DE2416602A1 - Redundantes signaluebertragungssystem - Google Patents

Redundantes signaluebertragungssystem

Info

Publication number
DE2416602A1
DE2416602A1 DE19742416602 DE2416602A DE2416602A1 DE 2416602 A1 DE2416602 A1 DE 2416602A1 DE 19742416602 DE19742416602 DE 19742416602 DE 2416602 A DE2416602 A DE 2416602A DE 2416602 A1 DE2416602 A1 DE 2416602A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transmission system
signal transmission
signal
channels
channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19742416602
Other languages
English (en)
Other versions
DE2416602C3 (de
DE2416602B2 (de
Inventor
Rolf Loether
Wolfgang Salamon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Original Assignee
Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH filed Critical Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Priority to DE19742416602 priority Critical patent/DE2416602C3/de
Priority to FR7510798A priority patent/FR2266924B3/fr
Priority to GB1421475A priority patent/GB1498672A/en
Publication of DE2416602A1 publication Critical patent/DE2416602A1/de
Publication of DE2416602B2 publication Critical patent/DE2416602B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2416602C3 publication Critical patent/DE2416602C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/74Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for increasing reliability, e.g. using redundant or spare channels or apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

73-B III-70 ' Bremen, den 2. April 1974
Sm/ka
Vereinigte Flugtechnische Werke—Fokker
Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Redundantes Signalübertragungssystem
Die Erfindung bezieht sich auf ein redundantes Signalübertragungssystem mit einem Monitor, der mehrere jeweils zwischen allen Kanälen eingeschaltete Vergleichseinrichtungen aufweist, die bei Sig— nalunterschieden, insbesondere beim Überschreiten eines einstellbaren SchwelIw^rtes eine Abschalteinrichtung zur Unterbrechung des fehlerhaften Kanals ansteuern.
Bei wichtigen Signalübertragungssystemen, z.B. bei Flugzeugsteuer— anlagen und/oder Flugreglern, ist es üblich, mehrkanalige Übertra— gungssysteme zu verwenden, um ein hierbei gefordertes hohes Maß an Zuverlässigkeit zu erreichen. Eine Vermehrfachung von Übertragungskanälen bedeutet aber, daß es an den Ausgängen dieser Kanäle praktisch nicht möglich ist, gleiche Ausgangssignale zu erhalten.
Der Grund hierfür ist in den Fertigungstoleranzen der elektronischen Meßgeber sowie in den Bauelementen der Übertragungskanäle zu sehen, so daß mit.Schwankungen der Signale innerhalb bestimmter Grenzen
-2-
509841/0511
24166
-Z-
zu rechnen ist. Es ist daher üblich, die Signale der Kanäle entweder arithmetisch zu mitteln oder Signalauswahlschaltungen, sogenannte Voter, zu benutzen, um einheitliche Signale für alle Kanäle zu erhalten.
Neben den Signalschwankungen aufgrund der erwähnten Fertigungs— toleranzen können aber auch Ausfälle der Kanäle Signalunterschiede mit erheblich größeren Auswirkungen hervorrufen. Zur Vermeidung derartiger Auswirkungen ist es daher bekannt, insbesondere bei Signalübertragungssystemen mit arithmetischer Mittelwertbildung der Ausgangssignale Überwachungsvorrichtungen, und zwar sogenannte Monitore, zu benutzen. Damit können fehlerhafte Kanäle nicht nur ermittelt, sondern auch abgeschaltet werden, denn die Monitore weisen in der Regel auch Abschaltstufen für die Kanäle auf. Tritt ein Fehler in einem Mehrkanalsystem mit arithmetischer Mittelwertbildung der Ausgangssignale auf, dann wird auch das fehlerhafte Signal an der Mittelwertbildung beteiligt und zwar so lange, bis der fehlerhafte Kanal abgeschaltet ist. Das bedeutet aber, daß sich ein fehlerhaftes Signal bei einem 3—Kanalsystem zu 33 Prozent und bei einem 4-Kanalsystem zu 25 Prozent auf das Mittelwertsignal auswirkt. Ein derart fehlerhaftes Mittelwertsignal kann aber zu untragbaren Folgen führen, insbesondere dann, wenn ein derartiges Mittelwertsignal zur Beeinflussung empfindlicher Regelkreise, z.B. Flugregler dient.
Um die Folgen von Kanalfehlern in einigermaßen tragbaren Grenzen zu halten, ist es wichtig, die Schaltschwelle eines Monitors möglichst niedrig einzustellen, damit schon geringe Signalunterschiede zur Auslösung des Abschaltvorganges führen. Außerdem soll die Abschaltzeit, das heißt die Zeit vom Auftreten eines Fehlers bis zum Abschalten des fehlerhaften Kanals ebenfalls so klein wie möglich gewählt werden. Im Gegensatz zu diesen beiden Forderungen steht jedoch eine dritte Forderung, und zwar die Abschaltschwelle bzw.
—3—
509841 /0511
ς. ♦
die Abschaltzeit genügend groß zu wählen, um unberechtigte Kanal— abschaltungen zu vermeiden. In realen Signalübertragungssystemen treten immer wieder schwer zu beherrschende Störungen, z*B. durch kapazitive oder induktive Einstreuungen auf, so daß hierdurch mit kurzzeitigen Störungen der Kanäle zu rechnen ist. Bei den bekannten Signalübertragüngssystemen ist es daher üblich, sowohl die Schaltschwelle als auch die Abschaltzeit des Monitors auf einen Wert festzulegen, der etwa in der Mitte der entgegenstehenden Forderung liegt. Damit ist es zwar möglich, eine relativ große Zahl von Störungen zu unterdrücken, aber dieser Kompromiss bedeutet keine vollständige Unterdrückung aller Störungen, so daß es nicht möglich ist, derartige Übertragungssysterae universell einzusetzen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein redundantes, durch einen Monitor überwachtes Signalübertragungssystem vorzusehen, bei dem auftretende Störungen keine negativen Auswirkungen haben und das in der Lage ist, zwei nacheinander aufgetretene Fehler ohne Beeinträchtigung'des Systems abzuschalten. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Signalübertragungssystem in an sich bekannter Weise vier Kanäle aufweist, deren Ausgänge A. ... A, zur Erzeugung eines arithmetischen Mittel— wertsignals für jeden Kanal über ein Widerstandsnetzwerk miteinander verbunden sind.und daß die vor dem Widerstandsnetzwerk angeordneten Vergleicheinrichtungen bei einem den Schwellwert überschreitenden Signalunterschied die Abschalteinrichtungen des fehlerhaften Kanals ohne Verzögerung einschalten und bei einem innerhalb eines vorgebbaren Zeitintervalls die SchaltschwelIe wieder unterschreitenden Signalunterschied wieder zurückschallen.
Mit Hilfe dieser Maßnahme ist es möglich, ein Signalübertragungssystem aufzubauen, bei dem einerseits oberhalb der Schaltschwelle liegende Signalunterschiede ohne Einfluß auf das weiterzuleitende
-4-
509841/0511
Mittelwertsignal bleiben und bei dem andererseits kurzzeitige die Abschaltschwelle überschreitende Störungen dann nicht zur Abschaltung des zugehörigen Kanals führen, wenn diese Störung innerhalb des eingestellten Zeitintervalls die Schaltschwelle wieder unterschreitet. Beim erfindungsgemäßen Signalübertragungssystem ist es zweckmäßig, die in den Kanälen vorgesehenen Abschalteinrichtungen mit mehreren unabhängigen in Reihe liegenden Abschaltgliedern zu bestücken und diese über eine durch die Vergleichseinrichtungen beeinflußbare Logik anzusteuern. Weiterhin ist es vorteilhaft, jedem Kanal des redundanten Signalübertragungssysteme eine eigene Stromversorgung zuzuordnen und von diesen die Stromversorgung für bestimmte Baugruppen des Monitors abzuleiten. Auf diese Weise können, insbesondere wenn die Logik des Monitors als aktive Logik aufgebaut.ist, sowohl Fehler in den Kanälen als auch Fehler im Monitor erkannt werden, so daß durch Abschaltung der betreffenden Glieder keine Funktionsbeeinträchtigung im Signalübertragungssystem auftreten kann.
Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigenj
Figur 1 ein Schaltbild eines Quadruplex-Signalübertragungssystems und
Figur 2 eine Vergleichseinrichtung
Das in Figur 1 dargestellte Signalübertragungssystem ist als Quadruplex-System, das heißt mit vier Kanälen aufgebaut, deren Eingänge E1 ... E, die Eingangssignale erhalten. Diese Eingangssignale sollen als Mittelwertsignale an den vier Ausgängen A1 ... A, zur Verfugung stehen. Hierzu werden die Eingangssignale über je einen Verstärker V1 ... V, geleitet, die zur Inpedanzanpassung vorgesehen sind und im Bedarfsfall durch Zuschalten von Testsignalen über vier Testeingänge T- ... T/ eine überprüfung des Signalübertragungssystems gestatten. Jedes Ausgangssignal der Verstärker ist über eine aus jeweils drei Schaltglie-
509841/0511 ~5~
dem S11, S „, S1^; S21 . . . S,- bestehende Abschalteinrichtung geführt, deren Kontakte im Norraalbetrieb geschlossen sind, so daß die Signale zu einem Widerstandsnetzwerk R1 ... R.,g gelangen. Die viermalige Zusammenfassung der Eingangssignale über jeweils vier Widerstände dienen unter der Voraussetzung einer hochohraigen Belastung der viermaligen Bildung eines arithmetischen Mittelwertsignals, das jeweils an den Ausgängen abgegriffen werden kann.
Aus den zuvor erläuterten Gründen können die vier Eingangssignale voneinander abweichen, so daß es notwendig ist, das Signalübertragungssystem zu überwachen. Dies geschieht durch sechs Ver— gleichsschaltungen M. ... M,-, die- jeweils den Betrag eines Sig— nalunterschiedes zwischen zwei Kanälen ermitteln. Überschreitet der Betrag eines Signalunterschiedes einen einstellbaren Wert, dann liefert die betreffende Vergleichseinrichtung einen Befehl für eine Logik, die ihrerseits ein Signal für ein Abschaltglied des fehlerhaften Kanals erzeugt.
Anhand eines angenommenen Fehlers wird der Abschaltmechanismus näher erläutert» Wenn z.B. das am Eingang E erscheinende Eingangssignal fehlerhaft ist, sprechen die Vergleichsschaltungen M1 , M„ und M„ an, da diese jeweils die Kanäle 1, 2j 1, 3; 1» 4 miteinander' vergleichen. Somit liefern die Ausgänge der Vergleichs— schaltungen M1, M„, M,- ein Schaltsignal, das bestimmten Gattern der Logik zugeführt wird. Diese Schaltsignale bewirken in Zusammenwirkung mit den Signalen der Gatter G1^, G und G„ eine Umschaltung der Gatter ^11, G12 und G,~. Den Und-Gattern G 11, G12, G1- ist jeweils ein Leistungsgatter nachgeschaltet, so daß die Gesamtfunktion eine Und—Funktion bleibt. Die Ausgänge dieser Gatter schalten somit um, so daß die mit einem Arbeitskontakt versehenen Schaltglieder S11, S1?, S.„ angesteuert werden und den Kanal 1 unterbrechen. Damit wird ein Weiterleiten des fehlerhaften Signals an das Netzwerk R1 ... Rw- unterbunden, so
-6-
50 9.841/0511
daß sich an den Ausgängen A. ... A, ein Mittelwertsignal aus den Kanälen 2, 3 und 4 bildet.
Zur Unterbrechung des fehlerhaften Signals würde es an sich ausreichen, wenn nur ein Schaltglied S..-, S,„, S1» angesteuert würde; aber durch die Vermehrfachung dieser Schaltglieder lassen sich auf jeden Fall Doppelfehler vermeiden, die sonst die Abschaltung eines fehlerhaften Kanals verhindern würden. Außerdem werden Abschaltungen des Kanals 1 durch die Gatter G31, G12 unc* G-iq schon dann durchgeführt, wenn von den Vergleichs— einrichtungen M1, M„, M- zwei beliebige einen Fehler signalisieren. Bei der gewählten Schaltungsanordnung wird nach dem Majoritätsprinzip gehandelt, d.h., ein Mehrheitseinseheid ist dann richtig, wenn mindestens zwei Kanäle einer aus drei Kanälen bestehenden Vergleichergruppe einen Fehler signalisieren. Die Wahrscheinlichkeit ist in einem derartigen Fall sehr groß, daß ein Fehler im Signalzweig aufgetreten ist und nicht an irgendeiner anderen Stelle. In der Praxis ist diese Bedingung in der Regel erfüllt, weil die Kanäle oft Komponenten geringerer Zuverlässigkeit, z.B. elektromechanische Meßgeber und aufwendige Elektronikschaltungen aufweisen.
Der Schaltvorgang beim Auftreten eines Fehlers im Kanal 1 wird von den'Gattern G1-, G12 und G.„ über ein Gatter G., zu einem Gatter G_o weitergeleitet, das über einen Schalttransistor eine Schaltstufe S- ansteuert. Die Schaltstufe S,- unterbricht
D 5
damit den Stromkreis eines Relais RL-, das mit einem Ruhekontakt eine Lampe L' zur Signalisierung eines ersten Fehlers einschaltet. Gleichzeitig wird eir» Umschaltekontakt des Relais RL1 betätigt und ein Schaltkreis zur Ausgabe eines Signals geschlossen, das zur Prüfung des Signalübertragungssysteme, vorzugsweise mit Hilfe eines automatischen Testgerätes, dient. Nach dem Aufti-eten und Abschalten des ersten Fehlers ist das erfindungsgemäße Über—
-7-
509841 /051 1
tragungssystem in der Lage, einen weiteren Fehler zu indentifizieren und abzuschalten, ohne Beeinträchtigung seiner Funktionsfähigkeit. Fällt z.B. nach dem Ausfall des Kanals 1 auch der Kanal 2 aus, dann liefern neben den Vergleichsschaltungen M1 , M„, M„ auch die Vergleichsschaltungen M, und i/L entsprechende Schaltbefehle. Das hat zur Folge, daß nach den Gattern G--, G-2 und G-,. auch die Gatter G2I' G22' G2^ und G--, bzw. G.- ansprechen und Schaltbefehle den zugehörigen Äbschaltgliedern S-- . . . S„^ bzw. S0- und S,- zuführen. Praktisch gleichzeitig spricht auch das Gatter G.-,- an, das zusammen mit dem beim ersten Fehler angesprochenen Gatter G1n. das NAND-Gatter G„_ umschaltet, wodurch die Gatter G~- und G.- sofort gesperrt werden. Das bedeutest, daß nach dem fehlerhaften Kanal 1 auch der als fehlerhaft erkannte Kanal 2 durch die Schaltglieder S^,- bis S„^ abgeschaltet wird und der arithmetische Mittelwert sich aus den verbleibenden Kanälen 3 und 4 an den Ausgängen A- bis A, einstellt. Die kurzzeitige Aussteuerung der Abschaltglieder S„- und S,- der Kanäle 3 und 4 durch
die Gatter G„- bzw. G11 wird - wie zuvor erläutert — durch das 31 41
Gatter G„„ aufgehoben und bleibt ohne praktische Auswirkungen, da die Steuerung der Gatter im Bereich von Nannosekunden und die Ansprechzeit der Abschaltglieder im Bereich von Mykrosekunden erfolgt» Mit dem Schaltvorgang werden gleichzeitig die Oder-Gatter G- , und G„, angesteuert, deren Ausgänge nicht nur - wie bereits beschrieben — zur Anzeige eines ersten Fehlers, sondern zur Anzeige eines zweiten Fehlers über ein Gatter G„Q ein GatterG, Q und über ein Gatter G,,- ein Gatter G, ansteuern. Diese Gatter G,g bzw. G,„ steuern jeweils einen Schalttransistor an, die ihrerseits Schaltglieder Sg1 bzw. Sg beeinflussen. Damit werden jeweils ein Relais RL21 bzw. RL32 abgeschaltet, wodurch über zugehörige Kontakte Stromkreise für zwei Signallampen L0 ' zur Anzeige eines zweiten Fehlers geschlossen werden. Die weiterhin an den Relais HL21 bzw. RL22 vorgesehenen Kontakte sind ebenso wie der zweite Kontakt beim Relais RL- zu Testzwecken vorgesehen.
-8-
509841/051 1
I ι
I t
Wie bereits erwähnt, sind beim erfindungsgeinäßen Signalübertragungssystem Testeingänge T- ... Tt vorgesehen, damit dieses Signalübertragungssystem vor einer Inbetriebnahme auf seine Funktionsfähigkeit überprüft werden kann. Das Ergebnis eines Testvorganges kann — wie bereits erwähnt — durch Auswertung der Relaiskontakte ermittelt werdenj aber es ist weiterhin notwendig, die Ausgänge der Gatter G--, Gpp., G^5- und G,-
für das Testergebnis auszuwerten. Weiterhin werden für einen Test die Signale der Ausgänge A.. ... A, benötigt, um die Funktion der Schaltglieder S3. bis S,„ prüfen zu können. Die Testeingänge "testbereit" und "löschen" sind vorgesehen, um nach bestimmten Testschritten eine Rückstellung der in den Vergleichseinrichtungen M^ bis Mg vorgesehenen Speicher vornehmen zu können. Wie aus dem Schaltbild nach Figur 1 zu ersehen ist, sind den Gattern mehrziffrige Indizes zugeordnet. Diese Indizes deuten eine unterschiedliche Stromversorgung der verschiedenen Bausteine an. So liegt z.B. das Gatter G1-an der Stromversorgung 1, während z.B. das Gatter G.„ an der Stromversorgung 4 liegt. Die Ermittlung und Abschaltung der gegebenenfalls fehlerhaften Kanäle 3 oder 4 unterscheidet sich nicht von den beschriebenen Beispielen. Der Schaltvorgang ist je nach dem, oder der dritte oder vierte Kanal als erster oder zweiter Fehler erscheint, analog zu den beschriebenen Beispielen, wobei jedoch die zugeordneten Gatter die Auswertung und Abschaltung ausführen.
Das in Figur 2 dargestellte Schaltbild zeigt eine Vergleichseinrichtung, wie sie für die Bausteine M1 bis M,- verwendet werden kann. Diese Vergleichseinrichtung besteht aus zwei Operationsverstärkern 50» 51» deren Invertereingänge auf eine feste Spannung gelegt sind. Diese Spannung wird an einem durch eine Referenzdiode 52 stabilisierten Spannungsteiler 53 abgegriffen und den Invertereingängen über je einen Widerstand 54, 55 zuge-
-9-
509841 /051 1
führt. Den Eingängen der Operationsverstärker 50, 51 sind jeweils die Signalspannungen zweier Kanäle zugeführt und zwar so, daß diese Eingangsspannungen an jeweils entgegengesetzten Eingängen der Operationsverstärker anliegen» Dazu ist ein Ent— koppelungsnetzwerk 56 mit entsprechenden Widerständen vorgesehen, das weiterhin auch einen Kondensator zur Unterdrückung von höherfrequenten Störungen enthält. Die positiven Eingänge der Operationsverstärker 50, 51 sind ferner durch je einen Widerstand 57» 58 nach Masse geschaltet. Der Spannungsteiler 53, der die Spannung für die Invertereingänge der Operationsverstärker 50» 51 liefert, ist über einen Widerstand 59 an positives Potential gelegt, das weiterhin zusammen mit negativem Potential beiden Operationsverstärkern zugeführt ist.
Tritt ein Unterschied zwischen den am Eingang der Vergleichs— einrichtung erscheinenden Signalspannung der jeweiligen Kanäle auf, dann wird für den Fall, daß dieser Unterschied die Schaltschwelle, die durch die vom Spannungsteiler 53 abgegriffene Spannung bestimmt ist, überschreitet, am Ausgang des NAND-Gatters 60 ein Befehl ausgegeben. Dies geschieht auf folgende Weises Nehmen wir an, die Eingangsspannung Ue^ ist negativer als Ue„, was bedeutet, daß Ue gegenüber Ue^ positiver ist. Das hat zur Folge, daß am Ausgang des Operationsverstärkers 50 ein positives Signal erscheint, was über eine Diode 62 einen Schalt— transistor 63 ansteuert. Dieser Schalttransistor steuert direkt das NAND-Gatter 60 an, so daß am Ausgang dieses Gatters der entsprechende Schaltbefehl erscheint. Das am Ausgang des Operationsverstärkers 50 erscheinende Signal wird gleichzeitig über ein Verzögerungsglied 64 geleitet, das je nach Bemessung in der Lage ist, kurzzeitige Störungen zu unterdrücken. Länger anhaltende Störungen werden aber als Schaltsignal über die Diode 61 und einen Widerstand 65 der Steuerelektrode eines Thyristors 66 zugeführt. Dieser Thyristor bildet mit einem weiteren Widerstand 67 einen zwischen Masse und positiver Spannung liegenden Spannungsteiler, dessen Abgriff nach der Zündung des Thyristors ein Schaltsignal liefert, das einen zweiten Eingang des NAND—
509841/0511 _10_
Gatters 6O ansteuert. Das bedeutet gleichzeitig, daß Kurzzeitstörungen eine Rückstellung des Schaltsignals am NAND-Gatter 6O bewirken und zwar so lange, bis der Thyristor 66 gezündet hat. Nach dem Zünden des Thyristors 66 wird jede Störung als Dauerstörung definiert, weil dieser Thyristor auch beim Fehlen eines Steuersignals weiterhin Strom zieht und somit eine Speicherung des Fehlers bewirkt. Ein Zurückgehen der Störung danach und somit ein Ausbleiben des Schaltsignals vom Schalttransistor 63 hat also auf das Schaltsignal des NAND-Gatters 60 keinen Einfluß mehr.
Parallel zum Thyristor 66 ist die Kollektor—Emitterstrecke eines Transistors 68 geschaltet, dessen Basis am Abgriff eines zwischen Masse und einer Steuerleitung "LÖSCHEN" geschalteten Spannungsteilers liegt. Dieser Schalttransistor ist zum Löschen des gespeicherten Fehlers vorgesehen und zwar, damit nach der Durchführung eines Testvorgangs die Vergleichseinrichtung wieder zurückgestellt werden kann. Hierzu wird die Signalleitung "IßSCHEN" an entsprechende Spannung gelegt, wodurch der Transistor stromführend wird und praktisch einen Kurzschluß für den Thyristor bedeutet. Das hat zur Folge, daß der Thyristorstrom den Betrag seines Haltestroms unterschreitet und in den Sperr— zustand übergeht. Die Funktion der Vergleichseinrichtung bei umgekehrten Signalunterschieden, d.h. bei positiver Eingangsspannung IL gegenüber der Eingangsspannung U? ist entsprechend analog, wobei jedoch der Operationsverstärker 51 über die Diode 69 den Schalttransistor 63 ansteuert und bei Dauerstörungen über das Verzögerungsglied 7O und die Diode 7I auf die Steuerelektrode des Thyristors 66 wirkt.
Das erfindungsgeraäße Signalübertragungssystem stellt ein Aufwandoptimum dar, weil die meisten Schaltelemente eine Doppelfunktion ausüben und sowohl zur Fehlererkennung als auch zum
-11-
509841 /0511
Abschalten und zur Anzeige dienen. Zwei an beliebiger Stelle des Systems auftretende Fehler können ohne Einschränkung der Funktion abgeschaltet werden. Gegenüber den bisherigen •Übertragungssystemen mit mehrfachen Kanälen und gemittelten Signalen werden alle Signalfehler, die größer als die gewählte Abschaltschwelle sind, verzögerungsfrei abgeschaltet. Sollte der Fehler innerhalb der bei den Vergleichseinrichtungen eingestellten Verzögerungszeit wieder verschwinden, dann wird die abgeschaltete Kette wieder zurückgeschaltet. In allen anderen Fällen wird aber bei einer Überschreitung der Verzö— gerungszeit der Signalzustand des betreffenden Kanals als fehlerhaft bewertet und der Kanal dauerhaft abgeschaltet.
Das erfindungsgemäße Signalübertragungssystem ist überall dort anwendbar, wo aus Gründen der Zuverlässigkeit physikalische Größen überwacht und im Falle eines Fehlers der betreffende Kanal abgeschaltet werden muß. Voraussetzung für die Anwendung dieses Systems ist ferner, daß die zu überwachenden physikalischen Größen als elektrische Signale zur Verfügung stehen. Das Prinzip der Signalüberwachung ist nicht nur auf das dargestellte Beispiel eines Quadruplex-Signalübertragungssystems anwendbar, sondern es ist möglich, ein System aus drei aktiven Kanälen mit einem vierten als Modell gedachten Kanal aufzubauen. Weiterhin kann die Erfindung auch bei einem aktiven 2-Kanalsystem und zwei Modellkanälen angewendet werden. Besondere Anwendung finden derartige Signalübertragungssysteme als Duplex-, Triplex- oder Quadruplex-Systeme in Flugregelanlagen.
- Patentansprüche —
50 98A 1 /051 1

Claims (8)

  1. - 12 -
    Pate nt ansprüche
    l.)l Redundantes Signalübertragungssystem ait einem Monitor, ^ der mehrere jeweils zwischen allen Kanälen eingeschaltete Vergleichseinrichtungen aufweist, die bei Signalunter— schieden, insbesondere beim überschreiten eines einstellbaren Schwellwertes eine Abschalteinrichtung zur Unterbrechung des fehlerhaften Kanals ansteuern, dadurch gekennzeichnet , daß das Signalübertragungssystem in an sich bekannter Weise vier Kanäle aufweist, deren Ausgänge (A-. . . . A,) zur Erzeugung eines arithmetischen Mittelwertsignals für jeden Kanal über ein Widerstandsnetzwerk (R1 ... I^g) miteinander verbunden sind und daß die vor dem Widerstandsnetzwerk (R1 . . ·Κ-ιβ) angeordneten Vergleichseinrichtungen (M- ... M/-) bei einem den Schwellwert überschreitenden Signalunterschied die Abschalteinrichtungen (S11 ... S,^) des fehlerhaften Kanals ohne Verzögerung einschalten und bei einem innerehalb eines vorgebbaren Zeitintervalls die Schaltschwelle wieder unterschreitenden Signalunterschied wieder zurückschalten.
  2. 2.) Signalübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die in den Kanälen (l . . . 4) vorgesehenen Abschalteinrichtungen (S11 . . . S,_) mehrere
    11 43
    unabhängige, in Reihe liegende Abschaltglieder (S--, S-_, ^13' "^21* ^22* ^23' ^l · · · ^aq) aufweisen, die über eine durch die Vergleichseinrichtungen (lL . . . M,-) beeinflußbare Logik (Gn, G12, G13J G21, G22, G23J G31 ... G43) ansteuerbar sind.
    -13-
    c η Q Q /. 1 /nR11
  3. 3·) Signalübertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Logik aus drei Und— Gattern (^11 » ^12' ^l V ^21 * * # ^L"^ Pro ^anal besteht, die nach dem Majoritätsprinzip von den Ausgängen jeweils zweier Vergleichseinrichtungen (M1,M-... Mg) ansteuer— bar sind, und daß die Ausgänge der die Abschalteinrichtungen (S11, ^12* ^l V "^pI · · · S/o) ßines Kanals ansteuernden Ünd-Gatter (G11, Gi2» GXV G21 * * * Gk'^ jeweils ein weiteres Und-Gatter (G11-J G?t-; goe> **?ς) ansteuern, die über eine NAND-Gatteranordnung (G^, G17; G„g} G„_ . . . G,_) zur Unterdrückung falscher Kanalabschaltungen beim Auftreten des zweiten Fehlers auf weitere Eingänge der von den Vergleichseinriohtungen beeinflußten Und-Gatter (G11, G1?, G1^J G^ . . · G,„) zurückwirken.
  4. 4.) Signalübertragungssystem nach- einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Kanal (l ... 4) eine getrennte Stromversorgung aufweist, von denen die Stromversorgungen für bestimmte Baugruppen des Monitors abgeleitet sind.
  5. 5·) Signalübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Logik als aktive Logik aufgebaut ist, so daß sowohl Fehler in den ÜbertragungskanälEn als auch Ausfälle der Stromversorgungen zur Abschaltung führen.
  6. 6.) Signalübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Vergleichs— einrichtungen (M1 ... M/-) aus zwei Operationsverstärkern (50, 51) bestehen, denen die Signalspannungen U zweier
    Kanäle über ein Eingangsnetzwerk (56) derart zugeführt sind, daß diese jeweils an den entgegengesetzten Eingängen liegen und daß die Ausgänge der Operationsverstärker (50» 51) über jeweils' eine Diode (62, 69) mit-der Basis eines Schalttransistors verbunden sind, dessen Ausgangselektrode mit einem Eingang eines einen Schaltbefehl liefernden Nand Gatters (60) verbunden ist. 509841/0511
  7. 7·) Signalübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausgänge des Operationsverstärkers (50» 51) weiterhin über je ein Verzögerungsglied (64, 70) und über je eine Entkopplungsdiode (61, 71) sowie einen gemeinsamen Kopplungswiderstand (65) mit der Steuerelektrode eines Thyristors (66) verbunden sind und daß der Abgriff eines aus dem Thyristor (66) und einem Widerstand (67) gebildeten Spannungsteilers den zweiten Eingang des NAND-Gatters ansteuert.
  8. 8.) Signalübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß dem Thyristor (66) die Kollektor-Emitterstrecke eines Schalttransistors (68) parallel geschaltet ist, dessen Basis am Abgriff eines zwischen Masse und einer Steuerleitung "LÖSCHEN" geschalteten Spannungsteilers liegt.
    9·) Signalübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Schwellwert der Vergleichseinrichtungen (KL ... RL-) mit Hilfe eines durch eine Referenzdiode (52) stabilisierten Spannungsteilers (53) erzeugt ist, dessen Abgriff über je einen Widerstand (54, 55) zu den Invertereingängen der Operationsverstärker (50, 51) geschaltet ist.
    50984 1 /051 1
    Αζ
    Leerseite
DE19742416602 1974-04-05 1974-04-05 Redundantes Signalübertragungssystem Expired DE2416602C3 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742416602 DE2416602C3 (de) 1974-04-05 1974-04-05 Redundantes Signalübertragungssystem
FR7510798A FR2266924B3 (de) 1974-04-05 1975-04-07
GB1421475A GB1498672A (en) 1974-04-05 1975-04-07 Monitoring device for a signal transmission system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742416602 DE2416602C3 (de) 1974-04-05 1974-04-05 Redundantes Signalübertragungssystem

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2416602A1 true DE2416602A1 (de) 1975-10-09
DE2416602B2 DE2416602B2 (de) 1979-03-15
DE2416602C3 DE2416602C3 (de) 1979-10-31

Family

ID=5912228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19742416602 Expired DE2416602C3 (de) 1974-04-05 1974-04-05 Redundantes Signalübertragungssystem

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE2416602C3 (de)
FR (1) FR2266924B3 (de)
GB (1) GB1498672A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3419271A1 (de) * 1983-05-24 1984-11-29 Canon K.K., Tokio/Tokyo Schreib- oder druckgeraet

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4370745A (en) * 1980-11-14 1983-01-25 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Fail-safe transmission system
DE3420365A1 (de) * 1984-06-01 1985-12-05 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Verfahren zur umschaltung zwischen redundanten uebertragungswegen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3419271A1 (de) * 1983-05-24 1984-11-29 Canon K.K., Tokio/Tokyo Schreib- oder druckgeraet

Also Published As

Publication number Publication date
FR2266924A1 (de) 1975-10-31
DE2416602C3 (de) 1979-10-31
FR2266924B3 (de) 1977-12-16
DE2416602B2 (de) 1979-03-15
GB1498672A (en) 1978-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1695055B1 (de) Messeinrichtung, insbesondere temperaturmessumformer
DE4441070C2 (de) Sicherheitsschalteranordnung
EP0676055B1 (de) Schaltungsanordnung zur überwachung einer vielzahl von spulen
EP3440517A1 (de) Busteilnehmer und verfahren zum betreiben eines busteilnehmers
EP3745596B1 (de) Digitale eingangsschaltung zum empfangen digitaler eingangssignale zumindest eines signalgebers
DE2453011A1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur auswahl eines signals aus wenigstens drei redundanten signalkanaelen
DE2701614A1 (de) Anzeigesystem
EP1594021B1 (de) Schaltungsanordnung sowie Verfahren zum Testen von Relaisschaltkontakten einer digitalen Ausgangsschaltung
EP0031471B1 (de) Einrichtung zum Überwachen des Betriebszustandes eines elektrischen Verbrauchers
DE2416602A1 (de) Redundantes signaluebertragungssystem
EP0270871B1 (de) System zur Ein- und/oder Ausgabe von Signalen eines digitalen Steuersystems
EP0660043A1 (de) Steuereinrichtung zur Betätigung von Schalteinrichtungen nach einem Zeitprogramm
DE102022108193A1 (de) Schaltverstärker für Sicherheitsanwendungen und Verfahren zum Betreiben eines Schaltverstärkers für Sicherheitsanwendungen
DE3712177A1 (de) Schaltungsanordnung zum ueberwachen eines stromkreises auf unterbrechung
EP0059789A2 (de) Einrichtung zur Funktionsprüfung eines Mehrrechnersystems
WO2020233937A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur stromsteuerung eines aktuators
EP2503669A2 (de) Kommunikationssystem mit überwachtem Abschaltverhalten und Abschalt-Beschleunigungseinrichtung
DE19813952C1 (de) Signalisierungsendstufe zur Erzeugung digitaler Spannungssignale auf einem Bussystem
EP3839683A1 (de) System mit selbstprüffunktion und verfahren zum verifizieren der selbstprüffunktion eines systems
DE102010021895B3 (de) Sicherheitssensoranordnung
DE102020210339B4 (de) Schaltungsanordnung und Verfahren zur Fehlererkennung
DE2023117A1 (de) Ausfallsicheres Steuersystem zur UEbertragung von digitalen Informationen
DE1271778B (de) Elektronische Schaltungsanordnung zum Nachweis von Stoerungen von Verstaerkern und Umschaltanordnung auf gleichartige Ersatzgeraete
DE102013113474B3 (de) Verbindungseinrichtung, Verfahren zu deren Betrieb sowie Buskommunikationsvorrichtung
DE2828551C2 (de) Schaltungsanordnung zur Abfrage von in einer Matrix zusammengefaßten Kontakten

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee