DE2922843A1

DE2922843A1 - Verfahren und geraet zum testen elektrischer systeme

Info

Publication number: DE2922843A1
Application number: DE19792922843
Authority: DE
Inventors: Jack Elias; Arthur Martin Olsen
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1978-06-12
Filing date: 1979-06-06
Publication date: 1979-12-20
Also published as: JPS54163284A; GB2022849B; US4195769A; CA1133064A; GB2022849A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen elektrischer Systeme nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Testgerät zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die elektrische Prozeßsteuerung umfaßt die Überwachung einer Vielzahl elektrischer Ausrüstungsgegenstände, die zur Steuerung des industriellen Prozessen verwendet werden. Die zu überwachenden Ausrüstungsgegenstände umfassen in der Anlage angeordnete Einrichtungen, wie beispielsweise Schalter, die an Ventilen, Gebläsen, Motoren usw. angeordnet sind und an den verschiedensten Stellen angetroffen werden können. Die zu überwachenden Ausrüstungsgegenstände dienen der Erzeugung entsprechender Ausgangssignale auf Grund der Betätigung verschiedener in den Prozeß eingeschalteter Einrichtungen. Diese Ausgangssignale werden entweder durch eine Bedienungsperson beobachtet oder einem Digitalrechner zugeführt, um im Wege der Datenverarbeitung neue Steuersignale für die zu überwachenden Ausrüstungsgegenstände zu erzeugen. Durch die US-Patentschriften 3.237 100, 3 546 582, 3 581 074, 3 597 682, 3 599 091, 3 651 315, 3 705 349, 3 487 304 und 3 739 160 sind zahlreiche durch Rechner gesteuerte Testsysteme bekannt geworden; diese rechnergesteuerten Testsysteme ermöglichen jedoch alle nicht das Testen der Schaltkreise, die für die Überwachung der verschiedenen Geräte verwendet werden. Während dort das Computerprogramm die Geräte durch verschiedene Mittel, beispielsweise durch Anlegung eines Test- oder Bezugssignales an diese Geräte,testet, werden die Schaltkreise, die das zu testende Gerät mit dem Rechner verbinden, in Wirklichkeit nicht mitgetestet. Ein Fehler in den Schaltkreisen, die die Dialogschnittstelle zwischen den überwachten Geräten und dem Rechner bilden, kann somit zu einer fehlerhaften Anzeige eines Fehlers in dem getesteten Gerät führen, obwohl dies in Wirklichkeit nicht der Fall ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie ein Gerät zum Testen elektrischer Systeme anzugeben, das die Mitüberwachung der Dialogschnittstelle zwischen dem Rechner und dem überwachten Gerät gestattet. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt

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ORIGINAL IMSPECTED

gemäß der in den unabhängigen Ansprüchengekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen. Unteransprüchen entnehmbar.

Anhand eines in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieis sei die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Fehlertestsystems gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung der Verbindung des .Fehlertestsystems gemäß Fig. 1 mit der Anlage;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Wechselspannungssteuerung, wie sie für die Verwendung in dem System gemäß Fig. 1 geeignet ist; und

Fig. 4 eine detaillierte schematische Darstellung eines

Beispieles einer Eingangssignal-Behandlungseinrichtung, wie sie für die Verwendung in dem System gemäß Fig. 2 geeignet ist.

Gemäß Fig. 1 ist ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Fehlertestsystems näher dargestellt. Eine Zentraleinheit CPU2, die in herkömmlicher Weise einen Analog/Digital-Wandler, eine Recheneinheit, einen Festwertspeicher usw. enthalten kann, führt gemäß einer bestimmten Software Programmbefehle aus, die in einem Speicher 4 gespeichert sind. Die Zentraleinheit 2 empfängt und sendet digitale Daten über einen Daten-Sammelkanal 6 zu dem Speicher 4 und über einen Dekodierer 7 zu einem Demultiplexer 8. Der Demultiplexer 8 kann irgendeine bekannte Einrichtung für den Empfang eines Ein-• gangssignales auf eine Eingangssignalleitung und für die nachfclgende Verteilung des Eingangssignales auf mehrere Ausgangsleitungen unter Steuerung von Steuersignalen des Dekodierers 7 sein. Die Ausgangsleitungen des Demultiplexers 8 sind an entspre~ chende Verriegelungsschaltkreise 10 und 12 angeschlossen. Die Ausgangssignale der Verriegelungsschaltkreise 10 und 12 sind mit den Eingängen entsprechender Wechselspannungs-Steuereinheiten 14 und 16 verbunden. Die Ausgangssignale der Wechselspannungs-Steuerschalt-

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kreise 14 und 16 dienen der Steuerung der Verbindung einer Wechselspannungsleitung. Beispielsweise werden die Ausgangsanschlüsse der Wechselspannungs-Steuereinheit 14 in Reihe zu einer Wechselspannungsleitung geschaltet, wie dies nachstehend noch näher beschrieben wird.

Die Zentraleinheit 2 empfängtEingangssignale von einem Multiplexer 20, der aus einer bekannten Einrichtung bestehen kann, die mehrere Eingangssignale aufnimmt und diese nachfolgend der Reihe nach auf einerAusgangsleitung ausgibt. Eine Ausgangsleitung 22 des Multiplexers 20 ist mit dem Eingang eines signalformenden Dekektorschaltkreises 23 verbunden, der benutzt wird, um die Signale des Multiplexers festzustellen und zu verstärken und der Zentraleinheit 2 anzubieten. Dem Multiplexer 20 werden an seinen Eingängen 27,29 und 31 Ausgangssignale von Eingangssignal-Behandlungseinrichtungen 26,28 und 30 zugeführt. Eingängen der Behandlungseinrichtungen 26,28 und 30 wird an Eingangsanschlüssen, z.B. dem Paar von Eingangsanschlüssen 32, ein Eingangssignal zugeführt. Die Eingangssignalquellen, die mit den Behandlungseinrichtungen 26,28 und 30 verbunden sind, werden durch ein Wechselspannungssignal gespeist, das durch die Wechselspannungs-Steuereinrichtung 14,16 gesteuert wird, was anhand von Fig. 2 noch näher erläutert wird.

Im Betrieb wird die Zentraleinheit 2 durch ein vorbestimmtes Testprogramm gesteuert, das in dem Speicher 4 gespeichert ist, wobei dieses Programm periodisch, z.B. alle drei Sekunden, ausgewählt wird. Das Ausgangs-Steuersignal der Zentraleinheit 2 wird über den Demultiplexer 8 den Verriegelungen 10 und 12 zugeführt. Ein Ausgangssignal der Verriegelungen 10 und 12 wird seinerseits den Wechselspannungs-Steuereinrichtungen 14 und 16 zugeführt, um die Ausgangsanschlüsse 18 und 19 von der Spannung abzutrennen. Da diese Wechselspannungssignale benutzt werden, um die Eingangssignale für die Eingangssignal-Behandlungseinrichtungen 26, 28 und 30 zu erzeugen, wird die Zentraleinheit CPU-2 nachfolgend durch das gespeicherte Programm in die Lage versetzt, der Reihe

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nach Eingangssignale von dem Multiplexer 20 aufzunehmen, um den Zustand der an die Behandlungseinrichtungen 26,28 und 30 angelegten Eingangssignale zu prüfen. Bei der Feststellung eines vorliegenden Eingangssignales von dem Multiplexer 20 stellt die Zentraleinheit CPU-2 das Vorliegen einer Fehlfunktion hinsichtlich der Quelle von Eingangssignalen fest, da bei der durch Entregung der Wechselspannungs-Steuereinrichtung 14,16 hervorgerufenen Betriebsbedingungen das Vorliegen eines Eingangssignales an den Behandlungseinrichtungen 26,28 und 30 einen Fehler hinsichtlich der Testeinrichtung anzeigt.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm eines Anlageschaltkreises im Zusammenhang mit der Wechselspannungs-Steuereinrichtung und den Eingangssignal-Behandlungseinrichtungen 26,28 und 30. Die Wechselspännungs-Steuereinrichtung wird mit einer Wechselspannungsleitung 40 benutzt, die an eine nicht dargestellte Wechselspannungsquelle angeschlossen ist. Die Wechselspannungsleitung 40 ist über die Wechselspannungs-Steuereinrichtung 14 mit dem einen Kontakt einer Vielzahl von Anlage - überwachungsschalter 42,44 und verbunden. Der Zustand der Anlageschalter kann benutzt werden, um den Betrieb von Einrichtungen in dem Prozeß, wie beispielsweise Ventilen, Lüftern, Motoren, Kohlezuführungen usw., zu repräsentieren. Der andere Kontakt eines jeden der Anlageschalter 42, und 36 ist über die Eingangssignal-Behandlungseinrichtungen 26,28 und 30 mit dem anderen Anschluß der Wechselspannungsquelle mittels einer Leitung- 48 verbunden.

Im Betrieb erzeugt das Anlagensystem gemäß Fig. 2 ein Ausgangssignal an einer Eingangssignal-Behandlungseinrichtüng, wenn ein Anlageschalter geschlossen ist und die Wechselspannungs-Steuereinrichtung 14 ein Wechselspannungssignal an diesen Anlageschalter anlegt. Wenn beispielsweise die Wechselspannungs-Steuereinrichtung 14 eingeschaltet ist und eine Wechselspannung an den Anlageschalter 42 angelegt wird, so wird durch das Schließen des Anlage- . schalters 42 ein Wechselspannungssignal an die Eingangssignal-Behandlungseinrichtung 26 angelegt und erzeugt ein Ausgangssignal

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an dem Ausgangsanschluß 27. In gleicher Weise erzeugen die Anlageschalter 44 und 46 Ausgangssignale an den Ausgangsanschlüssen der entsprechenden Eingangssignal-Behandlungseinrichtungen 28 und 30. Die Abschaltung der Wechselspannungs-Steuereinrichtung 14 bewirkt die Entfernung des Wechselspannungssignales an jedem der Anlageschalter 42,44 und 46, wodurch die Ausgangssignale an den Ausgangsanschlüssen 27,29 und 31 der Signalbehandlungseinrichtungen verschwinden. Das fortgesetzte Vorliegen eines Ausgangssignales an diesen Ausgangsanschlüssen 27,29 und 31 zeigt einen Fehler im Betrieb des Systems an und wird durch die Zentraleinheit CPU-2 in der zuvor anhand von Fig. 1 erläuterten Weise überwacht.

Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispieles für eine geeignete Wechselspannungs-Steuereinrichtung 14 und 16 gemäß den Figuren 1 und 2. Eine derartige Wechselspannungs-Steuereinrichtung wird von der Firma Eagle Signal Division of Gulf and Western Manufacturing Co. in Davenport, Iowa, USA hergestellt und unter der Typnummer CP730A6 vertrieben. Im Betrieb wird das Steuersignal den Eingangsanschlüssen 50 zugeführt und erzeugt über einenOpto-Koppler 52 ein Ausgangssignal. Das Ausgangssignal des Opto-Kopplers 52 wird

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einem Nulldurchgangsdetektor zugeführt, um einen Nulldurchgang des an den Eingangsanschlüssen 50 zugeführten Signales festzustellen. Das Ausgangssignal des Nulldurchgangdetektors wird durch einen Gleichrichter 56 gleichgerichtet und der Triggerelektrode eines Triacs zugeführt, um diesen in den stromführenden Zustand zu bringen. Im leitenden Zustand bildet der Triac eine leitende Verbindung zwischen den Ausgangsanschlüssen 18 und verbindet ein hieran angelegtes Wechselspannungssignal. Die Ausgangsanschlüsse 18 sind in Reihe mit der in Fig. 2 dargestellten Wechselspannungsleitung 40 geschaltet, um die Wechselspannungs-Steuereinrichtung 14 in die Lage zu versetzen, ein Wechselspannungssignal an dem einen Kontakt eines der Anlageschalter 42,44 und 46 anzulegen. Die Steuerung des leitfähigen Zustandes des Triacs 58 bewirkt demgemäß die Zuführung des Wechselspannungssignales an die Anlageschalter 42, 44 und 46.

Gemäß Fig. 4 ist ein Blockdiagramm eines Beispieles für eine Eingangssignal-Behandlungseinrichtung 26,28 und 30 gemäß den Fig. 1

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und 2 dargestellt. Eine derartige Eingangssignal-Behandlungseinrichtung wird ebenfalls von der zuvor erwähnten Eagle Signal Division hergestellt und unter der Typnummer CP420A6 als Festkörper— relais vertrieben. Im Betrieb sind die Eingangsanschlüsse der Behandlungseinrichtungen in Reihe zu den entsprechenden Anlageschaltern42,44 und 46 geschaltet, um ein Wechselspannungssignal eines Anlageschalters einem Gleichrichter 62 zuführen zu können, der parallel zu einem Leitungswiderstand 64 geschaltet ist. Ein Ausgangssignal des Gleichrichters 62 wird einem Optokoppler 66 zugeführt, um ein entkoppeltes Ausgangssignal zu erzeugen. Das Ausgangssignal des Optokopplers 66 wird über eine impulsformende Steuerlogik 68 einem Ausgangstransistor 70 zugeführt. Der Ausgangstransistor 70 ist an ein Paar von Ausgangsklemmen 27 angeschlossen, an denen das Ausgangssignal der Steuerlogik 68 auftritt. Somit wird das Wechselspannungs-Eingangssignal eines Anlageschalters in ein Gleichspannungssignal umgewandelt, welches an den Ausgangsanschlüssen 27 auftritt.

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Claims

HONEYWELL INC. L · H'J Honeywell Plaza 04-4142 Ge Minneapolis, Minn.,USA Verfahren und Gerät zum Testen elektrischer Systeme Patentansprüche:

1. Verfahren zum Testen elektrischer Systeme, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Auslösen einer Eingangssignal-Erzeugungseinrichtung durch ein Auslösesignal;

Feststellung eines Ausgangssignales der Eingangssignal-Erzeugungseinrichtung;

selektive Unterbrechung des Auslösesignales; fortdauernde Feststellung des Ausgangssignales der Eingangssignal-Erzeugungseinrichtung; und

Signalisierung eines Fehlers bei der Feststellung eines Ausgangssignales während der Unterbrechung des Auslösesignales.

2. Verfahren zum Testen der Betätigung mehrerer entfernt angeordneter selektiv betätigbarer Schalter, die eine signalauslösende Quelle mit einer entsprechenden Signalbehandlungseinrichtung verbinden, um ein entsprechendes Ausgangssignal zu erzeugen, gekennzeichnet durch' folgende Schritte:

Selektive Unterbrechung des auslösenden Signales der Quelle; Feststellung des Ausgangssignales jeder Signalbehandlungseinrichtung; und

Signalisierung eines vorliegenden Fehlers bei der Feststellung eines Ausgangssignales während der Unterbrechung des auslösenden Signales.

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3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine zeitmultiplexe Übertragung des Ausgangssignales der Signalbehandlungseinrichtung zu einem Detektor, um das Vorliegen eines Fehlers festzustellen.

4. Testgerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mehrere elektrische Signalschalter (42,44,46) für die selektive Durchschaltung von elektrischen Signalen; eine Verbindungseinrichtung (14), die selektiv eine Seite des Signalschalters (42,44,46) mit einer auslösenden Signalquelle verbindet und die auf ein Steuersignal anspricht und die Verbindung zur Signalquelle unterbricht; mehrere Signalbehandlungseinrichtungen (26,28,30), die an die andere Seite der Signalschalter (42,44,46) angeschlossen sind und die ein Ausgangssignal bei Betätigung eines entsprechenden Signalschalters erzeugen;

eine Überwachungseinrichtung (20,23) zur Feststellung der Ausgangssignale von jeder Signalbehandlungseinrichtung (26,28,30); und eine Steuersignalerzeugungseinrichtung (2,7,8) zur Erzeugung des Steuersignales für die selektive Unterbrechung der Verbindung zu der Quelle.

5. Testgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslösesignal ein Wechselspannungssignal ist, daß die Schalter (42,44,46) auf die Betätigung eines zugeordneten Gerätes ansprechen, und daß die Signalbehandlungseinrichtung jeweils eine Wechselspannungs/Gleichspannungs-Wandlereinrichtung umfaßt.

6.Testgerät nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignalerzeug^ ,gseinrichtung einen Digitalrechner (2) aufweist, der programmgesteuert ist und periodisch das Steuersignal erzeugt.

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7. Testgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung einen Signaldetektor (23) und einen Signalmultiplexer (20) zum aufeinanderfolgenden Zuführen jedes Ausgangssignales der Signalbehandlungseinrichtung (26,28,30) zu einem Eingang des Signaldetektors (23) aufweist.

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