die jeweils angezeigte Bedingung oder der Punktmodul sich in einem normalen Betriebszustand oder dem Alarmbetriebszustand befindet.

Das Bedienungsgerät beginnt die Datenübertragung mit der Steuerstelle über irgendeinen von drei Bedienungsschaltern, die einen Sende- oder Unterbrechungsschalter umfassen, der einen verfügbaren Rahmen anfordert, der üb^r das Bedienungs-

709818/03 9 3

gerät durch die Betätigung von Adressen- und Funktionsschaltern aufgefüllt wird. Die Betätigung des Schalters bewirkt, daß in einem verfügbaren Rahmen die Adresse des Bedienungsgerätes eingeführt wird, die an die Steuerstelle gesendet wird, die ihrerseits eine folgende Gruppe von Rahmen erzeugt, die die Eingabewerte an den Datenschaltern ablesen. Die Betätigung eines Bestätigungsschalters bewirkt das Umschalten der blinkenden Anzeigelampen in ihren eingeschalteten Zustand und, sofern benutzt, die Abschaltung eines akustischen Arlarmzeichens.

Zusätzlich weist das Bedienungsgerät eine besondere und dem EIA-Standard RS-232-C entsprechende Buchse und einen internen, wahlweise zu benutzenden Schaltungsmodul innerhalb des Bedienungsgerätes auf, um die Verbindung mit weiteren und diesem Standard entsprechenden Geräten zu ermöglichen. Dieses ist für die Bedienung von besonderen Geräten, wie z.B. Fernschreibern, Diaprojektoren od.dgl. erwünscht, die als Zusatzgerät zu dem Bedienungsgerät benutzt werden können. Auf diese Weise kann das Bedienungsgerät in der neuen Datenübertragungsanlage als eigentliche Bedienungseinheit benutzt werden, die eine Datenübertragung mit der Steuer stelle und den entfernten Stationen aufnimmt und kann als einzelne unterstützende Einheit für je'des einzelne einer Vielzahl von Übertragungsschleifensystemen benutzt v/erden, wenn in der Datenübertragungsanlage eine Vielzahl von Übertragungsschleifen benutzt wird. x__

Es hat sich herausgestellt, daß die neue Datenübertragungsanlage äußerst vielseitig ist und insbesondere .für Heizungs-, Lüftungs- und Klimasysteme od.dgl. Prozeßsteuerungen benutzt werden kann, bei denen die entfernte Station gewöhnlich ausgewählte, in Wechselbeziehung stehende Geräte hat, die

709818/03 93

2366QH

funktionell in bestimmte Typen von Ein-gangs- und Ausgangseinrichtungen in Gruppen zusammengefaßt werden können.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer allgemeinen Datenübertragungsanlage, die eine Vielzahl miteinander verbundener, gleichartiger Übertragungsschleifensysteme umfaßt, die mit einem zentralen Computerzentrum verbunden sind,

Fig. 2 schematisch eine entfernte Station der in Fig. 1 gezeigten Art und ihre Grundbauteile,

Fig. 3 eine- Darstellung der Modul organisation des Informationsrahmens,

Fig. 4 ein Bedienungsgerät mit den verschiedenen Eingangs-Ausgangs-Elementen zum Betrieb des Bedienungsgerätes,

Fig. 5 einen Punktmodul zur Überwachung und Steuerung eines Motors und

Fig. 6 eine einen Informationsrahmen erzeugende und verarbeitende Einheit.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Datenübertragungsanlage ist ein Hauptcomputerzentrum Λ vorgesehen, das eine Computereinheit aufweist, der wahlweise im Zeitmultiplex mit einer Vielzahl von Übertragungsschleifensystemen 3,4 und 5, ^wi® auch mit anderen Peripheriegeräten, z.B. einem Fernschreiber 6 od4gl· verbunden werden kann« Das Computercentrum 1 steuert auf diese Weise durch ein geeignetes Folge- oder Abtastsystem eine Vielzahl von unterschiedlichen Geräten und Systemen. Jedes der entfernten Schleifensysteme 3 bis 5 ist für sich als abgeschlossene Übertragungsschleife ausgebildet, wobei die Übertragungsschleife 3 im einzelnen als Blockschaltbild dargestellt ist. Die·Übertragungsschleife 3 weist eine Steuer-

709818/03 93

stelle 7 auf, die eine programmierte Arbeitsweise und einer Vielzahl von gleichen, entfernten Stationen 8 "wie auch einer besonders ausgebildeten entfernten Bedienungsgerätstation 9 bewirkt, die alle mit der Steuerstelle 7 in einer Ringschleife mit Hilfe eines gemeinsamen Übertragungskabels

10 geschaltet sind. Die Steuerstelle 7 weist einen Computer 7A mit einem gespeicherten Programm auf, der Pol gen. von intern gespeicherten Befehlen durchführen kann und. insbesondere die Modifizierung dieser gespeicherten Befehle vornehmen kann, wie dieses durch die Befehle und die Schalt uiigsprogrammierung vorgegeben ist« Der Computer 7 A kann außerdem mit geeigneten Eingangs- und Ausgangsverbindungen versehen sein, um von Hand die.Arbeitsweise steuern zu können, oder er kann mit dem zentralen Computer 2 verbunden sein, um mit diesem zu verkehren. Die Computer und entsprechende ^ignal-Verarbeitungseinrichtungen können als hardware irgendwelche bekannten Geräte sein, die in der multiplexen und binären Signalverarbeitung zur Verfügung stehen, so daß die Darstellung und Beschreibung bestimmter Schaltungseinzelheiten und von Bauelementen die vorliegende Beschreibung mir unnötig komplizieren wurden, hier also weggelassen sind.

Die Steuerstelle 7 weist eine Einrichtung zum seriellen Senden von zeitlich beabstandeten Informations- oder Datenrahmen

11 und 12 über das Kabel iO auf, von denen jeder in eine Folge von binären Signalbits unterteilt ist, die durch die herkömmlichen Symbole als logische Null oder 1 bezeichnet sind, um damit eine Datenübertragung zwischen der Steuersteile 7 und den verschiedenen entfernten Stationen 8 und 9 vornehmen zu können. Ein bevorzugter neuer Aufbau eines Informations- oder Datenfahmens 11 oder 12 ist im einzelnen später in Verbindung mit Fig. 3 noch erläutert, wobei ,jedoch

7 0 9 8 18/0393

jeder Rahmen eine wahlweise Kopplung zu jeder der entfernten Stationen 8 bis 9 zur Informations- und Datenübertragung zu oder von diesen Stationen und der Steuersteile 7 vornimmt» Die Steuerstelle 7 ist daher die Erzeugungsstelle eines jeden Rahmens und der endgültige Bestimmungsort eines jeden Rahmens und wertet automatisch jede Information aus, die von einer entfernten Station empfangen wird, und prüft auch, daß jeder Informationsrahmen ein geeignetes Ansprechen veranlaßt hat und steuert schließlich die Bereitschaltung einer eingeschalteten entfernten Station für eine nachfolgende Übertragung. Um außer dem eine Datenübertragung zwischen den verschiedenen Stationen vorzusehen, kann eine visuelle oder andere, mit den menschlichen Sinnen wahrnehmbare übertragung zwischen den Stationen oder von den Stationen zur Steuerstelle durch Benutzung geeigneter Interfaceeinrichtungen, wie z.B. einen Fernschreiber, an der Steuerstelle und/oder einer oder mehrerer der entfernten Stationen 8 bis 9 vorgesehen werden.

Obwohl jedes Zweidrahtsystem zum Übertragen der Daten in serieller Form zwischen den einzelnen Elementen benutzt werden kann, ist ein z.B. in Fig. 6 gezeigtes Koaxialkabel 10 besonders geeignet, um die gewünschte Übertragungsgeschwindigkeit über die gewünschten Übertragungswege zu erreichen, die für Heizungs-, Lüftungs- und Klimasysteme erforderlich sind« 1 bis 31 Stationen können, voneinander durch Entfernungen von ca. 600 m voneinander getrennt sein, ohne daß Wiederholverstärker benutzt werden müssen.

Jede Vielzahl von Bits oder Positionen, die einen Datenrahmen 11 angeben, wird als eine Folge von unmittelbar nebeneinanderliegenden, einander gleichen zeitlichen Lücken übertragen, wobei jeder der Rahmen durch ein merkbares Zeitintervall vom anderen getrennt ist, wie dieses schematisch

709818/0393

23660H

in Pig. 1 durch den gezeigten Abstand zwischen den Rahmen und 12 dargestellt ist. Die Rahmen werden asynchron von der Steuerstelle 7 entsprechend des gespeicherten Programms erzeugt, jedoch unter allen Umständen mit einer minimalen Geschwindigkeit, so daß der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Rahmen ein gewähltes'maximales Intervall ist.

Die Datenrahmen 11 und 12 werden auf diese Weise über das Kabel 10 an die erste entfernte Station 8 gesendet, die die Bits seriell analysiert und durch die entfernte Station hindurch an die nächst folgende entfernte Station sendet.

Jede der entfernten Stationen ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform im allgemeinen in der in Fig. 2 gezeigten Weise aufgebaut« Die entfernte Station 8 v/eist eine den Datenrahmen verarbeitende logische Schaltung 13 au£_} die einen Eingangsanschluß 14 hat, der mit dem Kabel 10 zum Empfang der Rahmenbits verbunden ist. Die logische Schaltung 1J analysiert ,jedes Bit und sendet es entweder modifiziert oder nicht-modifiziert, je nach dem Zustand des Bits und seiner Beziehung zum Gesamtprogramm aus. In dem Schleifensystem wird jeder Datenrahmen gleichzeitig von jeder der entfernten Stationen verarbeitet, mit einem Bit Verzögerung pro Station, wobei jede Station selbstverständlich ein anderes Bit des gesamten Datenrahmens verarbeitet oder analysiert.

Auf diese Weise wird das analysierte Bit über einen Ausgang 15 ausgesendet, um an die nächstfolgende entfernte Station übertragen zu werden. Die logische Schaltung 13 stellt bei der Verarbeitung eines Informationsrahmens fest, ob dieser für diese Station bestimmt ist oder in anderer Weise für die Station verfügbar ist, und bewirkt, falls erforderlich,

709818/03 93

die erforderlichen Funktionen innerhalb der Station.

Jede entfernte Station 8 weist außerdem eine "Vielzahl von. funktionellen Punktmodulen oder Geräten 16 bis 18 auf, die allgemein durch die mit "PM" bezeichneten Blöcke in Fig.2 gezeigt-sindj sowie einen besonderen Modul 16A, der einen Fernschreiber 16B steuert. Die .drei Punktmodule 16 bis 18 sind, wie schematisch dargestellt, mit einer gemeinsamen Schienenleitung und der logischen Schaltung 13 über eine gemeinsame Eingangsschiene 19 und eine gemeinsame Rückleitungsschiene 20 verbunden. Die entsprechend geeigneten Rahmen- · signale werden gleichzeitig an Jeden der Module gegeben, von denen einer aktiviert wird und die Rückinformation auf der gemeinsamen Rücklauf schiene 20 an die logische Schaltung 13 gibt, damit diese in den Datenrahmen 11 aufgenommen wird.

Die Punktmodule können die Kopplung zwischen funktionell gleichartigen Geräten mit der Übertragungsschleife übernehmen. So kann z.B. der Punkt modul 16 die Verbindung und Anpassung zwischen einem Schalterfühler 21, der in seinem eingeschalteten Zustand den Schaltzustand von einem oder mehreren Kontaktsätzen überwacht, vornehmen und ;i^:e jweilige Information an die St euer st eile 7 geben«. Der ■ --'.ktmodul ist als Verbindungsglied zu einem geeigneten Stv .glied vorgesehen, das z.B. die automatische Steuerung :tr ein Stellglied sein kann. Der dritte Modul 18 ist alo Start-Stop-Steuerung mit der Betriebszu Standserfassung gezeigt, die eine Einrichtung zur Steuerung des Sto£>pens und Startens eines Motors, wie auch zur Erzeugung eines den Betriebszustand des Motors angebenden Rückkopplungssignals sein kann. Ein besonders betriebszuverlässiger Motor-Steuerungsmodul ist in Fig. 5 gezeigt. Weitere typische Steuerungen, die in

709818/03 93

-14-

Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen vorgesehen sind, umfassen einen Analogsignal-Wahlmodul oder einen Analog-Digital-Umsetzer-Modul und Interface-Einrichtungen fur Peripherie-Geräte, die dem EIA-Standard BE-232--C zur Verbindung von Peripheriegeräten, wie z.B. dem Fernschreiber 16B zur Datenübertragung zwischen örtlichen entfernten Stationen mit der Steuerstelle genügen. Die den Modulen zugeordneten Geräte sind derart, daß in einigen Fällen von den Datenrahmen 11 oder 12 Informationon erhalten werden können, die einen Befehl für den Punktmodul darstellen, eine bestimmte Operation in Übereinstimmung· mit ausgewählten. Daten, die an den Modul gesendet werde;!, zu beenden oder durchzuführen oder aber Information tu rück- an die Steuerstelle 7 zu senden. Da außerdem mehr als einer der Punktmodule 16 bis 18 einen Rahmen anfordern kann und daher ein Steuersignal auf der gemeinsamen Schienenleitung 20 erzeugt, haben die Punktmodule 16 bis 18 eine Verriegelungsleitung 2Ja, um eine kontinuierliche physikalische Durchschaltung der elektrischen Verbindungen zwischen den Punktmodulen und der gemeinsamen Schien, enlei tür g und damit eine Rangfolgensteuerung zu bewirken.

Zusätzlich weist jede entfernte Station 8 eine Speisequelle und eine Überwachungseinrichtung 24 auf, die mit den verschiedenen Punktmodulen 16 bis 18, der logischen Schaltung und den arbeitenden Verbrauchern oder Hardware-Einrichtungen 21 bis 23 gekoppelt ist, um eine kontinuierliche Überwachung der verschiedenen Speisequellen zu bewirken. Einige der Speisequellen, wie z.B. die für die logische Schaltung 13» sind wesentlich für die Schleifenübertragung, während andere im Hinblick auf die Übertragung nicht wesentlich sind, sondern

709818/0393

nur zur Arbeitsweise des bestimmten Punktmoduls, Geräts od.dgl. erforderlich sind. Der Ausfall von einer oder mehr der nicht-wesentlichen Spannungen v/ird von der Überwachungseinrichturig festgestellt und über eine Einheit 24A an einen Datenrahmen 11 gegeben, um damit die Steuerstelle 7 von dem Fehler zu informieren, wie dieses später im einzelnen noch beschrieben wird. Der Ausfall einer wesentlichen Spannung für die Schleifenübertragung betätigt automatisch eine Sehaltereinrichtung 25* die die entfernte Station abschaltet und überbrückt. Wie schematisch dargestellt ist, ist z.B. die Überwachungseinrichtung 24- mit einem Relais 25 für diesen Schalter verbunden. Das Relais hat ein Paar von Kontakten 25-1» die unmittelbar den Eingang 14 mit dem Ausgang 15 "verbinden und damit die entfernte Station 8 unmittelbar überbrücken. V/ird ein entsprechender Fehler der Speisespannungen beseitigt, so schaltet das Relais 25 automatisch die entfernte Station 8 wieder an die Übertragungsschleife. Ein Schalter 26 in jeder entfernten Station 8 ist für eine von Hand vornehmbare Abschaltung des·Schleifenkabels 51 von der logischen Schaltung der Station und zum Wiederanschluß des Schleifenkabels hinter der Station vorgesehen. Damit kann eine Prüfung und Wartung an der entfernten Station 8 vorgenommen werden, ohne daß dabei die normale JLrbeitsweise der übrigen Übertragungsschleife gestört wird.

Zusätzlich weist jede entfernte Station 8 einen Generator für den Datenrahmen auf, der mit der logischen Schaltung 13 verbunden ist und auf einen eine Schi ei femint erb rechung an der Eingangsseite angebende· Bedingung anspricht, um ein Ausgangssignal über die logische Schaltung an die Steuerstelle abzugeben, die damit informiert wird,daß die Leitungsunterbrechung unmittelbar vor der jeweiligen Station 8 aufgetreten ist. Diese Einrichtung zur Feststellung einer Schleifenunterbrechung ist der Generator für den Datenrahmen, der eine einzige Adresse der jeweiligen entfernten Station 8 ent-

709818/03 93

hält. Der Generator27 weist eine Eingangszeitschaltung 28 auf, die über die logische Schaltung 13 verbunden ist, um kontinuierlich das Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Datenrahmen 11 und 12 zu überwachen. Überschreitet das Intervall das zulässige maximale Intervall , so wird der Generator 27 betätigt, um die entsprechende Adresse enthaltene Datenrahmen zu erzeugen. Innerhalb einer sehr kurzen Zeit erzeugt damit nur die entfernte Station 8, die infolge einer unterbrochenen Schleife keine Datenrahmen mehr empfangen, hat, selbst solche Datenrahmen. Die Steuerstelle kann durch den aufeinanderfolgenden Empfang der Adresse der Jeweiligen Station diese Station sfort identifizieren und ein entsprechendes Ausgangssignal abgeben. Der Generator 27 ^!

kann außerdem einen von Hand unterbrechbaren Schalter 29 !

haben, um diese Schleifenarbeitsweise mit einer niedrigeren j

Datenrahmenfolge durchzuführen. ' I

In Pig. 3 ist ein neuer, einzelner Datenrahmen in Form eines Modulblocks dargestellt. Der gesamte Rahmen 11 besteht aus ^! 36 unmittelbar aufeinanderfolgenden Bits, die in vier Grundworte unterteilt sind, von dem jedes 9 Bits aufweist, die mit · Ziffern als Bits O bis 8 bezeichnet sind. Jede Bit-Stelle in jedem Wort ist ein digitales binäres logisches Signal, das entweder durch einen hohen oder niedrigen Spannungspegel ent- I sprechend der üblichen logischen binären Signalgabe angegeben und als logische 0 oder 1 bezeichnet ist. Die logischen j

^öignale werden nacheinander in der beschriebenen Weise ge- i sendet, wobei das O-Bit des ersten Worts 30, wie in 2?ig. 3 gezeigt, durch das System gesendet wird, wonach ihm das Bit 1 unmittelbar folgt.

Das erste Wort 30 gibt den Rahmentyp und die Schleifenadressencodierung an, was eine Zuordnung und Verfügbarkeit des zugehörigen Rahmens zu den entfernten Stationen 8 bis 9 ermöglicht.

70 9 8187 03 9a

Ά.

Ist der Datenrahmen 11 der entfernten Station 8 zugeordnet, so erkennt die logische Schaltung 13 die Adresseninformation und aktiviert die entsprechende Station zur Modifizierung der Information oder Datenbits. Ist der Rahmen nicht für die entsprechende Station adressiert, so werden die verschiedenen, nacheinander empfangenen Bits lediglich an die nächste Station erneut ausgesendet, ohne daß sie modifiziert werden.

Jeder der Informationsrahmen 11 und 12 kanu einer von drei Typen sein, die als P-Rahmen, als zugesprochener Rahmen oder als verfügbarer Rahmen bezeichnet sind. Die Bedingung des Rahmens wird gewöhnlich von den ersten drei Bits 51 »32,33 des ersten Worts 30 angegeben. Ein O-Rahmen hat in allen drei Bits 31*32 und 33 des. Worts 30 und über den gesamten Rahmen eine 0 und wird gewöhnlich ausgesendet, um einen Informationszufluß von der Schleife zu verhindern» Ein zugesprochener Rahmen weist eine besondere Adresse in einer Vielzahl von Adressenbits 34· mit einem besonderen Steuerbefehl auf· Die logische Schaltung 13 erkennt jede Adresse und aktiviert die Station 8. Ein zugesprochener Rahmen ist daher einer bestimmten entfernten Station 8 und ihrem Punktmodul 16 bis 18 zugeteilt und enthält einen bestimmten Operationsbefehl für diese Module.

Verfügbare Datenrahmen zirkulieren durch die Übertragungsschleife und stehen' einer entfernten Station 8 zur Verfugung, die das Aussenden von Information an die zentrale Station oder an die Steuerstelle 7 wünscht ·. Solche verfügbaren Rahmen können allgemein verfügbar sein und von einer ersten entfernten Station ausgewählt werden, die sich in einem Anforderungs-Betriebszustand befindet. Andererseits kann ein besonderer oder zugeteilter verfügbarer Rahmen von der Steuerstelle 7 erzeugt werden, der dann zum Empfang van Informationen nur von dieser besonderen entfernten.Station beschränkt ist, die-in dem ersten Wort adressiert ist. Damit kann die,.

709ai8/03 93

Steuerstelle 7 eine Berechtigungs-Rangfolge bewirken, wenn es erforderlich ist* Ein solcher letzterer Datenrahmen wird natürlich Information von jedem Punktmodul 16 bis 18 innerhalb der entfernten Station 8 annehmen, die adressiert wurde« Ein allgemein verfügbarer Rahmen hat als Bit 31 eine logische

ι. ν

Zirkuliert ein solcher Rahmen. 11 in der Übertragungsschleife zwischen verschiedenen Stationen, so wird jedes Bit nacheinander von der jeweiligen entfernten Station analysiert und die erste entfernte Station', die eine Anforderung oder ein Unterbrechungssignal aufweist, ändert das erste Bit 31 in eine logische O und füllt außerdem den Rest des Rahmens mit der gewünschten Information. Die Umwandlung des ersten Bits 31 In eine logische O entfernt das allgemein verfügbare Kennzeichen aus dem Rahmen und macht diesen damit unvorfügbar für die verbleibenden entfernten Stationen.

V/urde ein verfügbarer Rahmen d ch die Steuerstelle auf eine bestimmte entfernte Station beschränkt, so bleibt eine logische O im Bit 31, während das zweite Bit 32 eine logische trägt. Das dritte bis siebte Bit 34- des ersten Worts 30 bilden die Adresse einer bestimmten entfernten Station, wenn der Rahmen einer Station zugesprochen wurde

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind fünf Bits, nämlich 3 bis 7 für die Adressierung der verschiedenen entfernten Stationen 8 bis 9 sowohl in einem zugesprochenen als ach in einem zugeteilten verfügbaren Rahmen 11 vorgesehen, wobei die Datenübertragungsarilage so ausgelegt ist, daß sie 31 entfernte Stationen 8 und ein■Bedienungsgerät 9 umfassen kann.

Ein zugeteilter verfügbarer Rahmen kann nur von einer be-

709818/03

zeichneten entfernten Station 8 angenommen i^erden, indem diese eine an die Steuerstelle 7 auszusendende Information in diesen einfügte Das zweite Bit 33 des ersten Worts 30 ist ein "Allgemein"-Bit, das gleichzeitig alle entfernten Stationen 8 aktiviert. Dieses wird erreicht,, indem eine logische 0 in den ersten zwei Stellen und eine logische 1 in dem dritten oder "Allgernein-Bit 33 vorgesehen wird. Bas vierte bis fetchte Bit muß eine logische 0 sein, damit die entfernte Station antworten kann. Schließlich weist das erste Wort 30 ein Schluß-Paritätsbit 35 auf _? das die Integrität und geeignete Aussendung des ersten Informationsworts 30 sicherstellt.

Des zweite Wort 36 des Rahmens 11 weist ein Paar von Quittungsbits 37 und 38 auf, die für ein aufeinanderfolgendes Aussenden und Wiederaussenden im unmittelbaren Anschluß an das Paritätsbit 35 erzeugt werden. Das erste Quittungsbit 37 des zweiten Worts 36 wird von der entfernten Station 8 in eine logische 1 geändert, wenn von der entfernten Station ihre Adresse in den Bits 34- festgestellt wird und die entfernte- Station 8 antwortbereit ist.

Das zweite Quittungsbit 38 wird in eine logische 1 von den entfernten Stationen 8 bis 9 geändert ,· die einen Datenrahmen 11 oder 12 ausfüllen, der als verfügbarer Bahren umläuft. Das zweite Wort 36 weist dann sechs aufeinandeifolgende Adressenbits 39 und ein Schlußparitätsbit 40 auf. Sie Bits 39 geben die Adresse für irgendeinen der Punktmodule 16 bis 18, die der entfernten Station 8 zugeordnet sind, an und bewirken damit eine codierte Verriegelung zur Aktivierung eines be-·' stimmten Punktmoduls. Das nächste Wort 41 ^eist eine Vielzahl von Befehlsbits 42 im Anfangsteil des Wortes auf.

7098 18/03 93

QO-

Erkennen, die adressierten Punktemodule 16 bis 18 nicht ihre Adresse oder reagieren entsprechend, so wird kein Quittungssignal erzeugt.

Ist dieses nicht der Fall so werden die Befehlsbits 42 des Worts 41 kontinuierlich als logische O ausgesendet. Die Steuerstelle 7 erkennt beim Empfang eines solchen zugesprochenen Rahmens, daß alle Befehlsbits eine, logische O haben als Fehler des adressierten Punktmoduls, der auf den Rahmen 11 ansprechen sollte. Die Steuerstelle 7 kann dann einen neuen Datenrahmen mit einem geeigneten Bäfehl zurücksenden oder irgendein erforderliches Ausgangssignal abgeben. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist das dritte Wort 41 vier Anfangsbits 42 zur Einfügung des gewünschten Befehls für den bestimmten Punktmodul auf, die damit die· bestimmte Operations- und Funktionsart codieren, die von dem jeweiligen Punktmodul ausgeführt werden soll.

Die logische Schaltung 13 gibt vier Kommandobits über die Schiene 19 an alle Punktmodule 16 bis 18, wobei jedoch nur der aktivierte Punktmodul auf diesen codierten Befehl ansprechen kann und den Modul in die gewünschte Betriebsweise versetzen kann·

Ein Befehls-Paritätsbit 43 folgt unmittelbar den Bits 42 und muß den Datenrahmen in geeigneter Weise prüfen, bevor das Befehlssignal an den adressierten Modul gesendet wird.

Das dritte Wort des Datenrahmens 11 weist schließlich in seiner Folge drei Zustandsbits 44,45 und 46 und ein Schluß-Paritätsbit 47 auf.

Die Zustandsbits 44 bis 46 werden aktiviert oder von einer entfernten Station 8 eingefüllt, um die Sendestelle 7 von den gewählten Betriebszuständen der Station in Kenntnis zu setzen. Das Bit 44 ist einem erfaßten Paritätsfehler bei

709818/03 93

der Behandlung eines Datenrahmens zugeordnet. Die Erfassung irgendeines der zuvor erwähnte'n Paritätsfehler verhindert die iUctivierung eines Punktmoduls zur Durchführung der befohlenen Betriebsweise, wie diese durch die Befehlbits 42 angegeben wurde. In diesem Zustand befindet sich die entfernte Station 8 in einen "halbaktiven Zustand und sie füllt nur die Zustandsbits 44, 45 und 46 in den Datenrahmen ein und gibt damit an die Steuerstelle -7 ihren jeweiligen Betriebszustand an.

Das zweite Zustandsbit 45 ist einem Fehler in der Spannungsversorgung der aktivierten entfernten Station 8 zugeordnet. Wie bereits in Verbindung mit Fig. 2 erwähnt wurde, werden alle Speisespannungen kontinuierlich von der Überwachungseinrichtung 24 überwacht. Ist eine Speisespannung für die Funktionsweise der entfernten Station auf die übertragungsschleife nicht wichtig, jedoch wichtig für die Betriebsweise des Punktmoduls, so wird das Bit 45 eine logische 1, um diese Information über einen Fehler an die Steuer stelle 7 zugeben. Ist die Speisespannung wichtig für die Betriebsweise der entfernten Station auf die ÜbertragungKBchlelfe, so schaltet die in Fig. 2 gezeigte Schalteranordnung die entfernte Station ab, um eine weitere Betriebsweise der Übertragungsschleife zu ermöglichen.

Das letzte Zustands-Bit 46 wird von der entfernten Station zur Angabe benutzt, daß eine SchleifenunteT/brechung aufgetreten ist und daß ein Datenrahmen erforderlich ist, um Daten an die Steuerstelle 7 zu senden. Diese Information wird von der Steuersteile 7 empfangen und dementsprechend festgestellt, daß eine nicht-bestätigte Schleifewunterbrechung an einer entfernten Station aufgetreten ist, die einen verfügbaren Eahmen oder einen Endbestatigurgsrahmen zur Klärung der Schleifenunterbrechung benötigt, iaif diese Weise

709818/03 93

BAD ORIGINAL

23660Κ - Vf,

kann, wenn immer eine entfernte Station 8 entweder von der Steuerstelle 7 oder durch eine eigene Anforderung zum Aussenden einer Information aktiviert ist, der Unterbrechungszustand nur durch den Empfang eines von der Steuerstelle 7 zugesprochenen Datenrahinens mit einem geeigneten Klärungsbefehl im Befehlsteil 42 aufgeklärt v/erden. Dieses ist zur Sicherung gegen Informationsverluste wichtig. Tritt ein Fehler in Form eines Paritätsfehlers, ein Bit-Verlust od.dgl. auf, so erkennt die Steuerstelle 7 diesen Zustand und sendet erneut einen Datenrahmen für ein anschließendes Ausfüllen aus. Wird jedoch ein ausgefüllter verfügbarer Rahmen von der Steuerstelle 7 nicht fehlerfrei empfangen und die Punktmodule 16 bis 18, die diesen Datenrahmen ausgefüllt hatten, ihre Unterbrechung beseitigen durften, ist ein Informationsverlust möglich. Die Steuerstelle 7 steuert daher das Löschen oder Rücksetzen der Unterbrechung und bewirken dieses nur dann, wenn ein ausgefüllter verfügbarer Rahmen fehlerfrei empfangen wurde. Wurde er nicht so empfangen, so ignoriert die Steuerstelle 7 einfach den fehlerhaft ausgefüllten oder mit Fehlern behafteten Datenrahmen und die Punktmodule 16 bis 18 erhalten anschließend einen weiteren verfügbaren Rahmen und füllen diesen aus und setzen dieses fort, bis diese« durch einen zugesprochenen Rahmen bestätigt wurde.

Das achte oder Schluß-Bit 47 des Worts 4-1 ist ein Paritäts-Bit, das die Integrität der Informationsanordnung sicherstellen soll.

Das Schlußwort 48 weist acht Datenbits 49 auf, die von einem Schluß-Paritäts-Bit 50 gefolgt sind. Das letzte Wort 48 wird also auch zum Senden von Daten an die aktivierten Punktmodule 16 bis 18 benutzt, um einen bestimmten Punkt,oder Geräteteil auszuwählen und/oder von diesem Information entsprechend des befohlenen Zustands zu empfangen, der an einen Punktmodul

7098 18/03 93

BAD ORIGINAL

23660H

. IS-

16 bis 18 ausgesendet wurde. Ein aktivierter Punktmodul kann auf diese Weise logische Schaltungen aufweisen, die von der Adressierung des Punktmoduls aktiviert sind und den Betriebszustand prüfen, um im weiteren nur einen der verschiedenen Punkte innerhalb einer Einheit 21 bis 23 au aktivieren.

Der Datenrahmen 11 wird auf diese Weise Bit für Bit in der logischen Schaltung 13 verarbeitet und, sofern beabsichtigt, auch von einem Punktmodul 16 bis 18 und den zugeordneten Hardware-Geräten 21 bis 23. Die Bits werden dann erneut in modifizierter oder nicht-modifizierter Form in einer Weise wieder ausgesendet, die ein 'zuverlässiges Lesen, Auswertung und Analyse "durch die Steuerstelle 7 sicherstellen. Die mehrfache Paritätsprüfung, durch die eine entfernte Station 8 nur aktiviert werden kann·-, und auch nur ihre internen Baueinheiten bei einer geeigneten Parität aktivieren kann, um eine befohlene Operation durchzuführon, bildet ein Mittel zur Sicherstellung einer richtigen Datenübertragung. Die Paritätsprüfungen in Verbindung mit positiven Quittungen oder Bestätigungen, Prüfungen auf Versorgungsspanmmgsfehler und Zustandsprüfungen bilden eine Zusammenfassung, durch die die Steuerstelle 7 im wesentlichen sofort vom Auftreten eines Problems in der Übertragungsschleife der Datenübertragungsanlage informiert wird. Hat der Fehler nur einen augenblicklichen Charakter, wie ein Paritätsfehler, so kann das in der Steuerstelle gespeicherte Programm in einfacher Weise so eingestellt sein, daß eine fehlerbehaftete Information zurückgewiesen und die geweilige Operation wiederholt wird, um den Fehler zu berichtigen. Erreicht die Wiederholung des auftretenden Problems einen merkbaren Pegel, so wird die Arbeitsweise der Übertragungsanlage schlechter und dieser Umstand für die Bedienungsperson offensichtlich . Hat der I'ehler keinen augenblicklichen Charakter, ist also nicht korrigierend, sondern von einem mehr dauerhaften Charakter, wie ε.B. ein Bauelement-

709818/03 93

23660H

oder ein. Versorgungsspannungsfehler, so wird ein positives Signal erzeugt, das der Bedienungsperson das Problem angibt, so daß eine geeignete Handlung vorgenommen werden kann.

Auf diese. Vei_se bewirkt die pateriübertragungsanlage eine vollständige, asynchrone digitale Datenübertragung, die noch erweitert oder aber eingeengt werden kann, um den verschiedenen Anwendungserfordernissen gerecht zu werden. Der getrennte, ein gespeichertes Programm aufweisende Computer in jeder Steuerstelle ist dadurch besonders vorteilhaft, daß das Programm durch die internen Befehle des gespeicherten Programms modifiziert werden kann, und damit leicht einer SofWare-Programmierung angepaßt werden kann. Außerdem können die verschiedenen entfernten Stationen mit den anderen über die Steuerstelle 7 verkehren. So kann z.B. der Fernschreiber 16B Information, für die Steuerstelle empfangen und aussenden. Der Fernschreiber 16B kann daher Befehle enthalten, die die Arbeitsweise der Steuerstelle modifizieren« Die Möglichkeit des Aussendens und Empfangene codierter Information erlaubt außerdem die Datenübertragung zwischen Fernschreibern Ί6Β oder dgl. an unterschiedlichen entfernten Stationen 8, wie dieses z.B. in Fig. 1 gezeigt ist. Die verschiedenen Punktmodule und zugeordneten Geräte können wahlweise im jeweils vorteilhaftesten Aufbau angeordnet werden, wobei die erforderliche Information während des Betriebs der Datenübertragungsanlage in Gruppen zusammengefaßt und gesammelt wird. Die kontinuierliche überwachung der Datenübertragung und der Betriebsintegrität der Datenübertragun^sanlage mit eingebauten Einrichtungen zur Diagnose der Schaltungen und Identifizierung von Anlagenfehlern ist besonders vorteilhaft, wenn an entfernten Stationen vorhandene Hardware gesteuert werden soll.

Bei einer Datenübertragungsanlage mit einer geschlossenen Schleife kann eine Schleifenunterbrechung auftreten und es

709818/03 93

-.1

ist wichtig, den Ort dieser Schleifenunterbrechung, an dem der Fehler auftritt, festzustellen.

Entsprechend dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist jede entfernte Station 8 in gleicher Weise mit einem Generator 2? für den Datenrahmen aufgebaut, mit dem eine Folge von Datenrahmen in zeitlich verzögerter Folge erzeugt werden kann.

Z.B. beim Betrieb einer in einer normalen ■Übertragungsschleife arbeitenden Anlage kann die Steuerstelle 7 Informations-Bits mit einer Geschwindigkeit von 500 000 pro Sekunde erzeugen. Die 36 Bit enthaltenen Datenrahmen 11 und 12 werden daher in einer zeitlichen Folge mit dieser Geschwindigkeit mit datenlosen Zwischenräumen zwischen aufeinanderfolgenden Rahmen von mindestens 10 MikroSekunden erzeugt. Die minimale Gesamtgeschwindigkeit für die Erzeugung von Datenrahmen wird jedoch bei einer typischen Anwendung niemals geringer als mehrere Tausend Datenrahmen pro Sekunde sein. Die Datenrahmen 11 und 12 werden daher bei einer geeigneten Betriebsweise von einem Zeitintervall getrennt sein, das z.B. 200 bis 500 Millisekunden nicht überschreitet. Jede entfernte Station 8 bis 9 sollte daher aufeinanderfolgende Datenrahmen ohne eine Verzögerung oder Unterbrechung empfangen, die 500 Millisekunden überschreitet. Jer besondere Datenrahmengenerator 27» der seine eigene Adresse enthält, überwacht kontinuierlich die Zeitverzögerung zwischen aufeinanderfolgenden Datenrahmen. Überschraitet das Zeitintervall einen gewählten Pegel, wie z.B. 500 Millisekunden, was angibt, daß aufeinanderfolgende Datenrahmen nicht in der normalen minimalen Weise empfangen werden, so beginnt der. Generator 27 wiederholt Rahmen zu erzeugen, die seine eigene Adresse tragen. Bei einer praktischen Anwendung können z.B. 7»700 Rahmen pro Sekunde erzeugt werden, wobei der Gene-

709818/03 93

rator diese Rahmen weiterhin erzeugt, bis ein Eingangssignal von seinem Empfänger mit Hilfe einer geeigneten logischen Schaltung erfaßt wird« Jeder diesen? einen Fehler eingebenden .Rahmen wird an alle nachfolgenden, entfernten Stationen gesendet. Es wird angenommen-, daß eine Sohle if enunterbrechimr; am Punkt 5I zwischen der ersten und zweiten empfangenden Station 8 auftritt. Die Betriebsbedingung am Ausgang oder sendenden Ende der Steuerstelle 7 und der ersten entfernten Station 8 sind normal, so.daß damit die .Steuerstelle 7 weiterhin Datenrahmen 11 und 12 erzeugt und die erste entfernte Station 8 weiterhin diese Datenrahmen verarbeitet und wieder aussendet. Es findet jedoch kein Datenfluß über die verbleibende Schleife zur Steuerstelle statt. lach einem gewählten Zeitintervall, wie z.B. 200 Millisekunden oder mehr, während dem die Steuerstelle 7 keine Datenrahmen empfängt, beginnt die zweite entfernte Station 8 ihre eigenen Datenrahmen zu erzeugen. Die Steuerstelle. 7 empfängt und liest diese aufeinanderfolgenden Bahnen an ihren Eingängen mit der Adresse dieser einen entfernten Station,, die damit das Vorliegen und den Ort eines Fehlerzustande angibt« Die Steuerstelle 7 kann eine geeignete Information erzeugen, die den Ort des .Fehlers als auch die Art des Fehlers auf irgendeinem mit der Bedienungsperson im Nachrichtenaustausch stehenden Einrichtung erzeugen, wie z.B. einem Fernschreiber od.dgl.

Bei der Korrektur des Kabelfehlers empfängt die zweite entfernte Station 8 die für den Nachrichtenfluß strom-ab des Schaltpunkts 5I liegt, ein Bit über das zuvor unterbrochene Kabel von der ersten entfernten Station 8« Das erste empfangene Bit beendet den Betrieb des Signalgenerators 27 und setzt die Station 8 zurück, so daß diese erneut kontinuierlich die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Datensignalen überwacht. Die entfernte Station 8 sendet nicht sofort die

7098 18/0393

BAD ORIGINAL

folgenden Bits des zurückgenetzten Rahmens aus. Venn ein nachfolgender Sahraen jedoch von der ersten, vorhergehenden entfernten Station empfangen wird, befindet sich die ■zurückgesetzte entfernte Station wieder in -ihrem normalen Empfangs- und Sendebetrieb, um erneut die"normale Betriebsweise der llbertragungs schleife zu vervollständigen * Diese UiederherStellungsfolge erlaubt der entfernten Station in ihren normalen Betriebszustand, zurückkehren, zu können, ohne daß diese Daten falsch interpretiert werden oder falsche Daten ausgesendet werden«,

Dieses stellt auch sicher, daß-die Station 8 unmittelbar stromab des Schleifenunterbreehungspunktes 51 von der Steuerstelle erkannt wird. So können weitere sich stromab befindende Stationen 8 ein kürzeres Zeitintervall als andere im Augenblick des Auftretens einer Schleifenrnruerbrechung haben, so daß eine sich unmitte.lbar neben der Schleifenunterbrechung an der stromabwärts-gerichteten Seite befindende Station Rahmen erzeugen kann, die ihro Adresse für die Steuerstelle beinhalten« Jedoch wird eine sehr kurze Zeit danach der Rahmengenerator 27 neben der Schleifenunterbrechung aktiviert., Wenn die sich weiter stromab befindende Station ein Bit von der stromaufwärts liegenden Station empfängt, wird diese natürlich ihre Erzeugung von eigenen Rahvvsii beenden und den Start des nächstfolgenden Rahmens von der weiter stomaufwärts befindlichen Station abwarten. Auf diese ¥eise stellen die Zeitgeber- und Eücksetz-Baueinheiten automatisch sicher, daß die Station S unmittelbar stromab vom aufgetretenen Fehler die Steuerstelle 7 mit ihrer Adresse beaufschlagt, selbst wenn da« Zeitintervall in einer sich stromab befindenden Einrichtung kürzer sein sollte, als das der unmittelbar neben dem aufgetretenen Fehler benachbarten Einrichtung.

709 818/03 9

Dieses Merkmal der neuen Bateriübertragungsanlage ermöglicht damit eine genanis mid schnelle Fehlerfeststellung, die keine Justierungen, oder ÄbgleichuEgcn -im Fehlernetzwerk . hinsichtlich der Lage des Gerätes in der Übertragungsschleife erfordert. Auf diese Weise spricht jede entfernte Station unabhängig von ihrer -Lage in genau der gleichen Weise an_} um eine geeignete Kennzeichnung an die Steuerstelle zu geben-

In Schleifensteuersysteiien soll zusätzlich zu der Steuerstelle 7 eine den Betrieb unterstützende Einrichtung vorgesehen sein, die eine Eingabe und auch Entnahme von Information von Hand ermöglicht, als auch eine wahlweise überwachung der verschiedenen entfernten Stationen gestattet. Das gezeigte Bedienungsgerät ist in besonderer Weise ausgebildet und vorgesehen, ui diese Funktionen und Steuerungen zu bewirken. Die verschiedenen Elemente, die wiederum für die tatsächliche Funktion erforderlich sind, sind leicht erhältlich und von einem Fachmann ohne weiteres zu verstehen, so daß die wesentlichen Eingangs— und Ausgangseinrichtungen in Fig. 4- nur schematisch dargestellt und ihre Verbindungen im folgenden beschrieben, sind* .---...-

In Fig, A ist eine bevorzugte Ausführung eines Bedienungsgeräts dargestellt, bei dem ein tragbares Gehäuse 52 zum vollständigen Einschließen aller notwendigen Steuergeräte vorgesehen ist und mit einest geeigneten aufklappbaren Handgriff 55 °d«dgl. versehen ist, um eine geeignete Bewegung und einen Transport des Gerätes an den gewünschten Ort der Übertragungsschleife zu ermöglichen.. Eingangs-Ausgangs-Anschlüsse 54- sind in dem Gehäuse zur Verbindung der Schleifenkabel 10- mit der Station 9 vorgesehen. Zusätzlich-weist das Bedienungsgerät hilfsweise Übertragungsanschlüsse 55 für die Verbindung eines besonderen, mit den verschiedenen Stationen 8 verbundenen. Tonkabels

709818/0393

BAD ORIGINAL

23660H

auf. Die Übertragungsanlage erlaubt eine akustische Unterhaltung zwischen der Bedienungsperson an dem Bediemmgsge» rät und irgend einer an den entfernten Stationen, wie auch die Erzeugung von akustischen Alarmsignalen für erfaßte Fehler an den entfernten Stationen. Ein Kopfhöre ran Schluß 56 kann vorgesehen sein und c'a Sprech-Hör-Schalter 57 schaltet die Schaltung wahlweise auf Empfang oder Sendung von akustischen Botschaften. Diese Verbindungsanordnung kann außerdem ein Horn oder eine andere akustische Alarmquelle, die hier nicht gezeigt ist, auweisen, um auf einen erfaßten Alarmzustand in der Übertragungsanlage anzusprechen. Ein Ein-Aus-Schalter 58 kann vorgesehen sein, um vrahlv/eise den akustischen Alarm in der Übertragungsanlage zu verbinden. Das Bedienungsgerät 52 ist außerdem Bit einer internen Spannungsquelle u.dgl. für eine selbständige Betriebsweise versehen und weist eine Buchse 59 für Zusatz- oder Hilfsgeräte zur Steuerung von Peripheriegeräten auf.

Im einzelnen v/eist das Bedienungsgerät 52 interne Verbindungseinrichtungen zum Anschluß mit v<rahlweisen Modulen über die Buchse 59 entsprechend der ETA-ITorm RS232-C auf. Dieses Herkraal ermöglicht ein erEinrichtung, vrie einem Fernschreiber 60, einem Diaprojektor od.dgl., dem Bedienungsgerät 52 zugeordnet und von der Steuerstelle gesteuert su werden. Der Fernschreiber 60 erlaubt den Verkehr &it entfernten Stationen über die Steuerstelle und einen modifizierten Betrieb der Steuerstelle.

Das Bedienungsgerät 52 weist im iiresentliclien alle der Baueinheiten auf, die auch bei einer herkömmlichen entfernten Station vorgesehen sind, einschließlich einer logischen Schaltung zur Behandlung der Datenrahmen rdt einer Srkennungsschaltung für die Adresse einer entfernten Station, die auf eine feste Schleifenadresse mit einer logischen 0

709818/0393

BAD

2366QH

für alle Bits codiert ist und auf ausgewählte Punkt modul ■··-■ adressen anspricht₅ um die Information innerhalb des Bedieriuiigsgerätes zu verteilen» Die auf diese Weise von den Bedienungsgerät 52 gebildete Station 9 ist daher vom üblichen standardisierten Aufbau und genauso variabel wie die Stationen 8, die auf besondere- oder eigentümliche Ein-gangs-Ausgangseinrichtungen an den jeweiligen entfernten Stationen angepaßt sind.

Zusätzlich zu der üblichen Verarbeitungssclialtung ist das Bedienungsgerät 52 für den Informatiori.sbegj.nn veranlassende- Handlungen über die Steuerstelle 7 in Abhängigkeit von Änderungen am Eingang irgendeiner entfernten Station odor in Abhängigkeit einer bestimmten Anforderung-durch die Bedienungsperson ausgelegt, die am Bedi'enungogerät 52 e:c?,Qugt wird.

Allgemein ist das Bedienungsgerät 52 mit einer Frontsichtplatte versehen, die ein oberes Aussagefeld 61 und ein unteres Feld 62 für einzugebende Auswahlsignale und Anzeigen aufweist«.

Das obere PeId 61 weist mehrere Lampen 63 auf, die jeweils"" geeignet beschriftet sind und einer bestimmten entfernten Station 8 zugeordnet sind« Soll daher die neue Datenübertragungsanlage zur Steuerung von 31 entfernten Stationen aus gelegt sein, so sind 31 Anzeigelampen 63 vorgesehen. Jede der Lampen 63 wird individuell von den Datenrahmen 11 gesteuert, die an die Station 9 und damit ai? das Bedlenuiigsgerät 52 über die Steuerstelle 7-gelangen und können in irgendeine der drei Betriebsstellungen versetzt werden, wie ständig abgeschaltet, ständig eingeschaltet oder blinkend_? um damit eine kontinuierliche Anzeige des Betrie/bszustan&GS

7098 18/03 93 BAD

der überwachten entfernten Station abzugeben*. Erhält daher eine ent χernte Station 8 ein anormales Eingangssignal oder hat sie eine anormale Betriebsbedingung,- so beginnt die z\igeordnete Lampe 63^u blinken, womit; dieser Betriebszustand und gleichzeitig angegeben wird, daß die Bedienungsperson am Bediemmgsgerät 52 diese Betriebsbedingung noch nicht bestätigt hat ο Dieser Betriebszustand wird von der Bedienungsx3Gi'soii aiii BediemmgBgerät durch Betätigung eines Besbätigungßschalters 64 im unteren Feld 62 bestätigt. Der Schalter 64 erzeugt; ein Unterbrecluingssignal, um ein Bestätigungssignal an die Steuerstelle 7 auszusenden, die dann ein Larapenänderungssignal an das Bedienungsgerät sendet. Bei der Bestätigung wird die Lampe 6p in ihren ständig brennenden Zustand umgeschaltet- Auf diese Weise werden alle blinkenden Lampen 63 bei der Betätigung des Bestätigungsschalters durch die Bedienungsperson am Bedienungsgerät entsprechend berücksichtigt, wodurch ein geeigneter Date iir ahm en von der Steuerstelle 7 erzeugt wird.

Das untere Feld 62 weist Ausfülirungsschaltor 64- und 65 sowie einen Sendeschalter 66 auf. Die Bedienungsperson am Bedienungsgerät 52 kann auf diese Ueise die Datenübertragung durch Betätigung eines dieser drei Schalter aufnehmen, die als drei beleuchtete Druckknopfschalter 64 bis 66 dargestellt sind, die mit "Senden", "Löschen" ulxI "Bestätigen" beschriftet sind«. Jeder Der Schalter 6^Z(- bis G6 erzeugt ein Auf or de rungs- oder Unterbrechungssigna.1 au ν Auswahl eines verfügbaren Hahmens und zur Einfügung der Adresse des Bedienungagerätes in diesem. Dieser wird an die Steuerstelle 7 gesendet, die eine nachfolgende Gruppe von zugesprochenen Eahraen für das Bedienungsgerät 52 infolge eines gespeicherten Programms erzeugt.

7098 18/03 93

BAD

Eine Gruppe von Batenschalterii 6?_s die von Band von der Bedienungsperson am Bedienuiigsgerät eingestellt v/erden können, sind außerdem zur Eingabe binär codierter Informa.tion in die Datenrahmen 11 oder 12 vorgesehen» Im einzelnen weist die Gruppe von Schaltern 67, vxai d.enen led.ig~ lich ein Teil gezeigt ist, Adressenschalter 63 für die entfernten Stationen, Adressenschalter 69 für die Punktmodale und einen Schalter 70 für einen internen Punkt zur Auswahl eines bestimmten Hardware-Teils innerhalb des Punktmoduls auf. Zusätzlich wird mit Hilfe von Funktionsschaltern 71 der Gruppe 67 ein Befehls- oder Funktionscoö.e, der an der jeweiligen Adresse ausgeführt werden soll, eingestellt, der in einen mimer i ach en Code für eine bestimmte Operation einzustellen ist, der Anzeige, Steuerung und/o&er Parameter-Eingabefunktionen umfassen kann.

Die Eingabe von Daten an eine entfernte Station wird mit Hilfe von Schaltern 72 für Eingangswerte vorgenommen, die die Eingabe von bis zu vier Dezimalziffern in einen.;gegebenen Punkt ermöglichen.

Die Betätigung des Schalters 66 "Senden" bewirkt das Besetzen eines verfügbaren Rahmens durch das Bedienungsgerät, die Einfügung seiner Adresse und als Ergebnis in der Steuerstelle 7 die Erzeugung einer Folge von zugesprochenen Rahmen für das Bedienungsgerät, um die mit der Gruppe von Datenschal tern 67 eingegebenen verschiedenen Eingabewerte zu lesen.

Das untere Anzeigenfeld 62 umfaßt außerdem einen numerischen Anzeigeteil 73 > $n den eine numerische Information in irgendeinem von mehreren unterschiedlichen Formaten eirizugeben ist, einschließlich eines beweglichen Dezimalpunktes oder einer das Feld trennenden Markierung 74-· Am linken Ende des numerischen Anzeigeteils kann eine Anzeigeeforiehtuttg 75 für ein

709818/0 3 93

BAD ORIGINAL

-Jfr-

Minuszeichen, für eine geeignete Betätigung vorgesehen sein. Die numerische Anzeige wird durch Benutzung" einer Gruppe von drei Daterir ahmen betätigt, die von der St euer st eile 7 an das Bedienungsgerät 52 mit der notwendigen numerischen Information gegeben werden, die in diesen als"Wert, Dezimale, Ort für den Dezimalpunkt und Information für das Minuszeichen codiert ist.

Die numerische Anzeige 73 ist an. gegenüberliegenden Seiten von mehreren Anzeigelampen 76,77 flankiert, die zur Angabe der Art¹ der dargestellten numerischen Information benutzt werden. So können die Lampen 76 auf der linken Seite der numerischen Anzeige 73 z.B. ausgewählten technischen Einheiten, wie "ζ·. B. Temperatur, Prozent, Strcsiuiigsdrücken u. dgl «. zugeordnet sein, um anzugeben, was die numerische Anzeige in Abhängigkeit einer analogen Variablen angibt.. Wird eine nicht analoge Punktion angezeigt, geben die Lampen 77 auf der rechten Seite die entsprechende Bedeutung für die angegebene numerische Information der nicht-analοgen Punktion an.

Am untersten Teil des Feldes ist eine Vielzahl von Anzeigen 78,79 und 80 vorgesehen, um zusätzliche Information entsprechend der auf der numerischen Anzeige vorhandenen Systeminformation einzufügen. Die drei Lampen 7S υ is 80 können einen normalen oder Alarm-Betriebsaustand dos der numerischen Anzeige- 73 zugeordneten Punktes angeben, während die Lampe, 81 eingeschaltet werden kann, um zu zeigen, daß die Tageszeit angezeigt wird. Eine Hilf s-Anzeigelampe -kann zur selektiven Verbindung benutzt werden, wenn eine spezielle Punktion oder ein Element mit dem Bedienungsgerät verbunden wird, wie z.B. ein Fernschreiber od.dgl..

Die Betätigung des Schalters 65 "Löschen" sendet ein Signal an die Steuer stelle 7» um einen Datenrahmen, an das Bedienungs-

709818/03 93 .bad original

23660U

; 56-

gerät 52 zu schicken, um Information vom Anseigefeld 73 und den Anzeigelampen 76,77 sowie den Anzeigen 78,79 und 80 zu entfernen und die Tageszeit zusammen mit einem entsprechenden Aufleuchten der Zeitlampe 81 in die numerische Anzeige 73 einzugeben.

Wegen ihres standardisierten Aufbaus und der verschiedenen Einrichtungen, mit denen sie mit der übertragungsanl.iage verbunden ist, kann die Station 9 und insbesondere das Bedienungsgerät 52 in jede einzelne der mehreren Schleifensysteme 3 bis 5 eingeschleift werden, um eine Steuerung durch eine Bedienungsperson an einer von dar Steuerstelle entfernten Stelle oder zur Unterstützung der Steuerstelle vornehmen zu können«.

Die neur Datenübertragungsanlage ermögliclri; damit eine verbesserte Datenübertragung und Betrieb von entfernt angeordneten Operationen ausführenden und Informationen sammelnden Hardware-Einrichtungen, die funktionell ie Gruppen zusammengefaßt werden können, wie dieses bei Heizungs-, Lüftimgs- und Klimaanlagen, wie auch bei anderen industriellen Prozeßsteuerungen der Fall ist.

Ein Punktmodul 18 an einer entfernten Station, der einer Zwei-Zustands-Steuerung eines Motors 81a Jrageordnet ist, ist in Fig.. 5 Jäit der Verbindung mit v/eiteren ähnlichen oder unterschiedlichen Punktmodulen 16 bis 18 über eine gemeinsame Eingangsschiene 82, die Schienen I9 und 20 umfaßt_s im einzelnen dargestellt. Der Punktmodul 13 ist über gemeinsam logisch codierte leitungen mit der Eicgangsschiene zur Adressierung des Punktmoduls 18 verbunden und ist zur Datenübei'tragung mit diesem mit einer einzelner: binären Bitadresse versehen, die durch Eingangs schalt er 84- für ein Vergleichsregister 85 eingestellt ist. Eine Hauptsignalleitung 86,

709818/0393

BAD ORiQlNAL

die mit der logischen Schaltung 13 zur Verarbeitung der Datenrahmen verbunden ist, signalisiert einem Punktmodul, daß die Adresse erhältlich ist und betätigt mit dem Registerausgang eine Verriegelungsschaltung 86a, die eine Einschaltleitung 87 speist und das Senden der übrigen Daten aus dem Datenrahmen 11 an den jeweiligen Punktmodul ermöglicht. Das dritte Wort des Datenrahmens gibt einen binär codierten Befehl, der an den logischen Befehlsdecoder 88 über einen Satz von Verriegelungs-Flip-Flops 89 unter Steuerung durch die Signalleitung 87 und außerdem eine Befehlssteuerleitung 90 gegeben wird, die von der logischen Schaltung 13 beaufschlagt werden. Das Befehlssignal wird von dem Decoder 88 &e~ codiert und erzeugt ein entsprechendes einseines Ausgangssignal auf entweder einer Startleitung 91» einer Stoppleitung 92 oder einer den Betriebszustand lesenden Leitung 93» die gleichzeitig mit einer Vielzahl von gleichen Wahl- und Treiberschaltungen 94- gekoppelt sind, von denen eine im einzelnen dargestellt ist. Zusätzliche Information wird jetzt aus dem Datenrahmen empfangen und ebenfalls an den Decoder der Wahl- und Treiberschaltung 94· gegeben, um eine der Ausgangsleitungen 96 zu aktivieren, wobei die logische Schaltung 13 ein Signal auf der Signalleitung 97 erzeugt, das zusammen mit dem Signal auf der Signalleitung 87 und dem Anfangssignal auf der Leitung 98 durch eine UND-Verknüpfung zusammengefaßt wird. Die Wahl- und Treiberschaltung weist eine verzögerte, monostabile Impulseinheit 99 auf, die mit einer Relaisschaltung 100 zum Starten und Stoppen des Motors 81a oder eines anderen Verbrauchers verbunden ist. Die Impulsschaltung 99 ist über NOR-Glieder 101 mit den Start-Stovvp-Leitungeii 91 und 92 über eine RS-Flip-Flop-Verriegelungoschaltung 102 verbunden. Die Impulsschaltung 99 hält die logische Schaltung für eine ausreichend lange Zeitdauer in Betrieb, um die Umschaltung der Schalter in einen verriegelten Betriebszustand zu ermöglichen. Die Relaisschaltung wird mit voneinander getrennten Speisequellen 103 und 104 benutzt, um die lo-

709818/03 93

BAD ORIGINAL

gischen Schaltungen von dem den Motor betreibendwn Schaltungen zu trennen und zu schützen. Ein Startrelais 105 und ein Stopprelais 106 werden abwechselnd von den Ausgangssignalen der Glieder 101 gesetzt, um wahlweise den Motor 180a zu starten und su stoppen, indem eine Speiseleitung mit einem Startanschluß 107 und einem Stoppanschluß 108 hergestellt wird.

Eine gemeinsame Rücksetz-Schienenleitung 109 ist zum Rücksetzen der Register 86a und 89 und zum Rücksetzen der logischen Schaltungen vorgesehen. Ein positives Quittungs-Signal muß an den Punktmodul 18 gesendet werden, um den Punktmodul zu löschen bzw. abzuschalten. Der Betriebszustand des Motors wird kontinuierlich durch Erfassung des Kon takt aus tan des durch eine diesen Zustand erfassendes Relais 110 überwacht, dessen Zontakte mit einer Signalleitung 111 verbunden sind, um ein Signal an ein Register 112 und eine Vergleichsschaltung 113, wie z.B. ein EXCLUSIVE-ODER-C-lied und an eine Schienenleitung 114 zu geben, um den erfaßten Betriebszustand an ein Informationssystem zu senden. Das Ausgangs signal des Registers 112 wird mit dem Kontaktzustand durch die Vergleichschaltung 11J verglichen und zur Betätigung einer Unterbrechungsverriegelung 115 gegeben. Befinden sich beide nicht im gleichen Betriebszustand, so wird ein Unterbrechungssignal erzeugt, das angibt, daß ein verfügbarer Rahmen zum Aussenden von Information benötigt wird. .Die Steuerstelle gibt an die entfernte Station dann den Befehl, den Zustand auszulesen und die Zustandsbedingung an die Steuerstelle zu senden. In diesem Augenblick aktiviert ein Befehlssignal eine Leseleitung 93 anstelle der Start- oder Stopp-Leitungen und bewirkt die übertragung der Zustandsinformation, die ein Adresseneinsteil- und Verriegelungssystem benutzen kann, um das Signal zum Starten und Stoppen des Motors zu empfangen.

709818/03 93

: - 31-

Die Bit-Signale können erzeugt und gesendet w er den, wie dieses in Pig. 6 gezeigt ist, wo ein Paar von Schaltern 115 wechselweise ein Paar"von Kondensatoren 116 in einen !Transformator 11? entladen, um ein bipolares Bitsignal zu erzeugen, wobei die Bit signale voneinander durch !füllst eilen getrennt sind, um ein logisches Informationsbit 117 zu definieren.

Jedes Bit-Signal 11? kann eine Gesamtlänge von 2 Mikrpsekunden haben, wobei der Impuls mit der Anfangspolarität mit 5/^0 Mikrosekunden erzeugt wird, gefolgt von einem gleichen Impuls entgegengesetzter Polarität, gefolgt schließlich von einem Hull-Signal von etwa 1/2 Bitperiodenlänge. Die Information wird über die Übertragungsleitungen 10 übertragen. Der Impuls erster Polarität des Bit-Signals 117 wird von einem Empfänger erfaßt, der einen Kopplungs-Transformator 118 und polaritätsempfindliche Glieder 119 auf v/eist, um ein Rechteck signal zu erzeugen. Die 'Vorderflanke des Impulses der ersten Polarität wird zum Setzen eines Flip-Flop-Datenregisters 120 und zum Durchsteuern einer monostabilen, rücksteuerbaren Schaltung 121 benutzt, um einen Zeitgeberimpuls zu erzeugen, der als Vortakt-Impuls von etwa der halben Periodenlänge des ersten Polaritätsintervalls definiert ist. Die HückflanKe des Vortaktimpulses steuert ihrerseits eine nach einer längeren Zeit zurücksteuerbare, monostabile Schaltung 122 an, die ein Zeitintervall gleich etwa der halben Gesamtzeit der Bitperiode hat. Das Ausgangsaignal der zweiten Zeitschaltung 122 erzeugt das Taktsignal für die Datenübertragung der im Register gespeicherten Daten. Der Ausgang der Station kann daher einen Sender ähnlich den Bauelementen II5 bis 117» eine Paritäts-Prüfeinrichtung und andere logische Einrichtungen zur Behandlung der Datenrahmen und Verarbeitung eines jeden Datenrahmens in Form eines Bit-flusses durch ihn hindurch auf-

709818/03 93

b QFUÖINAL

^2366OU

v/eisen. Der Ausgang der Taktscbaltung 122 ist außerdem mit der Schaltung 121 für die Vor takt impulse und den Empfängern 118 bis 119 verbunden, um tatsächlich eine weitere Signalbildung durch diese beiden letzteren Schaltungen und den Empfang des Impulses der zweiten. Polarität des bipolaren Signals au verhindern, wodurch auf die Aussendung dieser Impulse nicht gewartet werden muß. Außerdem verhindert es die Erfassung von Signalen auf den Empfangsleitungen, während deren Dauer fehlerhaftes Rauschen oder andere fehlerhafte Information auf der Leitung erscheinen und ein fehlerhaftes Arbeiten bewirken kann«

Die von den Polaritätsimpulsen abgeleiteten Taktimpulse setzen den Betrieb der Übertragungsanlage für eine kontinuierliche Datenübertragung aufeinanderfolgender Bits von Datenrahmen solange fort, solange mindestens ein Impuls pro Periode erzeugt wird.

Geht der Impuls zweiter Polarität.des bipolaren Signals aus irgendeinem Grunde, z.B. infolge Rauschens, verloren, so wird die Datenübertragungsanlage dadurch nicht beeinflußt, da dieser Impuls bei der normalen Datenübertragung, die auf dem ersten Impuls beruht, nicht benutzt wird. Geht dagegen der erste Impuls des bipolaren Signals verloren, so können die empfangenen Daten falsch sein. Jedoch gibt die Paritätsprüfung der empfangenen Daten einen solchen Fehler an.

Ein Löschsignal wird von einer monostabilen Schaltung 125 erzeugt, die während der Periode des Vort£ktimpulses gesetzt wird und eine relativ lange Schaltperiode hat, so daß sie nicht während der Dauer des O-Sigaalanteils des Bit-Signals 117 schaltet. Jedoch besteht zv/isehen dem Datenrahmen 11 eine relativ lange signallose Zeitdauer, wodurch die Umschaltzeit der Schaltung 123 beendet wird und die Verarbeitungseinrichtungen für die Datenrahmen daran hindert, auf den nächsteh neuen Datenrahmen anzusprachen.

709818/0393

BAD ORIGINAL

Leerseite

Claims (1)

1. PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER

   DlPL- ^lsiG

   H. KINKELDEY

   DR-ING

   2366014 ^w- STOCKMAlR

   DR-ING. - AqE (CALTECHJ

   K. SCHUMANN

   DR RER NAT. ■ CHPl--PHVS.

   P. H. JAKOB

   DlPL- ING.

   G. BEZOLD

   DR RER UAT. ■ DIPL-CHEM.

   8 MÜNCHEN 22

   MAXIMILIANSTRASSE 43

   24.9.1976

   p 7549 iii-32/Hä

   Patentansprüche

   Tragbares Bedienungsgerät für den wahlweise η Anschluß in einer eine Steuerstelle und mehrere entfernte Stationen umfassenden Ringschleifenanlage, bei der eine Übertragung mit Hilfe von mehrere Bits aufweisenden Datenrahmen, die von der Steuerstelle erzeugbar sind, durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß ein im Gehäuse (52) des Bedienungsgerätes (9) vorgesehener Eingangsund Ausgangsanschluß (54) zum Anschließen an die Übertragungsschleife vorgesehen ist, daß eine auf einen Datenrahmen ansprechende, auf eine feste Schleifenadresse eingestellte Einrichtung vorgesehen ist, daß ein Ausgangssignale führendes Bedienungsfeld (61,62) mit einer sichtbaren Anzeigeeinrichtung (63) für die verschiedenen anderen Stationen (8) und zur Erzeugung einer sichtbaren Stationsanzeige des Stationszustandes vorgesehen ist, wobei die Anzeigeeinrichtung eine auf den Datenrahmen (11,12) ansprechende Einrichtung zum wahlweisen Betätigen der Anzeigeeinrichtung hat, und daß von Hand betätigbare Einrichtungen (64,65,66) vorgesehen sind, mit denen Datenrahmen anforderbar und wahlweise in einem Datenrahmen Daten einfügbar sind, um unter Steuerung durch die Steuerstelle (7) an eine entfernte Station gesendet zu v/erden.

   7098 18/0393

   TELEFON (OBQ) 222862 TELEX 05-29380 TELEORAMME MONAPAT TELEKOPIERER

   2. Bedienungsgerät nach Anspruch. 1, gekennzeichnet durch mehrere Datenschalter (67) zur Eingabe von Daten in einen Datenrahmen.

   3. Bedienungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (64-, 65 »66) zur Anforderung eines Rahmens einen Sendeschalter (66), einen Lösch-Schalter (65) und einen Quittungsschalter (64-) aufweist, daß der Sendeschalter zum Senden von Daten der Datenschalter (67) an nachfolgende, zugeordnete Datenrahmen betätigbar ist, daß der Lösch-Schalter zum Löschen der sichtbaren Anzeigeeinrichtung (63) betätigbar ist und daß der Quittungsschalter zum Umschalten der Anzeigeeinrichtung in einen Quittungszustand betätigbar ist.

   4-, Bedienungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein Hilfs-Modul (59) vorgesehen ist, der dem EIA-Standard-RS-232-C zum vjuhlweisen Anschluß mit einem Peripheriegerät (60) entspricht.

   7098 18/03 93