DE2900631C2 - Sicherheits-Ausgabeschaltung - Google Patents

Description

S	R	O	»1
I	(J	O	O
I	1	I	I
O	I	I	I
Il	O	(;

Und damit die boolesche Gleichung QtX=S ■ R+QiO (S+R)

erfüllt, in Verbindung mit einem sich bei gestörter Antivalenz abschaltenden Taktgeber für Rechtecksignale, die mit konstanter Frequenz zwischen hohem und tiefem Potential wechseln, als Schaltvan.ible. deren beide Werte Null und I.ins sich durch ciiie.i Phasenunterschied von 180 unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kanal paar mindesti ns zwei gesonderte Speieherglieder f.S I. .V2) zugeordnet sind, von denen je ein Si}.'iialeing..ng (.S'II. S'2I) mit einer Originalfornui !ionen bzw. Koniplementärir.ldrm itionen fuhrenden I ellung (LO. /A'/¹ verbunden ist in..I der fakteingang (S 12. .922) der Speicherglieder (S I. S 2) eines der RechtecksigiKile der Schaltvariablen (I.in·, bzw. Null) cihält und der jeweils zweite Signaleingang (SIi. S 2i) des ersten bzw. zweiten Speit hei-glietles (SX. S2) auf konstant tiefem bzw. hohem Potential (I¹I. / H) hegt und dal) der Verbrauchet (IiI) mittelbar tilicr mindestens einen .im den Ausgang eines der Spntherglieiler angcstlilosscnen Verstärker (\ Ii) (.'tspeist ist.

J Sichcihi ils -Ausgäbest haltung ii.il Ii Aiispriiih I fur ein Paar Speit herelieder von denen d.is eine (.Minn Herleiten lakii ιημ',ιιιι.' .iiilweist. tl.idinili μι 'kennzeichnet, ilal) dei negierte lakleing.iiig (S 12) ili s einen Speit hergliedes (S I) die Reililei ksignale di s linen Werte¹· (I INS)dei Sihallvaii.ibleu und der l.ikteingani! (S 22) des .nideicii Speit hergliedes (S 2) die Uii hlci ktij'iiale des ,iiulciiii Weites JhHI I )ik ι Sili.iln.iii.ihlei· erhalt(l ig I)

I Siihiiluits \< iSjLT.il>«. si li.illiiiif. ιι.ιι Ii \iispiiuli I in Ir ι .'. il.i.liHi Ii j'ek iiM/eu liiiel. d.iK tk in K.iM.ilp.i.u In ι Ii zw. ι weitere Spcii liciglicil· ι ^S 1(1. Si(I) cii.'i-okImi I .nid. Ju- Ih/iiuIiiIi Jh /iiImIii miu' Ji ι

I)Mi-Hl,ll MIl(I KcMipllMlll Mt.IIMlliillM,Hl(IIIlH ill Il

ι ι .Ί ii hi-i.li ιι Speii Iu ι rhi JiM π (S I si) i-li ι, Ιι.ιι μ,· |) ιι illel j'csi li.illet sind I In/Mi'iii Ii ι|< ι /hIhImhiii'

Ji-I Kl-llllll ksluMl.lk' IHlJ JlM kl HISl ,III I ell I Ί H eil 11,1 Ir

Jc.ι CiSIi-U beiden S|n u Iiiml'Ih-Jim ii (SI. Si) ,πι up.ιι ,ill· I μι si -hallet siiiJ iiiul dall /in Sp. is'iiii: mn ph. ι sei n ι-' ι hi Ί u-ιι ι mi U-. ί Ii ! ι k si:'π.ι Ii π in Ji ιι Λπ .

:' Hl;' (VJf_-J)I-IMl-S llll I > ι I 11 11 lMsleM MM.I .IM JiII \il-l! HIl' (V Ii_-VlMIUs -I- I I Ii Μι Ii Il /MrHrII Spill llll : lii-.li-r cm I uliisiv ( lDI \( ( <l·, ,1 (/ ( >l') .nc.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheits-Ausgabeschaltung mit einem galvanisch getrennten Verbraucher für ein Schaltwerk, das mehrere paarweise in

in voneinander getrennten, antivalente Signale verarbeitenden Kanälen vorgesehenen verknüpfenden und/oder taktgesteuert speichernden Schaltglieder aufweist, wobei jedes Speicherglied einen Takteingang sowie zwei Signaleingänge S und R sowie einen Ausgang Q

ι > aufweist und die Wahrheitstabelle

QH)

QtX

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und damit die boolesche Gleichung C>/ I = S R+QH) (St-R)

erfüllt, in Verbindung mit einem sich bei gestörter Antivalenz abschaltenden Taktgeber fur Rechtecksignale, die mit konstanter i'requen/ zwischen hohem und tiefem Potential wechseln, als Schaltvariable, deren beide Werte NIJLI. und EiINS sich durch einen Phasenimterschied von !80 unterscheiden.

Zur Steuerung automatisierter Abläufe werden auf vielen technischen Gebieten, z. B. bei der Eisenbahnsicherungstechnik, in Steuerungen der nuklearen Medizin, bei chemischen GroUpro/essen. Walzensteiierun gen und bei Kernreaktorübei'wachungen elektronische .Schaltwerke eingesetzt, von tieren ordnuiigsgerechtcin Arbeiten schlieUlich die Sicherheit fΎ den Menschen und die technischen Ijnrichtungcn selbst abhängt. Die erwähnten elektronischen Schaltwerke enthalten eine Vielzahl passiver und ,ikliver lU'iileile. von denen auch bei noch so sorgfältiger Auswahl angenommen werden null dall d,is eine oder .iiulere ll.iiitcil einmal defekt werden katin. I in kralliger Uauleilfchler darf sah beispielsweise im Sinne dir I isenbahiisiiheiungslei h ink hoihsieiis betriebsheiiiiiieiiil und imht betriebsge fahrdend auswirken kmiiieu. Hieraus resiillierl. il.ili iiKiiliMiie Datcnvcraihcitiiiigsanlageii. deren Sihaliiiu gen nullt ιι.ιι Ii ilen L'in.iiink-ii sichelungstei-!mischen ( uMi lilspiinkli' ι .ιιιΐμ'ιli.iiil sind, flicht ohiir weileies .nil Ui hinsi lien (uliiiliii mit Sithcrheitsveiaiilwiiiliing w U- Ihm I isi-nh.ilin.ilil.igeii eingesetzt werden können

/ihm Ki.ilisii 11 ιι vim Si liiill w ei keil, ilic Ihm iimiii I )i Ii kl im > iiiiMi /nsl.iiul iiIhi IiiIhM wciili'ii. der Im ik ιι Ml MSi lh Il HMlI llie M.IS, MIIIlM klMIKMl llll' SlI I]ClIlIMt 1)1 ι Mill Ii lllli'l ll.li Il /ll.l.Mlll .Uli W CISlMI. K.Hill CIIH¹ Ink. IMiHe Sn In ι heitssi li.illiin^ zum Dun lililliiiMi ΙομΊ si In ι \ ι ι kiiiipliiiiui μ (Dl \S I") I/ I/'l) ιΜΐιμι-sel/l

WlI. llll DlI Si- SIl 111 I III llsSi Ιΐ,ΐΙΐΙΙΜί! Il ΠΚΙμ'Ικ III IMIU

!lulu- I ilik ι sii Ium Inn. nliue J,ill die einzelnen dabei \ci wendeten \ ei knüpfenden und-'oder l.ikli.'esteiiei I spill liii Mik'ii Si h.iltirliediM ιι.ιι h ilem In kannten I .ill S.ile l'iiM/ip .iiiIl'i li.int -,i-m iiiiissimi Him Ji.--.rr luk.iiiii liii Sk Ium lii'ii .μ li.illiin;' i.i |nli-r \ 11 kiiiipliiiii.^f-.li.iii .Il III / ι\ ι ik.lll I III' .11 Isi'i'll llll I W ι ib.M 1 111 l'i Il ir M k .11 I.I Il ■ llll "ItIlIIHh¹Si'. I . ι III . IM llilliill .Ulli, .ill IHl ¹Iu¹MlK

führen. Dabei kann die Antivalenz in vorteilhafter Weise unabhängig vom Datenfluß überwacht werden, wodurch die geforderte Sicherheit im Hinblick auf die Fehlererkennung nicht vom allgemeinen Schaltzustand des Schaltwerkes abhängig ist. Besonders charakteristisch ist für die bekannte Sicherheitsschaltung, dall sie als Schaltvariable Rechtecksidnale aufweist, die mit konstanter Frequenz zwischen hohem und tiefem Potential wechseln, wobei sich die beiden Werte NULl. und EINS dun.'·, einen Phasenunterschied von 180 unterscheiden. Hierdurch sind auf den beiden Kanülen bei ordnungsgerechtem Betrieb des Schaltwerkes unabhängig vom Wert der jeweiligen Schaltvariublen dynamische Signale.

Ein systemeigener Taktgeber (DE-PS 21 3Ϊ683) fur verschiedene Signale und insbesondere für die Rechtecksignale der Schaltvariablen ist so konzipiert, daß jeweils ein weiterer Verarbeitungsschritt nur dann ausgelöst wird, wenn vorher im Schaltwerk die Signalaniivalenz festgestellt werden konnte. Zu dem Zweck ist jedem Paar von Schaltgliedern ein durch einen vor jedem weiteren Verarbeitungsschritt vom Taktgeber abgegebenen Abfrageimpuls steuerbares Antivalenz-L'berwachungsglied zugeordnet. Diese sind in ihrer Gesamtheit konjunktiv verknüpft. Bei fehlerfreiem Betrieb bildet somit der Taktgeber zusammen mit dem Schaltwerk eine Art Selbsthaltekreis. Hei einer etwaigen .Signaläquivalenz wird der Taktgeber selbsttätig abgeschaltet. Hierdurch gehen in den beiden Kanälen des Schaltwerkes die vorher d> nautischen Signale in statische, im Sinne der Eisenbahnsicherungs lechnik als ungefährlich definierte Signale, über.

Kin systemgerechtes taktgesteuertes Spcithcrglicil für die oben genannte Sichcrheitsschaltiing zinn Durchführen logischer Verknüpfungungen ist näher in der DEAS 21 43 375 beschrieben. Ks erfüllt die eingangs aufgeführte Wahrheitstabelle und gelingt auch der dort angegebenen booleschen Gleichung. Handels üblich sind nun Bausteine, die jeweils zwei dieser Speicherglieder in Verbindung nut einem die Antivalenz testenden i'lfo. wachungsglied enthalten.

Bei der Ausgabe von aktiven Signalen .ms Sihiiltwcr ken mit Sicherhe;tsveranlwortiing muh beachtet wer den, dall sich ein Defekt in einer hier (in geeigneten Ausgabeschaltmig ebenfalls im sicheren Sinne, .ilso höchstens beiriebshcmniend auswirken kann Als Sicherheits-Ausgabeschallung eignen ich im allgeinci neu Wechselspannungsvcrstärker. die ihre I iicigie /inn Steuern von beliebigen Verbrauchern. / M Kel.ns. iibci einen Iransf irmalor und eine durch die¹ cn gespeiste {ileichrichtersch.iltung wc !erteilen. Dcr.iitigc Schal liingcn haben den Vorteil, daß beliel· i/c Defekte, inslicsonderi ein Kiir/schlii.'t in der Sehalisiicike von Verslärkcrlransislorcn. stets zu einer Herabsetzung iler Ausgangsspannung, nie aber /n einer Aiisgangssp.in llung fuhren, die das /u steuernde Relais zur I Ui/in mist hallen iiiul il.iniil ein f.ilsihcs. gcfahrlu lies Signal fuler eine niilil gewollte Pro/cHslciicriing hcibciliihrcn iviirde

line Ausgabe l.inheit lur ein logjs» lies Nvsicni. Ki dem L'lektrisihe V erbr.ul· her in einer Aiillenanlage ubci verschiedene Nahtstelle'! /wischen der Aiillcu.inl.tgc und dem Schaltwerk durch Scliüt/e gesteueit vv.-rden. ist in der DK OS 2\ I i ί·)Ιι näher beschrieben Heidiesei Ausgabe Kinheit wird vorausgesetzt, dal! die von dein zugehörigen Si h.iltucik kommenden Signale Ocis oi'duiingsgerei lit sind, iiml ilalS es mir mκ Ii il.ii.nil ankommt, diese Signale ι.ίΙι den oben besi luiclu-nen Sicherheitsprinzipien durch Schaffung einer galvanischen Trennung von Eingangs- und Ausgangskreis auszugeben. Da die Ausgabe-Einheit in Verbindung mit einer Transistor-Sperrschwingerschaltung mit Rückkopplungsübertrager zusammenarbeitet, besteht jedoch die Gefahr, daß bei einem Defekt unzulässige Schwingungen entstehen, die einen gefahrbringenden Signalzustand vortäuschen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Schaltwerk, das als Schaltvariable Rechtecksignale verarbeitet, die mit konstanter Frequenz zwischen hohem und tiefem Potential wechseln, wobei die beiden Werte NULL und EINS der Schaltvariablen sich durch einen Phasenunterschied von 180 unterscheiden, eine

• Sieherheits-Ausgabeschaltung anzugeben, welche beim Vorhandensein der Schaltvariablen mit dem Wert EINS an ihrem Eingang einen Verbraucher, z. B. ein Relais, über eine galvanische Trennung anschaltet und beim Vorhandensein des anderen Wertes NULL der Schaltvariablen den Verbraucher sicher abschaltet. Ferner soll die Sichelheits-Ausgabeschaltung so konzipiert sein, daß beim Anlegen von ausschließlich -iefem oder nur hohem Potential am Eingang der mittelbar am Ausgang der Ausgabeschaltung vorhandene Verbraucher ebenfalls abgeschaltet bleibt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe fur das eingangs genannte Schaltwerk dadurch gelöst, dall dem Kanalpaar mindestens zwei gesonderte Speicherglieder zugeordnet sind, von denen je ein .Signaleingang mit einer Originalinformationen bzw. Koinplementärinfor mationen fuhrenden Leitung verbunden ist und der Takteingang der Spticherglieder eines der Rechtecksignale der Schaltvariablen erhält und der jeweils zweite Signaleingang des ersten bzw. zweiten Speiihergliedes auf konstant tiefen bzw. hohem Potential liegt und daß der Verbrauche' mittelbar über mindestens einen an den Ausgang eines der Speicherglieder angeschlossenen Verstärkers gespeist ist.

Der besondere Vorteil dieser .Sicherheils Ausgabe schaltung hegt darin, daß zur Dekodierung der speziellen zur Darstellung tier beiden Weite KINS und NlIU. erforderlichen Rechtecksignale em Minimum an Bauteilen erforderlich ist, die in vorteilhafter Weise svstemgerecht auf antivalentes Arbeiten uberwachbar sind. Ferner treten beim Eingeben der Schaltvariablen mit dem Wert NULL keine .msgangssciiit.cn Stor,paii mingen auf. die den Verbraucher schließlich in unerwünschter Weise anschalten könnten.

Wenn .Speicherglieder zur Verfügung stehen, die der eingangs genannten Wahlheitstabelle und der booleschen Gleichung

(Jl I - S R +QK) (Sf K)

gelingen, wobei das eine des l'aarcs von Speichergliedcin einen negierten Takteingang aiifweis'. /eichr.il suit eine bevorzugte Ausliihmngsfnrin der I ι hinhing il.idiirih aus. daß der negierte Faklemgang des einen Speu hergliedes die Kechtei ksignale des einen Wertes der Si haltvariablen nid der lakteingang des anderen Speiihergliedes die Reclilei ksignale des anderen Wertes der Schaltvariablen ei hält.

Wenn es erwünscht ist. die Kolgcfrei|iicnzi!er ν on ilen Speichergliedern ausgegebenen Rechieiksiguale zu verdoppeln, ist eine weitere Aiisfülimngsforin der I ifindiiiig von Vorlei', die dadurch gekennzeu hnel ist. JaIt «lein Kanalpaar noch zwei weitere Speichel glieder /iii!coiilnct sind, die bezüglich der /iiliiln nng der

Original- und der Komplemcntärin'ormalionen den ersten Heiden Spcichergliedern gleichartig parallel geschalte! sind und bc/üglich der Zuführung der Rechtecksignale und der konstanten Potentiale den ersten beiden Speichergliedern anliparallcl geschalte! sind und daß /ur Speisung mit phasenverschoHcnen Rechlecksignalen an den Ausgang eines der beiden ersten und an den Ausgang eines der beiden /weilen Speichcrglieder ein Cxclusiv-ODLR-Glied angeschlos sen ist. das unmittelbar mit dem Relais verbunden ist.

Ausführungsbeispiclc der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend naher erläutert. Is /eigt

I'ig. I d.is Blockschaltbild eines Schaltwerkes mn /weikanaiiger Signalvcrarbeimng und einer Sicherheils-Ausgahesehaltiing.

Cig. 2 in mehreren Diagrammlinien verschiedene Signale an der Sichcrhcits- Ausgabesehaltung.

I i g. j und 4 .Schaltungsvarianten der Sicherheits-Ausgabeschaltung und

Cig. 5 eine Sicherheits-Aiisgabcschaltung mit Irequen/verdopplung der einen Verstarker steuernden Rechlecksignale.

Das Blockschaltbild nach C i g. I /eigt alle /um Verständnis der Firfindung unbedingt notwendigen Baugruppen und Min/elicilc unabhängig win einem bestimmten Anwendungsfall. Hin Schallwerk .SA erhält son einem Taktgeber TC! mit integriertem, nicht in Cin/elheücn dargestellten Absehaltteil über eine Anzahl \on Versorgungsleitungen die /um Betrieb notwendigen Signale Der Abschaltteil des Taktgebers TCJ ist so kon/ipiert. dall nur bei ordnungsgerechtem Arbeiten des Sthaltwerke«· .SA und selbstverständlich nur bei intaktem Taktgeber Td selbst die nachfolgend näher erläuterten Rechlecksignale übe die Versorgungsleitungen / I bis /. 5 ausgegeben werden.

Die über die beulen Versorgungsleitungen /. 1 und /. 2 wim Taktgeber Td ausgegebenen Rechtecksignale weclT-ein mit vorgegebener konstanter Crequcn/ bei einerr Tastverhältnis sun I : I /wischen hohem F'otennal /V/ wie <uif der Versorgungsleitung 1.7 es vorhanden ist und /wischen tiefem Potential II.. das ,,,.-K -,.,( ,(...- ν .,,. ι..;. ; c ..„,ι,.,.·.....!·., li...

taklgesiciierle speichernde Schallglieder benölig! wer den.

Die für die Daten Ivw. Informationsverarbeitung im Schaltwerk SA erforderlichen eingaben werden über eine für alle erforderlichen Cingaheleitungcn symbolisch dargestellte Leitung /./ "geführt. Im Hinblick auf eine bessere I Ibersichllichkeil der Zeichnung ist für das Schuhwerk SK auch nur ein Ausgang in F-'orm eines Kanalpaares mit den Ausgangsleiliingcn /.Otind /A'für die Ausgabe von Originalinformationen b/vv. Komplementärinformationen dargestellt. Der dem Schallwerk SK /ugeführie Ubcrwathiingsptils /'/'wird bei ordmingsgeiechter, also antivalenler Signalverarbeitung. über die I.eilung / 81 wieder ausgegeben an ein im N. hallungs/usamtiienli.uig mil der Sichcilteits-Aiisgabeschaltimg vorgesehenes Aniivalen/T Iberwachungsglied AIJ. an das ausgangsseitig die den I ^!berwachungspuls I¹I' weiterleitende Leitung /.8 angeschlossen ist. Die SicherheilsAusgabesch.iltung. die an das durch die Leitungen LO und LK repräsentierte Kanalpaar angeschlossen ist. besieht beim Ausführungsbeispiel aus zwei gesonderten laklihrkensteucrbaren Spcichergliedern .SI und .S 2. von denen jeweils ein Signalcingang SIl b/vv. .V2I mn der Leitung LO b/w. /A' verbunden ist. So werden dem Speicherglicd .S' I b.'w S 2 die vom Schaltwerk .SA' ausgegebenen Originalinformationen b/w. Komnlementärinformationen zugeführt.

Das Speicherglied V I hat einen negierten Takleingang S 12. iver nicht wie die taktgeslcuert speichernden .Schallglieder des Schaltwerkes SK mit einem tier Taktsignale OT b/w. Kl (Leitungen /.4. /.5) beaufschlagt ist. sondern iiiil dem den Wert LINS der Schaltvariablen repräsentierenden Kcchlecksignal der Versorgungsleitung 1.2. Ahnliches gilt sinngemäß einsprechend für den Takleingang .S'22 des .Speichergliedes S2 im Hinblick auf das den Wert NULL der Schallvan.iblcn repräsentierende Rechtecksignal auf der Versorgungsleitung /. I. Der jeweils zweite Signaleingang SiI b/w. .V23 des Speichergliedes .S'l b/w. .S'2 erhält Ober die Leitung l.fi b/vv. 1.7 vom Taktgeber Td ständig tiefes Potential f 7. b/w. hohes Potential I H. Beide Speichcrglieder 5 I und 52 sind so ...f.»„U....· ,1..Il li,. .1... W-ihrhpitctuhpllp

beiden Rechtecksignale der Versorgungsleitungen /. I und 1.2 stellen die beiden Werte NULL und F IMS der : fur das Schaltwerk SA vorgesehenen Schaltv,mahlen dar: sie sind gekennzeichnet durch einen Phaseniinierschicd '-on 180 . Die Versorgungsleitung /. i führt bei ordnungsgerechtem Betrieb einen Überwachungspuls (V von der doppellen Frequenz der Rechlecksignale ■ der Versorgungsleitunger, /. I und 1.2. derart, daß für jeden Verarr)e:iurgs:.chr"t lein Abfrageimpuls -A.S'zur Verfugung sieht. Wie an Hand der .Sicherhcits-Ausgabeschaltung noch naher erläutert wird, dient der über die Versorgungsleitung L 3 an das Schaltwerk SK abgege- v, bene Überwachungspuls UP dazu. Verarbeitungsschritt für Verarbeitungsschritt zu prüfen, ob auf den beiden Verarbeitungskanälen des Schaltwerkes SK die vorgesehene Signphitivalenz vorherrscht. Nur in dem Fall kann der prüfende Abfrageimpuls AS schließlich über «> die Leitung LS wieder in den Taktgeber TG gelangen zum Auslösen eines weiteren Verarbeitungsschrittes. Beim Ausbleiben des Abfrageimpulses infolge einer Störung werden, wie oben bereits angedeutet, keine Rechtecksignale an das Schaltwerk SK mehr ausgege- -\ ben.

Die Versorgungsleitungen L 4 und Z. 5 führen Taktsisnale OT bzw. KT. die im Schaltwerk SK für

S	R	Qi u	Gleichung	CAi
I	I)	η	Il
1	I	I ι	I
Il	I	1	1
Il	I)	1	0
und damn die	boolesche

Qt I =S ■ R+QtO- (S+R)

erfüllen. Dabei sind anstelle der Bezugszeichen 511 und 521 das Formelzeichen 5 und anstelle der Bezugszeichen 513 und 523 das Formelzeichen R verwendet Unter QlO werden Ausgangssignale am Ausgang 5IO des Speichergliedes 51 zum Zeitpunkt iO auf einem vorgegebenen Verarbeitungsschritt verstanden: der Index 11 beim Formelzeichen Qt 1 besagt daß es sich dabei um Signale handelt, die auf dem zeitlich folgenden Venarbeitungsschritt zum Zeitpunkt /1 am Ausgang 51Q des Speichergliedes 5! vorhanden sind.

Das an die Ausgange 5IOund 52Οangeschlossene Antivalenz-Überwachungsgued Au hat. wie bereits oben kurz erläutert, unter Verwendung des Oberwa-

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chiingspiilses I¹I' tlie Aufgabe, die von den beiden Speichergliedern SI und 52 abgegebenen Signale auf Antivalenz zu überwachen. Das Anlivalenz-liberwaeluingsglied Al) besieht aus einem Sehalllransisior /5. dessen Schaltstrecke in Reihe mil einem Widerstand R an ilen (ileichstromzwcig einer Krücken-(ileichrichierschaltung in Form von vier Dioden /Jl bis 1)4 angeschlossen ist. So erhält tier Sdialllransistor 75 bei oitlmiii,' gerechtem Delrieb tier beiden Speicherglieder SI und 52 aufgrund tier dabei stets vorhandenen anlivalenten Ausgangssignale eine slets gleichgerichle-U' VVrsorgungsspunnung. unabhängig dav.ni. welcher Wert, also I.INS odei NULI über den Ausgang 5 IQJ bzw S 2QJ abgegeben wird oiler aber statische a;ii\.ilcnte Signale in l'orm Mim hohem und liefern Potential vorliegen.

I in den Betrieb der Sicherheils Aiisgabcsdiallimg ist

es unerheblich, ob das Antivalcnz-Uherwachungsglicd WJ und und die .Speicherglieder SI und 52 aus

UIMMtILlI IfIlIKIl[Il^IfHIt |t(llf;ll(lllll illlll, im mii«lmi\ VlV'

genannten Teile in integrierter Technik vorgesehen werden oder ob ein hochintegrierter zweikanaliger Haustein eingesetzt wird, der die beiden Speicherglieder SI und S 2 sowie tlas Antivalcnz-l Jhcrwacluingsglicd ■l /Jentluill. so wie er handelsüblich ist.

An den Ausgang 5 IQJ des Speichcrgliedes 5 I ist ein Verstärker VR angeschlossen, der ausgangsseilig die Primärwicklung eines Transformators 77? speist. An die Sekundärwicklung dieses Transformators ist über eine (ileichriehterschaliung mit einer Diode D5 und einem Kondensator K als Verbraucher ein Relais Rl. angest'lossen: es ist aber auch möglich, an die Sekundärwicklung des Transformators /7? unter I ortlassung tier Gleichriehtcrschaliung eine Signallampe anzuschließen. Die Wirkungsweise der Anordnung gemäß I ig. I wird nachfolgend an Hand tier Fig. 2 naher erläutert.

F i g. 2 zeigt in mehreren Diagrammlinien verschiedene Signale, die an den Fin- bzw. Ausgängen der beiden Speicherglieder 5 1 und 52 (I ig. I) vorhanden sein können. Zur Definition weiterer, in den unteren Diagrammlinien dargestellter Signale sind in den oberen bcitien Diagrammlinien nochmals diejenigen Keehleekspannungen im zeitlichen Verlaut dargestellt. lic auf den Versorgungsleitungen /. 1 und /. 2 vorhanden sind und die beiden Werte NULL und !"INS der Schaltvariablen repräsenliercn. In der drillen Diagrammlinie von oben sind die Abfragcimpulse des Ubcrwachungspulses ί 'Pdargestdlt. In der vierten bzw. fünften Diagrammlinic von oben sind Rechlecksignale dargestellt, die in ihrem zeitlichen Verlauf an dem Signalcingang 511 bzw. 521 des Spsichergliedcs 5 1 bzw. 5 2 anliegen. Fs ist zu erkennen, daß bis zum Zeitpunkt ta am Signalcingang 5 11 als Originalinformation die Schahvariable mit dem Wert EINS vorhanden ist. während die Komplementärinformation am Signalcingang 521 des Speichergliedes 52 den Wert NULL der Schaltvariablen hat.

Vom Zeitpunkt ta bis zum Zeitpunkt tb liegt am Signaleingang 511 des Speichergliedes 5 1 der Wert NULL der Schaltvariablen und demzufolge am Eingang 521 des Speichergliedrs 52 der Wert EINS der Schaltvariablen.

Im zeitlichen Verlauf nach dem Zeitpunkt tb sind die Rechtecksignale überwiegend gestrichelt dargestellt, da gezeigt werden soll, daß im Taktgeber TG eine Abschaltung erfolgte, da beispielsweise der nach dem Zeitpunkt tb ausgelöste Abfrageimpuls des Uberwachungspiilses ///'aufgrund eines Defektes nicht mehr über die Leitung /.8 (I ig. I) zum Taktgeber als l'ehlerfreimeldimg zurückgelangte. Korrekterweise sei darauf hingewiesen, daß bei tier Darslellungsweise der Keehlet ksignale in t!cn oberen drei Diagrammlinieii auf den geschilderten l'ehlerfali keine Rücksicht genommen wurde.

In den linieren beiden Diagrammlinien sind Signale dargestellt, die vom Ausgang .S'IQJdes Speicheigliedes 5 1 bzw. vom Ausgang 52QJ ties zweiten Speieherglie ties 5 2 abgegeben werden. Im zeillichen Verlauf bis zum /eitpunkt tu wird vom Ausgang SIi.) des Spcichcrglicdcs 5 I ein Rcehlecksignal ausgegeben, das die halbe I ret|iienz tier die Schallvariablen repräsentierenden Rechlccksignalc aufwiisl. Diese in der wnlelz ten Diagramm/eile dargestellten Rechlccksignalc gelangen über den Verstärker I'W. den Transfoi malor TR und dessen Sekundärwicklung sowie die nachgesi haltete (ilcichrichtcrschalliing auf das Relais Rl. welches

Speicherglied 5 2 werden bei tier Ausführung gcmäll T" ig. I nicht weiter verarbeitet: sie stehen ausschließlich zu Kontrollzwecken beim Antivalenz-Übel wacluings glietl /WJ zur Verfügung.

An Hand ties aufgezeigten Heispiels ist zu erkennen. daß die Sicherheits-Ausgabeschallung aufgrund einer auf dem einen Kanal (Leitung LO) ausgegebenen Originalinformation mil dem Wert LINS schließlich tlas Relais Rl. anschaltet. Da aufgrund dieses Schallvorganges eine gefahrbringende Situation gegeben sein kann. darf das Relais Rl. auf keinen Rill dann angcschallet werden oder angeschaltet bleiben, wenn als Onginalin formation über die Leitung /.O vom Schaltwerk .SA' tier Wert NULL auf tlas Speicherglied 5 I übertragen wird. Dies ist gemäß einem weiteren Arbeitsbeispiel zw ischen den Zeitpunkten /;) und /feder Fall. Wie nun an 1 land der vorletzten Diagrammlinie in I" i g. 2 zu erkennen ist. wechseln die vor dem Zeitpunkt (;; vorhandenen Rechtecksignale am Ausgang 5 IQJ des Speicherglicdcs 51 nach konstant hohem Potential: das hierzu anlivalenlc Signal liegt am Ausgang 52QJ in l'orm von liefern Potential vor (untere Diagrammlinic). so daß tlas Anlivalcnz-Übcrwachungsglied AD nach wie vor. also auch im /.citraum zwischen dem Zeitpunkt in uml If einen ordnungsgerechten Signalzustand — wenn auch statisch antivalcnt — erkennen kann. Das am Ausgang 5IQJ des Speicherglicdcs 51 nunmehr vorhandene statische Potential wird vom Verstärker \R nicht übertragen, so daß der Sckundärkras des Transformators 77? energielos wird, das Relais Rl. abfällt und auch abgefallen bleibt.

Das Relais RL bleibt auch nach der zum Zeilpunkt lh angenommenen Störung abgeschaltet. Diese möge darin bestehen, daß durch einen inneren Kurzschluß im

■ Speicherglied 51 die am Takteingang 512 vorhandenen Signale auf den Ausgang 5IQ? gelangen. Dies führt wegen zwischenzeitlicher Äquivalenz der Signale am Antivalenz-Oberwachungsglied AD tu einer vollständigen Abschaltung der vom Taktgeber TG bei sonst

¹ ordnungsgerechtem Arbeiten ausgelösten Rechtccksignale. Somit bleibt am Ausgang 5IQJ konstant hohes Potential, so wie es bereits zwischen den Zeitpunkten ta und tb abgegeben wurde, und das Relais RL bieibi abgeschaltet.

« Bei den Schaltungsanordnungen gemäß den F i g. 3 und 4 sind Sicherheits-Ausgabeschaltungen entsprechend dem Ausführungsbeispie! nach Fig.! dargestellt, jedoch mit dem Unterschied, daß zwei Verstärker VR I

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und VW 2 mit den Ausgängen der .Speicherglieder .SI und .S'2 verbunden sind. Bei der Schaltungsanordnung, nach Γ ig. i ist ein Transformator TWI vorgesehen, dessen Primärwicklung mil den beiden Verstärkern VW I und VW 2 verbunden ist. wobei diese Primärwicklung eine auf Massepotential liegende Millenanzapfung aufweist. Heim Aiisfiihrungsbi'ispiel nach F-' i g. 4 ist auf der Primärseile des Transformators IR 2 keine Mitteiian/iipfung vi.'-hainlen.

Wie an Hand dei unteren beiden Diagraminliiiien in I i μ'. 2 /u erkennen ist, weisen die von den Speichergliedern S I und 52 abgegebenen Rechlecksignale nur die liilbe l're(|iien/ der in den oberen beiden Diagrammli • ien dargestellten Kcchlccksignale auf. Wenn es tvispiclswcise im I linblick auf die dem Speiclierglied .V I hi der Schaltungsanordnung nach Γ ig. I bzw. den Speichel gliedern .S' I und .V 2 nachgcschaltetcn llbertra-Iiingsmitteln als vorleilhafl angesehen wird, die besagte rennen/ der Ausgangssignale /u verdoppeln, ist eine ii'haliungsanordniing nach Cig. ^r> von Vorteil Hierbei Im aiiller den beiden bereits für die Schaltungsanordnung nach F i g. I naher erläuterten Speit hergliedern J» I und S2 mil zugehörigem Antivalenz llberwathiingsglied .Λ/J noch ein weiteres Paar von Speicher fliedein V 10 und .S'20 mit zugeordnetem Antivalenz-Jberwai hiingsglied Al)\ vorgesehen. Bezüglich der f.ufiihrung der Originalinformationen und der Komple-Inentiirinformationen sind die Signaleingänge der kpcicherglieder S I und S IO bzw. .S'2 und S'20 parallel geschaltet. Von der Taktversorgiing her gesehen liegt iarallel /um Takleingang des Speichergliedes .S I der aklcingang des .Speichergliedes .S'20. Der Takteingang des Speichergliedes .S'2 ist mit dem Takteingang des fcpeichergliedcs S 10 verbunden. Das dem Speiclierglied .Vl /!!geführte staische Signal erhall auch das Speicherglied V 20. und das dem .Speicherglied V 2 /!!geführte statische signal liegt noch an dem einen .Signaleingang des Speicherglicdes .S K). Aufgrund einer derartigen Beschallung wird erreicht, dal) die Ausgangssignale des zweiten Paares von Speichergliedern S 10 und .S'20 gegenüber den Aiisgangssignalcn des ersten Paares von .Speichergliedern .SI und .S'2 um einen Vcrarheiiungsschritl I (F ig. I) \erzogen sind. An den Ausgang S2Q des .Speichergliedes .S'2 und an den Ausgang .S' \0Q des Spcichergliedes .S 10 ist ein Lxclusiv-ODKR-Cilied l'.ODm I-Orm einer Diodenschaltung angeschlossen. Diese speist einen nachgeordiieten zweistufigen WechselspannungsuTsiärker VR J. dessen l'unklion allgemein bekannt sem dürfte und dieselbe lsi wie die der Verstärker VW. VWI und \R 2. Der Verstärker VW i speist wie beim Aiisführungsbeispiel nach I ι g. I galvanisch gelrennt mittelbar das Relais Rl.

I.s se¹ noch erwähnt, dall durch Reihenschaltung der beiden AiMivalenz-l'lberwachungsglieder WJuiid \D\ in tier Schaltungsanordnung nach I'ig.) alle vier Speicherglieder .SI. .S"2. .SIO und S'20 in die für die Sicherheit notwendige Antivalenz-Kontrolle mit oinbe zogen sind.

Im praktischen Beirieb sind für ein Schaltwerk mehrere .Sicherheils-Aiisgabeschalliingen erforderlich. Dann wist das Schaltwerk nicht nur die beiden Leitungen IX) und LK (Fig. I) zur Ausgab-.· \on Original- bzw. Koinplemenlärinforniationen auf. sondern eine Vielzahl. |edes Paar derartiger Ausgangsleilimgeii wirtl dann sinngem.il) beispielsweise entsprechend der 'Nusführiingsform nach I-" i g. I jeweils auf ein weiteres gesondertes Paar von .Speichergliedern geführt.

llicizu .' KIaIl

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   I. Sicherheits-Ausgabeschaltung mit einem galvanisch getrennten Verbraucher für ein Schaltwerk, das mehrere paarweise in voneinander getrennten, antivalente Signale verarbeitenden Kanälen vorgesehenen verknüpfenden und/oder taktgesteuert speichernden Schaltglieder aufweist, wobei jedes Speicherglied einen Takteingang sowie zwei Signaleingänge 5 und R sowie einen Ausgang Q aufweist und die Wahrheitstabelle

   schlossen ist, das mittelbar mit dem Verbraucher (RL) verbunden ist (Fi g. 5).