DE2455055A1

DE2455055A1 - Anordnung zur abfrage, uebertragung und anzeige von signalzustaenden

Info

Publication number: DE2455055A1
Application number: DE19742455055
Authority: DE
Inventors: Guenther Rozehnal; Hartmut Dipl Ing Wedler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-11-20
Filing date: 1974-11-20
Publication date: 1976-05-26
Also published as: US4037199A; DE2455055C3; DE2455055B2; CA1052483A

Description

2 4 5 b O 5 5

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München, den 2 O. NOV. 197 4 Berlin und München Witteisbacherplatz 2

74/2184

Anordnung zur Abfrage, Übertragung und Anzeige von Signalzuständen. ,

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Abfrage, übertragung und Anzeige von Signalzuständen einer Vielzahl von Funktionseinheiten nach dem Zeitmultiplexprinzip.

In Anlagen mit mehreren, jeweils gleich aufgebauten Funktionseinheiten, beispielsweise in Vermittlungsanlagen, besteht häufig die Notwendigkeit, die an ausgewählten Punkten in den Funktionseinheiten auftretenden Signalzustände zu erfassen, an eine zentrale Stelle zu übertragen und dort auszuwerten. Dazu ist es bekannt, die Signalzustände, z.B. über zusätzliche Kontaktstellen abzugreifen und über eine umfangreiche Zusatzverdrahtung zu übertragen. Mit zunehmender Anzahl zu erfassender Signalzustände und wachsender Anzahl von Funktionseinheiten ergeben sich sehr große Aufwendungen für die Erfassung und Übertragung von Signalzuständen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Aufwand zu reduzieren. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, das Verdrahtungsfeld einfacher zu gestalten, gleichzeitig aber auch eine größere Flexibilität hinsichtlich der Auswahl der abzufragenden Funktionseinheiten zu erreichen. So soll z.B. außer der Abfrage aller Funktionseinheiten auch die Abfrage einzelner ausgewählter Funktionseinheiten möglich sein. -.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, die Erfassung von Signalzuständen und deren Übertragung nach dem Zeitmultiplexprinzip durchzuführen.

VPA 9/240/4075 Fk/Fra - 2 -

609822/0464

Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß jeder Funktionseinheit jeweils ein Signalmultiplexer zugeordnet ist, an den eingangsseitig die Signalleitungen einer Funktionseinheit angeschlossen sind und der ausgangsseitig über eine Multiplexleitung mit einem Signalgruppenmultiplexer verbunden ist, daß eine Multiplexsteuerung vorgesehen ist, über deren im Vielfach mit den Signalmultiplexern verbundenen Steuerleitungen erste codierte Auswahlsignale zur Auswahl der Signalleitungen in jedem Signalmultiplexer zur Verfügung stehen, durch deren Bewertung die einzelnen Signalleitungen abgefragt und die Signalzustände von den Signalmultiplexern zeitlich parallel über die entsprechenden Multiplexleitungen zum Signalgruppenmultiplexer übertragen werden, daß zur Steuerung des Signalgruppenmultiplexers über weitere Steuerleitungen von der Multiplexsteuerung zweite codierte Auswahlsignale zur Auswahl der Multiplexleitungen zur Verfügung stehen, durch deren Bewertung die einzelnen Multiplexleitungen für die Dauer einer Abtastphase an eine Gruppenmultiplexleitung anschaltbar sind und daß an der Anzeigestelle mindestens ein Schieberegister vorgesehen ist, dessen Schiebetakt jeweils nach Aufnahme der von einer Funktionseinheit abgefragten Signalzustände für die Dauer einer Anzeigephase unterbrochen ist.

Die Verdrahtungsreduzierung ergibt sich also durch eine zweistufige Leitungsreduzierung, In der ersten Stufe werden die Signalleitungen der Funktionseinheiten im Multiplex zusammengefaßt, während in einer zweiten Stufe dann die einzelnen von den Funktionseinheiten kommenden Multiplexleitungen zu einer Gruppenmultiplexleitung zusammengefaßt werden.

Gemäß einem weiteren Vorschlag ist die Abtastung der von den Funktionseinheiten kommenden Multiplexleitungen im Signalgruppenmultiplexer steuerbar. Die Steuerung der Abtastung kann derart erfolgen, daß entweder alle Multiplexleitungen in auf-

VPA 9/240/4075 - 3 -

609822/0464

• - 3 -

einariderfolgender Reihe abgetastet werden öder daß ständig nur eine einzige, jedoch frei wählbare MultiplexTeitung abgetastet wird. Es ist aber auch möglich, nur bestimmte, jedoch wiederum frei wählbare Multiplexleitungen abzutasten. Das hat den Vorteil, daß bedarfsweise die Signalzustände aller Funktionseinheiten, die Signalzustände einer einzigen Funktionseinheit oder die einiger ausgewählter Funktionseinheiten erfaßt und übertragen werden.

Die übertragenen Signalzustände stehen zu Anzeige- oder Prüfzwecken an einer Auswertestelle zur Verfugung, an der als Serien-Farallel-Umsetzer ein Schieberegister vorgesehen ist, dessen Schiebetakt nach Aufnahme aller von einer Funktionseinheit in der Abtastphase abgegebenen Signalzustände für die Dauer der Auswertung stillgesetzt wird. Es. ist vorteilhaft, diese als Anzeigephase bezeichnete Zeitdauer größer als die Dauer einer Abtastphase zu wählen.

Zur Darstellung der Signalzustände kann ein optisches Anzeigefeld vorgesehen werden, in welchem die optischen Anzeigemittel, beispielsweise Leuchtdioden, zu Gruppen zusammengefaßt sind, wobei jede Gruppe unter Steuerung der zweiten Multiplexsteuerung an die Ausgänge des Schieberegisters anschaltbar ist. Die Verwendung eines Schieberegisters an der Auswertestelle, dessen Schiebetakt steuerbar ist, bringt den Vorteil mit sich, daß im Falle einer Signalanzeige kein eigenes Anzeigeregister verwendet werden muß. Wählt man bei geeigneter Abtastfrequenz die Anzeigephase etwa vier- bis fünfmal so groß wie die Abtastphase, so ergibt sich dadurch lediglich eine Helligkeitsreduzierung der optischen Anzeigemittel·, ohne daß ein Flimmereffekt auftritt. ■

Die Anzahl der Gruppen von Anzeigemitteln kann der Anzahl der Funktionseinheiten entsprechen; sie kann jedoch auch kleiner sein. Letzteres ist dann vorteilhaft, wenn nur

VPA 9/240/4075 - 4 -

609822/0^64

die Signalzustände bestimmter Funktionseinheiten optisch angezeigt werden sollen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Dort zeigt die Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 2 ist ein Zeitdiagramm dargestellt, anhand dem die wesentlichen in der Anordnung nach Fig. 1 ablaufenden Vorgänge beschrieben werden.

Die Anordnung nach Fig. 1 enthält η Funktionseinheiten FE1 bis FEn. In jeder Funktionseinheit ist ein an sich bekannter Signalmultiplexer SM1 bis SMn vorhanden, an dem eingangsseitig die Signalleitungen SL1 bis SLm angeschlossen sind, auf denen die Signalzustände in einer Funktionseinheit auftreten. Jeder Signalmultiplexer SM1 bis SMn ist über eine MuI-tiplexleitung MPX1 bis MPXn an den Eingang eines ebenfalls an sich bekannten zweiten Multiplexers, den sogenannten Signalgruppenmultiplexer SGM angeschlossen. Zur Steuerung der Signalmultiplexer SM1 bis SMn und zur Steuerung des Signalgruppenmultiplexers SGM ist die zentrale Multiplexersteuerung MS vorhanden. Diese kann beispielsweise durch einen an sich bekannten Zählerbaustein realisiert sein. Unter Steuerung des Eingangstaktes T stehen über die Signalleitungen ABC bzw. DEFG der Multiplexerateuerung MS in codierter Form die Adressenangaben einerseits für die einzelnen Signalleitungen SL1 bis SLn (erstes codiertes Adressensignal über die Steuerleitungen ABC) bzw. für die einzelnen Multiplexleitungen MPX1 bis MPXn (zweites codiertes Adressensignal über die Steuerleitungen DEFG) zur Verfügung. Im Beispiel der Fig. 1 ist angenommen, daß zur Auswahl der Signalleitungen ein Drei-Bit-Code und zur Auswahl der Multiplexleitungen ein Vier-Bit-Code verwendet wird. Das bedeutet, daß im Beispiel m=8 Signalleitungen an jeden Signalmultiplexer und m=i6 Multiplexleitungen an den Signal-

VPA 9/240/4075 - 5 -

60982 2/0464

gruppenmultiplexer angeschlossen sein können. Die Steuerleitungen ABC sind dabei im Vielfach mit den Signalmultiplexern SM1 bis SMn in den einzelnen Funktionseinheiten FE1 bis FEn verbunden. Über den gestrichelt eingezeichneten Einstellsatz ES ist es möglich, die Auswahl der MuI-tiplexleitungen im Signalgruppenmultiplexer SGM zu steuern.. So kann z.B. durch die Einstellung eines bestimmten Adressencodes ständig nur eine einzige Multiplexleitung abgefragt v/erden. Es ist aber auch möglich, zwei vorher einge- ■■ stellte Multiplexleitungen im Wechsel oder mehrere bzw. alle Multiplexleitungen zyklisch abzutasten.

Das auf den Steuerleitungen DEFG auftretende codierte Steuersignal wird gleichzeitig auch einer Decodierschaltung D in der Auswertestelle· zugeführt, auf deren Wirkungsweise später eingegangen wird. In der Auswertestelle ist weiterhin ein Schieberegister SR vorhanden, dessen Stellenzahl durch die Anzahl der an einem Signalmultiplexer angeschlossenen Signalleitungen η bestimmt ist. Das Schieberegister dient zur Parallel-Serien-Umsetzung der über die Gruppenmultiplexleitung GMPX vom Signalgruppenmultiplexer SGM aus übertragenen Signale. Die Steuerung des Schieberegisters SR erfolgt mit dem Schiebetakt ST, der einer Schiebetaktsteuerung STS entnommen wird. Zur optischen Anzeige der Signalzustände ist ein Anzeigefeld AZF vorhanden, in welchem optische Anzeigemittel, beispielsweise Leuchtdioden, zu Anzeigegruppen AZG1 bis AZGX zusammengefaßt sind.

Die Funktion der in Fig. 1 dargestellten Anordnung wird im folgenden unter Bezugnahme auf das in Fig. 2 dargestellte Zeitdiagramm gegeben.

Es wird angenommen, daß auf den Signalleitungen SL1, SL2 usw. bis SLm der Funktionseinheit FE1 die in den Zeilen 1, 2 und 3 dargestellten Signalzustände auftreten. Die auf Signalleitungen der anderen Funktionseinheiten FE2 bis FEn auftretenden Signalzustände sind hier nicht im einzelnen dargestellt.

VPA 9/240/4075 609822/0464 -6--

Aufgrund des über die Steuerleitungen ABC übertragenen ersten codierten Auswahlsignals werden in jedem Signalmultiplexer SM1 bis SMn die einzelnen Steuersignalleitungen SL1 bis SLm nacheinander an den Ausgang des Signalmultiplexers geschaltet. Anhand des in den Zeilen 4 und 5 dargestellten Ablaufes erkennt man, daß das codierte Auswahlsignal 000 die Adresse für die Signalleitung 1 darstellt. Entsprechend stellen die codierten Auswahlsignale 001 und 111 die Adressen für die Signalleitungen 2 und m dar. Die Abfrage der Signalleitung SL1 führt dazu, daß die Signalleitung SL1 in der Funktionseinheit FE1 an den Ausgang des Signalmultiplexers SM1 geschaltet wird. Auf der Multiplexleitung MPX1 tritt also der Signalzustand auf, der auf der Signalleitung SL1 in der Funktionseinheit FE1 herrscht. Anhand der Zeilen 6 und 7 in Fig. 2 erkennt man, daß das in gleicher Weise auch in den anderen Funktionseinheiten FE2 bis FEn geschieht, wobei die auf den Multiplexleitungen MPX2 und MPXn auftretenden Signalzustände jeweils dem Signalzustand entsprechen, der auf den Signalleitungen SL1 in der Funktionseinheit FE2 und auf der Signalleitung SL1 in der Funktionseinheit FEn auftritt. Diese Durchschaltung der Signalleitungen geschieht nun fortlaufend, wobei jeweils die Adressen der Signalleitungen (Signalleitungsnummer in Zeile 4) die Anschaltung der einzelnen Signalleitungen an die entsprechenden Multiplexleitungen bewirkt. Die Abtastung der jeweils ersten, jeweils zweiten usw. Signalleitungen aller Funktionseinheiten geschieht also zeitlich parallel. Die Übertragung der Signalzustände einer einzigen Funktionseinheit geschieht über die entsprechende Multiplexleitung seriell.

Die Reduzierung der η Multiplexleitungen MPX1 bis MPXn auf eine einzige Gruppenmultiplexleitung GMPX findet im Signalgruppenmultiplexer SGM statt. Diesem stehen über die Steuerleitungen DEFG die zweiten codierten Auswahlsignale zur Ver-

VPA 9/240/4075 - 7 -

609822/0 4 64

fügung, die im Beispiel als Vier-Bit-Code die Auswahl von 16 Multiplexleitungen gestatten. In Zeile 8 der Fig* 2 ist dargestellt, daß das codierte Auswahl signal ΟΌΟ0 zur Auswahl der MuIt iplexle itung MPX1 führt, auf der alle Signalzustände der Funktionseinheit FEi übertragen werden. Für die Dauer einer sogenannten Abtastphase AB, deren Länge durch die Anzahl der Signalleitungen einer Funktionsein'-. ■heit bestimmt ist, werden also die Signalzustände der MuI-tiplexleitung MPXI auf die Gruppenmultiplexleitung GMPX übertragen, was in Zeile 9 dargestellt ist. Gleichzeitig wird der Schiebetakt ST eingeschaltet ("ST ein" in Zeile 10), so daß die über die Gruppenmultiplexleitung GMPX übertragenen Signalzustände in die η Stufen des Schieberegisters SR eingetragen werden (Zeile 11). Nach Aufnahme der Signalzustände in die Stufen des Schieberegisters wird der Schiebetakt abgeschaltet ("ST aus" in Zeile 10). Die im Schieberegister SR enthaltenen Signalzustände der ersten Funktionseinheit FE1, stehen als Signalzustände einer Gruppe zur Auswertung, beispielsweise zur optischen Anzeige, zur Verfügung. Das geschieht während der sogenannten Anzeigephase AN, die vorzugsweise 4 bis 5mal so groß ist wie die Abtastphase AB (Zeile 11)'.

Nach Ablauf der Anzeigephase wird von der Multiplexsteuerung MS das Auswahlsignal 0001 abgegeben, das nunmehr im Signalgruppenmultiplexer SGM die Auswahl der zweiten Multiplexleitung MPX2 zur Folge hat. Damit werden die Signalzustände, die auf den Signalleitungen der Funktionseinheit FE2 auftreten, auf die Gruppenmultiplexleitung GMPX durchgeschaltet und, da für die Dauer der Abtastphase AB wiederum der Schiebetakt ST eingeschaltet wird, in das Schieberegister SR übernommen. Während der sich daran anschließenden Anzeigephase AN kann wiederum der Stand des Schieberegisters optisch angezeigt werden.

Es ist vorteilhaft, die optischen Anzeigemittel in Gruppen zusammengefaßt anzuordnen. In der Fig. 1 sind im Anzeige-

VPA 9/240/4075 - 8 -

609822/0484

feld AZF die Anzeigegruppen AZG1 bis AZGx vorgesehen, die jeweils durch eine Reihe von Leuchtdioden realisiert sein können. Die Ansteuerung der Leuchtdioden geschieht nun einerseits entsprechend den im Schieberegister gespeicherten Signalzuständen und andererseits entsprechend der die Anschaltung der Multiplexleitungen MPX1 bis MPXn an die Gruppenmultiplexleitung GMPX steuernden codierten Auswahlsignale. Diese werden in einer Decodierschaltung D in an sich bekannter Weise decodiert, so daß. die Freigabe der Anzeigeschaltmittel synchron mit der Auswahl der Multiplexleitungen im Signalgruppenmultiplexeu geschieht. Dabei kann die Anzahl der Anzeigegruppen kleiner sein als die Anzahl der Funktionseinheiten (x<n).

Für den Fall, daß gleichzeitig mehrere Signalgruppen von verschiedenen Funktionseinheiten zur Anzeige gebracht werden sollen, sind über das in Fig. 1 angegebene Schieberegister hinaus weitere Schieberegister vorzusehen. Werden allerdings optische Anzeigemittel mit impulsweiser Ansteuerung verwendet, so ist Multiplexbetrieb auch unter Verwendung eines einzigen Schieberegisters möglich.

Eine Auswahl der anzuzeigenden Signalzustände kann auch durch eine Veränderung der Schiebetaktsteuerung durchgeführt werden. In diesem Falle werden bestimmte Schiebetaktswährend.eines Zyklus gesperrt.

Um in bestimmten Fällen eine invertierte Anzeige der Signalzustände zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, eine schrittgesteuerte Invertierschaltung vor dem Signaleingang des Schieberegisters anzuordnen, die zeitlich ebenfalls von der MuI-tiplexsteuerung abhängig gemacht wird und somit bestimmte Signalzustände vor ihrer Einspeicherung invertiert.

5 Patentansprüche
2 Figuren

VPA 9/240/4075 - 9 -

6 0 9822/0464

Claims

- 9 Patentansprüche

f1. Anordnung zur Abfrage, Übertragung und Anzeige von Signalzuständen einer Vielzahl von Funktionseinheiten nach dem Zeitmultiplexprinzip, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Funktionseinheit (FE1 bis FEn) jeweils ein Signalmultiplexer (SM1 bis SMn) zugeordnet ist, an den eingangsseitig die Signalleitungen (SL1 bis SLm) einer Funktionseinheit angeschlossen sind und der ausgangsseitig über eine Multiplexleitung (MPX1 bis MPXn) mit einem Signalgruppenmultiplexer (SGM) verbunden ist, daß eine MuI-tiplexsteuerung (MS) vorgesehen ist, über deren im Vielfach mit den Signalmultiplexern (SM1 bis SMn) verbundenen Steuerleitungen (ABC) erste codierte Auswahlsignale zur Auswahl der Signalleitungen (SL1 bis SLm) in jedem Signalmultiplexer (SM1 bis Smn) zur Verfügung stehen, durch deren Bewertung die einzelnen Signalleitungen (SL1 bis SLm) abgefragt und die Signalzustände von den Signaimultiplexern zeitlich parallel mit den Signalzuständen anderer Funktionseinheiten über die entsprechenden Multiplexleitungen (MPX1 bis MPXh) zum Signalgruppenmultiplexer (SGM) übertragen werden, daß zur Steuerung des Signalgruppenmultiplexers (SGM) über weitere Steuerleitungen (DEFG) von der Multiplexsteuerung (MS) zweite codierte Auswahlsignale zur Auswahl der Multiplexleitungen (MPX1 bis MPXn) zur Verfügung stehen, durch deren Bewertung die einzelnen Multiplexleitungen für die Dauer einer Abtastphase (AB) an eine Gruppenmultiplexleitung (GMPX) anschaltbar sind und daß an der Anzeigestelle mindestens ein Schieberegister (SR) vorgesehen ist, dessen Schiebetakt (ST) jeweils nach Aufnahme der von einer Funktionseinheit (FE1 bis FEn) gesendeten Signalzustände für die Dauer einer Anzeigephase (AN) unterbrochen ist.

VPA 9/240/4075 - 10 -

609822/0464
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl der Multiplexleitungen (MPX1 bis MPXn) im Signalgruppenmultiplexer (SGM) derart steuerbar 1st, daß entweder alle Multiplexleitungen (MPX1 bis MPXn) in aufeinanderfolgender Reihe abgetastet werden oder daß ständig nur eine einzige, jedoch frei wählbare Multiplexleitung abgetastet wird oder schließlich daß nur bestimmte, jedoch ebenfalls frei wählbare Multiplexleitungen abgetastet werden.
3. Anordnung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Anzeigephase (AN) größer ist als die Dauer der Abtastphase (AB).
4. Anordnung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß an der Auswertestelle ein optisches Anzeigefeld (AZF) vorgesehen ist, wobei die optischen Anzeigemittel, beispielsweise Leuchtdioden, im Vielfach mit den Ausgängen des Schieberegisters (SR) verbunden und zu Gruppen (AZG1 bis AZGx) zusammengefaßt sind und daß die Freigabe der optischen Anzeigemittel unter Steuerung der von der Multiplexsteuerung (MS) abgegebenen zweiten codierten Auswahlsignale geschieht.
5. Anordnung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl (x) der Gruppen gleich oder kleiner ist als die Anzahl (n) der Funktionseinheiten (FE1 bis FEn).

VPA 9/240/4075

609822/0464

AA

Leers e'ite