-
Steckbares Bausteinsystem für Steuer- bzw. Regel-
-
einrichtungen Die Erfindung bezieht sich auf ein steckbares Bausteinsystem
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Art. Ein derartiges Bausteinsystem
ist bekannt (DT-Zeitschrift "BBC-Nachrichten", 1976, Heft 4, Seiten 161 bis 166).
-
Zur Koppelpunktansteuerung von Kreuzschienenverteilern in Ton- und
Fernsehstudios besteht der Wunsch nach einem universellen und kompatiblen Bausteinsystem,
welches einer Reihe von Anforderungen, wie niedrige Kosten, einfache Wartung, geringer
Platzbedarf, problemlose Programmierung durch Tasteneingabe, kostengünstige Einheitsverkabelung,
einfache Lagerhaltung von Einheitsbaugruppen und Einsparung von Planungsaktivitäten,
genügt. Bekannte Bausteinsysteme, beispielsweise für Prozessteuerungen (DT-ZeitschriSt
"BBC-Nachrichten", 1976, Heft 4, Seiten 161 bis i66), erfüllen die vorstehenden
Anforderungen nur zum Teil, da sie zur Programmierung einen Programmspeicher benötigen.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Bausteinsystem der eingangs
erwähnten Art zu schaffen, welches einen einfachen Programmablauf mittels Tastenwahl
ermöglicht.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs
1 angegebenen Merkmale gelöst.
-
Vorteilhafte *t.usgestaltungen und Weiterbildungen des Bausteinsystems
nach Anspruch 1 sind in den Ansprüchen 2 bis 5 gekennzeichnet.
-
Mit dem erfindungsgemäßen Bausteinsystem lassen sich durch einfachen
Tastendruck beispielsweise die Koppelpunkte von Kreuzschienenverteilern ansteuern,
wobei die Steuerfunktion durch einen der betreffenden Drucktaste zugeordneten Modul
bestimmt wird. Dabei stellt die gemaß Anspruch 5 vorgesehene Tastenkontrolleuchte
eine echte Rückmeldung des Schaltzustandes des betreffenden Koppelpunktes (Fig.
3) oder des Steuerbefehls für den Koppelpunkt (Fign. 2b und 2c) dar. Die aus einem
Drucktastenschalter und einem zugeordneten Modul bestehenden Einheiten, im folgenden
Eingabestelle" genannt, des erfindungsgemäßen Bausteinsystems können konstruktiv
zu Baugruppen zusammengefaßt in
einem Bediengerät untergebracht
werden, das gemäß den Merkmalen des Anspruchs 4 ausgebildet ist. Eine logische Verknüpfung
von Eingabestellen aus ver schiedenen Bediengeräten zu Gruppen läBt sich durch ein
gesondertes Zentralgerät gemäß Anspruch 2 oder durch einen in einem der Bediengeräte
untergebrachten Zentralmodul erreloheng der bei das mit den einzelnen Bediengeräten
über zweiadrige Leitungen verbunden ist.
-
Anstelle einer Aktivierung der Moduln durch einen zugeordneten Drucktastenschalter
kann selbstverständlich auch ein von einem Sprungimpulsgenerator erzeugter Spannungssprung
oder Wiederstandssprung verwendet werden.
-
Die Erfindung wird mit ihren weiteren Einzelheiten und Vorteilen anhand
der Zeichnungen näher erläutert.
-
Es zeigt: Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer aus dem erfindungsgemäßen
Bausteinsystem aufgebauten, ein Bediengerät sowie ein Zentralgerät enthaltenden
Steuereinrichtung für relaisbestückte Koppelpunkte eines Kreuzschienenverteilers;
Fig
2a bis 2c ein schematisches Schaltbild einer aus dem erfindungsgemäßen Bausteinsystem
aufgebauten Steuereinrichtung für einen Kreuzschienenverteiler eines Tonstudios
mit mehreren 3ediengeräten und einem Zentralgerät; Fig 3 ein schematisches Schaltbild
ähnlich wie in Fig. 1, jedoch Su- einen Kreuzschienenverteiler, dessen Koppelpunkte
mit bistabilen Relais bestückt sind; Fig. 4 einen Schnitt längs der Hauptebene eines
nach dem erfindungsgemäß en Bausteinsystem aufgebauten Bediengerätes, und Fig. 5
eine Vorderansicht des Bediengerätes nach Fig. 4.
-
Das in Fig. 1 veranschaulichte Ausführungsbeispiel für einen Anwendungsfall
des erfindungsgemäßen Bausteinsystems umfaßt ein Bediengerät 20, das aus insgesamt
sieben, durch jeweils einen Block veranschaulichte Eingabestellen 21 bis 27 besteht.
Jede dieser Eingabestellen wird durch einen als Taste" bezeichneten Drucktastenschalter,
(allgemeiner ein Sprungimpuls generator) und einen als "Sandwich" bezeichneten-Modul
gebildet, welch letzterer in bevorzugter Weise aus einer steckbaren, gedruckten
Schaltung besteht.
-
Jede Eingabestelle (bzw. -n) 21 bis 27 des Bediengerätes 20 nach Fig.
1 führt zu einem Relais einer Relaiskarte 30, wobei die einzelnen Relais 31 bis
37 beispielsweise die Koppelpunktschalter eines nicht näher veranschaulichten Kreuzschienenverteilers
darstellen. Jede Eingabe stelle 21 bis 27 des Bediengerätes 20 ist ferner mit einem
Zentralgerät 40 verbunden, dessen spezielle elektrische Funktion durch einen als
Zentralmodul bezeichneten Modul bestimmt wird, welcher über eine zweiadrige Leitung
41 mit jedem Modul der Einheiten 21 bis 27 verbunden ist.
-
Mit Hilfe des Zentralgerätes 40 können somit die einzelnen Moduln
bzw. Sandwiches" des Bediengerätes 20 miteinander verknüpft werden. Schließlich
sind die einzelnen Eingabe stellen 21 bis 27 des Bediengerätes 20 über eine gemeinsame
Sammelleitung 29 mit einem Synchrontaster 50 verbunden, mit Hilfe dessen eine Zweihandbedienung
möglich ist, d.h., daß ein Niederdrücken einer der Drucktasten des Bediengerätes
20 nur dann wirksam wird, wenn gleichzeitig der Synchrontaster 50 mit der anderen
Hand ebenfalls niedergedrückt wird, wobei anstatt des Synchrontasters 50 auch eine
zeit- oder takt synchrone Sprungfunktion verwendet werden kann.
-
Die Anstauerung eines bestimmten Relais 31 bis 37 der Relaiskarte
30, d.h., eines bestimmten Koppelpunktes im Falle eines Kreuzschienenverteilers,
erfolgt dadurch, daß die Drucktaste der dem betreffenden Relais 31 bis 37 zugeordneten
Eingabestellen 21 bis 27 des Bediengerätes 20 niedergedrückt wird.
-
Vorzugsweise besteht jede Drucktaste aus lichtdurchläßigem Material
und umschließt ein Leuchtelement, wodurch eine Rückmeldung des Schaltzustandes zugeordneten
Koppelpunktes auf einfache Weise ermöglicht ist. Die Betriebsart der durch das Niederdrükken
einer Taste erfolgenden Relais bzw. Koppelpunktansteuerung wird durch die Steuer-
bzw. Regelfunktion des Moduls bestimmt, welches der betreffenden niedergedrückten
Drucktaste zugeordnet ist. Um einen Eindruck für die zahlreichen Möglichkeiten der
verschiedenen Regel- bzw. Steuerungsfunktionen der Moduln des Bedienungsgerätes
20 zu geben, sind nachstehend einige Betriebsarten aufgeführt, ohne daß diese Aufzählung
abschließend ist oder den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einschränkt :
(a) Tippbetrieb ohne Doppelbelegungssperre: Bei dieser Betriebsart wird das zugeordnete
Koppelpunktrelais nur solange aktiviert, wie
die zugehörige Drucktaste
niedergedrückt wird.
-
Es besteht die öglichkeit beliebig viele Koppelpunkte durch Niederdrücken
entsprechend vieler Drucktasten gleichzeitig zu aktivieren.
-
Bei dieser Betriebsart sind nur monostabile Koppelpunktrelais ansteuerbar.
-
(b) Tippbetrieb mit Doppelbelegungssperre : Auch bei dieser Betriebsart
wird das zugeordnete Koppelpunktrelais nur solange aktiviert, wie die zugehörige
Drucktaste niedergedrückt wird.
-
Im Unterschied zu der Betriebsart (a) besteht jedoch keine Möglichkeit,
mehrere Koppelpunkte gleichzeitig zu aktivieren Beim gleichzeitigen Niederdrücken
mehrerer Drucktasten ist kein Koppelpunkt aktiviert. Auch diese Betriebsart ist
nur für monostabile Koppelpunktrelais ausgelegt.
-
(c) Speicherbetrieb mit gegenseitiger Auslösung und Doppelbelegungssperre
(monostabil) : Bei dieser Betriebsart können beliebig viele Drucktasten bei gegenseitiger
Auslösung in einer Gruppe zusammenwirken und die zugeordneten Koppelpunktrelais
ansteuern. Bei gleichzeitigem
Niederdrücken zweier Drucktasten
einer Gruppe ist kein Koppelpunkt aktiviert. Auch bei dieser Betriebsart können
nur monostabile Koppelpunktrelais angesteuert werden.
-
(d) Speicherbetrieb mit gegenseitiger Auslösung und Doppelbelegungssperre
(bistabil) : Diese Betriebsart entspricht der Betriebsart (c), wobei jedoch ausschließlich
die Ansteuerung von bistabilen Koppelpurelais (Fig. 3) möglich ist.
-
(e) Speicherbetrieb mit gegenseitiger Auslösung und Doppelbelegungssperre
mit Einschaltpriorität : Auch diese Betriebsart entspricht im wesentlichen der Betriebsart
(c)5 jedoch wird beim Einschalten einer Versorgungsspannung der zugeordnete Koppelpunkt
automatisch zwangsgesetzt. Diese Betriebsart ist nur zur Ansteuerung von monostabilen
Koppelpunktrelais geeignet und ergänzt Bediengeräte, die ansonsten ausschließlich
mit Moduln der Betriebsart (c) bestückt sind.
-
(f) Ein-Aus-Betrieb mit wahlweise zusätzlicher gegenseitiger Auslösung
und Doppelbelegungssperre
(Monostabil) : Durch Niederdrücken der-
zugeordneten Drucktaste wird ein Yoppelpunkt aktiviert. Diese Aktivierung wird bis
zum nochmaligen Niederdrücken der gleichen Drucktaste aufrecht gehalten bzw gespeichert,
wodurch Ein-Aus-Betrieb bzw. eine Vielfachbelegung ermöglicht ist. Diese Betriebsart
wird noch ohne Zuhilfenahme des Zentralgerätes realisiert. In Verbindung mit einem
Zentralgerät bzw. einem (in einem Bediengerät eingebauten) Zentralmodul kann die
Funktion eines mit der Betriebsart (f) ausgestatteten Moduls noch erweitert werden.
Die Aktivität einer Drucktaste kann entweder durch nochmaliges Niederdrücken der
aktivierten Drucktaste oder durch Niederdrücken einer anderen Drucktaste des gleichen
Bediengerätes aufgehoben werden, wobei die niedergedrückte Drucktaste die Aktivität
übernimmt. Diese Betriebsart ähnelt der Betriebsart (c), nur daß eine Aktivität
durch nochmaliges Niederdrücken der bereits aktivierten Drucktaste aufgehoben werden
kann. Auch diese Betriebsart dient nur zur Ansteuerung von monostabilen Relais.
-
(g) Sin-Aus-Betrieb mit wahlweise zusätzlicher gegenseitiger Auslösung
und Doppelbelegungssperre (bistabil): Diese Betriebsart entspricht der Betriebsart
(f), nur ist hier ausschließlich die Ansteuerung bistabiler Relais möglich (Fig.
3).
-
Die Betriebsarten (a) und unter Umständen (f) und (g) können mit dem
Bediengerät 20 ohne Zuhilfenahme des Zentralgerätes 40 realisiert werden. Bei allen
anderen Betriebsarten, nämlich denen mit Doppelbelegungssperre, ist ein Zentralgerät
40 oder ein Zentralmodul 28 (Fig. 3) erforderlich, welches in ein beliebiges Bediengerät
20 anstelle eines anderen Moduls eingesteckt wird. Die an dieser Stelle vorhandene
Drucktaste wird dann zu einer sogenannten Null-Taste. Jedes Bediengerät 20 kann
mit einem Zentralmodul 28 an einem keiner Taste zugeordneten Platz bestückt werden.
-
Wie aus dem vorstehenden ersichtlich ist, kann eine Änderung der Steuer-
bzw. Regelfunktion des Bediengerätes 20 auf einfache Weise dadurch erzielt werden,
daß ein oder mehrere, im eftremsten Falle sämtliche Moduln ausgewechselt werden.
Dieses Auswechseln erfolgt rasch und unkompliziert, da sowohl die elektrische
Verbindung
jedes Moduls zu der zugehörigen flrucktaste als auch zu dem Zentralgerät 40 und
der Relaiskarte 30 steckbar, beispielsweise mittels Steckerleiste und Steckersockel,
ausgebildet ist. Da derartige Steckerverbindungen zum Stand der Technik gehören,
ist eine nähere Erläuterung entbehrlich.
-
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausfürrungsfall besitzen die in den
einzelnen Eingabestellen 21 bis 27 des Bediengerätes 20 vorgesehenen Moduln - von
oben nach unten gesehen - die im einzelnen gekennzeichneten Betriebsarten (e), (c),
(c), (c), (c), (c) und (c).
-
Ein Zentralgerät 40 ist insbesondere dann erforderlich, wenn mehrere,
zu Funktionsgruppen zusammengefaßte Eingabestellen logisch miteinander verknüpft
werden sollen.
-
Dieser Fall ist anhand der Fig. 2a bis 2c für zwei Bedienungsgeräte
20I und 20II veranschaulicht, wobei die Gesamtschaltung am besten dann ersichtlich
ist, wenn in der Reihenfolge 2a, 2b, 2c die Fign. 2a bis 2c nebeneinander gelegt
werden. Man erkennt dann ohne weiteres, daß das Zentralgerät 40 drei zweiadrige,
paarig abgeschirmte Leitungen 41a, 41b, 41c besitzt, die zu Jedes der Bediengeräte
20i und 20II führen.
-
Jede der zweiadrigen Leitungen L1a, 41b, 41c ist mit einem der Zentralmoduln
41, 42, 43 verbunden. Hierdurch können entsprechend drei voneinander unabhängige
Gruppen von Eingabestellen aus den einzelnen Bediengeräten 20I, 201i dadurch realisiert
werden, daß die mit "L" gekennzeichneten Eingabe stellen der Bediengeräte 20i und
2011 mit dem Zentralmodul 42, die mit "R" gekennzeichneten Eingabestellen der Bediengeräte
20I und 20II mit dem Zentralmodul 41 und die mit "M" gekennzeichneten Eingabestellen
der Bediengeräte 20I und 2011 mit dem Zentralmodul 43 verbunden sind.
-
In dem Zentralgerät 40 gemäß Fig. 2a ist ferner ein sogenanntes Programmiermodul
44 vorhanden, mit welchem sich Funktionsübergriffe zwischen den einzelnen der vorstehend
erläuterten Gruppen realisieren lassen. Das in dem Zentralgerät 40 ferner vorgesehene
Versorgungsmodul 45 dient zur Stabilisierung der Betriebsspannung von beispielsweise
+24 Volt, die für samtliche Teile 20, 30, 40 der dargestellten Anordnung gleich
ist.
-
Der in den Fign. 2a bis 2c veranschaulichte Anwendungsfall ist dafür
gedacht, daß ein Tonstudio sowohl für Stereobetrieb als auch für Monobetrieb verwendbar
ist.
-
Die in den einzelnen Eingabe stellen der Bediengeräte und und 20II
bzw. den Zentralmoduln 41, 42 und 43 des Zentralgerätes 40 verwendeten Buchstabensymbole
besitzen die folgende Bedeutung: L = Stereopunkt links R = Stereopunkt rechts M
= Monopunkt.
-
Beispielsweise sollen die Eingabestellen L die Signalquelle für den
linken Lautsprecher, die Eingabestellen R die Signalquelle für den rechten Lautsprecher
und die Eingabe stellen M die Signalquelle für einen dritten Lautsprecher auswählen.
Bei Monobetrieb sind alle Eingabestellen der Gruppen, R und M so gegeneinander verriegelt,
daß nur eine der Eingabestellen R, L oder M aktiviert werden kann. Bei Stereobetrieb
sind alle Eingabestellen der Gruppen L und R gegen sämtliche Eingabestellen der
Gruppe M verriegelt. Innerhalb der Gruppen sind alle Eingabe stellen gegeneinander
verriegelt. Jeweils eine der ausgewählten Eingabestellen der Gruppe L und der Gruppe
R sind gleichzeitig, einzeln oder nacheinander aktivierbar. Das Stereo- oder Mono-Verhalten
wird durch eine entsprechende Umschaltung im Programmiermodul 44 erreicht.
-
Die Zentralmoduln 41, 42, 43 besitzen jeweils einen an die Außenseite
des Zentralgerätes 40 führenden Ausgang 46, 47 bzw. 48, wobei der elektrische Zustand
Jedes dieser Ausgänge 46, 47, 48 darüber Auskunft gibt, ob in der dem betreffenden
Zentralmodul 41, 42, 43 zugeordneten Gruppe ein Koppelpunkt aktiviert ist.
-
Des weiteren können mit den Ausgängen 46, 47, 48 bei eventuellen Iiischbetrieb
von Stereo- und Monogruppen entsprechende Dämpfungsglieder zu- und abgeschaltet
werden.
-
Fig. 3 zeigt ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie Fig. 1, jedoch
für eine Relaiskarte 30, deren Koppelpunktrelais 31 bis 37 bistabil sind, d.h.,
eine "Sett'- und eine "Reset"-Wicklung aufweisen, welche eingangsseitig mit einer
der Eingabe stellen 21 bis 27 des Bediengerätes 20 und ausgangsseitig mit der Versorgungsspannungsleitung
+24 Volt verbunden sind.
-
Jedes bistabile Koppelpunktrelais 31 bis 37 besitzt u.a. einen Schaltkontakt
31a bis 37a, der zwischen Masse (O Volt) und einem Rückmeldungseingang der zugeordneten
Eingabesiellen 21 bis 27 liegt. Jeder der Schaltkontakte 31a bis 37a wird bei Aktivierung
des zugeordneten Relais 31 bis 37 geschlossen und löst
ein \ufleuchten
des in der Drucktaste der betreffenden Eingabestellen 21 bis 27 angeordneten Leuchtelementes
aus. In weiterer Abweichung zu Fig. 1 besitzt das Bediengerät 20 gemaß Fig 3 eine
achte Eingabestelle 28, die aus der vorstehend bereits ervjahnten "Null-Taste" und
einem Zentralmodul besteht, welches ein gesondertes Zentralgerät ersetzt. Dieser
Zentralmodul innerhalb der Eingabe stelle 28 ist über die zweiadrige Leitung 41
mit jeder der Eingabestellen 21 bis 27 des dargestellten Bediengerätes 20 bzw. weiterer,
nicht dargestellter Bediengeräte (in Fig. 3 durch den Hinweis "zum Bediengerät II"
angedeutet) verbunden.
-
Der konstruktive Aufbau eines aus acht Drucktasten und entsprechend
vielen Moduln bestehenden Bediengerätes 20 ist anhand der Fign. 4 und 5 veranschaulicht.
-
Wie hieraus hervorgeht, sind in einer Frontplatte 10 des Bediengerätes
20 die einzelnen Drucktastenschalter 11 paarweise übereinander so befestigt, daß
ihre Drucktasten 12 aus der Frontplatte 10 hervorragen. Die Drucktasten 12 sind
aus durchsichtigem Material. ausgebildet und umgeben ein nicht dargestelltes Leuchtelement,
beispielsweise eine Glühlampe oder eine Leuchtdiode, welche bei Niederdrücken der
betreffenden Drucktaste 12 aufleuchtet, sofern das damit verbundene
Koppelpunktrelais
durchschaltet. In dem Raum hinter den Drucktasten 11 können insgesamt neun Moduln
in Form von gedruckten Schaltungen bzw. "Platinen" so angeordnet werden, daß sie
entsprechend der Lage der einzelnen Drucktastenschalter 11 paarweise übereinander
angeordnet sind. Der neunte Platz dient bei Bedarf zur Aufnahme eines Zentralmoduls.
Zur Halterung der Moduln ist zwischen den Seitenwänden 13 und 14 ein vorderer Platinenhalter
15 sowie ein hinterer Platinenhalter 16 vorgesehen. An der Rückseite wird das Bediengerät
20 mittels einer anschraubbaren Rückwand 17 abgeschlossen.
-
L e e r s e i t e