DE2524322B1

DE2524322B1 - Control device for a group of devices

Info

Publication number: DE2524322B1
Application number: DE19752524322
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl-Ing Kaiser; Guenter Muensterberg
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1975-06-02
Filing date: 1975-06-02
Publication date: 1976-09-30
Also published as: ES448468A1; GB1546670A; FR2313705B1; BE842482A; IT1121720B; FR2313705A1; AU500798B2; AU1443476A

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für eine Gruppe von Geräten mit einer Zentralsteuerung für diese Gruppe von Geräten, die von einer gemeinsamen Spannungsquelle gespeist werden, denen zur Anpassung an individuell benötigte Spannungswerte jeweils ein Wandler vorgeschaltet ist und die untereinander und mit weiteren Geräten über eine Datensammelleitung in Verbindung stehen. Solche Gruppen von Geräten mit einer Zentralsteuerung kann man insbesondere in Fernsprechvermittlungsanlagen einsetzen. The invention relates to a control device for a group of devices with a central controller for this group of devices shared by a common Voltage source are fed, which to adapt to individually required voltage values a converter is connected upstream and they are connected to each other and to other devices via a data bus stay in contact. Such groups of devices with a central control can be use in particular in telephone exchanges.

Bei den einzelnen Geräten kann es sich in diesem Fall um Verbindungssätze handeln, an die zum Amt führende Leitungen anschließbar sind. Die die Geräte und die Zentralsteuerung verbindende Datensammelleitung ist in aller Regel so abgesichert, daß sie auch bei einem Spannungsabfall in einem einzelnen Gerät von den anderen Geräten benutzt werden kann. Es besteht aber die Gefahr, daß ein fehlerhaft arbeitendes Gerät die Datensammelleitung blockiert. Außerdem besteht die Gefahr, daß ein gestörtes Gerät eine Amtsleitung blockiert.In this case, the individual devices can be connection sets to the office leading lines can be connected. The data bus connecting the devices and the central control is usually protected in such a way that it can also be used in the event of a voltage drop in an individual Device can be used by the other devices. But there is a risk that an incorrectly working Device blocked the data bus. There is also the risk that a malfunctioning device blocked an outside line.

Die Aufgabe der Steuereinrichtung nach der Erfindung besteht darin, derartige Blockierungen zu verhindern. The object of the control device according to the invention is to prevent such blockages.

Die Steuereinrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine zentrale Wandlersteuerung vorgesehen ist, die mit den einzelnen Wandlern der Geräte verbunden ist, und daß eine Funktionsüberwachung vorgesehen ist, die bei Feststellung eines Fehlers in einem Gerät die Wandlersteuerung veranlaßt, den Wandler dieses Gerätes abzuschalten, und die bei Feststellung eines Fehlers in der Zentralsteuerung die Wandlersteuerung veranlaßt, die Wandler aller Geräte dieser Gruppe abzuschalten. The control device according to the invention is characterized in that a central converter control is provided, which is connected to the individual converters of the devices, and that one Function monitoring is provided, the converter control when a fault is detected in a device causes the converter of this device to be switched off and, if an error is detected in the central control causes the converter control to switch off the converters of all devices in this group.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.The invention is described below with reference to the exemplary embodiment shown in the drawings explained.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung nach der Erfindung;1 shows a block diagram of a control device according to the invention;

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung für einen Wandler;2 shows an exemplary embodiment of a circuit arrangement for a converter;

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung für eine Wandlersteuerung;Fig. 3 shows an embodiment of a circuit arrangement for a converter control;

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Steuereinheit STE nach Fig. 1.FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a control unit STE according to FIG. 1.

Bei der Steuereinrichtung nach Fig. 1 werden m Geräte Gl, GI bis Gm von einer Spannungsversorgung SPV mit Energie versorgt. In den einzelnen Geräten Gl bis Gm werden unterschiedliche Spannungswerte benötigt. Dazu ist jedem Gerät Gl bis Gm ein Wandler W vorgeschaltet, der aus dem einheitlichen Spannungswert einer Spannungsverteilerleitung PL die individuell benötigten Spannungen ableitet. In der Regel wird auf der Spannungsverteilerleitung PL der höchste Spannungswert verteilt, der in einem der Geräte Gl bis Gm benötigt wird, soIn the control device according to FIG. 1, m devices Gl, GI to Gm are supplied with energy from a voltage supply SPV. Different voltage values are required in the individual devices Gl to Gm. For this purpose, each device Gl to Gm is preceded by a converter W which derives the individually required voltages from the uniform voltage value of a voltage distribution line PL. As a rule, the highest voltage value that is required in one of the devices Gl to Gm is distributed on the voltage distribution line PL, see above

as daß sich alle abgeleiteten Spannungswerte durch Spannungsteilung gewinnen lassen, und der Strom in der Spannungsverteilerleitung PL möglichst gering gehalten wird.As that all derived voltage values can be obtained by dividing the voltage and the current in the voltage distribution line PL is kept as low as possible.

Ebenfalls von der Spannungsversorgung beliefert wird ein Wandler Weiner Zentralsteuerung ZST. Die Geräte Gl bis Gm und die Zentralsteuerung ZST sind untereinander und mit weiteren nicht dargestellten Einrichtungen über eine gemeinsame externe Datensammelleitung DLE verbunden, über die jedes Gerät Gl bis Gm und die Zentralsteuerung ZST Daten senden und empfangen können. Diese Datensammelleitung DLE ist selbst sehr unanfällig gegen Störungen und bleibt auch bei einem Spannungsausfall in einem der Geräte Gl bis Gm für die anderen Gerate betriebsbereit. A converter Weiner central control ZST is also supplied by the power supply. The devices Gl to Gm and the central control ZST are connected to one another and to other devices, not shown, via a common external data bus line DLE , via which each device Gl to Gm and the central control ZST can send and receive data. This data bus DLE is itself very insusceptible to malfunctions and remains ready for operation for the other devices even in the event of a power failure in one of the devices Gl to Gm.

Im vorstehenden soll der Ausdruck Gerät keine Einschränkung bezüglich der Größe des so bezeichneten Anlagenteils sein. Bei der Verwendung integrierter Bausteine ist es heute aus Gründen der Einschränkung von Störungwirkungen ratsam, relativ kleine Untereinheiten zu bilden und deren individuell benötigte Spannungen über eigene Wandler aus einer gemeinsamen Spannungsversorgung abzuleiten. Es kann sich aber bei den Geräten auch um relativ große AnIagenteile, wiez. B. Verbindungssätze, handeln. Für einen solchen Fall ist in Fig. 1 angedeutet, daß an diese Verbindungssätze Amtsleitungen AL anschließbar sind.In the foregoing, the term device is not intended to be a restriction on the size of the so-called part of the system. When using integrated modules, it is advisable today, in order to limit the effects of interference, to form relatively small sub-units and to derive their individually required voltages from a common voltage supply via their own converters. However, the devices can also be relatively large parts of the system, such as B. connection sets act. For such a case, FIG. 1 indicates that trunk lines AL can be connected to these connection sets.

Wenn bei einer solchen Konfiguration im Gerät Gl eine andere Störung als ein Spannungsausfall auftritt, so würde möglicherweise gleichzeitig die Amtsleitung AL und die externe Datensammelleitung DLE gegen anderweitige Belegung blockiert. Um dies zu verhindern sind folgende Vorkehrungen getroffen.If, with such a configuration, a fault other than a voltage failure occurs in the device Gl, the exchange line AL and the external data bus line DLE would possibly be blocked against other occupancy at the same time. The following precautions are taken to prevent this.

Sobald in der Zentralsteuerung ZST durch Zusammenarbeit einer Funktionsüberwachung FUB mit einer Steuereinheit STE das Auftreten eines Funktionsfehlers im Gerät Gl festgestellt wird, z. B. weil dieses nicht mehr korrekt auf Anforderungen über die Datensammelleitung reagiert, so wird von einer Wandlersteuerung WST in der Zentralsteuerung ZST über eine Steuerleitung CL der Wandler W dieses Gerätes abgeschaltet. Auf diese Art und Weise wirdAs soon as the occurrence of a functional error in the device Gl is detected in the central control ZST through cooperation of a function monitoring FUB with a control unit STE, z. B. because this no longer reacts correctly to requests via the data bus line, the converter W of this device is switched off by a converter control WST in the central control ZST via a control line CL. That way will

EDED

sichergestellt, daß die übrige Anlage unbeeinflußt vom aufgetretenen Funktionsfehler weiterarbeiten kann.ensures that the rest of the system continues to work unaffected by the functional error that has occurred can.

Tritt in der Zentralsteuerung selbst ein Funktionsfehler auf, der z. B. von der dort angeordneten Funktionsüberwachung FUB erkannt wird, so wird von dieser über die Wandlersteuerung WST die Abschaltung der Wandler W aller betroffenen Geräte Gl bis Gm eingeleitet. Eine hier nicht dargestellte Alternative besteht darin, daß in einem solchen Fall der Wandler W der Zentralsteuerung abgeschaltet wird.If a functional error occurs in the central control itself, which z. B. is recognized by the function monitoring FUB arranged there, this initiates the disconnection of the converters W of all affected devices Gl to Gm via the converter control WST. An alternative, not shown here, consists in switching off the converter W of the central control in such a case.

Das Prinzipschaltbild eines Wandlers nach Fig. 2 umfaßt folgende Bestandteile: Eingangsfilter EF, Schalttransistor ST, Übertrager ÜT, zwei Stromkreise SKI, SKn und einen Regel- und Steuerteil RS. Dem Eingangsfilter EF wird von der Spannungsverteilerleitung PL nach Fig. 1 die Spannung UB geliefert.The basic circuit diagram of a converter according to FIG. 2 comprises the following components: input filter EF, switching transistor ST, transformer ÜT, two circuits SKI, SKn and a regulating and control part RS. The voltage UB is supplied to the input filter EF by the voltage distribution line PL according to FIG. 1.

Diese liegt über dem Schalttransistor ST am Übertrager ÜT und speist zugleich den Regel- und Steuerteil RS. Im Regel- und Steuerteil RS kann hier wiederum ein Gleichspannungswandler zwischengeschaltet sein, der die logischen Schaltungen des Regel- und Steuerteiles RS als Sperrwandler mit der geeigneten Gleichspannung versorgt. Das Eingangsfilter EF siebt einerseits der Eingangsspannung überlagerte Störimpulse aus und blockt andererseits die im Schalttransistor ST erzeugten Schaltfrequenzen ab, so daß diese nicht rückwärts auf die Spannungsverteilerleitung gelangen. This lies across the switching transistor ST on the transformer UT and at the same time feeds the regulating and control part RS. In the regulating and control part RS , a DC voltage converter can in turn be interposed here, which supplies the logic circuits of the regulating and control part RS as a flyback converter with the appropriate direct voltage. The input filter EF, on the one hand, filters out interference pulses superimposed on the input voltage and, on the other hand, blocks the switching frequencies generated in the switching transistor ST so that they do not reach the voltage distribution line backwards.

Im Regel- und Steuerteil RS gibt es einen Impulsgenerator IG, der ein NAND-Gatter NG speist. Das NAND-Gatter NG steuert über einen Pulsbreitenmodulator PBM den Schalttransistor ST. Das NAND-Gatter NG ist eingangsseitig außerdem mit der Wandlersteuerung WST und mit einem Serienregler SR im Stromkreis SKn verbunden. Vom Stromkreis SKI. führen zwei Meßleitungen zu zwei Vergleichsschaltungen im Regel- und Steuerteil RS. Über diese Vergleichsschaltungen besteht eine Verbindung zum Pulsbreitenmodulator PBM, so daß auf diesem Weg der Regelkreis geschlossen ist.In the regulation and control part RS there is a pulse generator IG which feeds a NAND gate NG. The NAND gate NG controls the switching transistor ST via a pulse width modulator PBM. The NAND gate NG is also connected on the input side to the converter control WST and to a series regulator SR in the circuit SKn. From the circuit SKI. two measuring lines lead to two comparison circuits in the regulation and control part RS. There is a connection to the pulse width modulator PBM via these comparison circuits, so that the control loop is closed in this way.

Die vom Impulsgenerator /G erzeugten Rechteckimpulse von z. B. 20 kHz gelangen auf den einen Eingang des NAND-Gatters NG und steuern über dieses und den Pulsbreitenmodulator PBM den Schalttransistor ST voll aus, solange nicht von der Wandlersteuerung WST oder vom Serienregler SR ein sperrender Einfluß auf das NAND-Gatter ausgeübt wird.The square-wave pulses generated by the pulse generator / G of z. B. 20 kHz reach one input of the NAND gate NG and control the switching transistor ST via this and the pulse width modulator PBM , as long as a blocking influence is not exerted on the NAND gate by the converter control WST or the series regulator SR.

Über den Übertrager ÜT wird in den Stromkreisen SKI bis SKn eine jeweils den angeschlossenen Schaltungen angepaßte Speisespannung induziert. Die im Stromkreis SKI induzierte Spannung Ul wird über eine Meßleitung der Vergleichsschaltung Vl im Regel- und Steuerteil RS zugeführt. Am Potentiometer R wird eine von der Last abhängige Größe abgegriffen und über eine andere Meßleitung der anderen Vergleichsschaltung Vl zugeführt. In den Vergleichsschaltungen Vl und V2 werden die gemessenen Werte mit Festwerten verglichen. Die Ausgangssignale der Vergleichsschaltungen steuern unmittelbar den Pulsbreitenmodulator PBM. Bei Überlast im Stromkreis SKI, z. B. bei Kurzschluß, wird der Pulsbreitenmodulator PBM auf die Pulsbreite 0 gesteuert und damit der Schalttransistor ST ganz gesperrt.A supply voltage adapted to the connected circuits is induced in the circuits SKI to SKn via the transformer ÜT. The induced voltage in the circuit SKI Ul is fed via a measuring line to the comparison circuit Vl in the regulating and control part RS. The potentiometer R is dependent on the amount of load is picked up and fed via another measuring line of the other comparator Vl. In the comparison circuits V1 and V2, the measured values are compared with fixed values. The output signals of the comparison circuits directly control the pulse width modulator PBM. In the event of an overload in the SKI circuit, e.g. B. in the event of a short circuit, the pulse width modulator PBM is controlled to the pulse width 0 and thus the switching transistor ST is completely blocked.

Einen ähnlichen Einfluß hat der Serienregler SR im Stromkreis SKn. Auch hier werden Spannung und Strom mit vorgegebenen Grenzwerten verglichen. Abweichungen von den Sollwerten führen zu Steuersignalen auf der Schaltleitung zum NAND-Gatter NG. Das NAND-Gatter NG wird gesperrt, der Pulsbreitenmodulator PBM erhält keine Impulse mehr und der Schalttransistor bleibt entsprechend gesperrt. The series regulator SR has a similar influence in the circuit SKn. Here, too, voltage and current are compared with specified limit values. Deviations from the setpoints lead to control signals on the switching line to the NAND gate NG. The NAND gate NG is blocked, the pulse width modulator PBM no longer receives any pulses and the switching transistor remains blocked accordingly.

Bei Normalbetrieb innerhalb des Gleichspannungswandlers kann dieser außerdem über die Steuerleitung CL von der Wandlersteuerung WST ab- und angeschaltet werden. Dies geschieht ebenfalls durchDuring normal operation within the DC voltage converter, it can also be switched on and off by the converter control WST via the control line CL. This also happens through

ίο Sperren bzw. öffnen des NAND-Gatters NG. ίο Block or open the NAND gate NG.

Die Wandlersteuerung nach Fig. 3 ist ein teilperipheres Register. Sie umfaßt im Beispiel m = 8 Kippstufen für die Steuerung von 8 Wandlern, die zu den Geräten Gl bis Gm nach Fig. 1 gehören. Die Steuerung der Wandler erfolgt über Einzelleitungen, die an die Kollektoren der in Fig. 3 dargestellten Ausgangstransistoren angeschlossen sind.The converter control according to FIG. 3 is a partially peripheral register. In the example, it comprises m = 8 flip-flops for controlling 8 converters belonging to the devices Gl to Gm according to FIG. The converters are controlled via individual lines which are connected to the collectors of the output transistors shown in FIG.

Arbeitet die später noch näher zu erläuternde Steuereinheit STE (Fig. 1) einwandfrei, so kann sie in If the control unit STE (Fig. 1), which will be explained in more detail later, works properly, it can in

so Fig. 3 über eine Steuerleitung SfI und die Datensammelleitung DL die Kippstufen (Eingänge D) der Wandlersteuerung gezielt einstellen. Die Ausgangstransistoren sorgen dafür, daß alle Wandler der Geräte Gl bis Gm abgeschaltet werden, falls die Strom-Versorgung der Steuereinheit (STE in Fig. 1) ausfällt. Über eine Rückstelleitung RES können die Kippstufen zurückgestellt werden.3 set the flip-flops (inputs D) of the converter control systematically via a control line SfI and the data bus line DL. The output transistors ensure that all converters of the devices Gl to Gm are switched off if the power supply to the control unit (STE in FIG. 1) fails. The flip-flops can be reset via a reset line RES.

Der Kern der Steuereinheit STE nach Fig. 4 besteht aus einem Rechner C mit Speicher M, die über eine interne Datensammelleitung DLI und eine Adressensammelleitung AB miteinander verbunden sind. Die Adressensammelleitung AB ist im Beispiel für die parallele Übertragung von 16 Adressenbit ausgestattet. Für die Steuerung der Ein-/Ausgabe werden 3 Adressenbit zwei Decodern DECl, DECl zugeführt. Die Datensammelleitung DLI verbindet Rechner C und Speicher M auch mit einem Adressenregister ADR, einem Dateneinsteller DE, einem Datenabtaster DA und der Wandlersteuerung WST, die bereits an Hand Fig. 3 näher erläutert wurde.The core of the control unit STE according to FIG. 4 consists of a computer C with memory M, which are connected to one another via an internal data bus DLI and an address bus AB. The address trunk AB is equipped in the example for the parallel transmission of 16 address bits. To control the input / output, 3 address bits are fed to two decoders DECl, DECl. The data bus DLI connects computer C and memory M also to an address register ADR, a data setter DE, a data scanner DA and the converter control WST, which has already been explained in more detail with reference to FIG.

Über den Decoder DECl werden die Geräte Gl bis Gm angestoßen, Daten aufzunehmen, über den Decoder DECl werden sie aufgefordert, Daten abzugeben. Das Abtasten von Daten, die sich z. B. in einem Speicher des Gerätes Gl befinden, erfolgt in der Weise, daß das Adressenregister ADR den jeweils gewünschten Speicher bestimmt und der Datenabtaster DA über den Ausgang 1 des Decoders DECl angesteuert wird. Entsprechend werden Einstellvorgänge im Gerät Gl durchgeführt, indem das Adressenregister A DR die einzustellende Einrichtung bestimmt und der Decoder DECl über seinen Ausgang 2 den Dateneinsteller DE ansteuert. Wenn die Ausgänge 1 und 2 des Decoders DECl nicht gleichzeitig geöffnet sein können, so ist dies unerheblich, da das Adressenregister ADR, der Dateneinsteller DE und der Datenabtaster DA speichernde Funktion haben, also nacheinander eingestellt werden können und dann durch einen Taktimpuls zur gleichzeitigen Ausspeicherung veranlaßt werden können. In den Leitungen von und zu den Geräten Gl bis Gm sind Sender S und ein Empfänger E dargestellt, die im wesentlichen eine entkoppelnde und verstärkende Funktion haben.Via the decoder DECL the devices Gl be initiated to Gm to receive data via the decoder DECL they are asked to deliver data. The sampling of data, e.g. B. located in a memory of the device Gl, takes place in such a way that the address register ADR determines the respectively desired memory and the data sampler DA is driven via the output 1 of the decoder Decl. Accordingly, adjustment operations are performed in the device Gl by the address register A DR determines the device to be set and the decoder Decl drives the data adjuster DE via its output. 2 If the outputs 1 and 2 of the decoder DECl cannot be open at the same time, this is irrelevant, since the address register ADR, the data setter DE and the data scanner DA have a storing function, i.e. can be set one after the other and then prompted for simultaneous storage by a clock pulse can be. In the lines from and to the devices Gl to Gm , transmitters S and a receiver E are shown, which essentially have a decoupling and amplifying function.

In Fig. 4 ist auch ein Teil der Funktionsüberwachung FUB nach Fig. 1, nämlich die Funktionsüberwachung FUBR für den Rechner C angedeutet. Diese kann z. B. aus einem Dualzähler bestehen, der von einem Taktgenerator weitergeschaltet wird und vomIn FIG. 4, part of the function monitoring FUB according to FIG. 1, namely the function monitoring FUBR for the computer C, is indicated. This can e.g. B. consist of a dual counter, which is switched by a clock generator and from

Rechner C über den Ausgang 8 des Decoders DECl zurückgeschaltet wird. Fällt diese Rückstellung aus, weil der Rechner C z. B. in einer Programmschleife festgehalten wird, dann erreicht der Dualzähler seine Endstellung. Dann gelangt vom Ausgang der Funktionsüberwachung FUBR über die Rückstelleitung Res ein Alarmsignal zur Wandlersteuerung WST. Dieses Signal setzt in der bereits an Hand Fig. 3 erläuterten Weise alle Kippstufen der Wandlersteuerung zurück und schaltet damit alle Wandler der einzelnen Geräte ab.Computer C is switched back via the output 8 of the decoder DECl . If this provision fails because the computer C z. B. is held in a program loop, then the dual counter reaches its end position. Then an alarm signal is sent from the output of the function monitoring FUBR via the reset line Res to the converter control WST. This signal resets all flip-flops of the converter control in the manner already explained with reference to FIG. 3 and thus switches off all converters of the individual devices.

Der in Fig. 4 nicht mit dargestellte Teil der Funktionsüberwachung, nämlich die Funktionsüberwachung für die einzelnen Geräte Gl bis Gm, besteht aus einer funktionellen Verknüpfung der Steuereinheit STE mit den einzelnen Geräten Gl bis Gm. Dabei werden Daten über den Dateneinsteller DE an ein bestimmtes Gerät gesandt, die dort eine vorhersehbare Reaktion hervorrufen sollen. Dabei können auch Verbindungen zu weiteren Einheiten, z. B. angeschlossenen Prüfsätzen, in die Funktionskontrolle einbezogen werden. Über den Datenabtaster DA wird dann das Eintreffen der vorgesehenen Reaktion geprüft. Bei Fehlfunktionen kann, wie bereits an Hand der Fig. 3 angedeutet wurde, über die Steuerleitung SH und die Datensammelleitung DL der entsprechende Wandler des gestörten Gerätes gezielt abgeschaltet werden.The part of the function monitoring not shown in FIG. 4, namely the function monitoring for the individual devices Gl to Gm, consists of a functional link between the control unit STE and the individual devices Gl to Gm. In this case, data is sent to a specific device via the data setter DE , which is intended to cause a predictable reaction there. Connections to other units, e.g. B. connected test sets, are included in the functional check. The arrival of the intended reaction is then checked via the data scanner DA. In the event of malfunctions, as has already been indicated with reference to FIG. 3, the corresponding converter of the malfunctioning device can be switched off in a targeted manner via the control line SH and the data bus line DL.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Control device for a group of devices with a central control for this group of devices that are fed by a common voltage source, which is preceded by a converter for adaptation to individually required voltages, and which are connected to each other and to other devices via a data bus , in particular for telephone switching systems, characterized in that a central converter control ( WST) is provided which is connected to the individual converters ( W) of the devices (Gl to Gm) , and that a function monitoring (FUB) is provided, which when a Fault in a device (Gl) causes the converter control (WST) to switch off the converter ( W) of this device ( Gl) , and if a fault is detected in the central control (ZST), the converter control ( WST) causes the converter (W) switch off all devices (Gl to Gm) in this group.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the converter control (WST ) switches off the converter ( W) of the central control (ZST) in the event of an error in the central control (ZST).