DE3044203A1

DE3044203A1 - Automatisches nebenschlusssystem

Info

Publication number: DE3044203A1
Application number: DE19803044203
Authority: DE
Inventors: Ronald George Emerson N.J. Frey
Original assignee: Data Line Corp
Current assignee: Data Line Corp
Priority date: 1978-09-22
Filing date: 1980-11-24
Publication date: 1982-06-24
Also published as: US4245343B1; CA1164065A; JPS5789353A; US4245343A; GB2089176A

Description

i Patenia'nwälte* j DJi pj :?>n g: C u rt W a 11 a c h

3 Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum:

Unser Zeichen: 17 063 - Fk/Vi

DATA LINE CORPORATION

105' We3t Short Avenue Dumont

New Jersey 07628,

U.S.A.

Automatisches Nebenschlußsystem

Es ist weiterhin e-in Abtastsystem zur Ermittlung und Trennung einer fehlerhaften Datenstation in einem Serienkreis von Datenstationen begannt (US-PS 4 035 770). Bei diesem System steuert bei einer ,Unterbrechung der Datenschleife auf Grund einer fehlerhaften Datenstation eine Abtastschaltung aufeinanderfolgend überbrückungsrelaxs an, die jeder Datenstation zugeordnet sind. Wenn die fehlerhafte Datenstation in dieser Folge erreicht wird, wird die Datenschleife wieder hergestellt und die fehlerhafte Datenstation wird gleichzeitig ermittelt und aus der Schleife entfernt. Diese Anordnung setzt voraus, daß die Datenschleife während der Zeit außer Betrieb ist, während der die Abtastung durchgeführt wird. Für ein großes System kann diese Abtastzeit, die eine Abschaltzeit darstellt, unerwünscht lang sein.

Eine weitere bekannte Anordnung (US-PS '4 015 241, insbesondere Figur 2) verwendet zwei überbrückungsschalter Ra und Rb, die zur Überbrückung einer Datenübertragungsstation verwendet werden. Die Art der Betätigung dieser Schalter ist jedoch nicht erkennbar. Bei dieser Anordnung wird der Betriebszustand einer adressierten Datenstation überprüft und Informationen werden nur dann an die adressierte Datenstation übertragen, wenn diese Datenstation im betriebsfähigen Zustand ist. Hierdurch soll der Übertragungswirkungsgrad des Systems dadurch vergrößert werden, daß die Zeit beseitigt wird, die während der Adressierung von nicht betriebsfähigen Datenstationen unnötig verbraucht würde.

Es ist außerdem 4in System bekannt (US-PS 3 876 983 bzw. US-RE 28 958) bei dem Teile einer Serienschleife durch Teile einer parallelen Schleife überbrückt werden. Diese Anordnung stellt ein Beispiel für J sehr komplizierte Anordnungen zur Lokalisierung und Trennung von»fehlerhaften Datentstationen dar.

INSPECTED

Die Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Nebenschlußsystem zur überbrückung einer Datenstation mit mit einem Eingangsdatenkabel verbundenen Eingangsanschlüssen und mit Ausgangsanschlüssen zur Lieferung von Ausgangsdaten.

Eine gut|bekannte Technik zur Zuführung von Daten von einer zentralen Verarbeitungsstation an eine Vielzahl von Datenstationen schließt die Serienverbindung der Datenstationen in einer seriellen Datenschleife mit den Ausgangs- und Einganganschlüssen der zentralen Verarbeitungseinrichtung ein. Die von der ersten Datenstation in der Serienschaltung empfangenen Daten werden von dieser ersten Datenstation an die zweite in Serie geschaltete Datenstation weitergeleitet, usw., um die serielle Schleife herum und zurück zur zentralen Datenverarbeitungseinrichtung. Bei einem derartigen System wird, wenn eine der Datenstation nicht mehr betriebsfähig ist, die Betriebsweise der gesamten Datenschleife unterbrochen. Derartige Unterbrechungen rufen in vielen Fällen unannehmbare Abschaltzeiten des Systems hervor. Es wurden verschiedene Lösungen verwendet, um die verbleibenden betriebsfähigen Datenstationen wieder in eine betriebsfähige Datenschleife zurückzuführen.

Eine gut bekannte Technik besteht darin, für jede Datenstation einen manuellen Überbrückungsschalter zu verwenden, der in der Lage ist, die Datenstation vollständig von der Datenschleife zu trennen,während er gleichzeitig einen direkten Nebenschluß herstellt, der den Serienkreis wieder herstellt und es damit ermöglicht, daß Daten an die verbleibenden Datenstationen gelangen. Bei einer derartigen Anordnung sind die überbrückungsschalter für die verschiedenen Datenstationen in vielen Fällen an einem gemeinsamen Schaltbrett befestigt, um eine zentrale Stelle zur Verbindung oder Trennung der Datenstationen mit bzw. von der Datenleitungsschleife zu schaffen.

Es ist weiterhin ein Datenübertragung-ssystem zur Lokalisierung und Beseitigung von Schaltkreisfehlern bekannt (US-PS 3 716 834), bei dem Abfrageimpulssignale von einer zentralen Station an entfernt angeordnete Datenstationen a.usgesandt werden, und bei dem Antwortsignale überprüft werden, um die Art und Lage des Fehlers zu ermitteln. Auch dieses bekannte System ist sehr kompliziert und erfordert sehr spezielle an der zentralen Station angeordnete Abfrage- und Empfangseinrichtungen.

Ein weiteres kompliziertes bidirektionales übertragungssystem (US-PS 3 601 806) schließt die Möglichkeit der Abschaltung und überbrückung bestimmter entfernt 'angeordneter Datenstationen unter Verwendung einer sequentiellen Abfrageanordnung ein, die die Verwendung von Taktimpulsen einschließt, die von einer Hauptstation zu den entfernt angeordneten Stationen übertragen werden.

Schließlich ist ein kompliziertes Datenübertragungssystem bekannt (US-PS 3 519 750)jdas einen zweiten Reservekanal· in Kombination mit kompiizierten elektronischen Schalteinrichtungen zur automatischen Wiederherstellung einer unterbrochenen Datenübertragungsverbindung zwischen aufeinanderfolgenden Stationen verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein einfach aufgebautes momentan und automatisch arbeitendes Nebenschlußsystem für Datenstationen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

3 OZ₁.Z₁.7 O 3

Erfindungsgemäß wird ein automatisches Nebenschlußsystem zur überbrückung einer Datenstation mit mit einem Eingangsdatenkabel verbundenen Eingangsanschlüssen und mit Ausgangsanschlüssen zur Lieferung von Ausgangsdaten geschaffen, das Meßeinrichtungen zur Messung des Vorhandenseins oder Fehlens von Ausgangsdaten an den Ausgangsdatenanschlüssen und Schalteinrichtung^ einschließt, die auf das Ausgangssignal der Meßeinrichtungen ansprechen und die Ausgangsdatenanschlüsse mit einem Ausgangsdatenkabel nur dann verbinden, wenn an den Ausgangsdatenanschlüssen Daten vorhanden sind, während sie das Eingangsdatenkabel mit dem Ausgangsdatenkabel verbinden, wenn keine Daten an den Ausgangsdatenanschlüssen vorhanden sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 ein Beispiel für eine bekannte manuelle Datenstationüberbrückungsanordnung;

Figur 2 eine erste Ausführungsform des automatischen Nebenschlußsystems zur automatischen Überbrückung von Datenstationen;

Figur 3 eine weitere Ausführungsform des Nebenschlußsystems;

Figur 4 eine dr'itte zweckmäßige Aus führungs form des automatischen Nebenschlußsystems;

Figur 5 ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer automatischen Nebenschlußschaltung zur Verwendung in dem Nebenschlußsystem.

Im allgemeinen sind eine zentrale Dat'enverarbeitungseinrichtung .und eine Anzahl von Datenstationen seriell mitteinander zur Übertragung von Daten von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung über die Datenstationen Und zurück zur Datenverarbeitungseinrichtung verbunden. Bei .der hier beschriebenen Ausführungsform ist jeder Datenstation in der seriellen Datenschleife eine automatische Nebenschlußschaltung zugeordnet, die die zugehörige Datenstation verlassende Ausgangsdaten mißt j die zur nächsten Datenstation in der seriellen Schleife übertragen werden. Wenn die Datenmeßeinrichtung in der Nebenschlußschaltung eine Beendigung des Austretens von Daten aus der zugehörigen Datenstation feststellt, so betätigt diese Datenmeßeinrichtung einen Relaispulentreiber. Dieser Relaiispulentreiber steuert dann eine Relai'spule an, die ihrerseits das Schalten einee zweipoligen Umschaltrelais hervorruft. Das Relais ist so geschaltet, daß es bei seiner Betätigung die zugehörige Datenstation aus der seriellen Schleife abtrennt und gleichzeitig diese serielle Schleife durch eine direkte durchgehende Verbindung wieder schließt. Wenn die nicht betriebsfähige Datenstation.witeder aktiviert wird, schaltet der· Datenmeßfühler umgehend den Relaisspulentreiber ab, so daß die Datenstation wieder in die Datenschleife eingefügt wird. Weiterhin ist eine manuelle Schaltereinrichtung vorgesehen, um die Relaisspule anzusteuern, so daß die zugehörige Datenstation manuell unter Verwendung der gleichen Nebenschlußschaltung überbrückt werden kann. Verschiedenfarbige Leuchtdioden werden in der Schaltung dazu verwendet, den Betriebszustand der Datenstation anzuzeigen, und es ist weiterhin ein entfernt angeordnetes akustisch-optisches Alarmsystem angeschaltet, das betätigt wird, wenn die Nebenschlußschaltung automatisch die zugehörige Datenstation überbrückt hat. Die Nebenschlußschaltung ergibt damit eine einfache und wirksame Möglichkeit zur überbrückung einer außer Betrieb befindlichen Datenstation und ermöglicht eine Unterbrechungsfreie Routine-Wartung der Datenstation.

In Figur 1 ist eir^e bekannte Anordnung gezeigt, die eine manuelle überbrückung einzelner Datenstationen ermöglicht, die in einer seriellen Datenschleife zusammengeschaltet sind. Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 2 sendet

Daten entlang eines Datenkabels 4 über einen manuellen überbrückungsschalter BP^ zu einer Datenstation T'l. Sobald die Daten von der Datenstation TM empfangen werden, werden sie in der durch &ie Pfeile gezeigten Richtung durch den überbrückungsschalter BP4 und einen überbrückungsschalter BP3 zu einer Datenstation T3 weitergeleitet. Die Daten setzen ihren Weg um die serielle Schleife herum fort, bis sie schließlich ζμΓ zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 2 zurückkehren. :

Wenn eine der Datenstationen Tl bis T4 nicht mehr betriebsfähig ist, wird hierdurch die gesamte Datenschleife unterbrochen. Sobald diese nicht mehr betriebsfähige Station ermittelt wurde, ka^nn der zugehörige manuelle Überbrückungsschalter betätigt: werden, um diese Datenstation abzutrennen und die Datenschleife wieder zu schließen. Die manuellen überbrückungsschalter, BPl bis BP*J sind dreipolige Umschalter,

t,

die in üblicher Weise geschaltet sind, um die gewünschte Abtrenn- und überbrückungsfunktion zu erzielen. Diese Überbrückungsschalter sind normalerweise an einer gemeinsamen manuellen Überbrückungsschalter-Schalterplatte befestigt. Bei dieser Anordnung bewirkt eine einzige fehlerhafte Datenstation, daß die gesamte Datenschleife außer Betrieb gesetzt wird, bis der der fehlerhaften Datenstation zugeordnete überbrückungsschalter manuell betätigt wird, so daß sich eine unerwünscht lange System-Abschaltzeit ergibt.

In Figur 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen automatischen Nebenschlußsystems gezeigt, bei der automatische Nebenschlußschaltungen Sl bis S4 (die ausführlich in Figur gezeigt sind) zwischen den manuellen überbrückungsschalter!

ORIGINAL INSPECTED

BPl bis BP4 und den Datenstationen Tl bis T4 angeordnet sind. Bei der Anordnung nach Figur 2 sind die automatischen Nebenschlußschaltungen Sl bis S4 am Ort de.r Datenstationen eingebaut .

Figur 3 zeigt eine Anordnung, bei der die automatischen Nebenschlußschaltungen Sl bis S4 gemäß Figur 5 am Ort der manuellen Überbrückungsschalter-Schalttafel angeordnet sind. Diese Anordnung ermöglicht in wünschenswerter Weise eine zusätzliche automatische überwachung des Zustandes der Datenkabel zwischen den Datenstationen Tl bis T4 und der Schalttafel 6 durch die automatischen Nebenschlußschaltungen Sl bis S4.

Eine weitere vorteilhafte Anordnung unter Verwendung der automatischen Nebenschlußschaltungen nach Figur 5 ist in Figur 4 gezeigt. Bei dieser Anordnung ist die manuelle überbrückungsschalter-Schalttafel 6 nach den Figuren 1, 2 und 3 vollständig fortgelassen. Die automatischen Nebenschlußschaltungen Sl bis S4 stellen die einzigen Einrichtungen zur überbrückung der zugehörigen Datenstationen Tl bis T4 dar. Dies ist eine sehr zweckmäßige Anordnung,weil die automatischen Nebenschlußschaltungen Sl bis S4 sowohl in einer automatischen als auch einer manuellen Betriebsart betrieben werden können. Daher besteht keine echte Notwendigkeit für zusätzliche manuelle überbrückungsschalter.

Wie bereits erwähnt, ist eine bevorzugte Ausführungsform einer automatischen Nebenschlußschaltung für das erfindungsgemäße automatische Nebenschlußsystem in Figur 5 gezeigt, wobei die Nebenschlußschaltung mit gestrichelten Linien.umgeben ist. Die Schaltung ist in Figur 5 so gezeigt, als ob sie als automatische überbrückung für die Datenstation T3 nach den Figuren 2, 3 und 4 dient.

Der Schalter SWl ist ein zweipoliges Umschaltrelais, das in der gezeigten Weise so geschaltet ist, daß wenn die zugehörige

Relaisspule 8 nicht angesteuert ist, die Relaiskontakte Pl und P2 mit den normalerweise geschlossenen Anschlüssen NCl und NC2 verbunden sind. Wenn daher die Relaisspule 8 nicht angesteuert wird, so werden die von der Datenstation T'4 empfangenen Daten direkt durch die Datenstation T3 hindurch geleitet und dann von der Datenstation T3 über daß Relais SWl zur Datenstation T2 weitergeleitet.

Der Datenfluß aus der Datenstation T3 heraus wird durch eine Datenmeßeinrichtung 10 überwacht. Derartige Meßeinrichtungen sind in der digitalen Schaltungstechnik gut bekannt und werden allgemein zur Bestimmung des Fehlens oder Vorhandenseins von digitalen Daten an einer bestimmten Stelle in einer Schaltung verwendet. Wenn die Meßeinrichtung 10 das Fehlen von digitalen Daten an den Datenausgangsanschlüssen der Datenstation T3 feststellt, so erzeugt die Meßeinrichtung ein Warnsignal SX. Dieses Signal wird einer Zeitverzögerungsschaltunc 12 zugeführt. Wenn der Datenfluß aus den Datenausgangsanschlüssen der Datenstation T3 heraus für mehr al3 eine vorgegebene Zeit, die für die Zeitverzögerungsschaltung 12 festgelegt ist, unterbrochen wird, so betätigt diese Zeitverzögerungsschaltung 12 den Relaisspulentreiber 14. Dieser Relaisspulentreiber 14 ergibt bei seiner Betätigung eine niedrige Impedanz zwischen dem Anschluß 16 eines Widerstandes Rl und dem System-Erdanschluß 18. Auf diese Weise wird ein Stromfluß von der Leistungsversorgung 20 durch die Relaisspule 8 und den Strombegrenzungswiderstand Rl ermöglicht.

Die Relaisspule 8 bewirkt bei ihrer Ansteuerung, daß der Relaisschalter SWl die Relaiskontakte Pl und P2 von den Anschlüssen NCl bzw. NC2 trennt und diese Ansc: üsse Pl und P2 mit den Anschlüssen NOl bzw. NO2 verbindet. Damit int die Dntoruil.'i t. ion T3 von der Datenschleife getrennt und durch eine direkte Durchgangsverbindung ersetzt. Der Relaisschalter SWl bleibt in diesen Schaltzustand, bis digitale Daten wieder an den Datenausgangsanschlüssen der Datenstation T3 erzeugt werden.

BAD ORIGINAL

Wenn die Relaisspule 8 angesteuert ist, so liegt die Ausgangsspannung Vs der der Leistungsversorgung 20 längs der Serienschaltung einer roten Leuchtdiode 22 mit einer zugehörigen Strombegrenzungsdiode 2k und einem Widerstand R2 an. Auf diese Weise wird ein rotes optisches Warnsignal erzeugt,

ab

wenn die Datenstation T3 /geschaltet und überbrückt ist.

Wenn sich die Datenstation T3 in dem richtigen Betriebszustand befindet und Daten an den Datenausgangsanschlüssen erzeugt werden, so wird kein Warnsignal SX erzeugt. In diesem Fall ergibt der Relaisspulentreiber 14 eine sehr hohe Impedanz zwischen dem Krdanschluß 18 und dem Anschluß 16. Daher fließt durch die Relaisspule 8 nur ein sehr kleiner Strom, der durch die Relaisspule und weiter durch die Serienschaltung einer Strombegrenzungsdiode 26, eines Widerstandes R3 und einer grünen Leuchtdiode 28 fließt. Wenn die Datenstation T3 in Betrieb ist, wird daher ein grünes optisches Signal erzeugt.

Ein Schalter SW2 in Form eines einpoligen Umschalters ermöglicht sowohl eine manuelle als auch eine automatische Betriebsart der Nebenschlußschaltung. Wenn sich der Schalter SW2 in der Automatik-Stellung befindet, ist eine entfernt angeordnete akustisch-optische Alarmeinrichtung an die Serienschaltung der Relaisspule 8 und des Strombegrenzungswiderstandes Rl angeschaltet. Wenn daher die Relaisspule 8 angesteuert wird, so wird gleichzeitig die entfernt angeordnete Alarmeinrichtung 30 betätigt und bleibt betätigt, bis die Datenstation T3 wieder Ausgangsdaten erzeugt oder bis der Schalter SWl in die manuelle Position gebracht wird.

Wenn der Schalter S2 in die manuelle Stellung gebracht wird, so wird die Relaisspule 8 unabhängig vom Betriebszustand der Datenstation angesteuert. Daher kann der Schalter SW2 zur

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Überbrückung der Datenstation aus anderen Gründen verwendet werden, als bei einer Fehlfunktion der Datenstation, beispielsweise zur Durchführung einer Routine-Wartung der Geräte der Datenstation. Die gesamte Nebenschlußschaltung S3 wird aus
einer Leistungsversorgung 20 gespeist, die ihrerseits mit
einem üblichen Wechselstromnetz verbunden ist.

Leerseite

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Claims

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum- 24. November

Un_Ser Zeichen: ¹^ 063 ~ Kk/Vi

PATENTANSPRÜCHE :

[Iy Automatisches Hebenschlußsystem zur überbrückung einer Datenstation mit mit einem Eingangsdatenkabel verbundenen Eingangsanschlüssen und mit Ausgangsanschlüssen zur Lieferung von Ausgangsdaten,

gekennzeichnet durch Meßeinrichtungen (Sl bis S4, 10) zur Messung des Vorhandenseins oder Fehlens von Ausgangsdaten an den Ausgangsdatenanschlüssen (Pl, P2) und Schalteinrichtungen (Sl bis S4, SWl) j die auf ein Ausgangssignal der Meßeinrichtungen ansprechen und die Ausgangsdatenanschlüsse mit einem Ausgangsdatenkabel nur dann verbinden, wenn Daten an dem Ausgangsdatenanschluß vorhanden sind, während sie das Eingangsdatenkabel mit dem Ausgangsdatenkabel verbinden, wenn Daten an den Ausgangsdatenanschlüssen fehlen.

2. Nebenschlußsystem nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch Verzögerungseinrichtungen (12) zur Sperrung der Weiterleitung des Ausgangssignals der Meßeinrichtungen (10) zu den Schalteinrichtungen (Sl bis S4, SWl) für eine vorgegebene Zeitperiode.

3. Nebenschlußsystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch optische Anzeigeeinrichtungen (22, 28) zur Anzeige der von den Schalteinrichtungen hergestellten Verbindung.

H. Nebenschlußsystem nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß die optischen Anzeigeeinrichtungen durch Leuchtdioden (22, 28) gebildet sind.

5. Nebenschlußsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch auf die Meßeinrichtungen ansprechende akustische und optische Alarmeinrichtungen (30) zur Anzeige der Tatsache, daß das Eingangskabel durch die Schalteinrichtungen mit dem Ausgangskabel verbunden wurde.

(j . Nebenschlußsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Schaltereinrichtungen (SW2) zur manuellen Betätigung der Schalteinrichtungen(SWl).

7. Nebenschlußsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Schalteinrichtungen (SWl) durch ein mehrpoliges Umschaltrelais (SWl", 8) und einen damit verbundenen Relaisspulentreiber (lk) gebildet sind.