DE2420119B2 - Schaltungsanordnung zum erfassen von meldungen mit mehreren meldungsgebern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung fto gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem Siemens-Handbuch »Prozeßrechner .320 — Ein universeller Baustein für Automatisierungsaufgaben« ist eine Anordnung bekannt, mit der Meldungen aus einem Speicher parallel zu einer Datenverarbei- fts tungsanlage übertragen werden. Es ist daher für jede Meldung eine gesonderte Ader erforderlich. Ferner werden nur die Änderungen von Meldungen festgestellt.

der Gesamlzustand der Meldungen wird nicht gleichzeitig aufgenommen.

Aus der DT-AS 23 02 621 ist eine Codiereinrichtung für die Kontakte eines Kontaktfeldes bekanntgeworden, in der jedem Kontakt eine Nummer zugeordnet ist. Die Kontakte werden von einem Datenselektor abgefragt, der von einem Taktimpulse aufsummierenden Zähler gesteuert wird. Der jeweilige Zählerstand wird in einen Zwischenspeicher übernommen. Es wird jeweils der Kontakt abgefragt, dessen Nummer gleich dem jeweiligen Zählerstand ist. Bei geschlossenem Kontakt wird der Inhalt des Zwischenspeichers ausgesendet. Mit einer solchen Anordnung werden die Meldungen über den Schaltzustand der Kontakte über mehradrige Leitungen übertragen, Änderungen der Schaltzustände werden nicht erfaßt.

In der DT-OS 2007 918 ist eine Anordnung beschrieben, mit der aus einer großen Datenmenge bedeutsame Daten herausgesucht werden können, damit die Anzahl der zu analysierenden Daten verringert wird. Hierzu werden die einzelnen Datenwerte seriell abgetastet und mit Prüfwerten verglichen, die sich auf die Größe der betreffenden Datenwerte beziehen. In einer Vergleichsschaltung werden die Daten unter Verwendung der Prüfwerte verglichen. Liegt der Datenwert außerhalb der durch die Prüfwerte gegebener. Grenzen, so wird er zur Weiterverarbeitung weitergegeben. Die Prüfwerte können unveränderliche Grenzwerte sein, sie können aber auch in Abhängigkeit der Betriebszustände der zu überwachenden Anlage verändert werden. Die Prüfwerte sind in einem Speicher abgelegt, dessen Zellen den einzelnen Datenquellen zugeordnet sind. Die Datenquellen und die zugehörigen Speicherzellen werden gleichzeitig aufgerjfen, so daß zueinandergehörende Datenwerte und Prüfwerte gleichzeitig zur Verfügung stehen. Für den Vergleich der Datenwerte mit den Prüfwerten ist eine umfangreiche Schaltungsanordnung eingesetzt, bestehend aus einem Hauptspeicher, in den die Prüfwerte und die Datenwerte aus einem Datenregister übernommen werden, aus einem Speicherdatenregister, das an den Hauptspeicher angeschlossen ist und an dessen höherwertige Stellen ein Addierwerk und an dessen niederwertige Stellen ein Register und eine Zählereinheit angeschlossen ist, die ihrerseits das Dateneingangsregister steuert. Diese bekannte Anordnung ist nicht zum Erfassen von Meldungen mehrerer Meldungsgeber bestimmt, auch erfordert sie einen großen Aufwand.

Schließlich ist aus der Broschüre »IBM Technical Disclosure Bulletin«, Vol. 8, No. 11, April 1966, Seiten 1522 und 1523, eine Schaltungsanordnung zum Erfassen von Daten bekanntgeworden, welche ein Datenregister enthält, das nach Auslesen von ersten Daten zweite Daten aufnimmt Mit einem Exklusiv-ODER-Glied werden die ersten und die zweiten Daten miteinander verglichen. Bei Ungleichheit wird ein Signal abgegeben, das gespeichert wird. Diese Anordnung dient dazu, Daten zu komprimieren, indem die mit einem Analog-Digital-Umsetzer ermittelten Daten nur dann übertragen werden, wenn sie sich um einen bestimmten Mindestbetrag von den jeweils zuvor ermittelten unterscheiden.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, e^;ne Schaltungsanordnung zu schaffen, mit der durch binäre Signale dargestellte Meldungen erfaßt werden, die erfaßten Meldungen von dezentral angeordneten Außenstationen zu einer Zentrale seriell auf wenigen Leitungsadern übertragen

werden, und die statischen Meldungen in den Außenstationen sowohl jederzeit abgefragt als auch Änderungen der Meldungen erfaßt werden

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst

Die Übertragungsleitungen von der Außenstation zur Zentrale können an die Register und an den Datenselektor angeschlossen sein. Die Anordnung gestattet, mit gleichartigen Funktionsabläufen sowohl Meldungen statisch abzufragen als auch Änderungen von Meldungen zu erfassen. Die Verwendung vierteiliger integrierter Schieberegister und Datenselektoren ergibt insbesondere bei potentialgebundenen Digitaleingaben mit vielen Binäreingängen eine aufwandsarme '5 Schaltungsausführung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher beschrieben.

Meldungsgeber MEl, ME16 ... MEn, die in der Zeichnung als Relaiskontakte gezeichnet sind, aber auch Grenzwertmelder und dergleichen sein können und die je nach Zustand einer Anlage geschaltet sind, geben den Zustand der Anlage kennzeichnende Meldesignale, die auch kurz als Meldungen bezeichnet sind, an Eingangsschaltglieder ESGl ... ESGn, die im wesentlichen Schutzfunktionen ausüben, die Meldesignale aufnehmen und an einen Datenselektor DAS weitergeben. Dieser wird von einem Zähler Z, der über eine Leitung T zugeführte Taktimpulse aufsummiert, gesteuert. Die Kapazität des Zählers ist n. Wird diese erreicht, so beginnt der Zählvorgang von neuem. Bei jedem Zählerstand schaltet der Datenselektor DAS ein Meldesignal durch. Beispielsweise beim Zählerstand »1« das Signal der Meldungsgeber MEl, beim Zählerstand π das der Einheit MEn.

Die über die Leitung Γ zugeführten Taktinipulse dienen ferner als Schiebetaktimpulse für ein Meldungsregister REG 1 und ein Stellenmarkierungsregister REG 2. Die beiden Register haben ebenfalls η Stellen. Jede dieser Stellen ist einem Meldungsgeber ME1 ... MEn zugeordnet. Über Umschalter US\ und US 2 können die Register zu je einem Ring geschaltet werden. Es sei zunächst angenommen, daß der Umschalter US 2 von einem Steuerwerk STW so geschaltet ist, daß die vom Datenselektor DAS ausgegebenen Signale in das Register REG 1 eingetragen werden. Nach einem vollem Umlauf des Registers REG 1 und damit des Zählers Z sind sämtliche Meldungen in das Register REG 1 eingetragen. Mit dem nächsten Taktimpuls erscheint an seinem Ausgang die Meldung des Gebers MEl. Gleichzeitig wird vom Datenselektor DAS die von demselben Geber eingehende neue Meldung ausgegeben. Die beiden Meldungen werden in einem Exklusiv-ODER-Gatter EXO miteinander verglichen, das dann »1«-Signal abgibt, wenn die beiden Meldungen voneinander abweichen. Mit diesem »'!«-Signal wird ein Speiiherglied SP gesetzt, das über eine Sammelleitung der Zentrale meldet, daß eine Meldungsänderung aufgetreten ist.

Über ein ODER-Glied O und einen Umschalter US 1 wird das von dem ODER-Glied EXO abgegebene Meldungsänderungssignal in das Stellenmarkierungsregister REG 2 eingetragen, und zwar in die Stelle, die dem Meldungsgeber zugeordnet ist, an dem die Änderung der Meldung aufgetreten ist. In dem Meldungsregister REG 1 sind somit die von den Meldungsgebern MEl ... MEn abgegebenen Meldungen abgebildet, während im Stellenmarkier,;m~ register REG 2 die Meldungsgeber angegeben sind, an denen sich die Meldung geändert hat. Die Aufgänge der Register REG 1 und REG 2 sowie des Datenselektors D/4Sund des Speichergliedes SP sind auf einen Sender SE geführt, der aus den ihm zugeführten Daten ein Sendetelegramm mit Synchronisations- und Kontrollzeichen bildet und diese an die Zentrale sendet.

im Ausführungsbeispiel werden die Meldungsgeber ME1 ... ME η aus einer Spannungsquelle U über Schalttransistoren Ts i, Ts 2, Ts 3 ... Ts m versorgt. Die Strombelastung der Spannungsquelle U und die Verlustwärmeentwicklung auf den Leiterplatten kann verkleinert werden, wenn nicht stets alle Meldungsgeber an der Versorgungsspannungsquelle liegen, sondern nur jeweils derjenige, der vom Datenselektor DAS aufgerufen wird. Im Ausführungsbeispiel werden die Meldungsgeber nicht einzeln an die Versorgungsspannungsquelle U angeschlossen, sondern in Gruppen MEGl, MEG2, MEG3 ... MEGm. jede Gruppe besteht aus 16 Meldungsgebern,, die erste Gruppe aus den Gebern ME1... ME16, die zweite aus den Gebern ME17 ... ME32, die dritte enthält u.a. den Geber ME33 und die m-te schließlich den Geber ME n. jede Gruppe erhält den Versorgungsstrom über einen Transistor TsI, Ts2, Ts3 ... Tsm. Die Transistoren weiden von einem Decoder DEC geschaltet, der vom Zähler Z angesteuert wird.

Da sich ein ähnlicher Decoder im Datenselektor DAS befindet, kann der Decoder auch in den Zähler Z aufgenommen sein, und es kann dann auf einen gesonderten Decoder für die Ansteuerung der Transistoren Ts verzichtet werden. Bei den Zählerständen I ... 16, bei denen die Meldungsgeber ME1 ... ME16 vom Datenselektor DASabgefragt werden, ist der Transistor 7s 1 durchgeschaltet, so daß diese Meldungsgcber mit Strom versorgt werden. Beim Zählerstand 17 wird der Transistor 7s 1 wieder gesperrt und der Transistor Ts 2 durchgeschaltet so daß nunmehr die Meldungsgeber ME Ϊ7 ... ME32 den Versorgungsstrom erhalten. Entsprechend werden bei den höheren Zählerständen die weiteren Transistoren Ts 3 ... Ts m durchgcschaltet und wieder gesperrt. Eine derartige Betriebsart kann den Nachteil haben, daß beim Abfragen des ersten Meldungsgebers einer Gruppe dessen Meldesignal noch nicht den richtigen Wert erreicht hat, da die Versorgungsspannung erst mit dem Abfragesignal angelegt wurde. Man muß daher u. U. vor dem Abfragen des ersten Meldungsgebers einer Gruppe eine Wartepause einlegen. Diese Pause kann dadurch vermieden werden, daß die Stromversorgung für eine Gruppe nicht erst dann eingeschaltet wird, wenn der erste Meldungsgeber dieser Gruppe abgefragt wird, sondern schon früher. Im Ausfühningsbeispiel ergibt sich z. B. eine einfache Schaltung, wenn beim Abfragen der Meldungsgeber MEl ... ME8 nur der Transistor TsI durchgeschaltet ist. Beim Abfragen der Meldungsgeber ME9 ... ME16 sind die Transistoren TsI und Ts2 durchgeschaltet und beim Abfragen der Geber ME17 ... ME24 nur der Transistor Ts2. Danach wird schon der Transistor Ts 3 durchgeschaltet und so fort.

Die Anordnung kann auf verschiedene Arten betrieben sein. Beispielsweise kann der Umschalter US 2 stets so geschaltet sein, daß der Ausgang des Datenselektors mit dem Eingang des Registers REG 1 verbunden ist, so daß in diesem stets die neuesten Meldungen abgebildet we. den. Die Ausgangssignale der Register REG 1 und REG 2 können fortwährend über den Sender SE zur Zentrale geliefert werden. Eine

solche Betriebsart wird man im allgemeinen nicht wählen; man wird zumindest erst dann die Inhalte der Register zur Zentrale übertragen, wenn eine Meldungsänderung aufgetreten ist, d. h. das Speicherglied SP gesetzt ist. Das Ausgangssignal dieses Speichergliedes <; bedeutet für die 21entrale die Aufforderung, die Register abzufragen.

Eine andere Betriebsart ergibt sich dadurch, daß nach Aufnahme der Meldungen in das Register REG 1 dieses über dem Umschalter L/52 zu einem Ring geschaltet wird. Es wird also der von den Meldungen angezeigte Zustand der Anlage zu einem bestimmten Zeitpunkt festgehalten und im folgenden mit den neu eingehenden Meldungen verglichen. Tritt eine Änderung auf, so werden wiederum jeweils eine Stelle im Register REG 2 ,, und das Speicherglied SP gesetzt und damit eine Aufforderung zur Abfrage an die Zentrale gegeben. Die Zentrale erhält dann vom Register REG i eine Zustandsmeldunj; zu dem bestimmten Zeitpunkt und vom Register REG 2 die Änderungsmeldungen von diesem Zeitpunkt bis zum Zeitpunkt der Abfrage.

Bei allen Betriebsarten ist darauf zu achten, daß auch bei gestörter Datenübertragung, die eine Übertragungswiederholung zur Folge hat, keine Zustandsänderung unerkannt bleibt. Diese Forderung muß auch dann _2S erfüllt sein, wenn die Zentrale von sich aus den Meldezustand erfaßt. In diesem Falle richtet die Zentrale an die Außenstation einen Aufruf zur Datenübertragung von Meldungszustand und Stellenmarkierung. Das Steuerwerk STW wird hierzu von der Zentrale angesteuert, so daß es den vorher beschriebenen selbsttätig ablaufenden Erfassungszyklus an einer bestimmten Stelle anhält. Darauf wird, wie oben beschrieben, in einem einmaligen Abtastvorgang der augenblickliche Zustand aller Meldungsgeber ME1 ... ME π in das Register REG 1 eingeschrieben, wobei gleichzeitig ein letztes Mal die Antivalenzprüfung mit dem alten Inhalt des Registers REG 1 im ODER-Glied EXO durchgeführt wird, damit gegebenenfalls zwischenzeitlich erfolgte Zustandsänderungen noch im Register REG 2 markiert werden können. Anschließend werden die Inhalte beider Register REG \ und REG 2 im Takt der Sendefrequenz seriell ausgelesen, in ein Sendetelegramm eingetragen und gesichert zur Zentrale übertragen. Nach erfolgreicher Übertragung wird durch Umschalten des Schalters USi durch das Steuerwerk STW das Register REG 2 gelöscht und der selbsttätig laufende Erfassungszyklus wieder eingeschaltet.

Die beschriebene Anordnung gestattet mit einem einfachen Verfahren, außer der Übertragung von Meldungen und Meldungsänderungen den statischen Zustand der Meldungsgeber MEl... MEn abzufragen und zu übertragen. Hierzu werden die Meldungen unmittelbar am Ausgang des Datenselektors DAS abgegriffen. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Funktionen des Registers REG 2 und gegebenenfalls auch des Registers REG 1 in der Zentrale nachzubilden und dadurch die Register einzusparen.

Es wurde angenommen, daß die Register Schieberegi ster sind. Statt dessen können auch Schreib-Lese-Spei eher mit der Kapazität der Register REGl, REd eingesetzt werden. Die Speicherplätze -werden danr ebenso wie die Steuerung des Datenselektors DAS von Zähler Z adressiert. Es sind dann keine Maßnahmen zui Synchronisation der beiden Register und des Datense lektors erforderlich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Erfassen von Meldungen mit mehreren Meldungsgebern, an die über einen Datenselektor ein Meldungsspeicher angeschlossen ist, in dem die Meldungen zwischengespeichert werden und dessen Zellen je einem Meldungsgeber zugeordnet sind, und mit einer Vergleichseinrichtung, in der gespeicherte Vergleichswerte mit den Meldungen verglichen werden und die in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses ein Signal abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Meldungsspeicher ein Meldungsregister (REG 1) enthält, das gemeinsam mit dem Datenselektor (DAS) derart gesteuert ist, daß dieser jeweils die an demjenigen Meldeeingang anliegende Meldung durchschallet, dem die jeweils gleichzeitig ausgelesene Zelle des Meldungsregisters (REG 1) zugeordnet ist, und daß die vom Datenselektor (DAS) durchgeschaltete Meldung in die zugeordnete Zelle des Meldungsregisters (REG 1) einschreibbar ist, daß die Vergleichseinrichtung aus einem Exklusiv-ODER-Glied (EYCtybesteht, das an den Datenselektor (DAS) angeschlossen ist, die von diesem durchgeschaKeten Meldungen und die vom Meldungsregister ausgegebenen miteinander vergleicht und bei Ungleichheit ein Signal abgibt, das in einem Stellenmarkierungsregister (REG 2) gespeichert wird, dessen Zellen jeweils einem Meldungsgeber zugeordnet sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vom Datenselektor (DAS) und den beiden Registern (REG !, REG 2) jeweils eine Signalleitung gegebenenfalls über einen Sender (SE) zur Zentrale führt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an das Exklusiv-ODER-Glied (EXO) ein Speicherglied (SP) angeschlossen ist, das bei einem Ausgangssignal »U des Exklusiv-ODER-Gliedes (EXO) gesetzt wird und über eine Sammelmeldungsleitung ein Signal an die Zentrale gibt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Register (REG 1, REG 2) Schieberegister sind, die als Ring schaltbar sind.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß synchron mit dem Datenselektor (DAS) axe. Stromversorgung der Meldungsgeber (ME 1... ME njderart gesteuert ist, daß nur eine beschränkte Anzahl (ME 1... ME6; MEl ... MEyi\ ...) von Meldungsgebern, unter denen sich die jeweils vom Datenselektor (DAS) abgefragte befindet, Versorgungsstrom erhält.