DE2534759B2 - Kreuzschienenverteiler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kreuzschienenverteiler mit Eingangs- und Ausgangskoordinatenleitungen, an deren Kreuzungspunkten Verteilerkoppelelemente angeordnet sind, die jeweils aus einer über Anwahlkoordinatenleitungen und Schaltleitungen mit Schaltsignalen angesteuerten Steuereinheit und einem von dieser gesteuerten Schalter für von Eingangssignal- auf Ausgangssignalkoordinatenleitungen durchzuschaltende Signale bestehen. Derartige Kreuzschienenverteiler sind aus den Offenlegungsschriften 2249139 und 2301485 bekannt.

Für einen beliebigen Ausbau von Kreuzschienenverteilern ist die sogenannte Modulbauweise zweckmäßig. Die Koordinatenleitangen eines solchen modular aufgebauten Kreuzschienenverteilers sind ohne Zwischenschaltung von Anpassungsschaltungen durch viele Baugruppenträger und mehrere Gestelle verlegt. Die diese Koordinatenleitungen speisenden Ansteuerstufen bringen den Strom für alle an die Koordinatenleitungen angeschlossenen Koppelemente auf. Damit ein ausreichender Störabstand auf den Koordinatenleitungen sichergestellt ist, müssen diese Ansteuerstufen niederohmig sein, wodurch jedoch die Gefahr einer Störung durch fehlerhafte Koppelelemente, Unachtsamkeit beim Stecken von Leitungssteckern und bei Wartungsarbeiten steigt. Auch können durch Fehlbedienung, defekte Baugruppen, Ziehen und Stecken von Baugruppen und Leitungssteckern an einem in Betrieb befindlichen umfangreichen Kreuzschienenverteilersystem ungewollte Schaltungen verursacht werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Fehlschaltungen in Kreuzschienenverteilern weitgehend zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schaltsignale für die Verteilerkoppelelemente über in den Schaltleitungen liegende Sperrglieder geführt sind, die von unzulässige Betriebszustände auf den Steuerkoordinatenleitungen feststellenden Diskriminatoren gesteuert sind und welche die Schaltsignale sperren, wenn auf den Steuerkoordinatenleitungen eines nachgeschalteten Koppelelements ein unzulässiger Betriebszustand festgestellt wird. In einer derartigen Schaltung werden die Befehle Setzen und Trennen von Koppelpunkten nur dann an die einzelnen Koppelemente weitergeleitet, wenn auf den Anwahlkoordinatenleitungen Betriebszustände herrschen, die kein Anzeichen für eine fehlerhafte Baugruppe geben, und wenn ferner das Schaltsignal eindeutig ist, d. h. wenn entweder nur ein Signal zum Setzen oder ein Signal zum Trennen eines Koppelelements ansteht.

Zusätzlich zum Sperren der Schaltsignale kann die Steuerkoordinatenleitung bei einem anormalen Betriebszustand abgeschaltet werden. Ferner kann das

Signal zum Betätigen des Sperrgliedes und zum Abschalten der Koordinatenleitungen auch zur Störungsmeldung herangezogen werden.

Es braucht nicht jedem Koppelelement ein Sperrglied zugeordnet zu sein; es genügt, wenn Koppelelemente zu Gruppen zusammengefaßt sind und jeder Gruppe ein Sperrglied zugeordnet ist. Zweckmäßig bilden jeweils die auf einer Leiterplatte angeordneten Koppelelemente eine solche Gruppe. Im Falle des Auftretens einer Störung wird nur die gestörte Gruppe gegen Schaltsignale gesperrt, der Rest des Kreuzschienenverteilers bleibt betriebsfähig. Die Gruppen können dadurch gebildet werden, daß mehrere Steuerkoordinatenleitungen von einem in die unzulässigen Betriebszustände feststellenden Diskriminator überwacht sind. Die Diskriminatoren bestehen zweckmäßig aus einer Stromüberwachungsanordnung mit einem daran angeschlossenen Spannungsdiskriminator. Dessen Ausgangssignale sind den Sperrgliedern zugeführt. Damit der Aufwand gering gehalten wird, kann in jeder Steuerkoordinatenle-tung eine Stromüberwachungsanordnung liegen und mehrere Stromüberwachungsanordnungen sind einem Spannungsdiskriminator zugeordnet. Mit dem Diskriminator kann eine Speicherstufe verbunden sein, die im Falle einer Störung vom Diskriminator gesetzt wird und das Sperrglied ansteuert. Als Sperrglied kann ein Dezimaldecoder verwendet sein, der die Eingangssignalkombination aus Diskriminatorsignalen und Schaltsignalen als Dezimalzahl interpretiert und an einem seiner zehn Ausgänge ein Signal abgibt. Liegt keine Störung vor, treten die Ausgangssignale an den mit den Setz- und den Trenneingängen der Koppelelemente verbundenen Ausgängen auf. Im Falle einer Störung treten die Signale an anderen Ausgängen auf, die nicht mit den Koppelelementen verbunden sind. Auf den Setz- und Trenneingängen der Koppelelemente erscheint dann kein Schaltsignal. Eine entsprechende Schaltung läßt sich auch mit sogenannten Sechsfachinvertern aufbauen.

Wie schon erwähnt, werden in Kreuzschienenverteilern die Koppelelemente über Koordinatenleitungen angewählt und dann mit einem Schaltsignal gesetzt oder getrennt. Die Anwahl erfolgt im allgemeinen in der Weise, daß auf die Anwahlkoordinatenleitungen »1«-Signal gegeben wird oder daß die Anwahlleitungen hochohmig gemacht werden, damit das Rückmeldesignal auf den Koordinatenleitungen ausgewertet werden kann. Eine solche Ansteuertechnik hat aber den Nachteil, daß Koppelelemente auch dann angewählt werden, wenn die Baugruppe, welche die übergeordnete Ansteuerlogik enthält, aus der Steckverbindung gezogen wird. Werden dann Schaltsignale für andere Koppelelemente in den Kreuzschienenverteiler eingegeben, so können Koppelelemente unerwünscht gesetzt oder getrennt werden. Mit einer Weiterbildung der Erfindung, mit der dies vermieden wird, sind die Koppelelemente, die Sperrglieder, Diskriminatoren und die Ansteuerschaltungen der Anwahlkoordinatenleitungen als Baugruppen derart aufgebaut, daß bei nicht angeschlossenen Eingängen die Schaltsignale gesperrt sind und daß über die Anschlußkontakte der jeweils vorgeschalteten Baugruppe ein Signal auf die jeweils nachgeschaltete Baugruppe durchgeschleift wird, welche das Sperren der Schaltsignale aufhebt. Zvm Beispiel wird über die übergeordnete Baugruppe das Signal 0 Volt der Speisespannung mit Kufe einer internen Brücke geschleift und dieses Signal der nachgeschalteten Baugruppe als Eingangssignal zugeführt. Fehlt das Eingangssignal 0 Volt an der nachgeschalteten Baugruppe, z. B. durch Ziehender übergeordneten Baugruppe, so werden die Schaltbefehle, die in die nachgeschaltete Baugruppe eingreifen, gesperrt. Mit Hilfe einer solchen Schaltungsanordnung werden die oben angegebenen Fehlschaltungen verhindert.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Ubersichtsschaltbild eines Kreuzschienenverteilers,

Fig. 2 und 3 Einzelheiten von in der Anordnung nach Fig. 1 eingesetzten Diskriminatoren,

Fig. 4 und 5 Schaltbilder von in der Anordnung nach Fig. 1 einsetzbaren Sperrgliedern, und

Fig. 6,7 und 8 die Zusammenschaltung von mehreren Baugruppen.

In Fig. 1 sind mit Xl, Xl... X6 und Yl, Yl, Y3, Y4 Anwahlkoordinatenleitungen eines Kreuzschienenverteilers mit Koppelelementen KE bezeichnet. Die Anwahlleitungen sind durch Schaltungsanordnungen STX und STY geführt. Diese Einheiten sind Stromüberwachungseinheiten, die zusammen mit Spannungsdiskriminatoren SIX und SFY jeweils einen Diskriminator bilden, der feststellt, ob die Stromaufnahme der einzelnen Anwahlleitungen in zulässigen Grenzen ist oder nicht. Ist die zulässige Stromgrenze überschritten, z. B. infolge eines defekten Koppelelements KE, so steuert der diesem Koppelelement zugeordnete Diskriminator ein Sperrglied SPGIl, SPGU, SPGIl, SPGIl an. Jedes Sperrglied ist einer Gruppe von sechs Koppelelementen KE zugeordnet. Zweckmäßig bilden das Sperrglied und die diesem zugeordneten Koppelelemente eine Baugruppe, die auf einer Leiterplatte angeordnet ist. Der Kreuzschienenverteiler des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 weist vier Baugruppen zu je sechs Koppelelelemten auf. Selbstversätndlich ist in der Praxis die Anzahl der Koppelelemente je Baugruppe und die Anzahl der Baugruppen wesentlich größer. Beispielsweise kann eine Baugruppe aus 10x5 Koppelelementen und der gesamte Kreuzschienenverteiler aus 40 Baugruppen bestehen.

Außer den Signalen der Diskriminatoren SIX und 5/Y werden den Sperrgliedern SPGIl... über Leitungen Sund Γ Setz-und Trennsignale zugeführt. Die Sperrglieder können nun in der Weise aufgebaut sein, daß sie die Setz- und Trennsignale sperren, wenn auf Grund irgendeines Fehlers diese beiden Signale gleichzeitig auftreten. Ferner können diese Schaltsignale gesperrt werden, wenn das Sperrglied von beiden mit ihm verbundenen Diskriminatoren Störmeldesignale erhält. Eine größere Sicherheit gegen Fehlschaltungen wird jedoch erreicht, wenn das Sperrglied die Schaltsignale schon dann sperrt, wenn es nur von einem Diskriminator eine Störungsmeldung erhält. Zur Verdeutlichung der Funkttion der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 wird angenommen, daß das rechts oben dargestellte Koppelelement KE derart defekt ist, daß bei einem Anwahlsignal auf der Leitvng Xl ein unzulässig großer Strom über diese Anwahlleitung fließt. Es spricht dann die links oben eingezeichnete Stromüberwachungseinheit STX an, indem sie auf den ihr zugeordneten Spannungsdiskriminator SlX ein Signal gibt, der dies in der Weise weiterverarbeitet, indem er prüft, ob dieses Signal unzulässig giöß ist, iiil Fälle der Überschreitung uei zu-

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lässigen Grenze einen Speicher setzt, die Sperrglieder SPGIl und 5PG12 ansteuert, so daß diese etwaige über die Leitungen S und T kommenden Setz- und Trennsignale sperren, und indem ein Abschaltsignal auf die mit ihr verbundenen Stromüberwachungsein- > heit STXgibt, die daraufhin die Anwahlleitungen Xl, Xl, X3 von den nicht gezeigten Ansteuerschaltungen trennen. Nach Behebung der Störung kann mit einer Rücksetztaste RS der im Diskriminator enthaltene Speicher zurückgesetzt werden, worauf der abge- i< > schaltete Teil des Kreuzschienenverteilers wieder betriebsfähig ist.

Fig. 2 zeigt ein Schaltungsbeispiel des Diskriminators. Mit ST ist die Strömungsübervvachungs- und -abschalteinheit bezeichnet; die Einheit SI enthält den ι ί Spannungsdiskriminator und den Speicher. Die Anwahlleitung A'bzw. Yist mit dem einen Eingang eines Koinzidenzgliedes Kl verbunden, an dessen Ausgang über einen Spannungsteiler die Basis eines Transistors TS3 angeschlossen ist, der mit einem weiteren Transi- -'<· stör TS4 nach Art einer Darlington-Schaltung zusammenarbeitet. An die Kollektoren der Transistoren TS3 und TS4 ist die innerhalb des Kreuzschienenverteilers verlaufende Anwahlleitung angeschlossen. Im Emitterkreis des Transistors TS4 liegt ein Strommeß- -'> widerstand RM. Die an diesem abfallende Spannung wird über eine Entkopplungsdiode D auf eine Sammelleitung gegeben, die auch an die anderen Stromüberwachungseinheiten angeschlossen ist. Sie führt auf die Einheit SI, die einen in Verbindung mit zwei s<> nicht bezeichneten Widerständen einen Spannungsdiskriminator bildenden Transistor TSl enthält. Übersteigt die Spannung am Strommeßwiderstand RM den Wert, bei dem der Transistor TSl durchschaltet, wird eine aus zwei NAND-Gliedern NAl, s> NAl gebildete bistabile Kippstufe umgeschaltet, so daß nun am einen Eingang der Koinzidenzglieder Kl der Stromüberwachungseinheiten ST »O«-Signal liegt und die Anwahlleitungen des Kreuzschienenverteilers von den Ansteuereinheiten getrennt sind. Über eine -tu Leitung sp gibt das NAND-Glied NAl ein Störmeldesignal auf die in Fig. 1 gezeigten Sperrglieder. Ferner kann über diese Leitung auch eine Störmeldeeinrichtung angesteuert werden.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsfomr der ·»-> Stromüberwachungs- und Diskriminatoreinheiten ST und SI. Die Transistoren TS3 und TS4 arbeiten in Emitterschaltung. Wegen der Phasendrehung im Transistor TS3 ist als Koinzidenzglied ein NAND-Gatter NA3 eingesetzt, das von der Einheit SI über ">» einen Inverter IN angesteuert wird. Ansonsten stimmt die Schaltung nach Fig. 3 hinsichtlich ihres Aufbaues und ihrer Betriebsweise mit der nach Fig. 2 überein.

Eine mögliche Ausgestaltung des Sperrgliedes ist im Prinzip in Fig. 4 gezeigt. Es besteht im wesentlichen aus einem Dezimaldecoder DEC mit vier Eingängen A, B, C und D und zehn Ausgängen 0, 1, 2...9. Der Decoder DEC gibt jeweils nur an einem Ausgang ein Signal ab, wobei der mit einem Signal belegte Ausgang abhängig ist von der den Eingän- ω gen A, B, C, D zugeführten Signalkombination. Im Ausführungsbeispiel ist an den Eingang D ein Diskriminator SIy und an den Eingang C ein Diskriminator Six angeschlossen. Dem Eingang D wird das Trennsignal T und dem Eingang A das Setzsignal S züge- bs führt. Bei ungestörtem Betrieb ergibt sich im Falle der Zufuhr eines Trennsignals eine solche Signalkombination, daß am Ausgang 2 »1 «-Signal erscheint, d. h. das Trennsignal wird durch den Decoder DEC durchgeschaltet. Entsprechend wird bei Anlegen eines Setzsignals dieses auf den Ausgang 1 durchgeschaltet. Treten infolge einer Störung Setz- und Trennsignal gleichzeitig auf, wird keiner der beiden Ausgänge 1 und 2 mit einem Signal belegt, d. h. der das Sperrglied bildende Decoder DEC gibt kein Signal an die ihm nachgeschalteten Koppelelemente ab. In gleicher Weise werden die Setz- oder Trennsignale gesperrt, wenn von einem der Diskriminatoren Sly oder SIx ein Störmeldesignal abgegeben wird.

Die gleiche Wirkungsweise hat die Schaltungsanordnung nach Fig. 5, die im wesentlichen aus sechs Invertern INVl, INVl...INV6 besteht. Ihr werden die Setz- und Trennsignale S, T invertiert zugeführt und entnommen.

Eine weitere Sicherheit gegen Fehlschaltungen, die durch Ziehen von Baugruppen aus den Steckverbindungen entstehen können, bietet die Anordnung nach Fig. 6. Eine Baugruppe BGl ist über eine Leitung LE einer zweiten Baugruppe BGl vorgeschaltet. In der Baugruppe BGl wird das Signal 0 Volt der Speisespannung mit Hilfe einer internen Brücke auf die Leitung LE geschleift und dieses Signal der nachgeschalteten Baugruppe BGl als Eingangssignal zugeführt. Fehlt das Eingangssignal 0 Volt an der nachgeschalteten Baugruppe BGl, z. B. durch Ziehen der übergeordneten Baugruppe, so werden die Schaltbefehle, die in die nachgeschaltete Baugruppe eingreifen, in den UND-Gattern UNl, UNl, UN3 gesperrt. Mit Hilfe dieser Schaltungsanordnung werden somit Fehlschaltungen, die durch Ziehen von übergeordneten Baugruppen entstehen können, verhindert.

Da sämtliche, der Baugruppe BGl zugeführten Schaltsignale 0 Volt sind, sind den Eingängen der Baugruppe BG2 nicht bezeichnete Inverter nachgeschaltet. Fig. 7 zeigt eine Anordnung, in der die Schaltsignale ebenfalls 0 Volt sind, in der aber das durchgeschleifte Signal » + « ist. Aus diesem Grunde folgt auf den Eingang der Baugruppe BGl, dem die in der Baugruppe BGl durchgeschleifte Spannung zugeführt wird, kein Inverter, sondern ein nicht invertierender Eingangsverstärker.

Das in den Fig. 6 und 7 gezeigte Schaltungsprinzip kann auch in Kaskade angewandt werden. Fig. 8 zeigt hierzu ein Ausführungsbeispiel. In einer Baugruppe BG3 wird das 0-Volt-Signal durchgeschleift und über eine Leitung LEI zu einer Baugruppe BG4 übertragen, der ferner unmittelbar Schaltsignale BFl zugeführt werden. Diese werden in einem Koinzidenzgatter Kl nur dann wirksam, wenn der Baugruppe BG4 über die Leitung LEI 0 Volt zugeführt wird, d. h. wenn die Baugruppen BG3 und BG4 miteinander verbunden sind.

An die Baugruppe BG4 ist über eine Leitung LE3 eine weitere Baugruppe BG5 angeschlossen. Auch dieser werden Schaltsignale BFl zugeführt, die von einem Koinzidenzgatter K3 nur dann durchgeschaltet werden, wenn die Baugruppe BG5 über die Leitung LE3 O-Volt-Signal erhält. Dies ist nur dann der Fall, wenn sämtliche vorgeschalteten Baugruppen einschließlich der Baugruppe BG3 miteinander verbunden sind. Die nachgeschalteten Baugruppen werden daher mit dem Ziehen eines Kabels oder eines Spannungsausfalls in einer übergeordneten Baugruppe oder Ziehen einer solchen gesperrt

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Kreuzschienenverteiler mit Eingangs- und Ausgangskoordinatenleitungen, an deren Kren- > zungspunkten Verteilerkoppelelemente angeordnet sind, die jeweils aus einer über Anwahlkoordinatenleitungen und Schaltleitungen mit Schaltüignalen angesteuerten Steuereinheit und einem von dieser gesteuerten Schalter für von Eingangssi- m gnal- auf Ausgangssignalkoordinatenleitungen durchzuschaltende Signale bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltsignale für die Verteilerkoppelelemente (KE) über in dtsn Schaltleitungen (T, S) liegende Sperrglieder r> (SPGIl, SPG12, SPGIl, SPG22) geführt siisid, die von unzulässige Betriebszustände auf den Steuerkoordinatenleitungen(Xl, Xl... Y , Y2) feststellenden Diskriminatoren (STX, SIX, STV) gesteuert sind und welche die Schaltsignale sper- .'» ren, wenn auf den Steuerkoordinatenleitungen eines nachgeschalteten Koppelelements ein unzulässiger Betriebszustand festgestellt wird.

2. Kreuzschienenverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelelemen te j > (KE) zu Gruppen zusammengefaßt sind und jeder Gruppe ein Sperrglied (SPGH...) zugeordnet ist.

3. Kreuzschienenverteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mein- m rere Steuerkoordinatenleitungen (ATI, Xl, X3) von einem unzulässige Betriebszustände auf den Steuerkoordinatenleitungen feststellenden Diskriminator überwacht sind.

4. Kreuzschienenverteiler nach einem der An- ;-> Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Steuerkoordinatenleitungen Stromüberwachungsanordnungen (STX...) mit einem daran angeschlossenen Spannungsdiskriminutor (SIX) geschaltet sind, dessen Ausgangssignal den Sperrgliedern (SPGU...) zugeführt sind.

5. Kreuzschienenverteiler nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß im jeder Steuerkoordinatenleitung eine Stromüberwachungsanordnung liegt und mehrere Strom- 4Ί Überwachungsanordnungen einem Spannungsdi·;-kriminator zugeordnet sind.

6. Kreuzschienenverteiler nach einem der Ansprüche 3 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß d;ie Steuerkoordinatenleitungen jeweils über einen -,» Widerstand (RM) gespeist sind, an den der Spannungsdiskriminator (Sl) angeschlossen ist.

7. Kreuzschienenverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Diskriminator eine Speicherstufe verbunden v> ist, die im Falle einer Störung gesetzt wird und das Sperrglied ansteuert.

8. Kreuzschienenverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrglied ein Dezimaldecoder (DEC) verwendet _ho ist.

9. Kreuzschienenverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Baugruppen gebildet sind, die bei nicht angeschlossenen Eingängen die Schaltsignale sperren, _h-, und daß über die Anschlußkontakte der jeweils vorgeschalteten Baugruppe ein Signal auf die jeweils nachgeschaltete Baugruppe durchgeschieift wird, welche das Sperren der Schaltsignale aufhebt.

10. Kreuzschienenverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den Anwahlleitungen Schalter (NA3, K) liegen, welche von den Diskriminatoren im Falle der Feststellung eines unzulässigen Betriebszustandes auf den Anwahlkoordinatenleitungen ein Sperrsignal erhalten.