DE2458363A1

DE2458363A1 - Pulse monitoring system with coincidence chain of ferrite cores - has read and write coils supplied with pulses bearing specified relation

Info

Publication number: DE2458363A1
Application number: DE19742458363
Authority: DE
Inventors: Jaroslav Dipl Ing Matejka
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1974-12-07
Filing date: 1974-12-07
Publication date: 1976-06-10
Also published as: DE2458363B2

Abstract

The pulse monitoring system has a coincidence chain which is composed of a series of ferrite cores (1a etc.) and a series of of transistors (1b etc. The current pulse supplied to a write winding (W1) of a ferrite core is longer than that supplied to the read winding (W2). The circulation caused by the maximum value of the read pulse is greater than caused by the write pulse, while both the write and read coils of the first element in the chain have input amplifiers which allow the pulse to be set to a given value. The chain is supplied over a ballast resistor without the use of a fuse.

Description

Anordnung zur eigenslcheren Überwachung von Impulsübertragungswegen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur eigensickeren Überwachung von Impulsübertragunswege. Arrangement for intrinsic monitoring of impulse transmission paths The invention relates to an arrangement for the intrinsic monitoring of impulse transmission paths.

Impulsübertragungswege, deren Funktion für den Schutz von Menschenleben oder zur Verhinderung großer Schäden wichtig ist, müssen überwacht werden. Beispielsweise carf sei der Eisenbahn das Signal "Freie Fahrt" erst nach Erfüllung mehrerer Bedingungen wirksam werden Das sind u.a.: die eichen sind in der Endstellung verriegelt und de Kreuzungen gesichert, das "Halt"-Signal in der umgekehrten Richtung leuchtet, der zu befahrende Gleisabschnitt ist unbesetzt usw. Die Information darüber wird mittels Erfassungsglied jeweils in die Form einer Impulsreihe gesetzt.Impulse transmission paths, their function for the protection of human life or is important to preventing major damage must be monitored. For example carf, the railway only gives the signal "free travel" after several conditions have been met take effect These include: the oaks are locked in the end position and de intersections secured, the "stop" signal lights up in the opposite direction, the track section to be traveled is unoccupied, etc. The information about it is each set in the form of a series of impulses by means of the detection element.

Ist die gestellte Bedingung erfüllt, dann sind Impulse vorhanden, ist die Bedingung nicht erfüllt, fehlen eie Impuls. Jede von diesen Impulsreihen, die eine erfüllte Bedingung dãrste a, wird einem Eingang einer Überwachungs- oder Koin7idenzkette zugeführt. Die Ausgangsimpulse der Koinzidenzkette erscheinen nur dann, wenn an allen Eingangen Impulse vorhanden sina, d.h. wenn alle.If the set condition is met, then there are pulses available, if the condition is not met, there are no impulses. Each of these series of pulses the one fulfilled condition dãrste a, is an input of a monitoring or Coin7ident chain supplied. The output pulses of the coincidence chain only appear when there are impulses at all inputs, i.e. when all.

Bedingungen erfüllt sind. Das Erscheinen von Impulsen am Ausgang der Koinzidenzkette wird als Signal "Freie Fahrt" ausgewertet. Falls ein oder mehrere Bausteine der Koinzidenzkette gestört oder fehlerhaft und mindestens an einem der Eingänge keine Impulse vorhanden sinc, darf unter keinen Umständen ein Ausgangimpuis abgegeben werden (Eigensicherheit).Conditions are met. The appearance of pulses at the output of the The coincidence chain is evaluated as the "free travel" signal. If one or more Blocks of the coincidence chain disrupted or faulty and at least on one of the Inputs no pulses are present, an output pulse must not be used under any circumstances released (intrinsic safety).

Eine relativ einfache eigen sichere Überwachung der Impuls übertragungswege beruht auf dem in der Relaistechnik bekannten Prinzip der Ruhestromübertragung. Es werden Impulse mit bestimmter Frequenz übertragen und das Verschwinden von diesen Impulsen stellt das Alarmsignal dar. Unter der Voraussetzung, daß entlang des Ubertragungsweges keine zusätzlichen Impulsquellen vorhanden sind, wird die Ipulsüber tragung. im Falle eines defekten Bausteines abgebrochen.A relatively simple intrinsically safe monitoring of the impulse transmission paths is based on the principle of quiescent current transmission known in relay technology. Pulses with a certain frequency are transmitted and the disappearance of these The alarm signal represents impulses. Assuming that along the transmission path If no additional pulse sources are available, the pulse transmission is carried out. in the Aborted in case of a defective component.

Mit den Eingangs signalen sind die Relais in angezogenem Zustand gehalten. Das Ausgangssignal wird Uber die seriell angeordneten Arbe :skontakte der Relais abgegeben. (Es wird davon ausgegangen, daß beim fehlerhaft Relais der Anker mit Sicherheit abfällt. Für diese Anwendungen werden spezielle Relais angefertigt.) In vielen Anwendungsfällen kann nicht damit gerechnet werde, daß in den zu überwachenden Übertragungswegen die Impulse gleichzeitig erscheinen. Die Impulse müssen deswegen gespeichert werden. Andererseits muß auch ein sicheres Arbeiten der Koinzidenzkette gewahrleistet sein, we die Eingangsimpulse im gleichen Augenblick auftreten.The relays are kept in the energized state with the input signals. The output signal is via the serially arranged working contacts of the relays submitted. (It it is assumed that if the relay is faulty the anchor will certainly fall off. Special relays are used for these applications made.) In many applications it cannot be expected that in the impulses appear simultaneously on the transmission paths to be monitored. the Therefore, impulses have to be saved. On the other hand, you must also work safely the coincidence chain must be ensured, we the input impulses at the same moment appear.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine kontaktlose, mit der Möglichkeit der Impulsspeicherung versehene, eigensichere Koinzidenzkette anzugeben, bei der auch bei gleichzeitig auftretenden Eingangsimpulsen die Überwachungssicherheit gewährleistet ist.The object of the present invention is to provide a contactless, with the Possibility of specifying an intrinsically safe coincidence chain provided with pulse storage, with the monitoring security even with simultaneous input impulses is guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine aus Ferritkernen und Transistoren zusammengestzte Koinzidenzkette vorgesehen ist, daß der der Einschreibewicklung des Ferritkernes zugeführte Stromimpuls breiter ist als der der Lesewicklung zugeführte und daß der maximale Wert der vom Leseimpuls verursachten Durchflutung größer ist als der vom Einschreibeimpuls verursachte.This object is achieved according to the invention in that one made of ferrite cores and transistors assembled coincidence chain is provided that that of the write-in winding the current pulse supplied to the ferrite core is wider than that supplied to the read winding and that the maximum value of the flow caused by the read pulse is greater than that caused by the write-in pulse.

An einem Ausführungsbeispiel soll der der :;rfircur,g zugrurdeliegende Gedanke näher erläutert werden.In one embodiment, the:; rfircur, g underlying Thought to be explained in more detail.

Es zeigen Figur 1 den Aufbau einer Koinzidenzkette und Figur 2 den Aufbau eines den Eingangswicklungen vorgeschalteten Eingangsverstärkers.FIG. 1 shows the structure of a coincidence chain and FIG. 2 shows the Structure of an input amplifier connected upstream of the input windings.

Die in der Figur 1 dargestellte Koinzidenzkette besteht aus vier Ferrotransistorelernenten 1 bis 4, die aus einem Transistor und einem Ferritkern mit rechteckförrsiger Hysteresisschleife zusammengesetzt sind. Die logIsche Operation (Koinzidenz) wird am Ferritkern durchgeführt. Der Transistor dient lediglich als Verstärker und Verbindungsglied. Jeder Ferritkern hat mindestens drei Wicklungen W1, W2 und W3, wobei die Wicklung W1 als Einschreibe-, W2 als Lese- und W3 als Ausgangswicklung bezeichnet wird. Der Ausgangsimpuls des ersten Ferrotransistorelementes 1, der am Kollektor des ersten Transistors abgegriffen wird, Ist zu der Lesewicklung W2 des zweiten Ferrotransistorelementes 2,der Ausgangsimpuls des zweiten zu der Lesewicklung W2 des dritten Ferrotransistorelementes 3 usw. geführt.The coincidence chain shown in FIG. 1 consists of four ferrotransistor elements 1 to 4, consisting of a transistor and a ferrite core with a rectangular hysteresis loop are composed. The logical operation (coincidence) is carried out on the ferrite core. The transistor only serves as an amplifier and connection element. Any ferrite core has at least three windings W1, W2 and W3, whereby the winding W1 is used as a registered, W2 is referred to as the read and W3 as the output winding. The output pulse of the first ferrotransistor element 1, which is tapped at the collector of the first transistor Is the output pulse for the read winding W2 of the second ferrotransistor element 2 of the second to the read winding W2 of the third ferrotransistor element 3 and so on.

Die jeweiligen Überwachungsimpulse werden über die Eingänge alW, a2W usw. den Einschreibewicklungen W1 der Ferrotransistorelemente 1 bis 4 zugeführt. Der Ausgang der Koinzidenzkette ist durch die am Kollektor bzw.The respective monitoring pulses are sent via the inputs alW, a2W etc. are fed to the write-in windings W1 of the ferrotransistor elements 1 to 4. The output of the coincidence chain is determined by the

Emitter des letzten Transistors angeschlossene Ausgangsklemmen A gegeben. Die Funktionsweise der einzelnen Ferrotransistorelemente ist folgende: Angenommen der Ferritkern, der sich im Magnetisierungszustand - Bm befindet, wird die Einschreibewicklung W1 mit einem Stromimpuls Ri1 in den Masnetisierungszustand + Bm umgesetzt. Dabei wird in der Ausgangswicklung W3 ein negativer Impuls induziert. Der Ferritkern kann wieder über die Lesewicklung W2 mit einem Stromimpuls i2 rückgesetzt werden. Dabei wird in der Ausgangswicklung W3 ein positiver Impuls induziert, mit dem ein angeschlossener npn-Transistor geöffnet und der Impuls weiter übertragen wird.Emitter of the last transistor connected output terminals A given. The functioning of the individual ferrotransistor elements is as follows: Assumed the ferrite core, which is in the magnetization state - Bm, becomes the write-in winding W1 converted into the masnetization state + Bm with a current pulse Ri1. Included a negative pulse is induced in the output winding W3. The ferrite core can be reset again via the read winding W2 with a current pulse i2. Included a positive pulse is induced in the output winding W3, with which a connected npn transistor is opened and the pulse is transmitted further.

Das in der Aufgabenstellung geforderte sichere Arbeiten der Koinzidenzkette auch bei gleichzeitig auftretenden Eingangsimpulsen wird durch eine unterschiedliche Dauer der Eingangsimpulse und durch unterschiedliche Durchflutungen gelöst.The safe working of the coincidence chain required in the task even if input pulses occur simultaneously, a different Duration of the input impulses and solved by different flows.

Der der Einschreibewicklung W1 zugeführte Stromimpuls ist breiter als der, der der Lesewicklung W2 zugeführt wird.The current pulse fed to the write-in winding W1 is wider than that supplied to the sense winding W2.

Außerdem ist der maximale Wert der vom Leseimpuls verursachten Durchflutung zweimal so gron wie der vom Ein schreibeimpuls.In addition, the maximum value is the flow rate caused by the read pulse twice as large as that of the write pulse.

Die unterschiedliche Breite von Einschreibeimpuls und Leseimpuls wird durch einen der Einschreibewicklung vorgeschalteten Eingangsverstärker erzielt, an dem die gewünschte Impulsbreite eingestellt werden kann. Durch die Wahl des Widerstandes und der Windungszahl der Lesewicklung 2 kann die doppelt so große Durchflutung der Lesewicklung 2 wie die der Einschreibewicklung erzielt werden.The different width of the write pulse and read pulse is achieved by an input amplifier connected upstream of the write-in winding, on which the desired pulse width can be set. By choosing the resistance and the number of turns of the reading winding 2 can double the flow rate of the Reading winding 2 can be achieved like that of the registered winding.

Falls an einem oder mehreren Eingängen keine Impulse vorhanden sind, dürfen unter keinen denkbaren realen Umständen (Defekt in der Kette usw.) am Ausgang Impulse erscheinen (Eigensicherheit), Um Kurzschlüsse zwischen den an dem Ferritkern angebrachten Wicklungen zu vermeiden, werden sie als Sektorwicklungen ausgeführt. Da der ohmsche Widerstand des Ferritkernes sehr groß ist, brauchen die icklungen des Ferritkernes nicht isoliert zu werden. Eine Wicklungsunterbrechung kann schlimmstenfalls verursachen, daß die vorhandenen Ausgangsimpulse verschwinden. Die dauerhafte Vormagnetisierung des Ferritkernes durch einen defekten Transistor, die eventuell Fehlimpulse auslösen könnte,,wird dadurch vermieden,daß die Koinzidenzkette über eine für den Nennstrom bemessene Sicherung eingespeist wird. Falls ein Transistor der Kette durchschlägt, brennt die Sicherung durch. Anstelle der Sicherung kann auch ein Vorwiderstand verwendet werden. Bei einem Transistordurchschlag verringert sich die Arbeitsspannung im Verhältnis Kollektorwiderstand zu Vorwiderstand so, daß kein Ausgangs impuls abgegeben werden kann.If there are no pulses at one or more inputs, must not under any conceivable real circumstances (defect in the chain, etc.) at the output Pulses appear (intrinsic safety), to short circuits between the on the ferrite core To avoid attached windings, they are designed as sector windings. Since the ohmic resistance of the ferrite core is very high, the windings need it of the ferrite core not to be isolated. In the worst case, an interruption in the winding can occur cause the existing output pulses to disappear. The permanent premagnetization of the ferrite core due to a defective transistor, which may trigger false pulses could ,, is avoided by having the coincidence chain over one for the nominal current rated fuse is fed. If a transistor in the chain breaks down, blows the fuse. A series resistor can also be used instead of the fuse will. In the event of a transistor breakdown the working voltage decreases in the ratio of collector resistance to series resistance so that no output pulse can be delivered.

Der in Figur 2 dargestellte, jeder Eingangswicklung W1 sowie der Lesewicklung W2 des ersten Ferrotransistorelernentes 1 vorgeschaltete Eingangsverstärker enthält im wesentlichen einen Feldeffekttransistor und einen npn-Transistor.The illustrated in Figure 2, each input winding W1 and the read winding W2 of the first Ferrotransistorelernentes 1 upstream input amplifier contains essentially a field effect transistor and an npn transistor.

Die Abgabe eines verstärkten Impulses i(t) erfolgt bei einer Änderung des Eingangssignales u (t). Die gewünschte a Impulsbreite wird mit dem in der Basisleitung des npn-Transistors befindlichen Kondensator Cm eingestellt. So ist der der Lesewicklung W2 des ersten Ferrotransistorelementes 1 halb so breit wie der den Eingangswicklungen W1 der Ferrotransistorelemente 1 bis 4 zugeführte Impuls.An amplified pulse i (t) is emitted when there is a change of the input signal u (t). The desired a pulse width is matched with that in the base line of the npn transistor located capacitor Cm is set. So is that of the reading winding W2 of the first ferrotransistor element 1 is half as wide as that of the input windings W1 of the ferrotransistor elements 1 to 4 supplied pulse.

Claims

Arrangement for intrinsically safe monitoring of impulse transmission paths, characterized in that one of ferrite cores (la to 4a) and transistors (lb to 4b) composite coincidence chain is provided that that of the write-in winding (W1) of the ferrite core supplied current pulse is wider than that of the read winding (W2) and that the maximum value of the flow caused by the read pulse is greater than that caused by the write-in pulse.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that all registered windings (W1) and the reading winding (W2) of the first made of ferrite core (la) and transistor (lb) composite ferrotransistor element (1) input amplifier connected upstream on which the pulse width can be set.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the supply voltage the coincidence chain is applied via a series resistor or a fuse.

L e r s e i t e