DE2416602B2 - Redundantes Signalübertragungssystem - Google Patents
Redundantes SignalübertragungssystemInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein redundantes Signalübertragungssystem mit vier Übertragungskanälen
und einem Widerstandsnetzwerk zur Erzeugung eines arithmetischen Mittelwertsignals für jeden Kanal
und mit einem Monitor, der mehrere, jeweils zwischen zwei Kanälen vor dem Widerstandsnetzwerk liegende
Vergleichseinrichtungen aufweist, welche bei die eingestellten Schwellwerte überschreitenden Signalunterschieden
eine Schalteinrichtung zur Abschaltung fehlerhafter Kanäle ansteuern.
Bei wichtigen Signalübertragungssystemen, z. B. bei
Flugzeugsteueranlagen und/oder Flugreglern, ist es üblich, mehrkanalige Übertragungssysteme 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 zu rechnen ist Es ist daher üblich, die Signale der Kanäle entweder
so arithmetisch zu mitteln oder Signalauswahlschaltungen, sogenannte Voter, zu benutzen, um einheitliche Signale
für alle Kanäle zu erhalten.
Ein mehrkanaliges Signalübertragungssystem, bei dem mit Hilfe von Mittelwertbildnern den einzelnen
Kanälen einheitliche Signale zugeführt werden, ist aus der DE-OS 20 20 940 bekannt Bei diesem als Drei-Kanal-System
aufgebauten Signalübertragungssystem ist der jeweilige Mittelwertbildner Teil eines Kontroll- und
Korrekturgliedes, welches auch Schalteinrichtungen zum Abschalten gestörter Kanäle enthält Aus der
DE-OS 21 51 162 ist es darüberhinaus bekannt, die
Kontroll- und Korrekturglieder als aktive Baustufen auszubilden, d. h„ als Baustufen, die bei einer Störung
Schaltfunktionen durch Unterbrechung von Signalleitungen auslösen. Außerdem ist es hieraus bekannt, ein
Prüfgerät einem Signalübertragungsgerät zuzuordnen, um die Kanäle und die Kontroll- und Korrekturglieder
ohne Beeinträchtigung der Funktion während des
Betriebes zu prüfen. Drei-Kanal-Systeme können
jedoch nur einen fehlerhaften Kanal erkennen und abschalten und sind daher grundsätzlich nicht in der
Lage, die Forderung, zwei fehlerhafte Kanäle zu erkennen und abzuschalten, zu erfüllen.
Aus der DE-OS 19 31 296 ist ein weiteres Signalübertragungssystem bekannt, das aus drei parallelen
Kanälen und einem Reservekanal besteht Dieses Signalübertragungssystem wird durch ein Computergerät
überwacht, Jas beim Auftreten eines Fehlers den fehlerhaften Kanal abschaltet und dafür den Reservekanal
einschaltet Das Computergerät muß dabei selbst störungsfrei arbeiten, um bei einem Ausfall zu keiner
Gefährdung des an sich einwandfrei arbeitenden Systems zu führen.
Bei den bekannten Signalübertragungssystemen mit arithmetischen Mittelwertbildnem können Signalunterschiede
bei nicht abgeschalteten Kanälen auftreten, deren Ausmaß von der Zahl der Kanäle abhängt 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 iehlerhafte
Kanal abgeschaltet ist Das bedeutet aber, daß sich ein fehlerhaftes Signal bei einem Drei-Kanalsystem zu 33
Prozent und bei einem Vier-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, ζ. B.. Flugregler dient
Um die Folgen von Kanalfehlern in einigermaßen tragbaren Grenzen zu halten, ist es wichtig, die
Schaltschwelle einer auch als Monitor bezeichneten Überwachungseinheit 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. die Abschaltzeit genügend groß zu wählen, um
unberechtigte Kanalabschaltungen zu vermeiden. In realen Signalübertragungssystemen treten immer wieder
schwer zu beherrschende Störungen, z. B. durch kapazitive oder induktive Einstreuungen auf, so daß
hierduich mit kurzzeitigen Störungen der Kanäle zu rechnen ist Bei den bekannten Signalübertragungssystemen
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 tct,
derartige Übertragungssysteme universell einzusetzen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein rHundantes, durch einen Monitor überwachtes Signalübertragungssystem
vorzusehen, bei dem zwei an beliebiger Stelle auftretende Fehler ohne Beeinträchtigung
des Systems abgeschaltet werden und kurzzeitige Störungen nicht zur Abschaltung führen. Gemäß der
Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeder Kanal eine getrennte Stromversorgung besitzt und die
Schwellwerte der Vsrzögerungsglieder aufweisenden Vergleichseinrichtungen derart eingestellt sind, daß
diese bei die Schwellwerte übersteigenden Signalunterschieden die Abschalleinrichtungen der zugeordneten
Kanäle über eine aktive Logik ohne Verzögerung einschalten und bei die Schwellwerte innerhalb eines
durch die Verzögerungsglieder bestimmbaren Zeitintervalls
wieder unterschreitenden Signalunterschieden zurückschalten.
Mit Hilfe dieser Maßnahme ist es möglich, ein Signalübertragungssystem aufzubauen, dessen Monitor
einerseits in der Lage ist, zwei an beliebiger Stelle
ίο auftretende Fehler zu erkennen und abzuschalten und
andererseits kurzzeitig die Abschaltschwelle überschreitende Störungen dann unberücksichtigt läßt wenn
diese Störungen innerhalb des eingestellten Zeitintervalls die Schaltschwelle wieder unterschreiten. Beim
erfindungsgemäßen Signalübertragungssystem sind die in den Kanälen vorgesehenen Abschalteinrichtungen
mit mehreren unabhängigen in Reihe liegenden Abschaltgliedern bestückt und von der durch die
Vergleichseinrichtungen beeinflußten aktiven Logik angesteuert Das hat den Vorteil, daß sowohl Fehler im
Monitor als auch in den Kanälen erlr. ;mt weiden, so daß
durch Abschaltung der betreffenden Glieder keine Funktionsbeeinträchtigung im Signalübertragungssystem
auftreten kann.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutp't Es zeigt
F i g. 1 ein Schaltbild eines Quadruplex-Signalübertragungssystems
und
F i g. 2 eine Vergleichseinrichtung.
F i g. 2 eine Vergleichseinrichtung.
Das in F i g. 1 dargestellte Signalübertragungssystem ist als Quadruplex-System, das heißt mit vier Kanälen
aufgebaut,deren Eingänge E\... £»die Eingangssignale
erhalten. Diese Eingangssignale sollen als Mittelwertsignale an den vier Ausgängen Ai ...A4 zur Verfugung
stehen. Hierzu werden die Eingangssignale über je einen Verstärker Vj... V* geleitet die zur Inpedanzanpassung
vorgesehen sind und im Bedarfsfall durch Zuschalten von Testsignalen über vier Testeingänge 71... 7} eine
Überprüfung des Signalübertragungssystems gestatten.
Jedes Ausgangssignal der Verstärker ist über eine aus
jeweils drei Schaltgliedern Su, Sn, Sn; £21-.. Su
besiehende Abschalteinrichtung geführt, deren Kontakte
im Normalbetrieb geschlossen sind, so daß die Signale zu einem Widerstandsnetzwerk R\... Ri6 gelangen. Die
viermalige Zusammenfassung der Eingangssignale über jeweils vier Widerstände dienen unter der Voraussetzung
einer hochohmigen Belastung der viermaligen Bildung eines arithmetischen Mittelwertsignals, das
jeweils an den Ausgängen abgegriffen werden kann.
Aus den zuvor erläuterten Gründen können die vier Eingangssignal voneinander abweichen, so daß es
notwendig ist, das Signalübertragungssystem zu überwachen. Dies geschieht durch sechs Vergleichsschaltung^n
Mt... Mb, die jeweils den Betrag eines Signalunter-
schiedes zwischen zwei Kanälen ermitteln. Überschreitet
der Betrag einei Signalunterschiedes ein?n einstellbaren
Wert, dann liefert die betreffende Vergleichseinrichtung einen Befehl für eine Logik, die ihrerseits ein
Signal für ein Abschaltglied des fehlerhaften Kanals erzeugt
Anband eines angenommenen Fehlers wird der
Abschaltmechanismus näher erläutert. Wenn 2. B. das am Eingang £Ί erscheinende Eingangssignal fehlerhaft
ist, sprechen die Vergleichsschaltungen M\, M2 und M3
an, da diese jeweils die Kanäle 1,2; 1,3; 1,4 miteinander vergleichen. Somit liefern die Ausgänge der Vergleichsschaltungen Mu Mi, M3 ein Schaltsignal, das bestimmten
Gattern der Logik zugeführt wird. Diese Schaltsignale
bewirken in Zusammenwirkung mit den Signalen der Gatter G|6, Gw und Gn eine Umschaltung der Gatter
Cu, Cn und G13. Den Und-Gattern Gn, Gn, Gu isl
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 Sn, Sn. Su
angesteuert werden und den Kanal 1 unterbrechen. Damit wird ein Weiterleiten des fehlerhaften Signals an
das Netzwerk R\... R\b unterbunden, so daß sich an den
Ausgängen At... -44 ein Mittelwertsignal aus den
Kanälen 2,3 und 4 bildet.
Zur Unterbrechung des fehlerhaften Signals würde es an sich ausreichen, wenn nur ein Schaltglied Su, Si?, Su
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
Vergleichseinrichtungen Afι, Mt, Afj zwei beliebige
einen Fehler signalisieren. Bei der gewählten Schaltungsanordnung wird nach dem Majoritätsprinzip
gehandelt, d. h., ein Mehrheitseinscheid 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 Gu, Gn und Gu über ein
Gatter Gm zu einem Gatter Gx weitergeleitet, das über
einen Schalttransistor eine Schaltstufe Ss ansteuert. Die
Schaltstufe Ss unterbricht damit den Stromkreis eines
Relais RL\, das mit einem Ruhekontakt eine Lampe L, zur Signalisierung eines ersten Fehlers einschaltet.
Gleichzeitig wird ein Umschaltekontakt des Relais RL\ betätigt und ein Schaltkreis zur Ausgabe eines Signals
geschlossen, das zur Prüfung des Signalübertragungssystems, vorzugsweise mit Hilfe eines automatischen
Testgerätes, d'ent. Nach dem Auftreten und Abschalten
des ersten Fehlers ist das erfindungsgemäße Übertragungssystem in der Lage, einen weiteren Fehler zu
identifizieren 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 Mι, Mi, M3 auch die
Vergleichsschaltung^ Af4 und M$ entsprechende
Schaltbefehle. Das hat zur Folge, daß nach den Gattern Gn, Gi2 und Cu auch die Gatter G21, Gn, Gn und G31
bzw. G4I ansprechen und Schaltbefehle den zugehörigen
Abschaltgliedern Su ... 5a bzw. S31 und S4] zuführen.
Praktisch gleichzeitig spricht auch das Gatter Ga an,
das zusammen mit dem beim ersten Fehler angesprochenen Gatter Gi5 das NAND-Gatter G37 umschaltet,
wodurch die Gatter G31 und G4] sofort gesperrt werden.
Das bedeutet, daß nach dem fehlerhaften Kanal 1 auch der als fehlerhaft erkannte Kanal 2 durch die
Schaltglieder S21 bis Sa abgeschaltet wird und der
arithmetische Mittelwert sich aus den verbleibenden Kanälen 3 und 4 an den Ausgängen A\ bis A4 einstellt.
Die kurzzeitige Aussteuerung der Abschaltglieder Sn und S4] der Kanäle 3 und 4 durch die Gatter G31 bzw. G4]
wird — wie zuvor erläutert — durch das Gatter Gn
aufgehoben und bleibt ohne praktische Auswirkungen, da die Steuerung der Gatter im Bereich von
Nannosekunden und die Ansprechzeil der Abschaltglieder
im Bereich von Mykrosekunden erfolgt. Mit dem Schaltvorgang werden gleichzeitig die Oder-Gatter Gn
und G24 angesteuert, deren Ausgänge nicht nur — wie
bereits beschrieben — zur Anzeige eines ersten Fehlers, sondern zur Anzeige eines zweiten Fehlers über ein
Gatter G« ein Gatter G« und über ein Gatter G4& ein
Gatter G17 ansteuern. Diese Gatter G« bzw. G47 steuern
jeweils einen Schalttransistor an, die ihrerseits Schaltglieder ·£,, bzw. Sb2 beeinflussen. Damit werden jeweils
ein Relais RLn bzw. RLi} abgeschaltet, wodurch über
zugehörige Kontakte Stromkreise für zwei Signallam-
werden. Die weiterhin an den Relais RLn bzw. RLn
vorgesehenen Kontakte sind ebenso wie der zweite
iVie bereits erwähnt, sind beim erfindungsgemäßen
xt ^itrnaliiK*»rf ra£Fiinorccuclj»m Tpcrpinaännp T*. T. \ir\r-
gesehen, damit dieses Signalübertragungssystem vor einer Inbetriebnahme auf seine Funktionsfähigkeit
überprüft werden kann. Das Ergebnis eines Testvorganges kann — wie bereits erwähnt — durch Auswertung
2Ί der Relaiskontakte ermittelt werden; aber es ist
weiterhin notwendig, die Ausgänge der Gatter Gis Gn,
Gis und G45 für das Testergebnis auszuwerten. Weiterhin
werden für einen Test die Signale der Ausgänge A\... Ai t jiötigt, um die Funktion der Schaltglieder Si 1
bis Sa3 prüfen zu können. Die Testeingänge »testbereit«
und »löschen« sind vorgesehen, um nach bestimmten Testschritten eine Rückstellung der in den Vergleichseinrichtungen Afi bis Aft vorgesehenen Speicher vornehmen
zu können. Wie aus dem Schaltbild nach F i g. 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 G13 an der Stromversorgung 1,
während z. B. das Gatter G4J an der Stromversorgung 4
liegt. Die Ermittlung und Abschaltung der gegebenenfalls fehlerhaften Kanäle 3 und 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 Fig.2 dargestellte Schaltbild zeigt eine
Vergleichseinrichtung, wie sie für die Bausteine Afi bis Me 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 c.ne Referenzdiode 52 stabilisierten Spannungsteiler 53
abgegriffen und den Invertereingängen über je einen Widerstand 54, 55 zugeführt. 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 Entkopplungsnetzwerk 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 Vergleichseinrichtung 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 !st, überschreitet, am Ausgang des NAND-Gatters
bo ein Befehl ausgegeben. Dies geschieht auf folgende Weise: Nehmen wir an, die Eingangsspannung
t/ei ist negativer als Ue2, was bedeutet, daß Ue2
gegenüber t/ei positiver ist. Das hat zur Folge, daß am
Ausgang des Operationsverstärkers 50 ein positives Signal erscheint, was über eine Diode 62 einen
Schalttransistor 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-Gatters 60 ansteuert. Das bedeutet gleichzeitig, daß Kurzzeitstörungen eine Rückstellung
des Sc^altsignals am NAND-Gatter 60 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 Signallcitung »LÖSCHEN« 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 Sperrzustand übergeht. Die Funktion der Vergleichseinrichtung
bei umgekehrten Signalunterschieden, d. h. bei positiver Eingangsspannung U\ gegenüber der Eingangsspannung
Ui ist entsprechend analog, wobei
ίο jedoch der Operationsverstärker 51 über die Diode 69
den Schalttransistor 63 ansteuert und bei Dauerstörungen über das Verzögerungsglied 70 und die Diode 71 auf
die Steuerelektrode des Thyristors 66 wirkt.
Das erfindungsgemäße Signalübertragungssystem
Das erfindungsgemäße Signalübertragungssystem
\*> stellt ein Aufwandoptimum dar, weil die meisten
Schaltelemente eine Doppelfunktion ausüben und sowohl zur Fehlererkennung als auch zum Abschalten
und zur Anzeige dienen. Zwei an beliebiger Stelle des .Systems auftretende Fehler können ohne F.inschränkung
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 Verzögeningszeit 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 Verfugung 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-KanaIsystem und zwei Modellkanilen
angewendet werden. Besondere Anwendung finden derartige Signalübertragungssysteme als Duplex-, Triplexoder
Quadruplex-Systeme in Flugregelanlagen.
Claims (7)
1. Redundantes Signalübertragungssystem mit vier Übertragungskanälen und einem Widerstandsnetzwerk
zur Erzeugung eines arithmetischen Mittelwertsignals für jeden Kanal und mit einem
Monitor, der mehrere, jeweils zwischen zwei Kanälen vor dem Widerstandsnetzwerk liegende
Vergleichseinrichtungen aufweist, weiche bei die eingestellten Schwellwerte überschreitenden Signalunterschieden
eine Schalteinrichtung zur Abschaltung fehlerhafter Kanäle ansteuern, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Kanal (1, 2, 3, 4) eine getrennte Stromversorgung besitzt und die
Schwellwerte der Verzögerungsglieder (64, 70) aufweisenden Vergleichseinrichtungen (Mu Mj...
Mb) derart eingestellt sind, daß diese bei die
Schwellwerte übersteigenden Signalunterschieden die Abschalteinrichtungen (Su, Sn, S\y, Sji... Sa)
der zugeordneten Kanäle (1,2,3,4) über eine aktive
Logik fG»i. Gn, Gp; G2I... G«) ohne Verzögerung
einschalten und bei die Schweiiwerte innerhalb eines durch die Verzögerurigsglieder (64,70) bestimmbaren
Zeitintervalls wieder unterschreitenden Signalunterschieden zurückschalten.
2. Redundantes Signalübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den
Kanälen (I... 4) vorgesehenen Abschalteinrichtungen (Su-- S^3) aus jeweils drei unabhängigen, in
Reihe liegenden und von der aktiven Logik (Gn, Gn,
Gi3;... Go) gesteuerten Abschaltgliedern (Sn, Sn,
Sir, Sn... f«) bestehen, und daß die einzelnen
Baugruppen des Monitors ihre Stromversorgung von den getrennten Stromversorgungen der Kanäle
(1 ..4) erhalten.
J. Redundantes Signalübertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Logik aus drei Und-Gattern (Gu, Gn, G\y, Gn...
G43) pro Kanal besteht, die nach dem Majoritätsprinzip von den Ausgängen jeweils zweier Vergleichseinrichtungen
(Mu Mi... M6) ansteuerbar sind, und daß die Ausgänge der die Abschalteinrichtungen
(Sn, Sn, -Sj]; Si\... Sn) eines Kanals
ansteuernden Und-Gatter (Gu, Gn, Gu G21... Gn)
jeweils ein weiteres Und-Gatter (Gn; Ga; G»; Ga)
ansteuern, die über eine NAN D-Gatteranordung
(G16, Gi7: G26; G27... G47) zur Unterdrückung
falscher Kanalabschaltungen beim Auftreten des zweiten Fehlers auf weitere Eingänge der von den
Vergleichseinrichtungen beeinflußten Und-Gatter (G11, Gn, Gn; Gh ... G43) zurückwirken.
4. Redundantes Signalübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vergleichseinrichtungen (M,... Afc) aus zwei Operationsverstärkern (50,5t) bestehen, denen
die Signalspannungen (Λ zweier Kanäle über ein Eingangsnetzwerk (50) 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 Schalltrainsistors (63) verbunden sind,
dessen Ausgangselektrode mit einem Eingang eines einen Schaltbefehl liefernden NAND-Gatters (60)
verbunden ist.
5. Redundantes Signalübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 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.
6. Redundantes Signalübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 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.
7. Redundantes Signalübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schwellwert der Vergleichseinrichtung
(M]... Me) 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, Sf) geschaltet ist.
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GB1421475A GB1498672A (en) | 1974-04-05 | 1975-04-07 | Monitoring device for a signal transmission system |
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ID=5912228
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JPS59215884A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-05 | Canon Inc | 印字装置 |
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1974
- 1974-04-05 DE DE19742416602 patent/DE2416602C3/de not_active Expired
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1975
- 1975-04-07 GB GB1421475A patent/GB1498672A/en not_active Expired
- 1975-04-07 FR FR7510798A patent/FR2266924B3/fr not_active Expired
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