DE3108989C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Meldeschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (DE-AS 25 51 951).

Werden bei einem Verbrennungsmotor die verschiedenen Betriebsgrößen, beispielsweise das Kühlmittel, der Druck, die Temperatur, der Brennstoff und dergleichen mehr zentral überwacht und zeigen nacheinander mehrere Beriebsgrößen einen Störfall, so ist es sehr wichtig, den ursprünglichen Störfall zu lokalisieren, damit auch die nachfolgenden Störungen gefunden und zu deren Behebung Gegenmaßnahmen getroffen werden können.

Üblicherweise leuchtet eine Störsignallampe blinkend auf und meldet damit den Punkt der ursprünglichen Störung. Die zweiten und nachrangigen Störungen werden durch eine kontinuierliche Stromaufschaltung und damit durch das Brennen der diesen Störungen zugeordneten Lampen angezeigt, oder aber dadurch, daß die Blinkperiode der Störsignallampen geändert wird, so daß der Maschinenüberwacher die Störung leicht feststellen kann.

Bei der konventionellen und für das Auffinden von solchen Störungen bestimmten Vorrichtung weist die Meldeschaltung eine Reihe von komplizierten NAND-Schaltungen auf, so daß die Konstruktion recht kostenaufwendig ist und im Überwachungssystem selber Störungen auftreten können, die diese Schaltung unzuverlässig machen.

Durch die DE-AS 25 51 951 ist ein Steuergerät für eine Melde- oder Alarmanlage bekanntgeworden, bei dem mehrere Detektoren auf eine Alarmschaltung arbeiten. Die Detektoren sind nicht gegeneinander verriegelt, so daß nicht erkannt werden kann, welches der ursprüngliche Störfall und welches ein Folgestörfall ist. Nach Löschen des Alarms für den ursprünglichen Störfall kann ein nachfolgender Störfall gemeldet werden. Treten mehrere Störmeldungen sehr kurz hintereinander auf, so besteht die Möglichkeit, daß diese Störmeldungen gemeinsam gelöscht werden und nicht erkannt wird, daß mehrere Störfälle vorgelegen haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meldeschaltung zum Feststellen auftretender Störungen aufzuzeigen, die die oben beschriebenen Nachteile nicht aufweist, welche einfach und kostengünstig aufgebaut ist, sehr zuverlässig arbeitet und mit der ein ursprünglicher Störfall lokalisiert und von nachfolgenden Störfällen unterschieden werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Meldeschaltung, welche die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Weiterbildende Merkmale für die Meldeschaltung lassen sich den Unteransprüchen entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 das Schaltbild einer erfindungsgemäßen Meldeschaltung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Meldeschaltung mit einem dem Überwachungsschaltkreis zugeordneten Speicherkreis,

Fig. 3 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Meldeschaltung mit einer Glättungsschaltung am Ausgang des Überwachungsschaltkreises,

Fig. 4 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Meldeschaltung mit einer Reihenschaltung des Überwachungsschaltkreises und der Auswerteschaltung und

Fig. 5 ein weiteres Schaltbild der erfindungsgemäßen Meldeschaltung mit angeschlossener Alarmschaltung.

Fig. 1 zeigt eine gemeinsame Stromversorgungsleitung 1, an die Überwachungsschaltkreise 2₁, 2₂, . . . angeschlossen sind. Mit den Überwachungsschaltkreisen 2₁, 2₂, . . . sind Auswertschaltungen 4₁, 4₂, . . . für das Überwachen von Temperatur, Druck, Brennstoff und dergleichen mehr gekoppelt, die Lokalisierschaltungen 3₁, 3₂, . . . umfassen. Die Lokalisierschaltungen 3₁, 3₂, . . . weisen jeweils die Ausgänge 5₁, 5₁′; 5₂, 5₂′; . . . auf, wobei die Ausgänge 5₁, 5₂, . . . gleichzeitig die Ausgänge der Überwachungsschaltkreise 2₁, 2₂, . . . darstellen. Weitere Ausgänge der Lokalisierschaltungen 3₁, 3₂, . . . werden durch die Sperrsignalanschlüsse 6₁, 6₂, . . . gebildet, die alle miteinander über eine Verriegelungsleitung 7′ verbunden sind.

Die Überwachungsschaltkreise 2₁, 2₂, . . . bestehen jeweils aus der Reihenschaltung von Widerständen 8₁, 8₂, . . . und Detektoren 9₁, 9₂, . . ., die zwischen der Stromversorgungsleitung 1 und Masse vorgesehen sind. Die Punkte zwischen den Widerständen 8₁, 8₂, . . . und den Detektoren 9₁, 9₂, . . . bilden die Ausgänge 5₁, 5₂, . . . der Überwachungsschaltkreise 2₁, 2₂, . . . und der Lokalisierschaltung 3₁, 3₂, . . . Die Lokalisierschaltungen 3₁, 3₂, . . . sind zwischen den Ausgängen 5₁, 5₂, . . . und Masse angeordnet.

Die Lokalisierschaltungen 3₁, 3₂, . . . bestehen aus ersten Widerständen 10₁, 10₂, . . ., ersten Dioden 11₁, 11₂, . . . und gesteuerten Siliziumgleichrichtern SCR₁, SCR₂, . . ., welche zwischen den Ausgängen 5₁, 5₂, . . . und Masse in Reihe ge­ schaltet sind. Zweite Widerstände 12₁, 12₂, . . . und Kon­ stantspannungsdioden 13₁, 13₂, . . . liegen zwischen den Aus­ gängen 5₁, 5₂, . . . und den Steueranschlüssen der gesteuerten Siliziumgleichrichter SCR₁, SCR₂, . . . Widerstände 14₁, 14₂, . . . und Kondensatoren 15₁, 15₂, . . . sind parallel zueinander als Verzögerungsschaltungen zwischen den Steueranschlüssen der gesteuerten Siliziumgleichrichter SCR₁, SCR₂, . . . und Masse angeordnet. Die Reihenschaltung aus zweiten Dioden 16₁, 16₂, . . . und dritten Dioden 17₁, 17₂, . . . sind einer­ seits auf die Punkte zwischen den Dioden 11₁, 11₂, . . . und die gesteuerten Siliziumgleichrichter SCR₁, SCR₂, . . . und andererseits auf die Punkte zwischen den Widerständen 12₁, 12₂, . . . und den Konstantspannungsdioden 13₁, 13₂, . . . gelegt. Die Punkte zwischen den Widerständen 10₁, 10₂, . . . und den Dioden 11₁, 11₂, . . . bilden die Ausgänge 5′₁, 5′₂, . . . während die Ausgänge 6₁, 6₂, . . . von den Punkten zwischen den Dioden 16₁, 16₂, . . . und den Dioden 17₁, 17₂, . . . gebildet werden.

Im Ruhezustand der Überwachungsschaltkreise 2₁, 2₂, . . . befinden sich die Schaltkontakte der Detektoren 9₁, 9₂, . . . in geschlossenem Zustand. Die Ausgänge 5₁, 5₂, . . . liegen an Masse (L-Pegel).

Die Lokalisierschaltungen 3₁, 3₂, . . . sind stromlos, so daß auch die Ausgänge 5′₁, 5′₂, . . . und 6₁, 6₂, . . . auf L-Poten­ tial liegen.

Entsteht im System, welches z. B. vom Überwachungsschaltkreis 2₂ überwacht wird, ein Störfall, so öffnet der Detektor 9₂. Das hat zur Folge, daß von der Stromversorgungsleitung 1 ein Strom über den Widerstand 8₂ in die Lokalisierschaltung 3₂ fließen kann. Die beiden Ausgänge 5₂ und 5′₂ gehen auf H-Potential über. Nach dem Ablaufen der durch den zweiten Widerstand 12₂, durch den Widerstand 14₂, durch den Konden­ sator 15₂ und durch die Konstantspannungsdiode 13₂ definierten Verzögerungsperiode steht am Steueranschluß des ge­ steuerten Siliziumgleichrichters SCR₂ eine Spannung an, die diesen in den Durchlaßzustand schaltet. Das Schalten des gesteuerten Siliziumgleichrichters SCR₂ bewirkt, daß der Ausgang 5₂ seinen H-Pegel beibehält, daß der Ausgang 5₂′ jedoch den L-Pegel annimmt. Sobald der gesteuerte Silizium­ gleichrichter SCR₂ in den Durchlaßzustand geschaltet hat, fließt der Strom nicht mehr über die Konstantspannungsdiode 13₂, sondern über den zweiten Widerstand 12₂, die dritte Diode 17₂ und die zweite Diode 16₂ zum gesteuerten Silizium­ gleichrichter SCR₂ ab. Weil es sich bei dem über den gesteuerten Siliziumgleichrichter SCR₂ fließenden Strom um einen Gleichstrom handelt, bleibt der gesteuerte Siliziumgleichrichter SCR₂ im Durchlaßzustand, in dem er geschaltet worden ist, obwohl an seinem Steueranschluß keine Spannung mehr ansteht. Dieser das Zeitglied aufweisende Schaltungsaufbau ist gewählt worden, damit ein versehentlich, kurz­ zeitig offener Detektor 9₂ den gesteuerten Siliziumgleichrichter nicht sofort in den Durchlaßzustand schaltet.

Entsteht im System, für welches der Detektor 9₁ zuständig ist, eine Störung, so wird der Detektor 9₁ geöffnet. Damit fließt von der Stromversorgungsleitung 1 aus ein Gleichstrom in die Lokalisierschaltung 3₁ und bewirkt, daß die Ausgänge 5₁ und 5′₁ H-Pegel annehmen. Über die Verriegelung zwischen den Lokalisierschaltungen 3₁ und 3₂ bestehend aus dem zwei­ ten Widerstand 12₁, der dritten Diode 17₁, dem Sperrsignal­ anschluß 6₁, der Verriegelungsleitung 7′, dem Sperrsignal­ anschluß 6₂, der zweiten Diode 16₂ und dem gesteuerten Siliziumgleichrichter SCR₂ fließt ein Strom zur Masse. Durch die zur Konstantspannungsdiode 13₁ parallelgeschalteten Dioden 17₁, 16₂, SCR₂ wird die Konstantspannungsdiode 13₁ nicht in ihren Durchbruchbereich geschaltet. Damit wird dem gesteuerten Siliziumgleichrichter SCR₁ kein Steuersignal aufgeschaltet, was zur Folge hat, daß dieser gesteuerte Siliziumgleichrichter SCR₁ im Sperrzustand bleibt. Die Ausgänge 5₁ und 5′₁ behalten damit den H-Pegel bei. Die Ausgänge 5₂ und 5′₂ unterscheiden sich zu diesen Pegeln dadurch, daß der Ausgang 5₂ einen H-Pegel und der Ausgang 5′₂ einen L-Pegel besitzt. Durch diese Unterschiede in den Aus­ gangspegeln läßt sich feststellen, welche der Lokalisier­ schaltungen 3₂, 3₁ zuerst geschaltet hat. Sollte eine dritte Störung eintreten, so wird z. B. an den Ausgängen 5₃, 5′₃ der Lokalisierschaltung 3₃, wie schon zur Lokalisierschaltung 3₂ beschrieben, ein H-Pegel anstehen. Auch hier wäre also eine Unterscheidung zur ursprünglichen Fehlermeldung möglich.

Im Zusammenhand mit dem zuvor angeführten Ausführungsbei­ spiel sind die Detektoren zwar als mechanisch arbeitende Kontakte beschrieben worden; die Ausführung der Erfindung ist jedoch nicht auf mechanisch arbeitende Detektoren beschränkt. Auch die Ausgangssignale elektronischer Halblei­ ter, bspw. von Transistoren oder integrierten Schaltkreisen und dergleichen mehr, können den Lokalisierschaltungen bei Aufkommen von Störungen aufgeschaltet werden.

Sollte in einem Störfall der Detektor nicht lange genug geöffnet bleiben und gleich nach dem Öffnen in den Ausgangs­ zustand zurückkehren, so kann ein Speicherkreis verwendet werden, wie er in Fig. 2 dargestellt ist. Der Speicherkreis 18 ist schaltungsmäßig zwischen den Widerstand 8₁ und den Detektor 9₁ gelegt.

Wenn es sich bei dem Strom aus der Stromversorgungsleitung 1 nicht um einen geglätteten Gleichstrom handelt, sondern um einen Gleichstrom mit einem Welligkeitsanteil, so wie er durch Gleichrichten mit einem Vollweggleichrichter erzielt wird, dann wird vorzugsweise zwischen dem Überwachungs­ schaltkreis 2₁ und der Lokalisierschaltung 3₁ eine Diode 19 eingesetzt, zwischen deren Kathode und der Masse ein Sieb­ kondensator 20 geschaltet ist.

Für den Fall, daß anders als bei dem zuvor angeführten Aus­ führungsbeispiel der Detektor normalerweise geöffnet ist und erst beim Auftreten einer Störung schließt, wird ein Detektor 9₁ und ein Widerstand 8₁ zwischen die Stromversorgungs­ leitung 1 und die Lokalisierschaltung 3₁ in Reihe geschaltet, wie dies mit Fig. 4 dargestellt ist.

Fig. 5 zeigt eine Alarmschaltung AR, welche schaltungsmäßig zwischen den Anschlüssen 5₁ und 5′₁ angeordnet ist. Im störungsfreien Normalzustand wird der Lokalisierschaltung 3₁ von der Stromversorgungsleitung 1 kein Eingangssignal aufge­ schaltet, so daß von der Lokalisierschaltung 3₁ auch kein Ausgangssignal erzeugt wird, was zur Folge hat, daß auch die Alarmschaltung AR nicht angesteuert wird. Tritt aber in einem zu überwachenden System, bspw. in einem Motoren-Hilfs­ system eine Erststörung auf, dann steht, wie oben beschrieben, am Ausgang 5₁ ein H-Pegel und am Ausgang 5′₁ ein L-Pegel an. Das hat zur Folge, daß ein Gleichstrom der von dem Ausgangsanschluß 5₁ durch den Widerstand R₁ fließt, teilweise über eine Diode D₁ einem nicht dargestellten Alarm­ summer bzw. einem nicht dargestellten Leistungsverstärker des Alarmsummers aufgeschaltet wird. Ein Teilstrom fließt durch einen Widerstand R₂ und einen Widerstand R₃ zur Basis eines Transistors Tr₁. Ein weiterer Teilstrom wird über den Widerstand R₂ und über eine Diode D₂ einem nicht dargestellten als Blinklampe ausgebildeten Leuchtmelder aufgeschaltet. Der Basisstrom des Transistors Tr₁ wird entsprechend dem Einschaltzustand bzw. Ausschaltzustand der Blink­ lampe abgeleitet, wodurch sich der Spannungsabfall an dem den Basisstrom liefernden Spannungsteiler ändert, so daß der Transistor Tr₁ synchron zum Blinksignal in den Sperr- bzw. Durchlaßzustand geschaltet wird.

Gleichzeitig wird der Strom, der durch den Widerstand R₄ fließt, auf die Basis des Transistors Tr₂ geführt. Durch den ein- und ausschaltenden Transistor Tr₁ wird der Basisstrom des Transistors Tr₂ entsprechend den Signalen der Blink­ schaltung derart abgeleitet, daß der Transistor Tr₂ eben­ falls in den Einschaltzustand bzw. in den Sperrzustand ge­ bracht wird. Das hatte zur Folge, daß die Alarmlampe L intermittierend angesteuert wird und blinkend aufleuchtet.

Wird wie oben beschrieben angenommen, daß für die mit Fig. 5 dargestellte Schaltung eine Störung als ursprüngliche Störung vorliegt, dann leuchtet die Alarmlampe blinkend auf. Handelt es sich bei dieser Störung aber um eine Folgestörung, dann steht, wie im Zusammenhang mit der Verriegelung der Lokalisierschaltungen oben erwähnt, am Ausgang 5′₁ ein H-Pegel an. Damit wird vom Ausgang 5′₁ über die Diode D₃ der Basis des Transistors Tr₂ permanent ein Gleichstrom aufge­ schaltet, so daß der Transistor Tr₂ auch dann nicht abschaltet, wenn der Transistor Tr₁ eingeschaltet wird. Damit brennt die Alarmlampe L kontinuierlich.

Auf diese Weise können Störungen unterschieden werden nach ursprünglichen Störungen und nach Folgestörungen. Bei ur­ sprünglichen Störungen leuchtet die Alarmlampe L blinkend auf, während sie bei Folgestörungen kontinuierlich brennt. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß Folge­ störungen dadurch in ihrer Reihenfolge bestimmt werden können, daß beim Aufkommen der jeweiligen Folgestörung die Meldelampe jeweils abgeschaltet wird oder daß eine Blinkfrequenz im Vergleich zur Blinkfrequenz bei ursprünglichen Störungen geändert wird.

Über die Diode D₄ kann ein Summer-Abschaltsignal von einer nicht dargestellten externen Stromquelle aus dem Eingang eines gesteuerten Siliziumgleichrichters SCR aufgeschaltet werden. Der gesteuerte Siliziumgleichrichter, der sich bis dahin im Sperrzustand befunden hat, wird leitend, wodurch die Spannung am nicht gezeigten Alarmsummer absinkt und dieser abgeschaltet wird.

 1 Stromversorgungsleitung
 2 Überwachungsschaltkreis
 3 Lokalisierschaltung
 4 Auswertschaltung
 5 Ausgang Überwachungsschaltkreis
 5′ Ausgang Lokalisierschaltung
 6 Sperrsignalanschluß
 7 Verriegelungsleitung
 8 Widerstand
 9 Detektor
10 erster Widerstand
11 erste Diode
12 zweiter Widerstand
13 Konstantspannungsdiode
14 Widerstand
15 Kondensator
16 zweite Diode
17 dritte Diode
18 Speicherkreis
19 Diode
20 Glättungskondensator

Claims (4)

1. Meldeschaltung zum Feststellen auftretender Störungen mit mehreren, Detektoren aufweisenden Überwachungsschaltkreisen, die jeweils Ausgangssignale im Ansprechen auf mittels der Detektoren erkannte Störungen an Auswerteschaltungen abgeben, wobei die Detektoren von einer Zentrale über eine Zweidrahtleitung mit Spannung versorgt werden und die Auswerteschaltungen Ausgänge zur Alarmabgabe und Stö­ rungslokalisierung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltungen (4₁, 4₂, . . .) erste Widerstände (10₁, 10₂, . . .), erste in Durchlaßrichtung gepolte Dioden (11₁, 11₂, . . .) und gesteuerte Siliziumgleichrichter (SCR₁, SCR₂, . . .) aufweisen, welche als Reihenschaltung zwischen die Alarmabgabeausgänge (S₁, S₂, . . .) und Masse geschaltet sind, daß eine weitere Reihenschaltung aus zweiten Wider­ ständen (12₁, 12₂, . . .) und Konstantspannungsdioden (13₁, 13₂, . . .) zwischen den Alarmabgabeausgängen (5₁, 5₂, . . .) und den Steuereingängen der jeweils zutreffenden gesteuerten Siliziumgleichrichter (SCR₁, SCR₂, . . .) vorgesehen ist, daß Verzögerungsschaltungen (14₁, 15₁; 14₂, 15₂; . . .) zwischen den Steuereingängen der gesteuerten Siliziumgleichrichter (SCR₁, SCR₂, . . .) und Masse angeordnet sind, daß Sperrsignal­ anschlüsse (6₁, 6₂, . . .) vorgesehen sind, die mit Anoden zweiter Dioden (16₁, 16₂, . . .) verbunden sind, deren Kathoden auf einen Punkt zwischen den ersten Dioden (11₁, 11₂, . . .) und den gesteuerten Siliziumgleichrichtern (SCR₁, SCR₂, . . .) ge­ führt sind, daß die Sperrsignalanschlüsse (6₁, 6₂, . . .) mit den Kathoden dritter Dioden (17₁, 17₂, . . .) gekoppelt sind, deren Anoden an einen Punkt zwischen den zweiten Widerständen (12₁, 12₂, . . .) angeschlossen sind, daß die Sperrsignalanschlüsse (6₁, 6₂, . . .) aller Auswerteschaltungen (4₁, 4₂, . . .) über Verriegelungsleitungen (7′) miteinander verbunden sind, und daß die Verbindungspunkte von erstem Widerstand (10₁, 10₂, . . .) und erster Diode (11₁, 11₂, . . .) als weitere Ausgänge (5′₁, 5′₂, . . .) herausgeführt sind, an denen erkannt werden kann, welche Auswerteschaltung (4₁, 4₂, . . .) als erste angesprochen hat.

2. Meldeschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Detektor (9₁, 9₂, . . .) eines Überwachungs­ schaltkreises (2₁, 2₂, . . .) ein elektronischer Schalter Verwendung findet und daß ein Speicherkreis (18) zwischen dem Widerstand (8₁, 8₂, . . .) des Überwachungsschaltkreises (2₁, 2₂, . . .) und dem Detektor (9₁, 9₂, . . .) angeordnet ist.

3. Meldeschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gleichstromversorgung mit Restwelligkeit eine Diode (19) in Durchlaßrichtung zwischen den Überwachungs­ schaltkreis (2₁, 2₂, . . .) und die Auswerteschaltung (4₁, 4₂, . . .) geschaltet ist und daß ein Glättungskondensator (10) zwischen der Kathode der Diode (19) und Masse ange­ ordnet ist.

4. Meldeschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (9₁, 9₂, . . .) des Überwachungsschaltkreises (2₁, 2₂, . . .) in Abhängigkeit von Störungen öffnet und schließt und daß der Detektor (9₁, 9₂, . . .) und der zum Überwachungs­ schaltkreis (2₁, 2₂, . . .) gehörende Widerstand (8₁, 8₂, . . .) als Reihenschaltung zwischen der Stromversorgungsleitung (1) und der Auswerteschaltung (4₁, 4₂, . . .) angeordnet ist.