DE2433239A1

DE2433239A1 - Elektronische impulsfolgen-summiereinrichtung

Info

Publication number: DE2433239A1
Application number: DE2433239A
Authority: DE
Inventors: Heiner Ing Grad Poeschl; Hans-Joachim Szimkat; Wolfgang Ing Grad Weippert
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1974-07-11
Filing date: 1974-07-11
Publication date: 1976-01-29
Also published as: AT337826B; NL7508236A; DE2433239B2; ATA533875A; DE2433239C3; CH598721A5

Description

"Elektronische Impulsfolgen-Summiereinrichtung" Die Erfindung betrifft eine elektronische Impulsfolgen-Summiereinrichtung, insbesondere für elektronische Summenfernzählgeräte, mit äe einem 1 Bit-Speicher für beiden Summanden sowie einem die Summandenspeicher mit einer konstanten Frequenz nacheinander abrufenden Taktgenerator und mit Mitteln zur Berücksichtigung der Wertigkeit der Summanden.
Eine elektronische Schaltungsanordnung zur Anpassung der Wertigkeit der von mehreren Summanden kommenden Impulse ist in der deutschen Offenlegungsschrift 2 46 915 beschrieben. Bei dieser Schaltungsanordnung werden die von verschiedenen Impulsgebern kommenden Impulse unterschiedlicher Wertigkeit in Speicher eingegeben, und nach Abruf durch einen Taktgenerator umgewichtet. Da die Impulse mit einer verhältnismäßig hohen Frequenz einlaufen und die Speicher jeweils nur einen Impuls aufnehmen können, muß die Abfragefrequenz des Taktgenerators sehr hoch sein, so daß sich damit mechanische Registricrmittel, wie z. B.
Impulszählwerke oder Schrittmotoren nicht unmittelbar ansteuern lassen. Bekannte feinmechanische Summenfernzählgeräte haben wiederum den Nachteil, daß sie erheblichem Verschleiß unterliegen und weniger universell einsetzbar sind als elektronische Summiereinrichtungen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die elektronische Impulsfolgen-Summiereinrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß mit möglichst geringem Aufwand eine Reihe verschiedener Summiervorgänge erfüllt werden kann0 Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Summandenspeicher elektronischen Impulswertanpassungsstufen, die unmittelbar hinter Eingangsstufen liegen und die Summandenimpulse im Verhältnis N1/N2 umwichten, nachgeschaltet sind und daß die Frequenz des Taktgenerators so eingestellt ist, daß an Ausgangsstufen angeschaltete mechanische Registriermittel, wie z. B. Impulszählwerke und Schrittmotoren ansteuerbar sind. Die Summandenspeicher sind wahlweise an eine hinsichtlich der Zählrichtung (Lieferung oder Bezug) positive oder negative Summierschiene anschließbar, wobei der Abruf der Speicher bezüglich der Zählrichtung alternierend erfolgt. Ein Differenzbildner, weitere Impulswert-Anpassungsstufen für die beiden Zählrichtungen und Reserve, Impulszählwerke für Doppeltarif und beide Zählrichtungen, ein Tarifschaltglied, zwei Impulsausgabestufen mit mehreren Schaltgliedern für diverse Impulsformen und der Taktgenerator sind zu einer zentralen Summen-Differenzbaugruppe zusammengefaßt. Der Differenzbildner besteht aus einem Vor-Rück-Zählregister mit zwei Endstellungen für positiven bzw. negativen Zählimpulsüberhang, wobei die Anzahl der Schritte zwischen beiden Endstellungen zum Zwecke der Anpassung an zu erwartende Differenzpendlungen programmierbar ;ist. Die zentrale Summendifferenzbaugruppe weist Programmiermittel zur wahlweisen additiven Erfassung aller angeschlossenen Summanden bzw. zur getrennten Addition zweier getrennter Summandenblöcke bzw.
zur vorzeichenseparaten Differenzbildung zwischen den beiden getrennten Summandenblöcken auf. Alle Ein- und Ausgänge der Summiereinrichtung haben eine Potentialtrennung zur internen Funktionselektronik, die vorzugsweise mittels Optokopplern realisiert ist. Zur Einstellung der Impulswertanpassungen und zur Fixierung des Vorzeichens der Zählrichtung für die jeweiligen Summanden sowie der Leerlaufschritte bei dem Differenzbildner und der Summandenverknüpfung dienen Lötbrücken oder Codierstecker.
An Hand der Zeichnung sei die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Bei der dargestellten elektronischen Impulsfolgen-Summiereinrichtung, die n Doppelsummanden-Baugruppen enthalten kann, sind die Doppelsummanden-Baugruppen DSB1 und DSB2 sowie eine Summendifferenz-Baugruppe SDB dargestellt. Die Doppelsummanden-Baugruppen sind untereinander gleich aufgebaut und bestehen aus Eingangsstufen ES1, ES2 bzw. ES3, ES4. Die Eingänge dieser Stufen sind mit E1, E2, E3 bzw. E4 bezeichnet.
Den Eingangsstufen sind Impulswertanpassungsstufen G11, G21, G31 und G41 nachgeschaltet. Diese Impulswertanpassungsstufen wichten die Summandenimpulse im Verhältnis N1/N2 um. Den Impulswertanpassungsstufen sind Summandenspeicher Sp1, Sp2, Sp3, 5p4 nachgeschaltet. Parallel zu den Impulswertanpassungsstufen G11, G21, G31, G41 sind Impulswertanpassungsstufen G12, G22, G32 und G42 geschaltet, die auf Summandenzählwerke Zw1, Zw2, Zw3 und Zw4 wirken. Diese Summandenzählwerke dienen zur Erfassungskontrolle für jede Übertragungsspur, d. h. das Verhältnis N1/N2 der vorgeschalteten Impulswertanpassungsstufen ist vorzugsweise so gewählt, daß die Zählwerke Zw1 bis Zw4 jeweils denselben Wert wie die der Geberzähler der einzelnen Summanden anzeigen. Die Summandenspeicher Sp1 bis Sp4 sind 1 Bit-Speicher, die durch einen Taktgenerator AG abgefragt werden.
Die Ausgänge der Speicher Sp1 bis Sp4 können wahlweise auf positive bzw. negative Summierschienen P bzw. N geschaltet werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ausgänge der Speicher Sp1 und Sp2 an der positiven und die der Speicher Spf und Sp4 an der negativen Summierschiene angeschlossen. An die Summierschienen P, N ist ein Differenzbildner DS angeschlossen, dessen Ausgänge auf Ausgangsstufen AS1, AS2 wirken. Der für positiven Zählüberhang vorgesehene Ausgang Ap des Differenzbildners DS ist durch einen Kurzschlußschalter S1 mit dem an die positive Summierschiene angeschlossenen Eingang verbindbar. Der Ausgang AN des Differenzbildners für negativen Zählüberhang kann mit Hilfe eines Schalters S2 auf den negativen Eingang geschaltet werden. Die Ausgangsstufe AS1, die über einen Schalter S4 mit dem positiven Ausgang des Differenzbildners verbunden ist, liefert Impulse, die eine positive Differenz wiedergeben, während die andere Ausgangsstufe AS2, die über einen Schalter S5 mit dem anderen Ausgang des Differenzbildners verbunden ist, Zählimpulse der negativen Differenz abgibt. Die Ausgangsstufen AS1 und AS2 besitzen verschiedene Ausgänge A11, A12, A13 bzw. A21, A22, A23. Über diese verschiedenen Ausgänge können diverse Impulsformen erhalten werden. Parallel zur Ausgangs stufe AS1liegen über eine Impulswertanpassungsstufe Gp Zählwerke Zw11 und Zw12 für Hoch- bzw. Niedertarif, die wahlweise durch ein Tarifrelais T2 einschaltbar sind. Dementsprechend ist parallel zur Ausgangsstufe AS2 eine Impulswertanpassungsstufe GN mit nachgeschalteten Zählwerken Zw21 und Zw22 angeschlossen. Eine weitere Impulswertanpassungsstufe GpN kann wahlweise über einen Schalter S3 und die Schalter S4, S5 eingeschaltet werden.
Bei Verbindung der Impulswertanpassungsstufe GFN über den Schalter S5 mit der Ausgangsstufe AS2 liegen beide Ausgangsstufen AS1 und AS2 mit unterschiedlicher Wichtung an dem linken Ausgang des Differenzbildners.
Da es sich bei den Speichern Sp1 bis Sp4 um 1 Bit-Speicher handelt, muß die Frequenz des Taktgenerators AG so eingestellt sein, daß jeder Speicher abgefragt ist, bevor der nächste Impuls einläuft. Durch die zwischen den Eingangsstufen und den Speichern liegenden Impulswertanpassungsstufen ist es möglich, die den Speichern zugeführte Frequenz so weit herabzusetzen, daß die Frequenz des Taktgenerators in einer Größenordnung bleibt, die es ermöglicht, mechanische Registriermittel wie z. B. Impulszählwerke und Schrittmotoren unmittelbar anzusteuern. Bei geöffneten Schaltern S1 und S2 und geschlossenen Schaltern S4 und ist der Differenzbildner DS in Funktion, so daß die Ausgangsstufe AS1 nur dann Impulse liefert, wenn die positive Zählrichtung überwiegt und die Ausgangsstufe AS2 bei überwiegender negativer Zählrichtung Impulse abgibt. Die Schalter S1 bis S5, die zweckmäßigerweise durch Lötbrücken gebildet werden, gestatten in einfacher Weise die Umstellung der dargestellten Impulsfolgensummiereinrichtung auf die verschiedensten Anwendungsfälle. Bei Kurzschließen der Schalter S1 und S2 liefert die Ausgangsstufe AS1 nur Impulse der positiven Zählrichtung, während die Ausgangsstufe AS2 solche der negativen Zählrichtung ausgibt. Die Möglichkeit der Zuschaltung der Stufe GpN wurde bereits erwähnt.
Abgesehen von dem universellen Aufbau der Impulsfolgen-Summiereinrichtung ist die Anordnung wegen des verschleißfreien Betriebes vorteilhaft. Die Umrüstung ist einfach und außerdem kann sie systemgemäß leicht erweitert werden.
Das direkte Anschließen von mechanischen Registriermitteln mit Speichereffekt bei Netzausfall ist ein erheblicher Vorteil, da besondere Umformmittel eingespart werden.
6 Seiten Beschreibung 10 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnung mit 1 Fig.

Claims

Patentansprüche:

Ö Elektronische Impulsfolgen-Summiereinrichtung, insbesondere für elektronische Summenfernzählgeräte, mit je einem 1 Bit-Speicher für jeden Summanden sowie einem die Summandenspeicher mit einer konstanten Frequenz nacheinander abrufenden Taktgenerator und mit Mitteln zur Berücksichtigung der Wertigkeit der Summanden, dadurch gekennzeichnet, daß die Summandenspeicher (Spn) elektronischen Impulswertanpassungsstufen (Gn) die unmittelbar hinter Eingangsstufen (ESn) liegen und die die Summandenimpulse im-Verhältnis N1/N2 umwichten, nachgeschaltet sind und daß die Frequenz des Taktgenerators (AG) so eingestellt ist, daß an Ausgangsstufen (AS1, AS2) angeschaltete mechanische Registriermittel mit Speichereffekt bei Netzspannungsausfall wie z. B. Impulszählwerke und Schrittmotoren direkt ansteuerbar sind.

2. Elektronische Impulsfolgen-Summiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summandenspeicher (Spn) wahlweise an eine hinsichtlich der Zählrichtung (Lieferung oder Bezug) positive oder negative Summierschiene (P bzw. N) anschließbar sind und der Abruf der Speicher bezüglich der Zählrichtung alternierend erfolgt.

3. Elektronische Impulsfolgen-Summiereinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsmittel Eingangsstufe (ESn), Impulswertanpassungsstufe (Gn) mit Programmierung und Summandenspeicher (Spn), vorzugsweise zweispurig als sogenannte Doppelsummanden-Baugruppe (DSB) zusammengefaßt und mehrere Baugruppen aneinandergereiht sind.

4. Elektronische Impulsfolgen-Summiereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Summanden eine zusätzliche, auf ein zugeordnetes zur Erfassungskontrolle der Übertragungsspur dienendes Summandenzählwerk wirkende Impulswertanpassungsstufe (gen) vorgesehen ist.

5. Elektronische Impulsfolgen-Summiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Differenzbildner (DS), weitere Impulswertanpassungsstufen (Gp, GN, GpN) für die beiden Zählrichtungen und Reserve Impulszählwerke (Zw) für Doppeltarif und beide Zählrichtungen ein Tarifschaltglied (T2), zwei Impulsausgabestufen (AS1, AS2) mit mehreren Schaltgliedern für diverse Impulsformen und der Taktgenerator (AG) zu einer zentralen Summendifferenz-Baugruppe (SDB) zusammengefaßt sind.

6. Elektronische Impulsfolgen-Summiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzbildner (DS) aus einem Vor-Rück-Zählregister mit zwei Endstellungen für positiven bzw negativen Zählimpulsüberhang besteht, wobei die Anzahl der Schritte zwischen beiden Endstellungen zum Zwecke der Anpassung an zu erwartende Differenzpendelungen programmierbar jat: , 7. zuEs Elektronische Impulsfolgen-Summiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Summendifferenz-Baugruppe (SDB) Programmiermittel zur wahlweisen additiven Erfassung aller angeschlossenen Summanden, bzw zur getrennten Addition zweier getrennter Summandenblöcke bzw zur vorzeichenseparaten Differenzbildung zwischen den beiden getrennten Summandenblöcken aufweist.

8 Elektronische Impulsfolgen-Summiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,daß zwei wahlweise auch parallel schaltbare, den beiden Zählrichtungen zugeordnete Impulsausgabestufen(AS1, AS2) mit mehreren Schaltgliedern für diverse Ausgangsimpulsformen vorgesehen sind und die zusätzliche Impulswertanpassungsstufe (GpN) wahlweise einer der Impulsausgabestufen vorschaltbaristo 9o Elektronische Impulsfolgen-Summiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle Ein-und Ausgänge der Summiereinrichtung eine Potentialtrennung zur internen Funktions-Elektronikaufweisen, die vorzugsweise mittels Cptokopplernrealisiert ist.

10. Elektronische Impulsfolgen-Summiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Impulswertanpassungen und zur Fixierung des Vorzeichens der Zählrichtung für die jeweiligen Summanden sowie der Leerlaufschritte bei dem Differenzbildner und der Summandenverknüpfung (Addition, gruppengetrennte Addition oder Differenzbildung) Lötbrücken oder Codierstecker dienen.