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Aufrufverfahren für Fernwirksystemeim Gemeinschafteverkehr
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufrufverfahren für Fernwirksysteme
im Gemeinschaftsverkehr zwischen Zentrale und Unterstationen, bei dem die Unterstationen
an einen aus Überwachungskanal und Steuerkanal bestehenden gemeinsamen Nachrichtenkanal
angeschlossen sind und bei dem ein von der Zentrale gesendetes Aufruftelegramm nach
Spontandaten gleichzeitig an alle Unterstationen übermittelt wird.
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In Fernwirkanlagen werden innerhalb eines Abfragzyklus Prozeßinformationen
(Meßwerte) von den Unterstationen zu einer Zentrale übertragen. Diese Meßwertübertragung
muß kurzzeitig für eine Abfrage nach spontanen Daten unterbrochen wqrden, denn die
spontanen und unmittelbar anfallenden Daten müssen schnell zur Zentrale übertragen
werden.
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Um Prozeßinformationen von einer Unterstation zu der Zentrale zu übertragen,
wird beispielsweise der End-End-Verkehr eingesetzt, d.h., von einer Zentrale sind
sternförmig über je eine Leitung die Unterstationen angeschaltet. Bei der Übertragung
im Gemeinschaftsverkehr sind alle Unterstationen an einen gemeinsamen Kanal angeschlossen,
der auf die Zentrale geführt ist - die Unterstationen können also nur der Reihe
nach antworten. Grundlagen sind bekannt aus dem Buch "Fernwirktechnik" von Benndorf,
Bizer, Gerner, Müller, Rödig, Schindele, Schmudlach, Wolfgarten, VDI-Verlag, 1975,
Seite 27 bis 29. Da bei dem Gemeinschaftsverkehr alle Informationen über den selben
Kanal geführt werden, besteht die Gefahr, daß die Informationen sich überlagern
können. Dies ist beim End-End-Verkehr nicht möglich, weil hier jede Unterstation
eine eigene Leitung aufweist. Beim Gemeinschaftsverkehr muß deshalb die gesamte
Telegrammübertragung organisiert werden.
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Bei bekannten Verfahren wird die Antwortreaktion der Unterstation
so organisiert, daß eine eventuell anfallende spontane Meldung nur in einem für
die Unterstation reservierten Zeitraum einer Zeitstaffelung gesendet werden kann.
Da die angefallenen Informationen nur seriell übertragen werden können, ist dieses
Verfahren mit erheblichem Zeitaufwand verbunden. Denn trotz eines geringen Anfalls
von spontanen Informationen ist die Übertragungsleitung für die gesamte Abfrage
aller Unterstationen blockiert. Zur Vermeidung derartiger großer Abfragezyklen sind
verschiedene Vorschläge gemacht worden. So ist bekannt (P 29 30 142.0), bei Vorhandensein
von spontanen Informationen in einer der Unterstationen mittels einer dort eingebauten
Logik den Überwachungskanal zu unterbrechen, so daß alle hinter dieser Unterstation
mit einer spontanen Information angeordneten Unterstationen van der Zentrale abgeschaltet
werden. Dadurch ergibt sich schon eine erhebliche Senkung der Zykluszeit.
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Bekannt ist auch (P 28 30 097.2) ein Verfahren, bei dem in allen Unterstationen
bei der Abfrage nach spontanen Informationen der Reihe nach der Sendepegel kurzfristig
ein- und ausgeschaltet wird und nur die Unterstationen mit einer spontanen Information
auf diesen Aufruf nicht reagieren. Es werden dadurch Impulse statt Telegramme bei
der Übertragung verwendet, was eine wesentliche Vereinfachung bedeutet.
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Bei einem weiteren Verfahren (P2828 733) melden sich die Unterstationen
mit spontanen Informationen innerhalb bestimmter Zeitabschnitte entsprechend einem
Code mit identischen Antworttelegrammen, wobei die Länge eines Antworttelegramms
einem Zeitabschnitt entspricht und jeder Unterstation ein eigenes Codewort zugeordnet
ist. Auch hierdurch läßt sich eine Verringerung der Zykluszeit erreichen, so daß
die stetig anfallenden Prozeßdaten nicht unnötig lange unterbrochen werden.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein weiteres Verfahren anzugeben,
daß alle in den Unterstationen anfallenden spontanen Daten sofort erkennt und nacheinander
zur Zentrale sendet.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß nach dem Aufruftelegramm
bei Vorhandensein einer spontanen Information in einer der Unterstationen eine dort
eingebaute Logik den Steuerkanal für die nachgeschalteten Unterstationen unterbricht,
daß nach dem Aufruftelegramm von der Zentrale der Sendepegel im Steuerkanal weiter
bestehen bleibt und dadurch die erste Unterstation mit einer spontanen Information
ihre Information an die Zentrale abgibt. Nach der Übertragung der spontanen Information
von der Unterstation an die Zentrale schaltet die eingebaute Logik den Steuerkanal
durch, so daß der Sendepegel die nächste Unterstation mit einer spontanen Information
erreicht.
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Vorteilhaft gegenüber den bekannten Verfahren ist der Fortfall zusätzlicher
Aufruftelegramme an die Unterstationen zur Übermittlung ihrer spontanen Informationen.
Dadurch läßt sich der Abfragezyklus nochmals verringern. Denn der jetzt fortwährend
eingeschaltete Sendepegel ist das Aufrufkriterium für die spontanen Daten. Vorteilhaft
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist weiterhin der universelle Einsatz sowohl
bei linien- als auch bei sternkonfigurierten Systemen, denn eine Unterbrechung findet
nur noch im Steuerkanal statt.
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Ein Ausführungsbeispiel wird nachstehend anhand der Zeichnung näher
erläutert.
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In einer Zentrale 1 ist eine Sendestation 2 und eine Empfangsstation
3 angeordnet. Der Empfangsstation ist eine Sammelstation 3a (beispielsweise ein
Verknüpfungselement) orgeschaitet, die die aus den sternförmig angeschalteten Unterstationen
anfallenden Informationen empfängt. Die Sendestation 2 überträgt über den gemeinsamen
Steuerkanal ein Aufruftelegramm an die parallel angeschalteten Unterstationen USl
bis US5. Weitere Unterstationen sind selbstverständlich noch zuschaltbar. Jede Unterstation
weist eine Empfangsstelle E, eine Sendestelle S und eine Logikeinheit L auf. Die
Logikeinheit steuert einen Schaltkontakt, der im Steuerkanal in Wirkrichtung hinter
der Unterstation angeordnet ist. Der Schaltkontakt K1 ist also der Unterstation
US1, der Kontakt K2 der Unterstation US2 usw. zugeordnet. Alle Schaltkontakte sind
im Ruhezustand geschlossen. Die Unterstationen US1 bis US5 sind jeweils über eine
eigene Leitung mit der Sammelstation 3a der Zentrale 1 verbunden. In diesem Überwachungskanal
sind also die Unterstationen sternförmig an die Zentrale angeschaltet. Das erfindungsgemäße
Verfahren macht aber auch eine linienkonfigurierte Anschaltung möglich.
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Der Überwachungskanal besteht dann nur aus einer Leitung, an die alle
Unterstationen angeschlossen sind.
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Der Aufruf von der Zentrale über den Steuerkanal an alle Unterstationen
bewirkt, daß alle Unterstationen mit spontanen Informationen über die jeweilige
Logik den zugehörigen Schaltkontakt öffnen. Beim Ausführungsbeispiel hat die Unterstation
1 keine spontanen Informationen, der Schaltkontakt K1 bleibt geschlossen. Die US
2 hat eine spontane Information, die Logik spricht an und öffnet (unterbricht) den
Schaltkontakt K2. Weitere spontanen Informationen sind in den Unterstationen US4
und US5 angefallen und haben die Kontakte K4 und K5 geöffnet.
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Nach dem Aufruf an alle Unterstationen schaltet die Zentrale aber
nicht wie bei den bekannten Anordnungen den Sendepegel ab und wartet auf die abgegebenen
Meldungen aus den Unterstationen. Die Sendestation 2 sendet ihren Sendepegel weiter
und gibt dadurch der Unterstation (beim Ausführungsbeispiel Uns2) die Aufforderung
zur Übertragung der spontanen Information. Da die nachgeschalteten Unterstationen
während dieser Übertragungszeit über den Schaltkontakt K2 abgeschaltet sind, kann
nur die Unterstation US2 ihre Meldung an die Zentrale durchgeben. Nach Beendigung
der Durchgabe der spontanen Information schaltet der Kontakt K2 um und gibt den
weiterhin anstehenden Sendepegel der Sendestation 2 auf die nächsten Unterstationen
US3 bis US4. Da bei der US4 wiederum eine spontane Information ansteht, der Kontakt
K4 hatte bereits vorher geöffnet, wird wieder eine Übertragung an die Zentrale eingeleitet.-
Danach wird die nächste Unterstation US5 angesprochen. An der gemeinsamen Sammelstation
3a stehen die empfangenen Signale seriell an und können ausgewertet werden.