DE2729617B2 - Einrichtung zur fortlaufenden Ermittlung eines über eine Meßperiode konstanter Dauer gemittelten Wertes eines Verbrauchs - Google Patents
Einrichtung zur fortlaufenden Ermittlung eines über eine Meßperiode konstanter Dauer gemittelten Wertes eines VerbrauchsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des vorliegenden Patentanspruches 1.
Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS 46 602 bekannt. Hierbei werden die Festmengenimpulse eines Impulsgeberzählers, von denen jeder einem
festen Wert des Verbrauchs an elektrischer Energie entspricht, dem Setzeingang eines Flip-Flops zugeführt,
dessen Ausgang mit dem Eingang eines Schieberegisters sowie mit dem Vorwärtszähleingang eines
Vorwärts-Rückwärts-Zählers verbunden ist Darüber hinaus ist ein Impulsgeber vorgesehen, dessen Taktimpulse am Rücksetzeingang des Flip-Flops sowie am
Takteingang des Schieberegisters anstehen. Die Taktimpul&e des Impulsgebers bestimmen die konstante
Kontaktperiode, wobei die Taktperiode so gewählt ist, daß sie kürzer ist als der minimale zeitliche Abstand
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Festnvengenim
pulsen. Der Ausgang des Schieberegisters ist mit dem
Rückwärtszähleingang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers verbunden. Das Schieberegister dient hierbei als
erster Speicher, in dessen Speicherzellen fortlaufend eingeschrieben wird, ob während einer Taktperiode ein
if Festmengenimpuls angekommen ist oder nicht Die
Zahl der Speicherzellen des Schieberegisters ist so gewählt, daß während einer Meßperiode der in der
ersten Speicherzelle eingeschriebene Wert des Schieberegisters das gesamte Schieberegister durchläuft Der
Vorwärts-Rückwärts-Zähler dient als zweiter Speicher, der ständig den Gesamtinhalt aller Speicherzellen des
Schieberegisters beinhaltet und damit die aktuelle Gesamtzahl während einer Zeitspanne von der Dauer
der Meßperiode eingegangenen Festmengenimpulse.
Bei Eingang eines Festmengenimpulses wird das Schieberegister gesetzt, wobei mit Eingang eines
Taktimpulses dieser Zustand in die erste Speicherzelle des Schieberegisters übernommen wird und das
Flip-Flop zurückgesetzt wird. Gleichzeitig wird der
Wert der letzten Speicherzelle des Schieberegisters
ausgelesen und tiem Rücksetzeingang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers zugeführt, so daß dessen Inhalt um
den Wert der letzten Speicherzelle vermindert wird. Gleichzeitig ist — sofern während dieser Taktperiode
das Flip-Flop durch Eingang eines Festmengenimpulses gesetzt wurde — über den Vorwärts-Zähleingang des
Vorwärts-Rückwärts-Zählers, dessen Inhalt um den Wert »1« erhöht worden. Der den Gesamtinhalt des
Schieberegisters repräsentierende Ausgangswert des
Vorwärts-Rückwärts-Zählers wird bei der bekannten
Einrichtung auf einer Anzeigeeinheit dargestellt
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so zu
vereinfachen, daß auf den Einsatz spezieller Funktions
elemente in Form eines Schieberegisters sowie eines
Vorwärts-Rückwärts-Zählers verzichtet werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches Ί
gelöst. Damit karji durch Einsatz eines Mikrocompu
ters, der noch weitere Funktionen, beispielsweise im
Rahmen eines Tarifgerätes, übernehmen kann, der Aufbau einer Einrichtung zur fortlaufenden Ermittlung
eines über eine Meßperiode konstanter Dauer gemittelten Wertes eines Verbrauchs ohne die Verwendung
spezieller elektronischer Funktionselemente ermöglicht
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von
In Fig.1 ist die erfindungsgemiße Einrichtung
anhand eines Blockdiagramms dargestellt. Hierbei ist mit dem Bezugszeichen ti ein Flip-Flop belegt, dessen
Setzeingang der aus Festmengenimpulsen bestehende
Impulszug eines Impulsgeberzählers zugeführt ist. Der
Ausgang des Flip-Flops 11 ist mit dem Eingang einer Eingabe-Ausgabe-Einheit 13, die Bestandteil des Mikrocomputers ist, verbunden. Der Rücksetzeingang des
Flip-Flops 11 ist ebenfalls an die Eingabe-Ausgabe-Einheit
13 angeschlossen, über die die Taktimpulse zur Vorgabe der Taktperiode ausgegeben werden. Die
Eingabe-Ausgabe-Einheit 13 ist ferner über einen Daten- und Adress-Bus 14 mit Zentralprozessor 15, dem
als erster Speicher dienenden Schreib-Lese-Speicher 17, sowie dem zweiten Speicher 18 verbunden, die ebenfalls
Bestandteil des Mikrocomputers sind. Darüber hinaus ist die Eingabe-Ausgabe-Einheit 13 über einen Datenbus
21 mit einer Anzeigeeinheit 19 für den Inhalt des zweiten Speichers 18 verbunden.
Ähnlich wie bei der bekannten Einrichtung wird — hier durch den Zentralprozessor 15 (CPU) — in
konstanter) Zeitabständen eine Speicherzelle des als erster Speicher 17 dienenden Schreib-Lese-Speichers is
(RAM) nach der anderen angesteuert, und zwar von Adresse 0 bis m. Der erste Speicher 17 ist als RAM, d. h.
als Schreib-Lese-Speicher, bei dem jede Speicherzelle adressierbar ist, ausgeführt, so daß jeweils der Inhalt der
Speicherzelle erhöht bzw. beibehalten, gelöscht oder gelesen werden kann, deren zugehörige Adresse an den
Adresseneingängen dieses Bausteines anlieg'· Jedesmal, wenn in einer Taktperiode des ersten Zyklus oder
Durchlaufs der Speicherzellen des ersten Speichers 17 nach Einschalten der Einrichtung ein Festmengenimpuls
ankommt, wird in die adressierte Speicherzelle des Schreib-Lese-Speichers 17 eine »1« eingeschrieben und
gleichzeitig der Wert des zweiten Speichers 18 für das Augenblicksmaximum um »1« erhöht Nach der
Speicherzelle m beginnt die Adressierung wieder bei Speicherzelle 0. Nachdem im ersten Zyklus und
Durchlauf bereits einige Speicherzellen mit »1« belegt wurden, muß jetzt bei jeder adressierten Speicherzelle
überprüft werden, ob sie mit »1« besetzt ist. Wenn eine Speicherzelle mit einer »1« besetzt ist, wird der Wert
des zweiten Speichers 18 für das Augenblicksmaximum um »1« vermindert Danach wird erst ein ankommender
Festmengenimpuls in die adressierte Speicherzelle und den zweiten Speicher 18 eingespeichert und anschließend
die Adresse weitergeschaltet Der Inhalt des zweiten Speichers 18 für das Augenblicksmaximum
entspricht deshalb genau der Gesamtzahl der momentan im Schreib-Lese-Speicher 17 gespeicherten Bits.
Da in herkömmlichen Mikrocomputern die Schreib-Lese-Speicher 17 nicht m χ 1 Bit organisiert sind,
sondern entweder m χ π Bit, wobei π beispielsweise die
Werte 4 oder 8 annehmen kann, muß man bei dem oben beschriebenen Verfahren entweder einen großen Teil
des Schreib-Lese-Speichers 17 unbenutzt lassen oder mit Maskenbefehlen arbeiten. Eine gute Ausnutzung so
und schnelle Verarbeitung erhält man gemäß einem weiteren Ausführungsbetepiels der Erfindung dadurch,
daß die ankommenden Festmengenimpulse zu n-Bit-codienen Gruppen zusammengefaßt sind und daß das
durch die Taktperiode vorgegebene Ansteuerintervali für den Schreib-Lese-Speicher 17 auf das (2«-l)fache
vergrößert ist. Die Tatsache, daß mehrere ankommende Festmengenimpulse zu Gruppen zusammengefaßt sind,
hat einen erheblich verringerten Speicherbedarf zur Folge. Eine Schreib-Lese-Speicher-Organisation von
m χ 4 Bit bedeutet, daß eine Zelle 4 Bit beinhaltet Bei
einer Schreib-Lese-Speicher-Organisation m χ 4 Bit kann in jeder Zelle damit praktisch eine Maximalzahl
von 15 Festmengenimpulsen binär gespeichert werden. Aus diesem Grunde kann die Taktperiode um den
Faktor 15 vergrößert werden.
In Fig.2 ist dies anhand eines Zahlenbeispiels dargestellt, wobei in Zeile 1 die Adressen der
Speicherzellen des ersten Speichers 17 mit den Nummern 74 bis 79 angegeben sind. Darunter ist der
Inhalt dieser Speicherzellen angegeben und weiter darunter ist die Anzahl der während jeweils einer
Taktperiode ankommenden Festme^genimpulse angegeben. In der letzten Zeile ist der Inhalt des zweiten
Speichers 18 für das Augenblicksmaximum angegeben. So sind beispielsweise in der Speicherzelle des ersten
Speichers 17 n:it der Adresse 74 12 Festmengenfcpulse
eingespeichert Der Inhalt des als Momentanwertspeicher dienenden zweiten Speichers 18 muß also um 12
Impulse vermindert werden. Gleichzeitig sind 3 Impulse während der gegenwärtigen Taktperiode neu eingetroffen,
die nunmehr in der Speicherzelle 74 enthalten sind und die zum Inhalt des zweiten Speichers 18
hinzuaddiert werden müssen, so daß dessen Inhalt nunmehr 123 minus 12 plus 3 = 114 beträgt
Das bedeutet, daß 123 Festmengenimpulse in den Momentanwertspeicher 18 eingespeichert waren. 12
Impulse waren in der Speicherzelle mit der Adresse 74 des ersten Speichers 17 eingespeichert, die abgezogen
werden müssen. Hinzu kommen 3 neueingetroffene Festmengenimpulse, so daß der Stand des zweiten
Speichers 18 iür das Augenblicksmaximum nun 114 beträgt Anschließend wird auf die Speicherzelle 75
geschaltet, in der sich 9 Impulse befinden. Diese
Festmengenimpulse müssen abgezogen werden von dem Wert 114 und gleichzeitig 5 während der Dauer
dieser Taktperiode neu ankommende Impulse hinzugezählt werden. Dies ergibt am Ende dieser Taktperiode
einen neuen Inhalt des zweiten Speichers 18 von 110 Impulsen. Bei der Adresse 76 beträgt der Inhalt der
zugehörigen Speicherzelle 8, während die Anzahl der neuankommenden Impulse ebenfalls 8 beträgt Am
Inhalt des zweiten Speichers 18 für das Augenblicksmaximum ändert sich daher nichts. Sein Inhalt beträgt wie
zuvor 110 Festmengenimpulse.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Finrichtung zur fortlaufenden Ermittlung eines über eine Meßperiode konstanter Dauer gemittelten
Wertes eines Verbrauchs, beispielsweise für ein Tarifgerät, mit einem Eingang, an dem Festmengenimpulse eines Impulsgeberzählers anstehen, von
denen jeder einem festen Wert des Verbrauchs entspricht, mit einem ersten Speicher, in dessen
bezüglich ihrer Zahl an die Meßperiode angepaßte Speicherzellen fortlaufend für jeweils eine konstante
Taktperiode Festmengenimpulse eingeschrieben werden und mit einem zweiten Speicher, dessen
Wert dem momentanen Gesamtinhalt aller Speicherzellen des ersten Speichers entspricht,
dadurch gekennzeichnet, daß als erster Speicher (17) ein Schreib-Lese-Speicher (RAM)
eines Mikrocomputers (13,15,17,18) verwendet ist,
dessen 7*ntralprozessor (15) (CPLf) die einzelnen
Speicherzellen zyklisch in jeweils einer Taktperiode ansteuert, wobei der Wert des zweiten Speichers
(18) um den im vorangehenden Zyklus eingespeicherten Inhalt der angesteuerten Speicherzelle
erniedrigt wird und die Zahl der während der laufenden Taktperiode eingehenden Festmengenimpulse einerseits in die angesteuerte Speicherzelle des
ersten Speichers (17) — unter Löschung des bisherigen Inhalts — eingeschrieben und andererseits zum Wert des anderen Speichers (18)
hinzugefügt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eingang ein im Rythmus der
aufeinanderfolgenden Taktperioden getaktetes Flip-Flop (11) nachgeschaltet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktperiode kürzer ist als
der minimale zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Festmengenimpulsen und daß
jede Speicherzelle mindestens zur Aufnahme der Werte »0« und »1« ausgelegt ist
4. Einrichtung nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Flip-Flop (11) bistabil
ausgeführt ist, daß sein Setzeingang mit den Festmengenimpulsen beaufschlagt ist und daß sein
Rücksetzeingang mit den die Taktperiode bestimmenden Impulsen beaufschlagt ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Speicherzelle zur Aufnahme eines
mindestens n-bit-codierten Wortes ausgelegt ist, daß
die Taktperiode auf das (2n- l)fache des minimalen Zeitabstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Festmengenimpulsen festgelegt ist und daß die Zahl der während einer Taktperiode eingehenden Festmengenimpulse als n-bit-codiertes Wort dargestellt
ist
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