DE3303328A1 - Modulare schalteinheit fuer elektronische informationen - Google Patents

Modulare schalteinheit fuer elektronische informationen

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DE3303328A1 DE19833303328 DE3303328A DE3303328A1 DE 3303328 A1 DE3303328 A1 DE 3303328A1 DE 19833303328 DE19833303328 DE 19833303328 DE 3303328 A DE3303328 A DE 3303328A DE 3303328 A1 DE3303328 A1 DE 3303328A1
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Becton Dickinson and Co
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Description

VON KREISLER SCHONWALD EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING WERNER
PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler 11973 Anme 1 de r i η: Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln
Dr.-Ing. K. W. Eishold. Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln
BECTON, DICKINSON AND COMPANY ^frt*™' r^ Γϊ "ίΓΐ'ι
Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln
Mack Centre Drive Dipl.-Ing. G. Selting, Köln
Dr. H.-K. Werner, Köln
Pararaus, New Jersey 07652
U.S.A.
DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF
D-5000 KÖLN 1
31. Januar 1983 Sg-Da/rk
Modulare Schalteinheit für elektronische Informationen
Die Erfindung betrifft eine modulare Schalteinheit für elektronische Informationen zur Anlagensteuerung. Derartige Schaltsteuereinheiten mit Anzeigesystem werden als modulare Steuer- und Anzeigensysteme zur Steuerung laufender Einrichtungen verwendet.
Die bekannten elektromechanischen Daumenradschalter haben nur eine begrenzte geringe Anzahl von Schaltstellungen. In bekannten konventionellen Daumenradschaltern sind zum Beispiel nur bis zu 12 Schalt-Stellungen mit einem Schaltrad möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein modulares elektronisches Schalt- und Anzeigesystem zu schaffen, um konventionelle elektromechanische Daumenradschalter zur Anlagensteuerung jeglicher Art zu ersetzen. Die Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß
gekennzeichnet durch einen Hauptmodul mit
a) einem Gehäusemodul,
b) einer Anzeige an diesem Modul,
c) einer MikroSteuerung in diesem Modul,
d) einen nicht-flüchtigen RAM-Speicher (NOVRAM) in diesem Modul,
e) einem programmierbaren Lesespeicher (PROM / EPROM) in diesem Modul,
f) einem seriell arbeitenden Lesespeicher-Busregister (ROM) in diesem Modul,
g) einem seriell arbeitenden Adreßregister (ROM) für Schaltkodewörter in diesem Modul,
h) einem Datenbus an diesem Modul zum Anschluß des Moduls an Einrichtungen, die gesteuert werden sollen,
i) ersten Datenübertragungsverbindungen, die einen Datenfluß zwischen der MikroSteuerung, dem nichtflüchtigen RAM-Speicher (NOVRAM) und dem Datenbus vorsehen,
j) einer zweiten Datenübertragungsverbindung, die einen Datenfluß zwischen dem programmierbaren Lesespeicher (PROM / EPROM) und dem seriell arbeitenden Lesespeicher-Adreßregister vorsieht und
k) einer dritten Datenübertragungsverbindung, die einen Datenfluß zwischen dem programmierbaren Lesespeicher (PROM/EPROM) und dem seriell arbeitenden Busregister vorsieht.
Die elektronische Informationseinheit besteht aus einer Mikrosteuerung in Kombination mit einem RAM-Speicher (NOVRAM) in Form eines nichtfluchtigen Schreib/Lesespeichers mit wahlfreiem Zugriff. Entsprechend ist die Informationseinheit frei programmierbar, um Schaltkodewörter und Anzeigeinformationen zu erzeugen. Die erfindungsgemäße Schalteinheit kann mit einigen anderen Einheiten kombiniert werden, die als Nebeneinheiten mit der Haupteinheit zusammengeschaltet werden. Die Haupteinheit enthält die Mikrosteuerung, die alle Einheiten der Serie steuert. Die Anordnung ist derart, daß eine große Flexibilität in der Anpassung der erfindungsgemäßen elektronischen Informationseinheit an spezielle Aufgaben eines Anwenders möglich ist.
Die modulare Gestaltung der Erfindung erlaubt es einer einzelnen Haupteinheit, bis zu sieben elektronische Nebeninformationseinheiten zu steuern. Damit kann eine Anordnung von Steuerinformationseinheiten geschaffen werden, deren Größe je nach Erfordernis mit zusätzlichen, von einer einzigen Haupteinheit gesteuerten Nebeneinheiten zwecks Steuerung vieler zueinander in Beziehung stehender Einrichtungselemente angepaßt werden kann. Dadurch entfällt z.B. die Notwendigkeit von Kundenentwicklungen spezieller Schalteinrichtungen für spezielle Anwendungen. Eine Vier- oder Fünf-Zeichen-Matrixanzeige kann benutzt werden und zwar je nach
Wunsch eine Anzeige mit lichtemittierenden Dioden, eine Flüssigkristallanzeige oder eine Vakuumfluoreszenzanzeige. Vorzugsweise wird für eine derartige Anzeige wegen des geringen Energiebedarfs eine Flüssigkristallanzeige verwendet.
In vorteilhafter Weise ermöglicht die erfindungsgemäße Informationseinheit bis zu 256 Kodewörter bzw. Informationen vorzusehen. Ein automatischer 64-Zeichen-Wortschatz für Schaltkodewörter ist in jeder Einheit verfügbar. Ein zusätzlicher 50-Zeichenkode ist verfügbar, wenn eine Flüssigkristallanzeige vorgesehen ist.
Jedes Einheitsmodul für elektronische Informationen weist eine Zwei-Tastensteuerung auf, mit je einer Taste für eine bestimmte Richtung in der Reihenfolge der für die Anzeige verfügbaren Zeichen. Die Schalter, abhängig davon, welcher Schalter betätigt wird, erzeugen einen schnelleren oder langsameren Wechsel der aufeinanderfolgenden Zeichen in der Anzeige um eine Position. Es kann auch vorgesehen sein, daß bei jedem Drücken einer Taste ein automatischer Zyklus abläuft,, der über mehrere Kodewörter oder Informationen hinweggeht. Aufgrund der Verwendung des nichtflüchtigen RAM-Speichers in der Haupteinheit bleibt das letzte Kodewort oder die letzte Information, die vor einem Netzausfall eingegeben wurde, erhalten, wenn die Einheit wieder eingeschaltet wird.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Einheitsmoduls für elektronische Informationen,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Blockschaltbildes einer Haupteinheit mit mehreren Nebeneinheiten und
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Steuerschaltung einer einzelnen Einheit für elektronische Informationen für den Betrieb in einer Flüssigkristallanzeige, einer Anzeige mit lichtemittierenden Dioden oder einer Vakuum-Fluoreszenz-Anzeige.
In.den Zeichnungen sind in allen Darstellungen gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Einheitsmoduls für elektronische Informationen, der generell mit 10 bezeichnet ist. Diese Einheit 10 weist ein Schaltergehäuse 12 mit einer Frontplatte 14 auf, an der sich ein Anzeigefeld 16 befindet. Ebenfalls auf der Frontplatte 14 befinden sich Schalter 18 zum Hochzählen und Schalter 20 zum Abwärtszählen. Auf beiden Seiten des Schaltergehäuses 12 ist ein Montagewinkelblech 28 befestigt, das mit gegenseitigem Abstand angeordnete Montagebohrungen 24 aufweist, um das Schaltergehäuse 12 an einem Steuerpult, wie es zur Kontrolle einer Einrichtungskomponente benötigt wird, positioniert zu befestigen. Von der Rückseite des Schaltergehäuses 12 steht eine Platine 26 mit einer gedruckten Schaltung ab, um die Einheit 10 mit dem restlichen Steuersystem für eine Einrichtungskomponente zu verbinden.
Fig. 2 zeigt ein Systemblockschaltbild, das aus einem Hauptmodul 30 für elektronische Informationen und vier Nebenmodulen 32 besteht. Zusätzliche Nebeneinheiten 32, insgesamt maximal sieben, können, wenn erforderlich, in Abhängigkeit von der Anzahl der Einrichtungskomponenten, die gesteuert werden sollen, mit dem System verbunden werden. Wie aus Fig. 2 entnommen werden kann, enthält die Haupteinheit 30 eine Mikrosteuerung 34. Die Haupteinheit 30 weist drei Datenübertragungsverbindungen (Datenbusse) 38, 40 und 42 auf, die die Verbindung zwischen einem NOVRAM-Speicher 36 und der MikroSteuerung 34 bilden.
Diese Datenbusse bestehen aus einem NOVRAM-Steuerbus 38, einem Steuerbus aus vier Leitungen, der die Schreib-/Lesebefehle dem NOVRAM-Speicher zuführt, wie auch Speicherund Abrufbefehle während des Ausschaltens bzw. Einschaltens.
Der zweite Datenbus in der Haupteinheit 30 ist der NOVRAM-Datenbus 40 mit vier Leitungsverbindungen in beide Richtungen, der die Daten, die in den NOVRAM-Speicher 36 geschrieben werden oder aus dem NOVRAM-Speicher 36 gelesen werden, überträgt.
Der dritte Datenbus in der Haupteinheit 30 ist der NOVRAM-Adreßbus 42, der aus sechs Leitungen besteht und vom Ausgang der MikroSteuerung 34 zum NOVRAM-Speicher 36 führt. Dieser Datenbus wählt eine der Speicherzellen in dem 64 χ 4 - bit - NOVRAM-Speicher aus.
Wie weiterhin aus Fig. 2 zu entnehmen ist, enthält die Haupteinheit 30 auch eine Meldeschaltung 44 für die frühzeitige Meldung eines Netzausfalls, die den NOVRAM-Speicherzyklus startet.
Die Mikrosteuerung weist zwei Datenbusse auf, die die Verbindung zwischen allen Moduleinheiten für elektronische Informationen eines Systems bilden. Der eine Datenbus ist der seriell arbeitende Schnittstellenbus 46/56, der ein seriell arbeitender Datenübertragungsbus mit drei Leitungen ist, und der aus einer Serientaktleitung SK, einem seriell arbeitenden Datenausgang SO zu den Modulen und einem seriell arbeitenden Dateneingang SI von den Modulen zur Mikrosteuerung besteht. Die Informationen auf diesen Leitungen sind auf der seriell arbeitenden Datenausgangsleitung SO Schaltkodewörter, Adressen- und Anzeigebefehle für den programmierbaren Lesespeicher (PROM) sowie Daten für ein gewähltes Modul. Auf der seriell arbeitenden Dateneingangsleitung SI sind es PROM-Daten von einem gewählten Modul.
Der zweiten Datenbus ist der Modulsteuerbus 48/58. Dieser Datenbus besteht aus sieben Leitungen, die es der MikroSteuerung erlauben, die verschiedenen Funktionselemente innerhalb jeder Nebeneinheit zu steuern. Zu diesen Signalen gehören die Schaltbefehle von dem gewählten Modul an die Mikrosteuerung. Jede Datenbusverbindung ■46, 48 für die Mikrosteuerung 34 enthält eine Hauptleitungsverbindung 56 bzw. 58, um die verschiedenen zuvor beschriebenen Verbindungen herzustellen.
Acht Modulwählleitungen 50 versorgen die Haupteinheit 30 und bis zu sieben Nebeneinheiten 32 mit individuellen Modulfreigabebefehlen. Jedes in Fig. 2 dargestellte Modul 32 besteht aus einem Ausgangsbus 52 für die Schaltkodewörter und einem Fernsteuer-Befehlsbus 54, der später beschrieben wird.
Das Blockschaltbild jeder elektronischen Informationseinheit hat den in Fig. 3 gezeigten Aufbau. Jeder Modul 32 besteht aus fünf Funktionselementen, nämlich einem seriell arbeitenden Lesespeicher (ROM) als Adreßregister 60 für die Schaltkodewörter, einem elektronisch programmierbaren Lesespeicher (PROM/EPROM) 62, einem seriell arbeitenden Lesespeicher (ROM) als Busregister 64, einer Anzeigesteuerung 66 mit der zugehörigen Anzeige 16 und einer Fernsteuer-Logik 70.
Mit Ausnahme des PROM/EPROM-Speichers 62 und der Steuerlogik 70 benutzen alle anderen Elemente in jedem Modul 32 den seriellen Schnittstellenbus 56 als primären Vermittler zum Empfang von Befehlen und Daten aus der MikroSteuerung 34.
Der PROM/EPROM-Speicher 62 tritt mit der MikroSteuerung 34 indirekt durch das seriell arbeitende ROM-Adreßregister 60 für Schaltkodewörter, das den ROM-Speicher mit Adreßinformationen über die Adreßleitungen 61 versorgt, in Verbindung und überträgt Daten über die acht Datenleitungen 63 an das serielle ROM-Bus-Register 64.
Das seriell arbeitende ROM-Adreßregister 60 für Schaltkodewörter versorgt auch die parallelen Ausgänge für Schaltkodewörter, die zur Steuerung externer Einrichtungen dienen. Diese acht parallelen Ausgänge 73 führen direkt zum Ausgangsbus 74 für Schaltkodewörter der jeweiligen elektronischen Moduleinheiten. Wenn Leitungsschaltungen möglich sein sollen, kann, wie dargestellt, eine Puffer- und Ausgabeeinrichtung 72 in die Ausgangsleitung 74 für Schaltkodewörter eingefügt sein.
Die Datenübertragung von der MikroSteuerung 34 an das seriell arbeitende ROM-Adreßregister 60 für Schaltkodewörter wird vom Gatter 76 für Schaltkodewörter gesteuert, daß das seriell arbeitende ROM-Adreßregister 60 für Schaltkodewörter aktiviert, wenn der WRITE I-Befehl 77 und der Modulwählbefehl 78 beide auf dem Logikwert Null sind.
Die Datenübertragung von der Mikrosteuerung 34 an die • Anzeigesteuerung 66 wird von dem Anzeigegatter 80 gesteuert, das einen Freigabebefehl gibt, wenn der WRITE 2-Befehl 79 und der Modulwählbefehl 78 beide auf dem Logikwert Null sind.
Die Anzeigesteuerung 66 kann aus einer LSI-Schaltung bestehen, die alle Aufgaben erfüllt, die erforderlich sind, um eine Anzeige 16 über Spalten- und Zeilen-Multiplexausgänge 67 und i-9 anzusteuern.
Schalter 18 zum Hochzählen und Schalter 20 zum Abwärtszählen in jedem Modul geben der Mikrosteuerung 34 lokale Befehle zum Aufwärtsschalten oder Abwärtsschalten in der Anzeigeinformationsdatei für Schaltkodewörter. Die Befehle dieser Schalter sind aktiviert, wenn der Modulwählbefehl 78 den Logikwert Null hat.
Die Fernsteuer-Logikgatter 70 dienen zum ferngesteuerten Hochzählen mit dem Fernbedienungsschalter 81 oder zum Abwärtszählen mit dem Fernbedienungschalter 83 und zum Betätigen eines Fernbedienungssperrschalters 86, der eine Befehlseingabe über die Frontplattenschalter 18,20 verhindert.
Auf diese Weise ist, wie aus dem zuvor gesagten erkenntlich ist, eine Anordnung von Einheiten für elektronische Informationen zur Einrichtungssteuerung geschaffen, die extrem flexibel ist und an eine Vielzahl verschiedener Programmabläufe angeschlossen werden kann, die für eine spezielle Anwendung erforderlich sind. Darüber hinaus ist die Anordnung derart gestaltet, daß mehrere Einheiten für elektronische Informationen mit einer Haupteinheit zusammengeschaltet werden können, die alle Einheiten zwecks Anschluß an eine Vielzahl verschiedener Einrichtungskomponenten steuert. Die Anordnungen können hier verwendet werden, um beispielsweise konventionelle elektromechanische Daumenrad-Schaltvorrichtungen zu ersetzen oder sie können zwecks Verwendung in neuen Einrichtungen angeschlossen werden. Wegen der vielseitigen Programmierbarkeit der Einheiten sind sie speziell geeignet für Nachrüstungsanwendungen.

Claims (7)

-χ- ANSPRÜCHE
1./ Modulare Schalteinheit für elektronische Informationen zur Einrichtungssteuerung/ gekennzeichnet durch einen Hauptmodul (30) mit
a) einem Gehäusemodul (12),
b) einer Anzeige (16) an diesem Modul,
c) einer MikroSteuerung (34) in diesem Modul,
d) einem nichtflüchtigen RAM-Speicher (NOVRAM) (36) in diesem Modul,
e) einem programmierbaren Lesespeicher (PROM / EPROM)
(62) in diesem Modul,
f) einem seriell arbeitenden Lesespeicher-Busregister (ROM) (64) in diesem Modul,
g) einem seriell arbeitenden Adreßregister (ROM) (60) für Schaltkodewörter in diesem Modul,
h) einem Datenbus (74) an diesem Modul zum Anschluß des Moduls an Einrichtungen, die gesteuert werden sollen,
i) ersten Datenübertragungsverbindungen (38,40,42, 46/56, 48/58), die einen Datenfluß zwischen der Mikrosteuerung (34), dem nichtflüchtigen RAM-Speicher (NOVRAM) (36) und dem Datenbus vorsehen,
j) einer zweiten Datenübertragungsverbindung die einen Datenfluß zwischen dem programmierbaren Lesespeicher (PROM / EPROM) (62) und dem seriell arbeitenden Lesespeicher-Adreßregister (60) vorsieht und
k) einer dritten Datenübertragungsverbindung (63), die einen Datenfluß zwischen dem programmierbaren Lesespeicher (PROM / EPROM) (62) und dem seriell arbeitenden Busregister (64) vorsieht.
2. Schalteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
a) die ersten Datenübertragungsverbindungen
1) einen NOVRAM-Datenbus (40),
2) einen NOVRAM-Steuerbus (38),
3) einen NOVRAM-Adreßbus (42),
4) einen seriell arbeitenden Schnittstellenbus (46/56) und
5) einen Modulsteuerbus (48/58)
enthalten.
3. Schalteinheit nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
a) einen Ausgang (73) aus dem seriell arbeitenden Adreßregister (60) für Schaltkodewörter, der mehrere nicht in einem Bus zusammengefaßte Signale enthält.
4. Schalteinheit nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch
a) eine Ausgangspuffer- und Ausgabeeinrichtung (72) am Ausgang (73) des seriell arbeitenden Adreßregisters (60) für Schaltkodewörter.
5. Schalteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
a) die Anzeige (16) eine Flüssigkristallanzeige ist.
6. Schalteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
a) die Anzeige (16) eine Anzeige aus lichtemittierenden Dioden ist.
7. Schalteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hauptmodul (30) mit mindestens einem Nebenmodul (32) zusammengeschaltet ist, der
1) ein Gehäuse (12),
2) eine Anzeige (16) an dem Gehäuse,
3) einen programmierbaren Lesespeicher (PROM/EPROM)
(62) in dem Gehäuse,
4) ein seriell arbeitendes Lesespeicher-Busregister (ROM) (64) in dem Gehäuse,
5) ein seriell arbeitendes Adreßregister (60) für Schaltkodewörter in dem Gehäuse zwecks Verbindung mit Einrichtungen, die von jeweils einem Nebenmodul (32) gesteuert werden sollen und
6) einen Datenbus an dem Gehäuse zwecks Anschluß an Einrichtungen/ die durch das System gesteuert werden sollen/
enthält.
DE19833303328 1982-02-19 1983-02-02 Modulare schalteinheit fuer elektronische informationen Withdrawn DE3303328A1 (de)

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US06/349,960 US4488148A (en) 1982-02-19 1982-02-19 Combination switching and display electronic modular control unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3303328A1 true DE3303328A1 (de) 1983-09-08

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