DE2614075C3 - Data transmission system - Google Patents

Data transmission system

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DE2614075C3 DE19762614075 DE2614075A DE2614075C3 DE 2614075 C3 DE2614075 C3 DE 2614075C3 DE 19762614075 DE19762614075 DE 19762614075 DE 2614075 A DE2614075 A DE 2614075A DE 2614075 C3 DE2614075 C3 DE 2614075C3
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Description

Die Erfindung betrifft eine Datenübertragungsanlage zur Übermittlung von Daten an mindestens eine einer Anzahl von Stationen, die an einer gemeinsamen Übertragungsleitung angeschlossen sind, mit einer an diese Übertragungsleitung angeschlossenen Versorgungseinheit, welche die Stationen über die Übertra-The invention relates to a data transmission system for transmitting data to at least one Number of stations connected to a common transmission line with one on supply unit connected to this transmission line, which connects the stations via the transmission

gungsleitung sowohl mit Steuersignalen als auch mit Energie in Form von Wechselstrom versorgt, wobei die Stationen Mittel zur Gewinnung von Gleichstrom aus Wechselstrom und zur Speicherung des gewonnenen Gleichstroms aufweisen.supply line is supplied with both control signals and energy in the form of alternating current, the Stations Means for the production of direct current from alternating current and for the storage of the obtained Have direct current.

Bei der Datenübermittlung gewinnt die serielle Datenübermittlung mehr und mehr an Bedeutung. Ursprünglich beschränkte sich die Anwendung der seriellen Datenübermittlung fast ausschließlich auf das Gebiet der eigentlichen Nachrichtenübermittlung, z. B. für Fernschreiberverbindungen, Computer-Terminal-Verbindungen, und zwar meistens auf Punkt-zu-Punkt-Verbindungen. When it comes to data transmission, serial data transmission is becoming more and more important. Originally, the use of serial data transmission was almost exclusively limited to that Area of actual messaging, e.g. B. for teletype connections, computer-terminal connections, mostly on point-to-point connections.

Die moderne Prozeßüberwachung und -Steuerung mit mehr oder weniger zentralem Aufbau, d. h. die sogenannten »Sensor-Based-Systems«, verlangt gut ausgebaute Datenkanäle zwischen den verschiedenen räumlich meist zerstreuten Gebern, Stellgliedern, Anzeigen, Eingaben und dem zentralen Prozeßsteuerungsgerät Solche Übertragungssysteme sind weitgehend sternförmig aufgebaut. Ausgehend von einer zentralen Einheit laufen getrennte Leitungen für die einzelnen Funktionen zu den verschiedenen peripheren Einheiten bzw. von diesen Einheiten zurück zur zentralen Einheit. Es sind auch bereits schon Anlagen verwirklicht worden, bei denen die verschiedenen peripheren Einheiten eine eigene Stromversorgung aufweisen und zum Teil schon mit serieller Datenübermittlung mit einer gemeinsamen Übertragungsleitung, einer sogenannten »Party-line«, arbeiten. Diese Anlagen haben jedoch den Nachteil, daß die in industrielk-.n Anlagen zwangsläufig bestehenden Probleme bezüglich der auftretenden Potentiaidifferenzen zwischen den einzelnen Einheiten sich nur mit erheblichem Aufwand zufriedenstellend lösen lassen.The modern process monitoring and control with a more or less central structure, i. H. the so-called “sensor-based systems”, requires well-developed data channels between the various mostly spatially dispersed encoders, actuators, displays, inputs and the central process control device Such transmission systems are largely constructed in a star shape. Starting from a central unit, separate lines for the individual functions run to the various peripheral units Units or from these units back to the central unit. There are already plants been realized in which the various peripheral units have their own power supply and partly already with serial data transmission with a common transmission line, a so-called »party line«. However, these systems have the disadvantage that in industrielk-.n Systems inevitably existing problems with regard to the potential differences between the individual units can only be solved satisfactorily with considerable effort.

Die herkömmlichen Datenübertragungssysteme sind in vielen Fällen unwirtschaftlich und anfällig für Störungen durch elektrische Schaltkreise der Industrieanlagen, in denen sie Verwendung finden. Vielfach sind sie auch andersweitig technisch unzureichend und verlangen vom Anwender ein erhebliches technisches Wissen und Erfahrung hinsichtlich der Installation und der Abklärung der Zuverlässigkeit in einer bestimmten industriellen Anlage. Was die Energieversorgung der vorbekannten Datenübermittlungssysteme anbetrifft, so genügt heute vielfach für gewisse Einheiten ein bescheidener Betrag an Energiezuspeisung, wobei aber infolge der oft notwendigen Potentialtrennung zwischen solchen Einheiten und dem Speisenetz Joch eine verhältnismäßig aufwendige Stromversorgungseinrichtung erforderlich ist. Eine sternförmige Anordnung der Datenwege mit getrennten Leitungspaaren für jede Einzelfunktion ist zwar technisch zuverlässig durchführbar und für den Anwender auch relativ leicht zu überblicken, doch ist der damit verbundene Aufwand an Kabeln, Multiplexern und dergleichen vielfach sehr groß. In vielen Fällen ist auch die damit erzielbare Geschwindigkeit für die Übertragung digitaler Informationen unzureichend.The conventional data transmission systems are in many cases inefficient and prone to Interference from electrical circuits in the industrial equipment in which they are used. Are multiple they are also technically inadequate in other ways and require a considerable technical amount from the user Knowledge and experience regarding the installation and clarification of the reliability in a particular industrial plant. As far as the energy supply of the previously known data transmission systems is concerned, so Today a modest amount of energy supply is often sufficient for certain units, although due to the often necessary potential separation between such units and the feed network yoke a relatively expensive power supply device is required. A star-shaped arrangement of the Data paths with separate pairs of lines for each individual function can be implemented in a technically reliable manner and relatively easy for the user to oversee, but the effort involved is still there Cables, multiplexers and the like are often very large. In many cases this is also achievable Insufficient speed for the transmission of digital information.

Durch die DE-OS 23 55 224 ist eine Schaltungsanordnung zum Übertragen von Daten bekanntgeworden, bei der ein zentraler Taktgeber Folgen von Sinuswellen auf eine Leitung gibt und mehrere Sende/Empfangs-Hinrichtungen an die Leitung angeschlossen sind, wobei die Sender zur Übermittlung eines Signals Sinuswellen aus der Folge von Sinuswellen auf der Leitung herausnehmen und die Empfänger in den Sende/Empfangs-Einrichtungen das Fehlen einer Sinuswelle erkennen. Da die Sende/Empfangs-Einrichtungen mit Transformatoren an die Leitung gekoppelt sind, herrscht zwischen den einzelnen Sende/Empfangs-Einrichtungen Potentialtrennung. Es ist aber für jede Sende/Empfangs-Einrichtung «och eine verhältnismäßig aufwendige Stromversorgungseinrichtung notwendig. Dies ist besonders nachteilig in denjenigen Fällen, wo eine Potentialtrennung zwischen der Sende/Empfangs-Einrichtung und dem Speisenetz erforderlich istFrom DE-OS 23 55 224 a circuit arrangement for transmitting data has become known at a central clock gives sequences of sine waves on a line and several send / receive executions are connected to the line, the transmitter for transmitting a signal from sine waves take out the sequence of sine waves on the line and the receivers in the transceivers detect the absence of a sine wave. As the transmitting / receiving equipment with transformers are coupled to the line, there is potential separation between the individual transmitting / receiving devices. However, it is also a relatively complex power supply device for every transmitting / receiving device necessary. This is particularly disadvantageous in those cases where there is a potential separation between the transmitting / receiving device and the feed network is required

ίο Nachteilig ist ferner, daß Mittel zur Synchronisation benötigt werden. Die Anpassungsfähigkeit der vorbekannten Schaltungsanordnungen ist dadurch beschränkt, daß die Adressierung der Sende/Empfangs-Einrichtungen zentral erfolgt und nach einem festen zyklischen Schema abläuft, so daß die Übermittlungskapazität der Leitung nicht ausgenützt werden kann. Es muß also auch für Sende/Empfangs-Einrichtungen, die nur selten Informationen übermitteln, Zeit im Übermittlungszyklus reserviert werden.ίο A further disadvantage is that means for synchronization are needed. The adaptability of the previously known circuit arrangements is limited by that the addressing of the transmitting / receiving devices takes place centrally and according to a fixed one cyclical scheme runs so that the transmission capacity of the line can not be used. It therefore, there must also be time in the transmission cycle for transmitting / receiving devices that only rarely transmit information be reserved.

Schließlich hat die vorbekannte Schaltungsanordnung noch den Nachteil, daß es vorkommen kann, daß eine Sendeeinrichtung zwar einen Kurzschluß bewirkt, um Sinuswellen aus der Folge von Sinuswellen auf der Leitung herauszunehmen, daß aber eine nahe bei der Versorgungsstation angeordnete Empfangsstation immer noch eine hohe Spannung erhält und somit kein Signal feststellt. Dies hat eben seinen Grund darin, daß über dem Leitungswiderstand stets noch eine Restspannung verbleibt, welche, wenn sie groß genug ist, eben ein ausreichendes Abfallen der Spannung bei einer nahe bei der Versorgungsstation angeordneten Empfangsstation verhindert und so die Datenübermittlung zu dieser Station verunmöglicht.Finally, the previously known circuit arrangement has the disadvantage that it can happen that a Although transmitting device causes a short circuit to sine waves from the sequence of sine waves on the Take out line, but that a receiving station located close to the supply station always still receives a high voltage and thus does not detect a signal. The reason for this is that A residual voltage always remains across the line resistance, which, if it is large enough, just a sufficient drop in voltage at a receiving station located close to the supply station prevented and thus renders the data transfer to this station impossible.

Bei einem bekannten Verfahren zum Betrieb einer Nebenuhrlinie (DE-AS 23 05 596) wird die zwischen zwei Zeitmarken liegende und nicht zur Durchgabe der Einstellinformation für die Nebenuhren benötigte Zeitspanne zur Energielieferung an die Nebenuhren benützt. Diese Energielieferung erfolgt über eineIn a known method for operating a slave clock line (DE-AS 23 05 596) between two time stamps and not required to transmit the setting information for the slave clocks Time span used to supply energy to the slave clocks. This energy supply takes place via a

■to gemeinsame Übertragungsleitung mittels Wechselstrom im Tonfrequenzbereich. Die Nebenuhren weisen einen Schaltkreis zur Gewinnung von Gleichstrom aus Wechselstrom und zur Speicherung des gewonnenen Gleichstroms auf. Eine Übertragung von Zeitmarken erfolgt stets in einer Richtung und in einer festgelegten Weise, nämlich von der Hauptuhr zu sämtlichen Nebenuhren.■ to common transmission line using alternating current in the audio frequency range. The slave clocks have a circuit for generating direct current Alternating current and for storing the direct current obtained. A transfer of timestamps always takes place in one direction and in a fixed manner, namely from the master clock to all Slave clocks.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Datenübertragungsanlage der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welcher jede beliebige Sende- oder Sende/Empfangs-Station Daten an eine oder mehrere Empfangsoder Sende/Empfangs-Stationen sicher übertragen kann, und zwar auch dann, wenn die Sende- oder Sende/Empfangs-Station relativ weit von der Versorgungsstation entfernt und die Empfangs- oder Sende/ Empfangs-Station relativ nahe bei der Versorgungseinheit angeordnet ist.The object of the invention is to create a data transmission system of the type mentioned at the beginning, in which any transmitting or transmitting / receiving station securely transmits data to one or more receiving or transmitting / receiving stations can, even if the transmitting or transmitting / receiving station is relatively far from the supply station away and the receiving or transmitting / receiving station relatively close to the supply unit is arranged.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Versorgungseinheit einen Taktimpulsgeber aufweistAccording to the invention, this is achieved in that the supply unit has a clock pulse generator

w) und eine im Übertragungsstromkreis vorgesehene Stromlast, die bei Erreichung eines vorbestimmten Schwellenstromes die Spannung des Taktimpulses auf einen Minimalwert senkt, so daß der betreffende Taktimpuls als Steuersignal von den als Empfangs- oderw) and one provided in the transmission circuit Current load that increases the voltage of the clock pulse when a predetermined threshold current is reached lowers a minimum value, so that the relevant clock pulse as a control signal from the received or

'■> Sende/Empfangs-Stationen ausgebildet!1. Stationen wahrnehmbar ist, und daß mindestens eine der Stationen als Sende- oder Sende/Einpfangs-Station ausgebildet ist, die einen Schaltkreis aufweist, um'■> Sending / receiving stations trained! 1st Stations is perceptible, and that at least one of the stations is designed as a transmitting or transmitting / receiving station, which has a circuit to

zur Erzeugung des Steuersignals die Übertragungsleitung praktisch kurzzuschließen.practically short-circuiting the transmission line to generate the control signal.

Bei der Erfindung wird also die Spannung des als Steuersignal dienenden Taktimpulses gesenkt, was dann von allen Empfangs- oder Sende/Empfangs-Stationen unabhängig von ihrer Anordnung in bezug auf die Versorgungseinheit zweifelsfrei festgestellt werden kann.In the invention, the voltage of the as Control signal serving clock pulse lowered, which is then from all receiving or transmitting / receiving stations can be unequivocally determined regardless of their arrangement in relation to the supply unit can.

Bei der Verwendung der modernen Halbleitertechnologie, welche eine große Funktionsdichte bei kleinem Leistungsbedarf ermöglicht, eröffnet die vorliegende Erfindung eine große Zahl von neuen Möglichkeiten in der Datenübermittlung, insbesondere für die Prozeßsteuerung. Dabei erweist sich von Vorteil, daß die Übertragung der Daten, der Taktimpulse und der elektrischen Energie zur Speisung der an die Leitung angeschlossenen Stationen über ein und dieselbe symmetrische Zweidrahtleitung erfolgen kann, so daß die Lösung des jeweiligen Datenübertragungsproblems übersichtlich, einfach und wirtschaftlich gestaltet werden kann.When using modern semiconductor technology, which has a large functional density with a small Enables power requirements, the present invention opens up a large number of new possibilities in data transmission, especially for process control. It turns out to be advantageous that the Transmission of the data, the clock pulses and the electrical energy to feed the to the line connected stations can be done via one and the same symmetrical two-wire line, so that the solution of the respective data transmission problem can be designed clearly, simply and economically can.

Es ist auch möglich, in der Übertragungsleitung ein oder mehrere Leitungsverstärker vorzusehen, die als Versorgungseinheiten für weitere Stationen dienen. Dies ermöglicht einen räumlich und leistungsmäßigen Ausbau des Datenübertragungssystems.It is also possible to provide one or more line amplifiers in the transmission line, which are used as Supply units for other stations are used. This enables a spatial and performance-related Expansion of the data transmission system.

Zweckmäßigerweise sind die Versorgungseinheit und/oder die Leitungsverstärker über Transformatoren an die Übertragungsleitung gekoppelt. Die Verwendung von Transformatoren hat den Vorteil, daß eine Potentialtrennung erzielt wird und ferner, daß eine elektrische Anpassung möglich ist und das Übersetzungsverhältnis frei gewählt werden kann. Die Verwendung von Transformatoren gestattet auch eine Übertragung in beiden Richtungen. Auch die Stationen können über Transformatoren an die Übertragungsleitung gekoppelt werden. Dies hat wiederum den Vorteil, daß eine Potentialtrennung zwischen den einzelnen Stationen erzielt wird, und daß eine elektrische Anpassung möglich ist. Von Vorteil ist auch, daß das Übersetzungsverhältnis frei gewählt werden kann und daß eine Übertragung in beiden Richtungen möglich ist. Es werden Erdschleifen vermieden, und es ist grundsätzlich möglich, verschiedene Stationen auf verschiedene Potentiale zu beziehen. Die Zerstörung der Schaltkreise durch falsche Handhabung ist praktisch ausgeschlossen. Die Leitungspolarität ist gleichgültig. Die sogenannte »Wired or«-Charakteristik der Leitung ermöglicht einen Party-Line-Betrieb mit praktisch uneingeschränkter Adressierbarkeit der Stationen. Es ist sogar möglich. gleichzeitig mehrere Sender wirken zu lassen, wobei als Übermittlungsresultat die logische ODER-Verknüpfung der von den verschiedenen Sendern gesendeten Informationen entstehLThe supply unit and / or the line amplifiers are expediently via transformers coupled to the transmission line. The use of transformers has the advantage that a Isolation is achieved and further that an electrical adjustment is possible and the transmission ratio can be freely chosen. The use of transformers also allows transmission in both directions. The stations can also be connected to the transmission line via transformers be coupled. This in turn has the advantage that there is a potential separation between the individual stations is achieved and that electrical adaptation is possible. Another advantage is that the gear ratio can be chosen freely and that a transmission in both directions is possible. It earth loops are avoided, and it is basically possible to have different stations on different Referring to potentials. The destruction of the circuits through incorrect handling is practically impossible. The line polarity is indifferent. The so-called "wired or" characteristic of the line is made possible a party line operation with practically unlimited addressability of the stations. It is even possible. Allow several transmitters to work simultaneously, with the logical OR link as the transmission result of the information sent by the various broadcasters

Die zwecks Speisung der verschiedenen Stationen für -,r> eine verhältnismäßig große Leistung ausgelegte Übertragung weist eine beträchtliche Immunität gegen äußere Störungen auf.The transmission, designed to feed the various stations for -, r > a relatively large power, has a considerable immunity to external disturbances.

Das Spannungs/Strom-Verhältnis kann bei einer vorgegebenen Länge und Charakteristik der Übertra- mi gungsleitung so gestaltet werden, daß den Erfordernissen der Explosionsverhütung bei der elektrischen Übertragung Rechnung getragen wird.The voltage / current ratio can be given a given length and characteristics of the transmission supply line be designed so that the requirements of explosion prevention in the electrical Transfer is taken into account.

Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteranspriichen beschrieben und in 1 -. der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.Further embodiments of the present invention are described in the subclaims and in FIGS. explained in more detail in the following description with reference to the drawing.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird auf die nachfolgende Beschreibung verwiesen. Es zeigtFor a better understanding of the invention, reference is made to the following description. It shows

F i g. 1 einen typischen Systemaufbau,F i g. 1 a typical system structure,

Fig. 2a Taktimpulse, die Träger bilden, wobei d;e Modulation ersichtlich ist,Fig. 2a clock pulses forming carriers, where d ; e modulation can be seen,

Fig. 2b Marken,Fig. 2b marks,

F i g. 2c Impulse, welche die seriellen Daten darstellen, F i g. 2c pulses, which represent the serial data,

Fig. 3 die Versorgungseinheit samt Anschluß an die Übertragungsleitung,Fig. 3 the supply unit including connection to the Transmission line,

Fig. 4 die Kennlinie der in der Versorgungseinheit von F i g. 3 verwendeten Stromlast,4 shows the characteristic curve of the in the supply unit of FIG. 3 current load used,

F i g. 5 ein Schema eines ersten Ausführungsbeispiels der Stromlast,F i g. 5 is a diagram of a first exemplary embodiment of the current load;

F i g. 6 ein Schema eines zweiten Ausführungsbeispieis der Stromiast,F i g. 6 a diagram of a second exemplary embodiment of the Stromiast,

Fig. 7 ein Schema einer Station, die als Sende/Empfangs-Station ausgeführt ist,Fig. 7 is a diagram of a station acting as a transmitting / receiving station is executed,

F i g. 8 ein Schema des Modulators gemäß F i g. 7,F i g. 8 shows a diagram of the modulator according to FIG. 7,

F i g. 9 ein Schema des Demodulators gemäß F i g. 7,F i g. 9 shows a diagram of the demodulator according to FIG. 7,

Fig. 10 Beispiele eines möglichen Datenformates und dessen Verwendung bei der Datenübertragung.10 examples of a possible data format and its use in data transmission.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht das Datenübertragungssystem im wesentlichen aus der Versorgungseinheit 1, die beispielsweise vom Netz gespeist wird und an die Übertragungsleitung 3 angeschlossen ist, an welcher die Stationen 5, 5', 5", 5'" ... angeschlossen sind. Gegebenenfalls kann noch mindestens ein Leitungsversiärker 7 in die Übertragungsleitung 3 eingeschaltet sein, damit noch weitere Stationen 5"" und 5'"" ... bedient werden können.As shown in Fig. 1, there is the data transmission system essentially from the supply unit 1, which is fed, for example, from the network and to the Transmission line 3 is connected to which the stations 5, 5 ', 5 ", 5'" ... are connected. If necessary, at least one line amplifier 7 can also be switched into the transmission line 3 so that further stations 5 "" and 5 '"" ... can be served.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Versorgungseinheit 1 mittels eines Transformators 9 an die Übertragungsleitung 3 angekoppelt. Weitere Transformatoren 11 und 13 sind vorgesehen, um den Leitungsverstärker 7 anzukoppeln. Auch die Ankoppelung der Stationen 5,5'... an die Übertragungsleitung 3, 3' erfolgt vorteilhaft mittels Transformatoren 15,15'... Die Koppelung erfolgt also potentialfrei, wobei es gleichgültig ist. welche Wicklungsenden an die Übertragungsleitung angeschlossen werden. Dies erlaubt einen sehr einfachen Aufbau des Übertragungssystems.In the exemplary embodiment shown, the supply unit 1 is switched on by means of a transformer 9 the transmission line 3 coupled. Further transformers 11 and 13 are provided to the Line amplifier 7 to be coupled. Also the coupling of the stations 5, 5 '... to the transmission line 3, 3 'is advantageously carried out by means of transformers 15, 15' ... The coupling is therefore potential-free, with it is indifferent. which winding ends are connected to the transmission line. This allows one very simple structure of the transmission system.

Die Stationen können verschiedenartig ausgebaut sein. So kann es sich bei einer Station um eine reine Empfangsstation und bei einer anderen Station um eine reine Sendestation handeln. Es ist aber auch möglich, eine oder mehrere Stationen als Sende/Empfangs-Station zu gestalten. Eine solche Sende/Empfangs-Station ist in F i g. 7 dargestellt und wird später beschrieben.The stations can be developed in different ways. A station can be a pure one Receiving station and another station to be a pure sending station. But it is also possible to design one or more stations as send / receive stations. Such a transmitting / receiving station is in Fig. 7 and will be described later.

In Fig. 1 wird angenommen, daß es sich bei der Station 5" um eine Sende/Empfangs-Station handelt, welche in einem Prozeßsteuersystem als zentrale Steuereinheit wirkt.In Fig. 1 it is assumed that the Station 5 "is a transmitting / receiving station which is the central station in a process control system Control unit works.

Es ist nun von Bedeutung, daß beim Datenübertragungssystem gemäß F i g. 1 die Versorgungseinheit 1 die Anlage mit den notwendigen elektrischen Taktgeberimpulsen beliefert, die zugleich die ganze Anlage mit elektrischer Energie versorgen. Wie bereits erwähnt, ist, falls notwendig, ein Leitungsverstärker 7 vorhanden, welcher grundsätzlich dieselben Elemente wie die Versorgungseinheit 1 aufweist, aber zusätzlich eine Einrichtung zur Regenerierung der Datensignale sowie eine Blocksteuerung besitzt, die gewährleistet, daß gleichzeitig nur in einer der beiden Richtungen eine Übertragung stattfindet.It is now important that in the data transmission system according to FIG. 1 the supply unit 1 the System supplied with the necessary electrical clock pulses, which at the same time the entire system with supply electrical energy. As already mentioned, a line amplifier 7 is available if necessary, which basically has the same elements as the supply unit 1, but also one Has a device for regenerating the data signals and a block control that ensures that a transmission takes place in only one of the two directions at the same time.

Für das Verständnis des erfindungsgemäßen Datenübertragungsverfahrens und des entsprechenden Datenübertragungssystems ist der Leitungsverstärker von untergeordneter Bedeutung. Es genügt hier, festzustel-For understanding the data transmission method according to the invention and the corresponding data transmission system, the line amplifier is of minor importance. It is sufficient here to state

len, daß ein Leitungsverstärker dann notwendig wird, wenn die gemeinsame Zweidrahtleitung über eine bestimmte zulässige Normallänge ausgedehnt wird, oder die verfügbare Leistung der Versorgungseinheit 1 wegen der Anzahl bzw. dem Energieverbrauch der Stationen nicht ausreicht.len that a line amplifier is then necessary, if the common two-wire line is extended over a certain permissible normal length, or the available power of the supply unit 1 because of the number or the energy consumption of Stations are not enough.

Fig. 2 zeigt die Signalformen a) des modulierten Trägers, b) der daraus abgeleiteten Marken und c) des seriellen Datenstroms für das Bitmuster 1 1 0. Beim gezeigten Beispiel ist jede achte Periode eine sogenann- m te Modulationsperode. Es könnte jedoch auch eine andere Periodenanzahl gewählt werden. Dies hängt ab von der maximalen Baudrate bei einer gegebenen Trägerfrequenz und vom elektrischen Wirkungsgrad der Energieübertragung zur Speisung der Stationen. Die Trägerwellen weisen vorteilhafterweise Rechteckform auf. Es wären aber auch andere Formen möglich. Die zu wählende Spannungsform hängt auch von der Länge und Charakteristik der Übertragungsleitung ab. Wichtig ist, festzustellen, daß der Träger sowohl Leistung, Taktgebung und Daten überträgt. Wenn in dieser Beschreibung vereinfacht von Taktimpulsen die Rede ist, so wird damit ein Träger gemeint, wie er beispielsweise in F i g. 2a dargestellt wird.Fig. 2 shows the waveforms of a) the modulated carrier, b) the marks derived therefrom and c) des serial data stream for the bit pattern 1 1 0. In the example shown, every eighth period is a so-called m th modulation period. However, a different number of periods could also be selected. It depends the maximum baud rate at a given carrier frequency and the electrical efficiency the energy transfer to power the stations. The carrier waves advantageously have a rectangular shape on. However, other forms would also be possible. The type of voltage to be selected also depends on the length and characteristics of the transmission line. It is important to establish that the wearer has both performance, Clocking and data transfers. When speaking of clock pulses in a simplified manner in this description is, then a carrier is meant as shown, for example, in FIG. 2a is shown.

Zunächst soll nun der Aufbau der Versorgungseinheit 1 betrachtet werden. Ein Schema dieser Versorgungseinheit ist aus F i g. 3 ersichtlich. An den Klemmen 17,19 der Versorgungseinheit liegt eine unstabiiisierte Speise-Gleichspannung an, die beispielsweise von einem nicht eingezeichneten Netzteil mit Transformator und Gleichrichter geliefert wird. Zur Aufbereitung der unstabilisierten Gleichspannung ist ein Spannungsstabilisator 21 vorgesehen. Der daran angeschlossene Spannungswandler 23 zur Erzeugung der Taktimpulse besteht aus den Schalttransistoren 25, 27, dem Transformator 29 und dem Oszillator 31. Die Schalttransistoren 25, 27 sind mit ihren Kollektoren an die Primärwicklung 33 des Transformators 29 angeschlossen, dessen Sekundärwicklung 35 an die Klemmen 37 und 39 angeschlossen ist. An den Klemmen 37 und 39 ergibt sich eine von den Änderungen der Speisespannung unabhängige und von Laständerungen nur unwesentlich beeinflußbare Rechteckspannung. Es handelt sich dabei um den Träger. Da dieser auch der Zeitgebung dient, wird in der Regel von Taktimpulsen gesprochen.First of all, the structure of the supply unit 1 will now be considered. A diagram of this supply unit is shown in FIG. 3 can be seen. At terminals 17, 19 the supply unit has an unstabilized DC supply voltage on, for example, from a power supply unit (not shown) with a transformer and Rectifier is supplied. A voltage stabilizer is used to process the unstabilized DC voltage 21 provided. The connected voltage converter 23 for generating the clock pulses consists of the switching transistors 25, 27, the transformer 29 and the oscillator 31. The switching transistors 25, 27 are connected with their collectors to the primary winding 33 of the transformer 29, the secondary winding 35 of which is connected to terminals 37 and 39. At terminals 37 and 39 the result is an independent of the changes in the supply voltage and only changes in the load Square-wave voltage that can be influenced insignificantly. It is the carrier. Since this is also the Timing is used, it is usually referred to as clock pulses.

Nun ist aber zu beachten, daß die Übertragungsleitung 3 nicht an die Klemmen 37, 39 angeschlossen ist, sondern an die Klemmen 37, 41. Zwischen den Klemmen 39 und 41 liegt die Primärwicklung 43 des Transformators 45, dessen Sekundärwicklung 44 zum Wechselstrompfad des Brückengleichrichters 47, bestehend aus vier Dioden, führt. Der Gleichstrompfad des Brückengleichrichters 47 speist die Stromlast 49. Diese besitzt die in Fig.4 gezeichnete Kennlinie, aus der hervorgeht, daß im Strombereich 0 bis h (Schwellenstrom) eine Restspannung im Betrag Ur über die Stromlast 49 abfällt und daß oberhalb I5 die Spannung über der Stromlast 49 in gewissen Grenzen anwachsen kann, ohne daß eine weitere Stromzunahme erfolgt, so daß der maximale Strom auf U begrenzt bleibt. Es ist nun zu beachten, daß in bezug auf die Klemmen 37, 41, an welche die Übertragungsleitung 3 angeschlossen ist, die nichtlineare Kennlinie der Stromlast 49 folgende wichtige Eigenschaften aufweist: esIt should now be noted, however, that the transmission line 3 is not connected to the terminals 37, 39, but to the terminals 37, 41. The primary winding 43 of the transformer 45 is located between the terminals 39 and 41, the secondary winding 44 of which is connected to the AC path of the bridge rectifier 47 , consisting of four diodes, leads. The DC current path of the bridge rectifier 47 supplies the current load 49. This has the position shown in Figure 4 curve, seen from the that falls in the current range 0 to h (threshold current) has a residual stress in the amount Ur across the power load 49 and that above I 5, the voltage can increase within certain limits over the current load 49 without a further increase in current taking place, so that the maximum current remains limited to U. It should now be noted that with respect to the terminals 37, 41 to which the transmission line 3 is connected, the non-linear characteristic of the current load 49 has the following important properties: es

Solange der Laststrom /; kleiner als ein vom Schwellenstrom U der Stromlast 49 bestimmter Wert ist, ereibt sich an den Klemmen 37, 4t eine konstante Spannung mit einem Betrag gleich der Spannung zwischen den Punkten 37, 39 minus die von der Restspannung Ur der Stromlast 49 bestimmten, zwischen den Punkten 39, 41 abfallenden Spannung. Fließt durch die Übertragungsleitung 3 ein großer Strom, so nimmt der Lastsirom // bis zu einem Betrage zu, bei dem in der Stromlast 49 der Schwellenstrom /s erreicht wird, so daß sich die Impedanz der Stromlast 49 sprungartig von einem niederen auf einen hohen Wert ändert. In diesem Zustand liegt an den Klemmen 37, 41 eine Spannung, die gleich dem maximal möglichen durch die Stromlast 49 begrenzten Laststrom mal die Lastimpedanz ist. Zwischen den Klemmen 39, 41 stellt sich eine Differenzspannung im Betrage der an den Klemmen 39, 37 verfügbaren Spannung minus der an den Klemmen 39,41 anstehenden Spannung ein.As long as the load current /; is less than a value determined by the threshold current U of the current load 49, a constant voltage occurs at the terminals 37, 4t with an amount equal to the voltage between the points 37, 39 minus that determined by the residual voltage Ur of the current load 49 between the points 39, 41 falling voltage. If a large current flows through the transmission line 3, the load sirom // increases to an amount at which the threshold current / s is reached in the current load 49, so that the impedance of the current load 49 suddenly changes from a low to a high value changes. In this state, the terminals 37, 41 have a voltage which is equal to the maximum possible load current limited by the current load 49 times the load impedance. Between the terminals 39, 41 there is a differential voltage in the amount of the voltage available at the terminals 39, 37 minus the voltage present at the terminals 39, 41.

Um Mißverständnisse zu vermeiden, wird darauf hingewiesen, daß in F i g. 1 lediglich ein Transformator 9 dargestellt ist, um das Prinzip der Transformatorkopplung darzustellen. Wie F i g. 3 zeigt, sind in Wirklichkeit anstelle des Transformators 9 die beiden Transformatoren 29 und 45 vorgesehen.In order to avoid misunderstandings, it is pointed out that in FIG. 1 just a transformer 9 is shown to illustrate the principle of transformer coupling. Like F i g. 3 shows are in reality Instead of the transformer 9, the two transformers 29 and 45 are provided.

Ausführungsformen der Stromlast 49 werden später noch unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 näher erläutert.Embodiments of the current load 49 will be described in greater detail later with reference to FIGS. 5 and 6 explained.

In Fig. 7 ist eine an die Übertragungsleitung 3 angeschlossene Station dargestellt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel der Station handelt es sich um eine Sende/Empfangs-Station. Es ist dem Fachmann leicht ersichtlich, daß durch Weglassung entsprechender Bauteile die Station auch nur als Sendestation oder nur als Empfangsstation ausgestaltet werden könnte.In Fig. 7, a station connected to the transmission line 3 is shown. When shown The embodiment of the station is a transmitting / receiving station. It is easy for a person skilled in the art it can be seen that by omitting the corresponding components, the station is only used as a transmitting station or only could be designed as a receiving station.

Die Ankoppelung der Station an die Übertragungsleitung 3 erfolgt über einen Transformator 15. Während die Primärwicklung 53 an die als Zweidrahtleitung ausgestaltete Übertragungsleitung 3 angeschlossen ist, ist die Sekundärwicklung 55 an den Gleichrichter 57 angeschlossen, der beispielsweise aus vier Dioden besteht. Der Gleichrichter 57 dient der internen Stromversorgung, indem er Taktimpulse in Gleichstrom umwandelt, wobei der Kondensator 59 als Speicher dient. Die Aufladung des Kondensators 59 erfolgt über die Diode 61. Die Bezugsziffern 63 und 65 bezeichnen die Klemmen der so gebildeten Stromversorgungseinheit für die Station. Diese Stromversorgungseinheit stellt eine an die Übertragungsleitung 3 angeschlossene Last dar. Es ist dabei zu beachten, daß die Summe all dieser angeschlossenen Lasten einen gewissen Wert nicht überschreiten darf, denn der zulässige Betriebslaststrom der Höchstzahl der an die gemeinsame Übertragungsleitung anschließbaren Stationen muß unterhalb des vorher beschriebenen Schwellstromes ls der Versorgungseinheit von Fig.3 liegen. Es ist aber bereits vorher darauf verwiesen worden, daß bei einer großen Anzahl von Stationen ein Leitungsverstärker 7 (F i g. 1) eingebaut werden kann.The station is coupled to the transmission line 3 via a transformer 15. While the primary winding 53 is connected to the two-wire transmission line 3, the secondary winding 55 is connected to the rectifier 57, which consists, for example, of four diodes. The rectifier 57 is used for the internal power supply by converting clock pulses into direct current, the capacitor 59 serving as a memory. The capacitor 59 is charged via the diode 61. The reference numerals 63 and 65 designate the terminals of the power supply unit thus formed for the station. This power supply unit represents a load connected to the transmission line 3. It should be noted that the sum of all these connected loads must not exceed a certain value, because the permissible operating load current of the maximum number of stations that can be connected to the common transmission line must be below that described above Threshold current l s of the supply unit of Figure 3 lie. However, it has already been pointed out earlier that a line amplifier 7 (FIG. 1) can be installed in a large number of stations.

Es ist schon bei der Betrachtung von F i g. 2 bemerkt worden, daß ein Steuersignal durch ein Taktsignal von geringerer Amplitude als die des normalen Taktsignals oder Trägers gebildet wird. Aufgabe der Empfangsstation ist es daher einmal, ein solches Steuersignal von den normalen Taktimpulsen zu unterscheiden. Zu diesem Zwecke ist eine Schaltung vorgesehen, welche im wesentlichen aus einem Spannungsteiler mit den Widerständen 69 und 71, die in Serie mit der Diode 61 geschaltet sind, und einem Komparator 75 besteht Die Mittelabzapfung 72 des Spannungsteilers 69, 71 ist am einen Eingang des Kornparators 75 angeschlossen undIt is already evident when looking at FIG. 2 it has been noticed that a control signal is generated by a clock signal from lower amplitude than that of the normal clock signal or carrier. Task of the receiving station It is therefore important to distinguish such a control signal from the normal clock pulses. To this Purposes a circuit is provided, which essentially consists of a voltage divider with the Resistors 69 and 71, which are connected in series with the diode 61, and a comparator 75 consists of the Central tap 72 of the voltage divider 69, 71 is connected to one input of the comparator 75 and

führt diesem eine Schwellenspannung zu. Der andere Eingang des !Comparators 75 ist an die Diode 61 angeschlossen. Tritt nun ein Taktimpuls mit normaler Amplitude auf, so liegt auch am anderen Eingang des !Comparators 75 eine Spannung an, die größer ist als die Schwellenspannung. Tritt jedoch ein Steuersignal ein, also ein Signal mit einer reduzierten Amplitude, so fällt die Spannung am genannten anderen Eingang des !Comparators 75 unter die Schwellenspannung und der Komparator 75 stellt das Vorliegen eines Steuersignals fest.supplies this with a threshold voltage. The other input of the comparator 75 is to the diode 61 connected. If a clock pulse with normal amplitude now occurs, the is also at the other input of the ! Comparators 75 apply a voltage that is greater than the threshold voltage. However, if a control signal occurs, i.e. a signal with a reduced amplitude, the voltage at the other input of the will drop ! Comparators 75 below the threshold voltage and the comparator 75 establishes the presence of a control signal fixed.

Der Vollständigkeit halber ist noch der Entladewiderstand 76 zu erwähnen, der am Gleichrichter 57 anliegt und dazu dient, beim Eintreffen eines Steuersignals eine angemessen schnelle Entladung des Gleichrichters 57 und der Diode 61 zu ermöglichen.For the sake of completeness, the discharge resistor 76, which is applied to the rectifier 57, should also be mentioned and serves to discharge the rectifier 57 appropriately quickly when a control signal arrives and the diode 61 to enable.

Der Komparator 75 ist mit dem Demodulator 77 verbunden, um beim Feststellen eines Steuersignals ein entsprechendes Signal dem Demodulator 77 zuzuführen. Der Aufbau des Demodulators 77 wird nachher unter Bezugnahme auf Fig.9 näher beschrieben. Der Demodulator 77 ist mit seinem Ausgang an den Serie-Parallel-Umwandler 79 angeschlossen, welcher gemäß den empfangenen Signalen entsprechende Stellglieder und dergleichen im Funktionsteil 80 der Station betätigt. Serieumwandler sind im Handel als sogenannte »UART IC« (Universal Asynchronus Äeceiver Transmitter) erhältlich.The comparator 75 is connected to the demodulator 77 in order to detect a control signal to feed the corresponding signal to the demodulator 77. The construction of the demodulator 77 is shown below described in more detail with reference to FIG. Of the Demodulator 77 has its output connected to the series-parallel converter 79, which corresponding actuators and the like in the functional part 80 of FIG Station actuated. Serial converters are commercially available as so-called »UART IC« (Universal Asynchronus Aeceiver transmitter) available.

Es bleibt nun noch der Sendeteil der Station von F i g. 7 zu betrachten. Dieser besteht im wesentlichen aus einem Parallel-Serie-Umwandler 81, dessen Aufgabe es ist, die vom Funktionsteil 80 in Parallelformat anstehenden Daten in eine serielle Bitfolge umzuwandeln. Als Serie-Parallei-Umwandler kann wiederum ein im Handel erhältliches »UART IC« (Universal Asynchronus Receiver Transmitter) verwendet werden. Der Parallel-Serie-Umwandler ist an den Modulator 83 angeschlossen, der seinerseits einen Schalttransistor 85 steuert. Der Schalttransistor ist an den Gleichrichter 57 angeschlossen und ist normalerweise nichtleitend. Wird aber der Transistor 85 leitend gemacht, so wird dadurch der Gleichrichter 57 kurzgeschlossen, was praktisch auch einem Kurzschluß der Sekundärwicklung 55 des Transformators 15 gleichkommt. In diesem Falle wird der größte Teil der Trägerenergie in der Stromlast 49 (F i g. 3) der Versorgungseinheit 1 in Wärme umgesetzt und kann somit nicht mehr von den Empfängern als interne Speisung ausgenützt werden. In dieser Zeit dient aber der Kondensator 59 (Fig. 7) als Energiespeicher zur Überbrückung der so geschaffenen Versorgungslükke. Die an den Klemmen 63, 65 anliegende Spannung wird nach geeigneter Aufbereitung für die Elemente 67, 75,77,79,81,83 und den Funktionsteil 80 verwendet.The transmission part of the station from FIG. 1 now remains. 7 to look at. This essentially consists from a parallel-to-series converter 81, whose task it is to convert the data pending from the functional part 80 in parallel format into a serial bit sequence. A commercially available »UART IC« (Universal Asynchronus Receiver Transmitter) can be used. The parallel-to-series converter is connected to the modulator 83 connected, which in turn controls a switching transistor 85. The switching transistor is connected to the rectifier 57 connected and is usually non-conductive. If, however, the transistor 85 is made conductive, then this becomes the rectifier 57 short-circuited, which practically also a short-circuit of the secondary winding 55 of the Transformer 15 equals. In this case, most of the carrier energy will be in the power load 49 (F i g. 3) of the supply unit 1 converted into heat and can therefore no longer from the receivers than internal supply can be used. During this time, however, the capacitor 59 (FIG. 7) serves as an energy store to bridge the supply gap created in this way. The voltage applied to terminals 63, 65 is used for the elements 67, 75, 77, 79, 81, 83 and the functional part 80 after suitable preparation.

Es ist noch zu beachten, daß während der Modulationsperiode die Diode 61 die Entladung des Kondensators 59 über den Transistor 85 verhindert und so die interne Stromversorgung während der Modulationsperiode sichertIt should be noted that during the modulation period, the diode 61 the discharge of the Capacitor 59 via transistor 85 prevents and so the internal power supply during the modulation period secures

Wenn also zur Übermittlung eines Datenbus »1« der Transistor 85 leitend ist, so sinkt in der Übertragungsleitung 3, 3' die Spannung stark ab, wie dies auch aus F i g. 2, Kurve a) ersichtlich ist (Steuersignal s). If the transistor 85 is conductive for the transmission of a data bus "1", the voltage in the transmission line 3, 3 'drops sharply, as can also be seen from FIG. 2, curve a) can be seen (control signal s).

Dieses Absinken der Spannung, d. h. die Übermittlung eines Steuersignals auf der Übertragungsleitung 3 kann nun von den anderen Stationen festgestellt werden, wie dies bereits bei der Beschreibung der Empfangsfunktion erläutert wurde.This drop in voltage, i. H. the transmission of a control signal on the transmission line 3 can can now be determined by the other stations, as already described in the description of the receive function was explained.

Die bisherige Beschreibung hat sich im wesentlichen darauf beschränkt, das Prinzip zu beschreiben, wie ein einzelnes Bit, d.h. eine logische »1« übermittelt wird. Dabei wurde ersichtlich, daß für die Datenübertragung die Versorgungseinheit 1 und dort die Stromlast 49 eine wichtige Rolle spielt. Unter Bezugnahme auf die F i g. 5 und 6 werden nun zwei Ausführungsbeispiele der Stromlast 49 von F i g. 3 näher betrachtet.The previous description has essentially been limited to describing the principle of how a single bit, i.e. a logical "1" is transmitted. It became evident that for data transmission the supply unit 1 and there the current load 49 plays an important role. With reference to FIGS. 5 6 and 6, two exemplary embodiments of the current load 49 of FIG. 3 considered in more detail.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß der F i g. 5 weist die Stromlast in ihrem Strompfad einen Transistor 87 auf, der mit einem Meßwiderstand 89 in Serie geschaltet ist. Ein Servoverstärker 93 ist an den Transistor 87 angeschlossen. Am Servoverstärker liegt die Spannung über dem Meßwiderstand 89 und eine Bezugsspannung von einer Bezugsspannungsquelle 91 an.In the embodiment according to FIG. 5, the current load has a transistor 87 in its current path, which is connected in series with a measuring resistor 89. A servo amplifier 93 is connected to transistor 87 connected. The voltage across the measuring resistor 89 and a reference voltage are applied to the servo amplifier from a reference voltage source 91.

Ist der durch die Stromlast fließende Strom / belragsmäßig kleiner als der definierte Schwellenstrom /s (Fi g. 4), stellt sich über dem Meßwiderstand 89 eine Spannung ein, die kleiner ist als die Spannung der Bezugsspannungsquelle 91. Dadurch wird der Servoverstärker 93 derart übersteuert, daß der Transistor 87 im Sättigungsbereich arbeitet. In diesem Betriebszustand, in welchem /</s ist, weist die Stromlast eine niedere Impedanz auf, die durch die Serieschaltung der Sättigungsimpedanz des Transistors 87 und Impedanz des Meßwiderstandes 89 gegeben ist. Die Restspannung der Stromlast ist gleich der Sättigungsspannung des Transistors 87 zuzüglich des Produkts aus Strom / mal die Impedanz des Meßwiderstandes 89. Sobald der Strom / den Betrag des Schwellenstromes erreicht (I=I5), stellt sich im Regelsystem bestehend aus den beschriebenen Teilen der Stromlast ein Gleichgewichtszustand ein, der bewirkt, daß unabhängig von der von der Stromlast anliegenden Spannung ein durch den Meßwiderstand 89 und die Referenzspannungsquelle 91 bestimmter konstanter Strom I5 fließt. Die entsprechende Impedanz ist in erster Näherung gleich der eines im Verstärkungsgebiet sich befindlichen Transistors mit relativ hoher Kollektor-Emitter-Impedanz.If the current flowing through the current load is lower than the defined threshold current / s (Fig. 4), a voltage is established across the measuring resistor 89 which is lower than the voltage of the reference voltage source 91. The servo amplifier 93 is thus overdriven that the transistor 87 is operating in the saturation region. In this operating state, in which / </ s , the current load has a low impedance, which is given by the series connection of the saturation impedance of the transistor 87 and the impedance of the measuring resistor 89. The residual voltage of the current load is equal to the saturation voltage of the transistor 87 plus the product of the current / times the impedance of the measuring resistor 89. As soon as the current / reaches the amount of the threshold current (I = I 5 ), the control system consisting of the parts described is Current load a state of equilibrium which has the effect that a constant current I 5 determined by the measuring resistor 89 and the reference voltage source 91 flows independently of the voltage applied by the current load. As a first approximation, the corresponding impedance is equal to that of a transistor with a relatively high collector-emitter impedance located in the amplification region.

Es wäre auch möglich, die Stromlast 49 von F i g. 3, wie in F i g. 6 gezeigt, auszugestalten. Gemäß F i g. 6 weist die Stromlast in ihrem Strompfad ebenfalls einen Transistor 87 auf, der mit einem Meßwiderstand 89 in Serie geschaltet ist. Des weiteren liegt aber noch eine Spannungsquelle 95 im Strompfad der Stromlast, wobei ein Pol der Spannungsquelle 95 an den Meßwiderstand 89 und der andere Pol der Spannungsquelle 95 über eine Diode 97 an den Transistor 87 angeschlossen ist. Ferner ist eine Bezugsspannungsquelle parallel zum Meßwiderstand an die Basis des Transistors 87 angeschlossen.It would also be possible to use the current load 49 from FIG. 3, as in FIG. 6 shown to design. According to FIG. 6th if the current load also has a transistor 87 in its current path, which is connected to a measuring resistor 89 in Series is switched. In addition, however, there is also a voltage source 95 in the current path of the current load, with one pole of the voltage source 95 to the measuring resistor 89 and the other pole of the voltage source 95 via a Diode 97 is connected to transistor 87. Furthermore, a reference voltage source is parallel to the measuring resistor connected to the base of transistor 87.

Diese Stromlast mit den Klemmen 98, 99 stellt eine sogenannte Stromweiche dar. Wenn der Strom / Null ist, fließt von der Spannungsquelle 95 ein konstanter Strom über die Diode 97, den Transistor 87 und den Meßwiderstand 89 zurück zur Spannungsquelle 95.This current load with the terminals 98, 99 represents a so-called current switch. If the current / zero is, a constant current flows from the voltage source 95 via the diode 97, the transistor 87 and the Measuring resistor 89 back to voltage source 95.

Dieser Strom wird dadurch konstant gehalten, daß an der Basis des Transistors 87 eine Bezugsspannungsquelle 91 anliegt, die bewirkt, daß durch den Widerstand 89 ein Strom fließen muß, der durch den Widerstandswert und den am Meßwiderstand erzwungenen Spannungsabfall bestimmt wird.This current is kept constant by having a reference voltage source at the base of transistor 87 91 is applied, which has the effect that a current must flow through the resistor 89, which through the resistance value and the voltage drop forced at the measuring resistor is determined.

Fließt nun ein Strom /, der kleiner ist als I5, so setzt sich der konstante Strom durch den Transistor 87, den Meßwiderstand 89 und die Spannungsquelle 95 aus zwei Anteilen zusammen, nämlich aus dem in fett eingetragenen Strompfad fließenden Strom und dem von der Spannungsquelle 95 über die Diode 97 gelieferten Strom. Die Impedanz ist ungefähr gleich der dynamischen Impedanz der Diode 97. Die RestspannungIf a current / that is less than I 5 flows , the constant current through transistor 87, measuring resistor 89 and voltage source 95 is made up of two parts, namely the current flowing in bold and that from the voltage source 95 current supplied via diode 97. The impedance is roughly equal to the dynamic impedance of diode 97. The residual voltage

zwischen den Klemmen 98,99 ist in diesem Fall um den Betrag der Vorwärtsspannung der Diode 97 negativ.between terminals 98,99 is around the in this case The amount of the forward voltage of the diode 97 is negative.

Sobald nun aber der Zweipolstrom den Betrag des Schwellenstromes /s erreicht, entfällt der Stromanteil über die Diode 97, und der Strom / bleibt Vonstant, wiederum ungeachtet der an den Klemmen 98, 99 anliegenden Spannung. Die Impedanz ist wiederum durch die Strom/Spannungs-Charakteristik der Koliektor-Emitter-Strecke des Transistors 87 gegeben.As soon as the two-pole current reaches the amount of the threshold current / s , the current component via the diode 97 is omitted and the current / remains Vonstant, again regardless of the voltage applied to the terminals 98, 99. The impedance is in turn given by the current / voltage characteristic of the collector-emitter path of the transistor 87.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung empfiehlt es sich noch, Aufbau und Wirkungsweise des Modulators 83 und des Demodulators 77 von F i g. 7 zu betrachten.For a better understanding of the present invention, it is also recommended to set up and operate the modulator 83 and demodulator 77 of FIG. 7 to look at.

Ein Ausführungsbeispiel des Modulators 83 von Fig.7 ist in Fig.8 näher dargestellt. Er besteht im wesentlichen aus einem Binärzähler 10$ und einem Flipflop 103. Über die Klemme 105 werden sowohl dem Binärzähler 101 und dem Flipflop 103 Taktsignale angelegt. Die Klemme 107 dient der Eingabe der Daten >n serieller Form. Der Übertragsausgang des Binärzählers 101 isi mit dem Setzeingang des Flipflops 103 verbunden, während der Ausgang des Flipflops an die Klemme 109 angeschlossen ist. Dem Modulator kommt die Aufgabe zu, aus einem seriellen Strom logischer Bits »1« und »0« eine für das Datenübermittiungsverfahren konforme Signalfolge zu erzeugen. Für den Fall der in Fig. 2 angenommenen seriellen Bitdauer von acht Trägerperioden wird der Binärzähler 101 dreistufig ausgeführt. Im Ruhezustand, d. h. wenn die serielle Bitfolge dauernd »0« ist, wird durch die an der Eingangsklemme 107 anstehende »0« bewirkt, daß der Binärzähler auf die Binärzahl »111« (Dezimal 7) gesetzt wird. In diesem Zustand sind die Taktgeberimpulse an der Klemme 105 unwirksam. Am Übertragungsausgang des Binärzählers 101, der an das Flipflop 103 J5 angeschlossen ist, entsteht das Signal »0«. Das Flipflop 103 ist daher nicht gesetzt.An exemplary embodiment of the modulator 83 from FIG. 7 is shown in more detail in FIG. It consists in essentially of a binary counter $ 10 and a Flip-flop 103. Both the binary counter 101 and the flip-flop 103 receive clock signals via the terminal 105 created. Terminal 107 is used to enter data> n in serial form. The carry output of the binary counter 101 is connected to the set input of the flip-flop 103, while the output of the flip-flop is connected to the Terminal 109 is connected. The task of the modulator is to create a serial stream of logical bits "1" and "0" one for the data transfer procedure generate compliant signal sequence. In the case of the serial bit duration of eight assumed in FIG The binary counter 101 is executed in three stages for carrier periods. In the idle state, i.e. H. if the serial Bit sequence is permanently "0", the "0" at input terminal 107 causes the Binary counter set to the binary number "111" (decimal 7) will. In this state, the clock pulses at terminal 105 are ineffective. At the transmission output of the binary counter 101, which is connected to the flip-flop 103 J5, the signal "0" arises. The flip-flop 103 is therefore not set.

Wird nun durch den Empfang eines Steuersignals, also das Anstehen einer logischen »1« an die Klemme 107, das parallele Laden der Daten »111« verhindert, so setzt der erste Taktgeberimpuls den Binärzähler 101 auf Null. Der Übertragungsausgang wird daher für die Dauer eines Taktimpulses aktiv und setzt das Flipflop 103, welches an der Klemmt 109 eine Marke erzeugt, also ein Signal gemäß F i g. 2b. Beim nächsten Taktimpuls wird das Flipflop 103 wieder zurückgestellt, so daß die an der Klemme 109 auftretende Marke genau auf eine Periodendauer des Trägers begrenzt wird.Is now due to the receipt of a control signal, i.e. the presence of a logical "1" at the terminal 107, which prevents parallel loading of the data "111", see above the first clock pulse sets the binary counter 101 to zero. The transmission output is therefore for the Duration of a clock pulse active and sets the flip-flop 103, which generates a mark on terminal 109, thus a signal according to FIG. 2 B. With the next clock pulse the flip-flop 103 is reset again, so that the mark appearing at the terminal 109 is precisely limited to one period of the carrier.

Wenn nun weitere Taktimpulse eintreffen, so zählt der Zähler von binär »1« bis binär »111«. Beim nächsten Taktimpuls erfolgt somit ein Übergang und der Binärzähler 101 steht auf binär »000«. Es ist aber zu beachten, daß ein Zählen nur erfolgt, wenn die logische »1« vom Parallel-Serie-Umwandler 81 her an der Klemme 107 anliegt. Auf diese Weise entstehen jeweils in Abständen von acht Trägerperioden Marken, die zeitlich mit dem Beginn der jeweiligen an der Eingangsklemme 107 eintreffenden logischen »1« zusammenfallen. Tritt hingegen eine logische »0« auf, so wird während dieser Bitdauer der Binärzähler 101 mit binär »111« aufgeladen. Da kein Übertrag stattfindet, wird das Flipflop 103 nicht gesetzt und somit das Entstehen einer Marke unterdrücktIf further clock pulses arrive, the counter counts from binary "1" to binary "111". At the next A transition takes place in the clock pulse and the binary counter 101 is set to binary "000". But it is closed Note that counting only takes place if the logical "1" from the parallel-to-series converter 81 is sent to the Terminal 107 is applied. In this way, at intervals of eight carrier periods, marks are created that chronologically with the beginning of the respective logical "1" arriving at input terminal 107 to coincide. If, on the other hand, a logical “0” occurs, the binary counter 101 is also active during this bit duration binary "111" charged. Since there is no carryover, the flip-flop 103 is not set and thus the creation of a mark is suppressed

Es bleibt nun noch zu beschreiben, wie der Demodulator 77 von Fig.7 eine Signalfolge gemäß Fig.2a in einen seriellen Bitstrom gemäß Fig.2c umwandelt In analoger Weise zum Modulator wird auch hier für den Fall einer seriellen Bitdauer von acht Trägerperioden ein dreistufiger Binärzähler verwendet, der wiederum mit dem Übertragsausgang an ein Flipüop 113 gekoppelt ist, diesmal aber an den Rückstelleingang. Das Taktsignal von der Klemme 115 wird dem Zähleingang des Binärzählers 111 zugeführt. An der Klemme 117 wird das Signal vom Komparator 75 (F i g. 7) zugeführt, währenddem eier Ausgang des Flipflops 113 zur Klemme 119 führt, die an den Serie-Parallel-UnwanüW 79(F i g. 7) angeschlossen ist.It remains to be described how the demodulator 77 of FIG Fig.2a in a serial bit stream according to Fig.2c converts In the same way as the modulator, here too for the case of a serial bit duration of eight Carrier periods a three-stage binary counter is used, which in turn connects to the carry output at a Flipüop 113 is coupled, but this time to the reset input. The clock signal from terminal 115 is fed to the counting input of the binary counter 111. The signal from the comparator 75 (FIG. 7) is fed to the terminal 117, while the output of the Flip-flops 113 leads to terminal 119, which is connected to the series-parallel-UnwanüW 79 (FIG. 7).

Der Demodulator hat die Aufgabe, eine Signalfolge gemäß F i g. 2a in einen seriellen Bitstroni umzuwandeln (K ig. 2c).The demodulator has the task of generating a signal sequence according to FIG. 2a to be converted into a serial bit stream (Kig. 2c).

Solange an der Eingangsklemme 117 vom Komparator 75 (Fig. 7) her keine Signale auftreten, läuft der Binärzähler 111 frei. Jeweils nach acht Taktimpulsen entsteht ein Übertrag aus dem Binärzähler ill, durch welchen das Flipflop 113 gelöscht wird, falls dieses überhaupt gesetzt war.As long as at the input terminal 117 of the comparator 75 (FIG. 7) no signals occur, the binary counter 111 runs freely. Every eight clock pulses there is a carry from the binary counter ill, by which the flip-flop 113 is cleared, if this was set at all.

Trifft nun aber an der Klemme 117 ein Signal auf, so wird der Binärzähler IiI gelöscht und gleichzeitig das Flipflop 113 gesetzt. Bei jedem Taktimpuls wird der Binärzähler weitergeschaltet. Somit wird nach acht Trägerperioden gesteuert durch den Ausgang der letzten Stufe des Binärzählers 111 das Flipflop 113 gelöscht. An der Klemme 119 entsteht somit für jedes an der Eingangsklemme 117 eintreffende Signal des Komparators 75 (F i g. 7) einsreifende Signal (F i g. 2b), das die Dauer einer Trägerperiode aufweist, ein achtmal längerer Impuls, der dann dem Serie-Parallel-Umwandler 79 (Fig.7) zugeführt wird und der logischen »1« einer seriellen Datenfolge (F i g. 2c) entspricht.If, however, a signal occurs at terminal 117, then so the binary counter IiI is cleared and at the same time the Flip-flop 113 set. The binary counter is incremented with each clock pulse. So after eight Carrier periods controlled by the output of the last stage of the binary counter 111, the flip-flop 113 turned off. At the terminal 119 thus arises for each the input terminal 117 incoming signal of the comparator 75 (Fig. 7) intervening signal (Fig. 2b), which has the duration of a carrier period, an eight times longer pulse, which is then sent to the series-parallel converter 79 (FIG. 7) and the logical "1" corresponds to a serial data sequence (FIG. 2c).

Nach dieser Beschreibung des Datenübertragungssystems kann nun eine praktische Verwendung desselben betrachtet werden. Zu diesem Zwecke wird Bezug auf die F i g. 1 und 10 genommen. Wie bereits erwähnt, zeigt Fig. 1 einen typischen Systemaufbau und Fig. 10 ein Schema der Übertragungsfolge der Daten.Having thus described the data transmission system, it is now possible to put it to practical use to be viewed as. For this purpose, reference is made to FIGS. 1 and 10 taken. As mentioned earlier, shows 1 shows a typical system structure and FIG. 10 shows a diagram of the data transmission sequence.

Die in F i g. 1 dargestellte Ausführungsform der Erfindung eignet sich beispielsweise zur Prozeßsteuerung. Charakteristisch ist dabei die zentrale Steuerstation 5", welche über die gemeinsame Zweidrahtleitung 3 die räumlich auseinander liegenden Stationen 5,5', 5"... überwacht bzw. steuert. Die letztgenannten Stationen können beispielsweise Geber, Stellglieder, Anzeigen, Funktionstasten aufweisen, was in F i g. 7 lediglich schematisch durch Einzeichnen des Funktionsteils 80 dargestellt wurde. In diesem Funktionsteil sind auch Kodierungs- und Dekodierungsmittel enthalten, die in an sich bekannter Weise arbeiten und deren Wirkungsweise daher nicht näher beschrieben werden muß und zum Verständnis der vorliegenden Erfindung auch entbehrlich ist.The in F i g. The embodiment of the invention shown in FIG. 1 is suitable, for example, for process control. The central control station 5 ″, which is operated via the common two-wire line 3 the spatially separated stations 5, 5 ', 5 "... monitors or controls. The last-mentioned stations can for example have transmitters, actuators, displays, function keys, which is shown in FIG. 7 only was shown schematically by drawing in the functional part 80. In this functional part are also Contain coding and decoding means that work in a manner known per se and their mode of operation therefore need not be described in more detail and also for an understanding of the present invention is dispensable.

Bei einer solchen Anlage eignet sich eine von der Steuereinheit, also der Station 5" aufgezwungene zyklische Abfrage- und Auffrischfolge als zweckmäßige Lösung zur Überwachung und Steuerung der meist zahlreichen übrigen Stationen. Bei dieser Methode ist ein vorbestimmtes Zeitintervall pro Station und Zyklus zur Übertragung der entsprechenden Daten reserviertIn such a system, one imposed by the control unit, that is to say the station 5 ″, is suitable cyclical query and refresh sequence as a practical solution for monitoring and controlling most of the numerous other stations. With this method there is a predetermined time interval per station and cycle reserved for the transmission of the corresponding data

Fig. 10 zeigt nun eine mögliche Übertragungsfolge zur Bedienung einer Station. In der linken Spalte sind eine Anzahl von Informationsblöcken in Form von Steuer-Bytes dargestellt, währenddem sich in der rechten Spalte Informationsblöcke in Form von Daten-Bytes befinden. Beim gezeigten Beispiel besieht das Format der Bytes aus neun Bits, wobei das erste Bit der Kennzeichnung der nachfolgenden Informationen dient. Eine »1« dient zur Kennzeichnung eines10 now shows a possible transmission sequence for servicing a station. In the left column are a number of information blocks are represented in the form of control bytes, while the information blocks in the form of data bytes are located on the right column. Looked at in the example shown the format of the bytes of nine bits, with the first bit identifying the following information serves. A "1" is used to identify a

Steuer-Bytes und eine »0« dient zur Kennzeichnung eines Daten-Bytes.Control bytes and a »0« are used to identify a data byte.

Beim gezeigten Beisp:el geht jeweils allen Daten-Bytes ein Steuer-Byte voran, das die Stationsadresse und eine Instruktion beinhaltet, welche nach erfolgter Dekodierung eine bestimmte Aktion in der adressierten Station auslöst, also beispielsweise Stellglieder setzt. Beim vorliegenden Beispiel sind vier Bits für die Instruktionen und vier Bits für die Adresse vorgesehen.In the illustrated Ex: el goes each all data bytes a control byte ahead, which includes the station address and an instruction which after decoding triggers a specific action in the addressed station, so for example, sets actuators. In the present example four bits are provided for the instructions and four bits for the address.

Soll nun beispielsweise die Station 5"" aufgefrischt werden, so sendet die zentrale Steuerstation 5" zu Beginn das Steuer-Byte, das in der Tabelle von F i g. 10 mit dem Bezugszeichen Cl bezeichnet ist Die erste Stelle des Steuer-Bytes kennzeichnet dieses durch eine »1« als Steuer-Byte. Die Stellen 2 bis 5 sagen aus, wie das nachfolgende Daten-Byte, das in Fig. 10 mit dem Bezugszeichen D 1 bezeichnet ist, von der angesprochenen Station interpretiert werden soll. Die Stellen 6 bis 9 enthalten im vorliegenden Fall die Adresse »0100« für die Station 5"", zeigen also, welcher Station das nachfolgende Daten-Byte D1 zugedacht ist. Die an die zentrale Steuereinheit angeschlossene Sende/Empfangs-Station wandelt die parallel anfallenden neun Bits in der vorher beschriebenen Weise in eine serielle Bitfolge um und sendet diese Information nach der ebenfalls bereits vorher beschriebenen Art und Weise über die Zweidrahtleitung 3 zu allen an diese Leitung angeschlossenen Stationen. Das von der Steuereinheit gesendete Steuer-Byte Cl erscheint, abgesehen von kleinen, durch die Laufzeiten in der Leitung bestimmten Verzögerungen gleichzeitig an allen an die Leitung angeschlossenen Stationen. Die Stellen 6 bis 9, welche die Adresse der Station darstellen, sorgen dafür, daß nur die durch diese Adresse bestimmte Station (es können auch mehrere sein) das zu erwartende nachfolgende Daten-Byte D1 entsprechend der durch die Stellen 2 bis 5 des Steuer-Bytes Cl bestimmten Instruktionen auswertet. In angemessenem zeitlichen Abstand nach dem Steuer-Byte sendet dann die Station 5" das Daten-Byte D1, das an der ersten Stelle »0« enthält, was anzeigt, daß es sich bei diesem Byte um ein Daten-Byte und nicht um ein Steuer-Byte handelt. Wiederum empfangen alle Stationen dieses Daten-Byte D1, aber nur die vom vorausgehenden Steuer-Byte Cl gewählte Station S 4 wertet das Daten-Byte DX aus. Im vorliegenden Beispiel sind den Bits 2 bis 9 des Daten-Bytes D1 Daten zum Betätigen von Stellgliedern zugeordnet, die dadurch auf den neuesten, von der Station 5" bestimmten Stand gesetzt werden.If, for example, station 5 ″ ″ is to be refreshed, central control station 5 ″ initially sends the control byte, which is designated in the table of FIG. 10 with the reference symbol C1 with a "1" as the control byte. The positions 2 to 5 state how the subsequent data byte, which is designated in Fig. 10 with the reference character D 1, is to be interpreted by the addressed station 9 contain in the present case the address "0100" for station 5 "", thus showing which station the subsequent data byte D 1. The send / receive station connected to the central control unit converts the nine bits that occur in parallel into in the manner described above into a serial bit sequence and sends this information in the manner also already described above via the two-wire line 3 to all stations connected to this line The control byte Cl sent purity appears, apart from small delays determined by the transit times in the line, simultaneously at all stations connected to the line. The digits 6 to 9, which represent the address of the station, ensure that only the station determined by this address (there can also be several) the expected subsequent data byte D 1 corresponding to that of the digits 2 to 5 of the control -Bytes Cl evaluates certain instructions. At an appropriate time after the control byte, the station 5 "then sends the data byte D 1, which contains" 0 "in the first position, which indicates that this byte is a data byte and not a Again, all stations receive this data byte D 1, but only the station S 4 selected by the preceding control byte Cl evaluates the data byte DX In the present example, bits 2 to 9 of the data byte are D 1 assigned to data for operating actuators, which are thereby set to the latest status determined by station 5 ".

Die Steuerstation 5" fährt nun fort, die weiterenThe control station 5 ″ now continues the other

ίο Byte-Paare C2/D2, C3/D3, CMD4 ... mit den ihnen eigenen Funktionen nach der beschriebenen Art zu übermitteln.ίο byte pairs C2 / D2, C3 / D3, CMD 4 ... to be transmitted with their own functions as described.

Nach der Beschreibung der Übermittlung von Daten von einer zentralen Steuereinheit zu den peripheren Stationen kann nun die Übertragung von Daten in umgekehrter Richtung betrachtet werden.After describing the transmission of data from a central control unit to the peripheral Stations can now be viewed the transmission of data in reverse.

Wiederum sendet zuerst die Steuerstation 5" ein Steuer-Byte, nämlich C5. Gemäß dem gültigen Protokoll wird jedoch die Information »0100« in den Bitstellen 2 bis 5 von der angesprochenen Station so interpretiert, daß sie nicht auf ein nachfolgendes Daten-Byte warten soll, sondern gemäß der in den Bits 2 bis S des Steuer-Bytes C5 steckenden Anweisung das Daten-Byte D5 übertragen soll. Die Steuerstation 5'" ist bereit, diests von der Station 5"" gesendete Daten-Byte D 5 zu übernehmen. Bei diesem Beispiel handelt es sich um die Daten des von der Instruktion des Steuer-Bytes bestimmten Gebers.Again, the control station 5 "first sends a control byte, namely C5. According to the valid protocol, however, the information" 0100 "in bit positions 2 to 5 is interpreted by the addressed station in such a way that it should not wait for a subsequent data byte , but according to the instruction contained in bits 2 to S of control byte C5, data byte D 5 is to be transmitted. Control station 5 '"is ready to accept the data byte D 5 sent by station 5"". This example concerns the data of the encoder determined by the instruction of the control byte.

In ähnlicher Weise erfolgen Datenübermittlungen durch die restlichen Byte-Paare C6/D6, ClIDT, CiI DS. Damit ist die Datenübermittlung betreffend die Station 5"" abgeschlossen und die Steuerstation fährt fort, nacheinander alle andern Stationen in ähnlicher Weise zu bedienen. Es ist dem Fachmann ohne weiteres ersichtlich, daß die in bezug auf Fig. 10 beschriebene Datenübermittlung lediglich eine bestimmte für einen bestimmten Zweck vorteilhafte Übermittlungsart darstellt und daß ohne weiteres entsprechende Modifikationen vorgenommen werden können, um die für den betreffenden Fall günstigste Lösung zu fingen. The remaining byte pairs C6 / D6, ClIDT, CiI DS are used to transmit data in a similar manner. This completes the data transmission relating to station 5 "" and the control station continues to serve all other stations one after the other in a similar manner. It is readily apparent to a person skilled in the art that the data transmission described with reference to FIG. 10 merely represents a specific type of transmission that is advantageous for a specific purpose and that corresponding modifications can readily be made in order to find the most favorable solution for the case in question.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims (16)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Datenübertragungsanlage zur Übermittlung von Daten an mindestens eine einer Anzahl von Stationen, die an einer gemeinsamen Übertragungsleitung angeschlossen sind, mit einer an diese Übertragungsleitung angeschlossenen Versorgungseinheit, welche die Stationen über die Übertragungsleitung sowohl mit Steuersignalen als auch mit ι ο Energie in Form von Wechselstrom versorgt, wobei die Stationen Mittel zur Gewinnung von Gleichstrom aus Wechselstrom und zur Speicherung des gewonnenen Gleichstroms aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungseinheit (1) einen Taktimpulsgeber (23) aufweist und eine im Übertragungsstromkreis vorgesehene Stron.last (49), die bei Erreichung eines, vorbestimmten Schwellenstromes die Spannung des Taktimpulses auf einen Minimalwert senkt, so daß der betreffende Taktimpuls als Steuersignal von den als Empfangsoder Sende/Empfangs-Stationen ausgebildeten Stationen wahrnehmbar ist, und daß mindestens eine der Stationen als Sendestation oder Sende/Empfangs-Station ausgebildet ist, die einen Schaltkreis aufweist, um zur Erzeugung des Steuersignals die Übertragungsleitung praktisch kurzzuschließen.1. Data transmission system for transmitting data to at least one of a number of Stations that are connected to a common transmission line with one to this Transmission line connected supply unit, which the stations via the transmission line supplied both with control signals and with ι ο energy in the form of alternating current, whereby the stations have means for generating direct current from alternating current and for storing the have obtained direct current, characterized in that the supply unit (1) has a clock pulse generator (23) and a Stron.last provided in the transmission circuit (49) which, when a predetermined threshold current is reached, the voltage of the clock pulse lowers to a minimum value, so that the relevant clock pulse as a control signal from the stations designed as receiving or transmitting / receiving stations is perceptible, and that at least one of the stations is used as a transmitting station or a transmitting / receiving station is designed having a circuit to generate the control signal Practically short-circuit transmission line. 2. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Übertragungsleitung (3) ein oder mehrere Leitungsverstärker (7) vorgesehen sind, die als Versorgungseinheiten für weitere Stationen (5"", 5'"") dienen.2. Data transmission system according to claim 1, characterized in that in the transmission line (3) one or more line amplifiers (7) are provided as supply units for further stations (5 "", 5 '"") are used. 3. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungseinheit (9) und/oder die Leistungsverstärker (7) über Transformatoren (9, 11, 13) an die Übertragungsleitung (3,3') gekoppelt sind.3. Data transmission system according to claim 1 or 2, characterized in that the supply unit (9) and / or the power amplifier (7) via transformers (9, 11, 13) to the Transmission line (3,3 ') are coupled. 4. Datenübertragungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stationen (5, 5', 5" ...) über Transformatoren (15, 15', 15" ...) an die Übertragungsleitung (3, 3') gekoppelt sind.4. Data transmission system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Stations (5, 5 ', 5 "...) via transformers (15, 15', 15" ...) to the transmission line (3, 3 ') are coupled. 5. Datenübertragungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennlinie (F i g. 4) der Stromlast (49) derart ist, daß bei Erreichen eines vorbestimmten Schwellenstromes (ls) die Spannung ansteigt, ohne daß eine Stromzunahme erfolgt, welche Spannung auf die Spannung des vom Gleichspannungswandler (23) erzeugten Taktimpulses einwirkt.5. Data transmission system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the characteristic curve (F i g. 4) of the current load (49) is such that when a predetermined threshold current (l s ) is reached, the voltage rises without an increase in current takes place, which voltage acts on the voltage of the clock pulse generated by the DC voltage converter (23). 6. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktimpulsgeber (23) über einen Spannungsstabilisator (21) gespeist wird und zwei von einem Oszillator (31) über die Basiselektrode gesteuerte Schalttransistoren (25,27) aufweist, die an die Primärwicklung (33) des Transformators (29) angeschlossen sind.6. Data transmission system according to claim 5, characterized in that the clock pulse generator (23) is fed via a voltage stabilizer (21) and two from an oscillator (31) via the Base electrode controlled switching transistors (25,27) which are connected to the primary winding (33) of the Transformer (29) are connected. 7. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromlast (49) einen Transistor (87) mit einem in Serie <>o geschalteten Meßwiderstand (89) aufweist, daß eine Bezugsspanniingsquelle (91) vorgesehen ist, sowie ein Schallkreis (93), um beim Ansteigen der Spannung am Meßwiderstand (89) über die Spannung an der Bezugsspannungsquelle (91) den M Transistor (87) in den Sättigungsbereich zu treiben (Fig. 5).In that the power load (49) 7. Data transmission system according to claim 5 or 6, characterized in that a transistor (87) having a series-connected <> o measuring resistor (89), that a Bezugsspanniingsquelle (91) is provided, and a sound circuit ( 93) in order to drive the M transistor (87) into the saturation range when the voltage at the measuring resistor (89) rises above the voltage at the reference voltage source (91) (FIG. 5). 8. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 58. Data transmission system according to claim 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromlast (49) als Stromweiche ausgebildet ist (F i g. 6).or 6, characterized in that the current load (49) is designed as a current switch (Fig. 6). 9. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromweiche (49) eine Stromquelle (95) aufweist, an die in Serie geschaltet eine Diode (97), ein Transistor (87) und ein Meßwiderstand (89) angeschlossen sind, und daß parallel zum Meßwiderstand (89) eine an die Basis des Transistors (87) angeschlossene Bezugsspannungsquelle (91) vorgesehen ist9. Data transmission system according to claim 8, characterized in that the current switch (49) a current source (95), connected in series to a diode (97), a transistor (87) and a Measuring resistor (89) are connected, and that parallel to measuring resistor (89) one to the base of the transistor (87) connected reference voltage source (91) is provided 10. Datenübertragungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Station (5,5', 5"...) einen Komparator (67) aufweist, der unabhängig von der Amplitude und Signalform des Taktgebersignals eine Rechteckspannung mit der Taktimpulsfrequenz aufbereitet.10. Data transmission system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the Station (5,5 ', 5 "...) has a comparator (67) which is independent of the amplitude and signal shape of the clock signal a square wave voltage is processed with the clock pulse frequency. 11. Datenübertragungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Station (5,5'...) einen an die Sekundärwicklung (55) des Kopplungstransformators (51) angeschlossenen Gleichrichter (57) und einen Kondensator (59) aufweist, der als Stromversorgung für die Station dient11. Data transmission system according to one of the Claims 1 to 9, characterized in that the station (5, 5 '...) is connected to the secondary winding (55) of the coupling transformer (51) connected rectifier (57) and a capacitor (59) has, which serves as a power supply for the station 12. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (59) mit einer Diode (61) in Serie geschaltet ist, daß parallel zum Kondensator (59) ein Spannungsteiler (69, 71) geschaltet ist, und daß ein Komparator (75) vorgesehen ist, der mit einem Eingang an den Gleichrichter (61) und mit dem anderen Eingang an die Mittelanzapfung (72) des Spannungsteilers (69, 71) angeschlossen ist, um das Vorliegen eines Taktsignals mit verminderter Amplitude (Steuersignal) festzustellen.12. Data transmission system according to claim 11, characterized in that the capacitor (59) is connected in series with a diode (61) that a voltage divider is parallel to the capacitor (59) (69, 71) is connected, and that a comparator (75) is provided which has an input to the Rectifier (61) and the other input to the center tap (72) of the voltage divider (69, 71) is connected to indicate the presence of a clock signal with reduced amplitude (control signal) ascertain. 13. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entladungswiderstand (76) am Gleichrichter (57) angeschlossen ist.13. Data transmission system according to claim 11 or 12, characterized in that a discharge resistor (76) is connected to the rectifier (57) is. 14. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 12 oder 13. dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang des Komparators (75) ein Demodulator (77) angeschlossen ist, der seinerseits an einem Serie-Parallel-Umwandler (79) angeschlossen ist, welcher die empfangenen Daten in paralleler Form einem Funktionsteil (80) zuführt.14. Data transmission system according to claim 12 or 13, characterized in that the output of the comparator (75), a demodulator (77) is connected, which in turn is connected to a series-parallel converter (79) is connected, which supplies the received data in parallel to a functional part (80). 15. Datenübertragungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Station eine Sende- oder eine Sende/Empfangs-Station ist, daß ein Transistor (85) an die Sekundärwicklung (55) des Transformators (51) angekoppelt ist und leitend gemacht werden kann, damit in der Übertragungsleitung (3,3') ein Strom fließt, welcher den gesamten Schwellenstrom übersteigt.15. Data transmission system according to one of claims 1 to 14, characterized in that the Station is a transmitting or a transmitting / receiving station that a transistor (85) is connected to the secondary winding (55) of the transformer (51) is coupled and can be made conductive so that in the Transmission line (3,3 ') a current flows which exceeds the total threshold current. 16. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (85) durch einen Modulator (83) steuerbar ist, der an einem vom Funktionsteil (80) steuerbaren Parallel-Serie-Umwandler(81 Jangeschlossen ist.16. Data transmission system according to claim 15, characterized in that the transistor (85) can be controlled by a modulator (83) which is connected to a parallel-to-series converter (81 J is connected.
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Publications (3)

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DE2614075A1 DE2614075A1 (en) 1977-09-01
DE2614075B2 DE2614075B2 (en) 1978-04-20
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4093946A (en) * 1976-03-01 1978-06-06 The Laitram Corporation Two-wire, multiple-transducer communications system
DE2755619C2 (en) * 1977-12-14 1979-09-27 Danfoss A/S, Nordborg (Daenemark) Transceiver switch
CA1128666A (en) * 1978-10-02 1982-07-27 Guy W. Gunzberg Point of manufacture data acquisition system
DE3063800D1 (en) * 1979-05-14 1983-07-28 Diantek Hb Data transmission arrangement
US4360912A (en) * 1979-11-23 1982-11-23 Sperry Corporation Distributed status reporting system
WO1981002962A1 (en) * 1980-04-10 1981-10-15 F Yong Electrical supervisory control and data acquisition system
EP0401873A3 (en) * 1982-05-14 1991-09-18 Communications Patents Limited A communications system
DE3412112A1 (en) * 1984-03-31 1985-10-10 ANT Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang BROADBAND COMMUNICATION SYSTEM
DE3420795C2 (en) * 1984-06-04 1991-05-08 Kurt 7505 Ettlingen Köhler Process for the transmission of digital and analog signals between a control center and several substations
DE3430337C2 (en) * 1984-08-17 1986-11-27 Nixdorf Computer Ag, 4790 Paderborn Device for the simultaneous supply of independent transmitters and receivers of a signal transmission system
DE3631477C3 (en) * 1986-09-16 1995-01-26 Siegfried Dipl Ing Schwarz Network for control, measurement and regulation technology for data and energy transmission
FR2612019B1 (en) * 1987-03-03 1995-04-21 Electricite De France BUS NETWORK AND BUS-RELATED MEASUREMENT OR CONTROL DEVICES
FR2615338B1 (en) * 1987-05-15 1993-03-12 Eca AMPLITUDE MODULATOR AND SIGNAL TRANSMISSION DEVICE HAVING APPLICATION
JP2637992B2 (en) * 1987-09-14 1997-08-06 黒田精工株式会社 Serial / parallel conversion type remote control system
EP0310877B1 (en) * 1987-09-30 1993-11-18 Siemens Aktiengesellschaft Method and circuit arrangement for collecting self-monitoring information in information transmission systems
JP2723232B2 (en) * 1987-09-30 1998-03-09 黒田精工株式会社 Serial transmission method of parallel sensor signals
JPH02200096A (en) * 1989-01-30 1990-08-08 Toshiba Lighting & Technol Corp Signal transmission system
NO303259B1 (en) * 1989-04-12 1998-06-15 Int Control Automation Finance Frequency shift modulation and demodulation for serial communication on a current loop
EP0554452A1 (en) * 1991-08-23 1993-08-11 Koyo Electronics Industries Co., Ltd. Method and system for transmitting/receiving data
DE4312623A1 (en) * 1993-04-19 1994-10-20 Schaeper Automation Gmbh Command, signaling and / or switching device
EP0716223B1 (en) * 1994-12-06 2000-04-12 Denso Corporation Electronic apparatus
HU221083B1 (en) 1997-03-17 2002-07-29 László Csányi Circuit arrangement for providing a unit recognizing system combined with energy supply
FR2863754B1 (en) * 2003-12-12 2007-06-29 Valeo Electronique Sys Liaison METHOD AND DEVICE FOR DETECTING AT LEAST TWO OPERATING MODES OF AN ELECTRICAL COMPONENT OF A MOTOR VEHICLE, METHOD FOR CONTROLLING THE ORGAN
DE102005015942A1 (en) 2005-04-07 2006-10-12 Abb Patent Gmbh Device for supplying power to measuring sensors and transmitting a synchronous clock signal to them
US10361838B2 (en) * 2017-07-27 2019-07-23 Texas Instruments Incorporated Two-wire communication interface system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3828313A (en) * 1971-09-22 1974-08-06 American Multiplex Syst Inc Method and apparatus for data transmission

Also Published As

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