DE2760102C1 - Halteschaltung fuer ein dynamisches Sicherheitssystem - Google Patents

Description

Die !!rfindung betrifft eine Halteschaltung für ein dy- b5 und Γ sind so geschaltet, daß die Transistoren TS \,TS2 mimisches Sicherheitssystem gemäß dem Oberbegriff milgekoppclt sind. Kondensatoren Ci und Cl unterdes Anspruchs 1. Eine derartige Halteschaltung, die bei- drücken kurze Slörimpulsc. Über Leitungen 173 und spielsweise den Ausfall eines einzigen Impulses einer 176 werden abwechselnd negative Impulse zugeführt.

deren Ausgangspotential die positive Betriebsspannung ist und deren Spitze etwa Nullpotential ist. Ein Impuls auf der Leitung 176 erzeugt an der Basis-Emitterstrecke des Transistors TS i eine negative Spannung, so daß dieser gesperrt bleibt. Dagegen wird der Transistor TS2 von der in der Wicklung /"induzierten Spannung durchgesteuert, die Mitkopplung setzt ein, und der Kern 170 wird in den einen Sätligungsxustand magnetisiert Vom Kollektor des Transistors TS 2 kann ein Ausgangsimpuls abgenommen werden, der auf eine Leitung 174 gegeben wird. Der folgende Impuls auf der Leitung 173 bewirkt in entsprechender Weise eine Durchsteuerung des Transistors 751, so daß der Kern zurückmagnetisiert wird. Dabei tritt kein Ausgangsimpuls auf der Leitung 174 auf, dieser könnte jedoch vom Kollektor des Transistors 751 abgenommen werden.

In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 gelangt eine Folge von ersten Eingangsimpulsen SA 9 Ober die Leitung 173 auf die Eingangswicklung α des Kernes 170. Für den Fall, daß die Eingangsimpulsfohje A4 9 Lücken aufweist, ist der Wicklung b des Kernes 170 eine Impulsfolge TALS zugeführt, die die Lücken ausfüllt. In F i g. 2s ist dies veranschaulicht; in dem Zeitpunkt, in dem im Signal SA 9 ein mit gestrichelten Linien angedeuteter Impuls fehlt, tritt im Signal TALS ein Impuls auf. Phasenverschoben zu den Impulsen 54 9 und TALS sind der Eingangswicklung c/dcs Kernes 170 über die Leitung 176 Impulse SE 5 zugeführt, die den Kern in den einen Remanenzzustand setzen, so daß von einer Ausgangswicklung f Impulse SE4 über die Leitung 174 zur Eingangswicklung cdes Kernes 171 eines zweiten Magnetkernbausteins übertragen werden. Die Impulse SE4 bilden eine ununterbrochene Impulsreihe, solange die Eingangsimpulsfolge SA 9 vorhanden ist. Der mit den Impulsen SE 4 gesetzte Kern 171 wird mit ersten Taktimpulsen TA rückgesetzt, so daß an seiner Ausgangswicklung c ein Ausgangssignal SA 10 erscheint, das über eine Leitung 175 einerseits zum Ausgang der Halteschaltung und andererseits auf die Eingangswicklung a des Kerns 172 eines dritten Magnetkernbausteins übertragen wird und diesen in den einen gesättigten Remanenzzustund setzt. Zu den Impulsen SA 10 phasenvcrschobcne zweite Taktimpulse TE setzen den Kern 172 zurück. Das dadurch an der Ausgangswicklung f entstehende Ausgangssignal SE5 wird über die Leitung 176 zur Eingangswicklung d des Kernes 170 übertragen und setzt diesen — wie schon beschrieben — in den einen Remanenzzustand, da zwischenzeitlich der nächste Impuls SA 9 der ersten Eingangsimpulsfolge den Kern 170 rückgesetzt hat. Der beschriebene Vorgang wiederholt sich so lange, wie die Signale SA 9 und 7X/.Seine ununterbrochene Impulsfolge bilden.

Fällt z. B. im Zeitpunkt 11 (vgl. F i g. 2a) ein Eingangsimpuls SA 9 aus, so bleibt der Kern 170 in dem mit dem letzten Impuls SE5 eingestellten Remanenzzustand, so daß der folgende Impuls SE5 kein Ummagnetisieren des Kerns 170 bewirkt und kein Ausgangsimpuls SE 4 abgegeben wird. Dadurch verschwinden auch die Ausgangsimpulse SA 10, und auch der Kern 172 wird nicht mehr ummagnctisiert, so daß schließlich auch die Impulsreihe Sf 5 unterbrochen ist. Der folgende Impuls TALS magnetisiert zwar den Kern 170 um, ein Ausgangsimpuls entsteht aber nicht, so daß auch kein Impuls SA 10 abgegeben wird. F.ntsprcchcncl ergibt auch das Wiederauftreten von ersten Bingangsimpulsen SA 9 im Zeitpunkt /2 (vgl. Fig. 2b) keine Ausgangsimpulsc SA 10. Wird aber die Taste 178 geschlossen, so gelangt mindestens ein erster Taktimpuls TA über die Leitungen 181, die Taste 178, die Leitung 181', als Signal SA 11 auf die Eingangswicklung b des Kernes 172 und bringt diesen in den einen gesättigten Remanenzzustand, so daß der folgende zweite Taktimpuls TE den Kern zurückmagnetisieren kann und an der Ausgangswicklung f ein Impuls SE5 auftritt. Dieser magnetisiert den Kern 170 um, es entsteht wieder ein Signal SE4 und mit dem folgenden ersten Taktimpuls TA ein Ausgangssignal SA 10. Der ursprüngliche Zustand, der vor dem Zeitpunkt f 1 (Fi g. 2a) herrschte, ist wieder hergestellt Mit der Schaltung nach Fig.¹. kann somit der Ausfall eines einzigen Impulses in der Eingangsimpulsfolge SA 9 und das Auftreten eines einzigen Impulses SA 11 festgestellt werden. Nach Ausfall des Eingangssignals SA 9 verschwindet auch das Ausgangssignal SA 10. Tritt das Eingangssignal wieder auf, wird, wenn die Taste 178 nicht betätigt ist, keine Impulsfolge abgegeben. Anstelle der Taste 178 kann auch ein Baustein mit einem Magnetkern 177 eingesetzt sein, dessen Eingangswicklunge Impulse von einem Grenzwertmelder 179 und dessen Eingangswicklung a die ersten Taktimpulse TA zugeführt sind. Das Ausgangssignal SA 10 gibt dann an, weichen Binärzustand das Signal SA 9 auf der Leitung 173 hatte, als die Impulsfolge GEaussetzte.

Die der Halteschaltung nach F i g. 1 zugeführten Impulse TALS, TE, TA sowie die Impulse, aus denen die Eingangssignale SA 9, GE abgeleitet werden, können mit einer Taktgeberanordnung erzeugt werden, deren Prinzipschaltbild in F i g. 4 dargestellt ist. Sie besteht im

jo wesentlichen aus drei Hauptkomponenten, die in der Zeichnung durch strichpunktierte Linien 1,2 voneinander getrennt sind. Es handelt sich um einen Taktimpulsgenerator 3, einen Impulslückengenerator 4 und einen Einzelimpulsgenerator 5. Die Takigeberanordnung ist zur Taktimpulsversorgung eines Systems mit vier Strängen ausgelegt. Der Taktimpulsgenerator 3 umfaßt vier Impulsgeneratoren 6 bis 9, die miteinander verbunden sind und sich gegenseitig synchronisieren. An sie sind Impulsleitungen 10 bis 13 angeschlossen. Von diesen zweigen Inverter 14 bis 17 ab, die eine gemeinsame Leitung 18 speisen. In den Leitungen 10 bis 13 liegen weitere Inverter 20 bis 23, denen monostabile Kippstufen als Impulsformer nachgeschaltet sind. Außerdem führen die Leitungen 10 bis 13 unmittelbar zu monostabilen Kippstufen 28 bis 31. Sämtlichen monostabilen Kippstufen 24 bis31 sind Inverter 32 bis39 nachgeschaltct. An deren Ausgänge sind vier Inverter 40 bis 43, vier Inverter 44 bis 47 sowie parallel dazu acht weitere Inverter 48 bis 55 angeschlossen, deren Ausgangsleitungen mit 56 bis 63 bezeichnet sind. Diese liefern die aus Fig.5 ersichtlichen ersten Taktimpulse TA und die zweiten Taktimpulse TE, und zwar vierfach parallel auf Leitungen 56 bis 63.

Die Leitung 18 führt zu einem Untersetzer 65, der zum Impulslückengenerator 4 gehört. Er wählt im Ausführungsbeispiel jeden 256sten Impuls aus und gibt ihn auf eine Sammelschiene 66. An dieser liegen einmal parallel zueinander vier Inverter 67 bis 70 und vier NAND-Glieder 71 bis 74. Die NAND-Glieder 71 bis 74 werden

bo von einem Ringzähler 75 derart gesteuert, daß die NAND-Glieder zyklisch nacheinander die Ausgangsimpulse des Untersetzers 65 auf Dynamikstufen 84 bis 87 schalten. Diesen sind weitere NAND-Glieder 92 bis 95 nachgeschaltet, die ferner an die Inverter 33, 35, 37, 39 eingeschlossen sind und daher aus den von diesen lnvertern abgegebenen Impulsfolgen zyklisch einzelne Impulse ausblenden. Die dadurch entstehenden, mit Lükken versehenen Impulsfolgen TELG 1 bis TELG 4 wer-

den über Leitungen 80 bis 83 ausgegeben. Über die Leitungen 76 bis 79 werden diese Impulsfolgen dem Ringzähler 75 zu dessen Steuerung rückgemeldet, der nach Auftreten einer Impulslücke weitergeschaltet wird, so daß beim nächsten Ausgangsimpuls des Untersetzers 65 in einer anderen Impulsreihe eine Lücke erzeugt wird. Auf diese Weise werden nach jeweils 256 Impulsen der Taktgeber 6 bis 9 nacheinander auf den Leitungen 80 bis 83 Impulse ausgeblendet.

An die Leitungen 80 bis 83 sind Eingangswicklungen von Magnetkern 108 bis 111 angeschlossen. Einer zweiten Eingangswicklung dieser Kerne sind die Ausgangsimpulse der Inverter 48,50,52,54 zugeführt. Die Kerne 108 bis 111 werden daher abwechselnd von den Impulsen auf den Leitungen 80 bis 83 und denen auf den Leitungen 56 und 63 ummagnetisiert. Auf den Ausgangswicklungen der Kerne 108 bis 111 treten daher Impulse auf, die gegenüber denen auf den Leitungen 80 bis 83 um eine halbe Impulsperiode phasenverschoben sind. Somit werden aus den lückenlosen Folgen der ersten und der zweiten Taktimpulse Tf und TA Impulsfolgen mit Lücken erzeugt. Den an den Untersetzer 65 angeschlossenen Invertern 67 bis 70 sind über Dynamikglieder 88 bis 91 NOR-Glieder 44 bis 47 nachgeschaltet, denen ferner die Ausgangsimpulse der Inverter 33, 35, 37, 39 zugeführt sind. Sie geben daher über Leitungen 96 bis 99 gleichzeitig Impulsreihen ab, die nach je 256 Impulsen eine Lücke aufweisen. Diese Impulsreihen sind ferner den Eingangswicklungen von Magnetkernen 112 bis 115 zugeführt, die von den Ausgangsimpulsen der Inverter 48, 50, 52, 54 zurückmagnetisiert werden, so daß ihre Ausgangssignale TALSX bis TALS4 im Vergleich zu den über die Leitungen % bis 99 ausgegegebenen Ausgangssignalen TELS1 bis TELS 4 um eine halbe Periodendauer phasenverschoben wird. Der Ein- j5 zelimpuisgenerator 5 hängt ebenfalls an der schon genannten, mit dem Untersetzer 65 verbundenen Sammelschiene 66. Er umfaßt vier Inverter 116 bis 119 mit nachgeschalteten Zeitgliedern 120 bis 123. Diese speisen monostabile Kippstufen 124 bis 127, welche die Zeitdauer der Impulse auf z. B. 60 μβεΰ begrenzen und die ihrerseits über zwei in Reihe liegende Inverter 128 bis 131 bzw. 132 bis 135, die als Verstärker dienen. Ausgangsleitungen 136 bis 139 speisen. An die Ausgangsleitungen sind als Phasenschieber dienende Magnetkerne 140 bis 143 angeschlossen. Dadurch entstehen Einzelimpulse, deren Frequenz gleich der Ausgangsfrequenz des Untersetzers 65 ist und die daher mit den Impulslücken in den Signalen TELSX bis TELS 4 bzw. TALSX bis TA LS 4 übereinstimmen und zu diesen Signalen antivalent sind, was mit Querstrichen symbolisiert ist.

Fig. 5 veranschaulicht in Zeitdiagramm die mit der Anordnung nach Fig.4 erzeugten Impulse. Als Abszisse ist die Anzahl π der zweiten Taktimpulse TE, ausgehend von der Zahl 0, gewählt. Die ersten und die zweiten Taktimpulse TA und TE bilden zwei um 180° phasenverschobene Impulsfolgen ohne Lücken. Von diesen beiden Impulsfolgen sind alle weiteren Arten von Impulsfolgen abgeleitet, so daß diese mit der einen Impulsfolge TE oder mit der anderen TA in Phase sind. Die m> Einstellimpulse mit Lücken zur Überwachung sind für die vier Zweige des Systems mit TELGX, TELG 2, TELC3 und TELGΛ bezeichnet. Sie werden z.B. Grenzwertmeldern zugeführt, so daß deren Ausgangssignale Lücken aufweisen, mit denen der Ausfall eines parallelen Kanals der gleichen Anregekanalgruppe festgestellt werden kann. Die Lücken sind in der Fig.5 durch gestrichelte Impulse angedeutet. Die zu diesen Impulsfolgen um 180° phascnvcrschobcncn Impulsfolgen sind mit TALCX, TALG2, TALG3 und TALG4 bezeichnet. Die über die Leitungen 96 bis 99 abgegebenen Schaltkettcn-Einstellimpulsc mit Lücken sind mit TEIS, die dazu um 180" phasenverschobencn Schaltketten- Auslöseitnpulsfolgcn mit TALS bezeichnet. Hierzu antivalent sind die Impulse TELS und die der Halteschaltung nach F i g. 1 zugeführten Impulse TALS. Die Taktgeberanordnung nach F i g. 4 ist für die Taktversorgung eines Systems mit vier Strängen, z. B. eines 2-von-4-Systems, ausgelegt. Eine Taktgeberanordnung für ein System mit η Strängen kann entsprechend aufgebaut werden. Bei drei Strängen wird auf den vierten Kanal verzichtet, wobei die in Fi g. 5 veranschaulichten Impulsformen im wesentlichen erhalten bleiben, mit dem Unterschied, daß mit dem 769stcn Taktimpuls nicht an den Impulsfolgen TELGA und TALG 4 ein Impuls ausgeblendet wird, sondern wieder in der ersten Impulsfolge TELG 1 bzw. TALG 1.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 Impulsreihe in dynamischen Systemen, in denen das eine Patentansprüche: logische Binärsignal mit einer Impulsreihe und das andere mit einem statischen Signal dargestellt wird, an-

1. Halteschaltung für ein dynamisches Sicherheils- zeigt, ist aus der DE-OS 22 35 93? bekannt.

systems, bei dem ein Zustand durch eine Reihe von 5 Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zuImpulsen und ein anderer Zustand durch Verharren gründe, eine Halteschaltung zur Verfügung zu haben, in einem statischen Zustand dargestellt ist, das eine die den Ausfall eines einzigen Impulses bzw. das Auftrc-Taktgeberanordnung, welche Reihen von gegenein- ten eines F.inzclimpulses feststellt und dies dynamisch, ander phasenverschobenen Impulsen erzeugt, und d. h. mit einer Impulsreihe oder durch Abbrechen einer Magnetkernbausteine enthält, die Ein- und Aus- 10 Impulsreihe, anzeigt.

gangswicklungen tragende Magnetkerne aufweisen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im

gekennzeichnet durch kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen

Maßnahmen gelöst.

a) der Kern (170) eines ersten Magnetkernbau- Anhand der Zeichnung wird im folgenden ein Ausfühsteins ist von einer ersten Eingangswicklung (d) 15 rungsbeispiel der Erfindung näher erläutert Es zeigt
zugeführten Impulsen (SE5) setzbar und von F i g. 1 das Prinzipschaltbild einer Halteschaltung,
einer weiteren Eingangswicklung (a) zugeführ- F i g. 2 Diagramme von in der Schaltung nach F i g. I ten ersten Eingangsimpulsen (SA 9) rücksetz- auftretenden Impulsen.

bar; F ig. 3 den Aufbau eines Magnetkernbausteines,

b) die beim Setzen des ersten Kerns (170) an des- 20 F i g. 4 eine Taktgeberanordnung zum Erzeugen von sen Ausgangswicklung ^auftretenden impulse für den Betrieb der Halteschaltung nach Fig. I erforsind einer Eingangswicklung (c)des Kerns (171) dcrlichcn Impulsen und

eines zweiten Magnetkernbausteins zugeführt, Fig.5 Impulsdiagramme der Taktgeberanordnung

der dadurch gesetzt wird und der von einer nachFig.4.

zweiten Eingangswicklung (a) zugeführten er- 25 Fig. I zeigt das Prinzipschaltbild einer Halteschalsten Taktimpulsen (TA) rückgesetzt wird; tung, in der drei Magnetkernbausteinen mit Kernen 170,

c) an die Ausgangswicklung (e) des zweiten Kerns 171, 172 vorgesehen sind. Im folgenden wird zunächst (171) sind der Ausgang der Halteschaltung und die für die Magnetkernbausteine verwendete Symbolik eine erste Eingangswicklung (a) des Kerns (172) erläutert. Auf jeden Magnetkern sind vier Eingangseines dritten Magnetkernbausteines angc- 30 wicklungen .·/. b, cd und zwei Aiisgangswicklungcn e. f schlossen, der von den Ausgangsimpulsen des aufgebracht. Die Richtung der Striche für die Wieklunzweiten Magnetkernbausteines gesetzt und von gen gibt deren Wicklungssinn an. Demnach sind die einer zweiten Eingangswicklung (d) zugeführ- Wicklungen a. b und f in entgegengesetzter Richtung ten zweiten Taktimpulsen (TE) rückgesetzt gewickelt wie die Wicklungen cd und e. Mit der Anzciwird und an dessen Ausgangswicklung (f) die j¹, ge des Wicklungssinns kann auch die Richtung der Maerste Eingangswicklung (d) des ersten Kerns gnctisicrung festgelegt werden. Wird beispielsweise (170) angeschlossen ist; über eine Leitung 173 ein positives Signal SA 9 zugc-

d) einer Eingangswicklung (b) eines der drei Ma- führt, so soll dieses im Kern 170 eine nach links gerichtegnetkernbausteine sind den Magnetkern set- te Magnetisierung bewirken. Wird dabei der Kern 170 zende zweite Eingangsimpulse (SA 11) zuführ- 40 unimagnclisicrt, so wird in der Ausgangswicklung c ein bar. positiver Impuls erzeugt. Demgegenüber bewirkt ein

positives Signal SE5 auf einer Leitung 176, die mit der

2. Halteschaltung nach Anspruch 1, dadurch gc- Wicklung d verbunden isl, eine Magnetisierung nach kennzeichnet, daß die zweiten Eingangsimpulsc rechts, so daß im Falle einer Ummagnctisicrung an der (SA 11) einer dritten Eingangswicklung (b) des drit- v> Wicklung fein positives Signals/:'4 auftritt, das auf eine ten Kernes (172) zugeführt sind und zu den der zwei- Leitung 174 gegeben wird. Selbstverständlich kann die ten Eingangswicklung (d)zugeführten zweiten Takt- Richtung der Magnetisierung und damit die Polarität impulsen (TE)phasenverschoben sind. der Ausgangssignale durch Änderung der Polarität der

3. Halteschaltung nach Anspruch 1 oder 2, da- Eingangssignale oder durch Vertauschen der Wickdurch gekennzeichnet, daß die ersten Taktimpulse w lungsansehlüssc umgekehrt werden. Auch kann darüber (TA) über einen Taster (178) als zweite Eingangsim- Übereinkunft getroffen werden, daß die beschriebenen pulse (SA 11) zugeführt werden. Wirkungen nicht mit positiven, sondern mit negativen

4. Halteschaltung nach Anspruch 1 oder 2, da- Signalen erreicht werden, wobei die Polarität der Ausdurch gekennzeichnet, daß die zweiten Eingangsim- gangssignalc entsprechend umgekehrt wird.

pulse (SA U) von einem Magnetkernbaustein (177) π Fig. 3 zeigt Einzelheiten des Magnetkcrnbaustcincs

abgenommen sind, der von den ersten Taktimpulsen mit dem Kern 170. Die anderen Magnetkernbauslcinc

(TA) und den Ausgangsimpulsen eines Impulsge- mit den Kernen 171, 172 sind entsprechend geschaltet,

bers, z. B. eines Grenzwertmelders (179), ummagne- Mit 170 ist wieder der Kern bezeichnet, auf dem die

tisiert ist, und daß als erste Eingangsimpulse (SA 9) zwei Eingangswicklungen u und b sowie die Eingangs-

die ersten Taktimpulse (TA) zugeführt werden. w> wicklungen rund d m\\ entgegengesetztem Windungs-

sinn sitzen. Die Aiisgangswicklungcn c und /"liegen je-

weils im Basiskreis eines Transistors TS 1, TS2. in dessen Kollcktorkrcis eine I lilfsausgangswieklung c', f liegt. Die Wicklungen c und c'sowie die Wicklungen f