DE2828733C2

DE2828733C2 - Übertragungsverfahren für Telegramme bei Fernwirksystemen im Gemeinschaftsverkehr

Info

Publication number: DE2828733C2
Application number: DE19782828733
Authority: DE
Inventors: Jorge Dipl.-Ing. 6805 Heddesheim Guzmán-Edery
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1978-06-30
Filing date: 1978-06-30
Publication date: 1982-08-12
Also published as: CH638648A5; DE2828733A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Übertragungsverfahren für Telegramme bei Fernwirksystemen im Gemeinschaftsverkehr gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiges Verfahren ist aus »Nachrichtentechnische Fachberichte«, Bd. 16, 1959, S. 15 bis 18, bekannt

Bei Fernwirksystemen, die im Gemeinschaftsverkehr arbeiten, sollen die Prozeßinformationen von den Unterstationen zu einer Zentrale übertragen werden. Spontan anfallende Informationen, die eine plötzliche Zustandsänderung innerhalb des Prozesses dokumentieren, müssen schnell und sicher an die Zentrale übertragen werden. Grundbegriffe sind aus dem Buch: »Fernwirktechnik« von Benndorf, Bizer, Gerner, Müller, Rödig, Schindele, Schmudlach, Wolfgarten, VDI-Verlag, 1975, Seite 27 ff, bekannt

Nach einem Aufruf von der Zentrale an alle Unterstationen kommt das Antworttelegramm der Unterstationen der Reihe nach aber zeitlich versetzt zurück (Zeitstaffelung). Eine Überlappung der Telegramme darf nicht erfolgen, weil sich sonst Verfälschungen oder ggf. Auslöschungen ergeben würden. Da spontane Daten nur selten anfallen, die Abfrage der Unterstationen aber trotzdem der Reihe nach durchgeführt wird, bedeutet eine zeitlich gestaffelte Übertragung der Telegramme einen erheblichen Zeitverlust Es werden zwar nur Telegramme übertragen, bei denen eine spontane Information vorhanden ist, aber die dazwischenliegenden Zeitabschnitte für die meisten Unterstationen ohne Spontanmeldung (hier ist der Übertragungskanal ja auch gesperrt) ergibt den schlechten Wirkungsgrad dieses Verfahrens.

Für die Übertragung spontaner Nachrichten sind " weitere Verfahren bekannt (siehe die oben bereits genannten Nachrichtentechnischen Fachberichte, Band 16, 1959, Seite 15 bis 18). So kann beispielsweise bei hintereinandergeschalteten Unterstationen von der Zentrale aus eine Sperrung aller hinter der meldewilligen Station befindlichen Unierstationen erfolgen. Oder

ίο es kann eine Zeitstaffelung (z. B. durch unterschiedliche Abfallzeiten von Relais) vorgenommen werden, d. h, ein zeitlich versetztes Zurücksenden der Antworttelegramme von den Unterstationen zur Zentrale. Auch ein Verfahren mit einem speziellen Kennzeichnungstelegramm jeder Unterstation ist bekannt So kann eine Zentrale durch die Lage einer bestimmten Puls/Pausen-Anordnung erkennen, welche Unterstation meldewillig ist Treten mehrere spontane Nachrichten gleichzeitig auf, wird die Datenübertragung allerdings aufwendig.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren aufzuzeigen, bei dem keine Überlagerungen von spontanen Meldungen auftreten, bei dem durch eine Kodierung auf einfache Art und Weise eine störungsfreie Übertragung erfolgt und der große Zeitverlust bei der Informationsübermittlung verringert wird.

Erfindungsgemäß wird dies gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 erzielt

Vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Übertragungsveifahren ist neben der sicheren und schnellen Abfrage der Stationen besonders die große Anzahl abzufragender Unterstationen. Es wird hierdurch ermöglicht, daß eine Fernwirkanlage wesentlich besser ausgenutzt wird, weil die stetig anfallenden Prozeßdaten nicht mehr solange unterbrochen werden müssen.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachstehend anhand der Zeichnung nach F i g. 2 näher erläutert, während F i g. 1 ein Verfahren bekannter Art zeigt

Während bei bekannten Systemen nach F i g. 1 nach einem Generalaufruf A an alle Unterstationen, so hier beispielsweise bei 20 Unterstationen die Zykluszeit zur Abfrage dieser Stationen 20 Zeitabschnitte dauert (die Unterstationen sind hierbei zeitversetzt von links nach rechts angeordnet), sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nur noch 6 (w) Zeitabschnitte a bis / für wiederum 20 Unterstationen vorgesehen. Jeder Zeitabschnitt weist dabei die Länge eines Antworttelegrammes auf.
Nach einem Abfragesignal an alle Unterstationen und

so bei Vorhandensein einer spontanen Information sendet die Unterstation 1 drei fo) identische Telegramme an die Zentrale. Die Unterstationen 1 bis 20 sind in der F i g. 2 in senkrechter Reihe angeordnet. In waagerechter Reihe sind die sechs (m) Zeitabschnitte a bis / angeordnet. Es wird in der F i g. 2 angenommen, daß alle Unterstationen spontane Informationen aufweisen, was aber in der Praxis nicht vorkommt

Die Unterstation 1 sendet also drei (n) identische Telegramme, die sich auf die Zeitabschnitte a, b, c verteilen. Die Unterstation 2 sendet ebenfalls drei identische Telegramme, die sich aber auf die Zeitabschnitte a, b, d verteilen. Gemäß der F i g. 2 verteilen sich so die Telegramme der Unterstation 3 auf die Zeitabschnitte a, b, e, die der nächsten Unterstation auf a, b, /usw. Bei der seriellen Übertragung an die Zentrale dürfen sich diese Telegramme nicht überlagern, weil sonst Verfälschungen auftreten. Aus der F i g. 2 ist leicht ersichtlich, daß von den übertragenen drei Telegram-

men jeder Unterstation mindestens eines immer ungestört durchkommt, dli, ein Telegramm der Unterstation fällt immer in eine freie Lücke, so daß eine fehlerfreie Übertragung gesichert ist Es ist also immer dann für eine einwandfreie Übertragung gesorgt, wenn sich zwei Unterstationen mit spontanen Informationen gleichzeitig melden.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 gelangen bei Vorhandensein spontaner Informationen in den Unterstationen 1 und 2 die Telegramme in den Zeitabschnitten a und b zur Überlagerung, während die Telegramme der Zeitabschnitte cund dungehindert zur Zentrale übertragen werden. Bei mehr als zwei Unterstationen mit spontanen Meldungen kann es aber bei ungünstiger Telegrammaufteilung immer noch zu Überlagerungen kommen. Eine Verhinderung derartiger Überlappungen wird weiter unten erklärt.

Die Unterstationen 1 bis 20 werden also erfindungsgemäß in codierter Form auf die Zeitabschnitte a bis / verteilt Im vorliegenden Fall ist hierzu e^;n [■$) -Code verwendet worden, was 20 Unterstationen entspricht. Die Codierung sieht dementsprechend so aus, wobei

1 »Spontantelegramm« und
0 »kein Spontantelegramm«

bedeuten:

111000
110100
101100
011100
011010
010110
001110
001101
001011
000111
100110
100101
100011
010011
110010
110001
101001
011001
010101
101010

Hierbei entspricht jedes Codewort einer Unterstation.

Wenn die grundsätzliche Codierung! ^m J erhalten bleibt, können auch mehr Unterstationer abgefragt werden. So ergeben sich z. B. beii ₂ Jgleich 21 Unterstationen und bei ί 3 Jgleich 35 Unterstationen.Es muß aber ein gleichgewichtiger Code eingesetzt werden, d.h. die codierten Unterstationen müssen immer die gleiche Anzahl »1« bzw. »0« aufweisen, m entspricht im gezeigten Fall der Anzahl der Zeitabschnitte und π der Anzahl der identischen Antworttelegramme. Da spontane Informationen selten anfallen, ist es mit dem gezeigten Verfahren möglich, die meisten in der Praxis vorkommenden Fälle zu bewältigen. Treten aber doch einmal mehr als zwei spontane Informationen gleichzeitig auf, können bei ungünstiger Codierung immer noch Überlagerungen auftreten.

Als Beispiel sei der Fall aufgezeigt, daß die Unterstationen 1 bis 4 nach der gezeigten Form codiert sind:

	1	1	b	C	d	e	/
US	2	0	0	1	0	1	0
US	3	1	1	1	0	1	0
US	4	1	1	1	0	0	0
US		1	0	0	I	0

Nach einem Aufruf melden sich alle vier Unterstationen mit spontanen Informationen. 1 bedeutet wieder »Spontanrneldung vorhanden« und 0 »keine Spontanmeidung«. Dies führt auf der Übertragungsstrecke zu einer Überlagerang in den Zeitabschnitten a, b, c, e, d. h, die Leitung wäre verstopft Die Zentrale kann also nicht die Informationen empfangen, ob Spontanmeldungen vorhanden sind. Innerhalb des allgemeinen Abfragezyklus werden deshalb erfindungsgemäß alle Unterstationen noch mal abgefragt. Diese zweite Abfrage wird von den Unterstationen erkannt, und jede Unterstation negiert das ihr zugeteilte Codewort. So entstehen die invertierten Codewörter:

	α	b	C	d	e	/
US 1	0	1	0	1	0	1
US 2	I	0	0	1	0	1
US 3	0	0	0	1	1	1
US 4	0	0	1	1	0	1

Damit haben sich die vorher überlagerten Telegramme aufgelöst.

Eine Negierung beim 2. Aufruf ist möglich bis zu einer Anzahl von fünf Unterstationen mit spontanen Meldungen. Bei noch mehr anfallenden spontanen Meldungen ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht einsetzbar. Da aber gleichzeitige spontane Meldungen nur sehr selten anfallen, kann im Normalfall mit ein bis zwei Spontanmeldungen gerechnet werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist also in doppelter Hinsicht gesorgt, daß keine Überlagerung bei der Übertragung von den Unterstationen an die Zentrale auftreten kann. Bei einem üblichen Anfallen von spontanen Meldungen erfolgt durch die Codierung eine weitgehend störungsfreie Übertragung. Sollten aber doch einmal Überlagerungen auftreten, wird der zweite Aufruf mit den invertierten Codierungen eingesetzt, und die vorher überlagerten Telegramme erreichen jetzt sicher die Zentrale.

Da sich bei jedem Aufruf von der Zentrale die sich überlagerten Telegramme nach der Invertierung reduzieren, könnte in Weiterführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei mehrmaligem Aufruf auch mehr als fünr gleichzeitige Spontanmeldungen abgefragt werden.

Hierzu 1 Blau Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Übertragungsverfahren für Telegramme bei Fernwirksystemen im Gemeinschaftsverkehr, bei dem von einer Zentrale aus gleichzeitig durch ein Abfragesignal alle Unterstationen nach spontanen Informationen abgefragt werden, wobei auf Grund des Abfragesignals diejenigen Unterstationen, die spontane Informationen vorliegen haben, diese nach einem vorgegebenen Zeitprogramm absetzen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Unterstation ihr Antworttelegramm »-fach identisch wiederholt und daß von einer vorgegebenen Anzahl von Zeitabschnitten (m), die je für ein Antworttelegramm ausreichen und sich nacheinander an das Abfragesignal anschließen, jeder Unterstation π (η kleiner als m) Zeitabschnitte zugewiesen sind, die für jede Unterstation unterschiedlich auf die Zeitabschnitte (m) entsprechend einem (^m) -Codewort

verteilt sind.

2. Übertragungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die meldewilligen Unterstationen bei erneutem Empfang eines Abfragesignals innerhalb des allgemeinen Abfragezyklus ihr Antworttelegramm erneut η-fach identisch wiederholt aussenden derart, daß die Verteilung auf die Zeitabschnitte (m) entsprechend einem ( ^m _n j -Codewort erfolgt, das gegenüber dem ursprünglichen ( "' J -Codewort invertiert ist