DE3317545A1

DE3317545A1 - Zeitmultiplex-uebertragungssystem

Info

Publication number: DE3317545A1
Application number: DE19833317545
Authority: DE
Inventors: Osamu Neyagawa Osaka Akiba; Takashi Shijonawate Osaka Saeki; Yoshiharu Kadoma Osaka Suzuki; Motoharu Osaka Terada
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1982-05-15
Filing date: 1983-05-13
Publication date: 1983-11-24
Also published as: GB8313385D0; FR2527030A1; JPS58198993A; GB2121223A; CA1196981A; FR2527030B1; GB2121223B; DE3317545C2; US4604618A; JPH0137917B2

Description

PO

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zeitmultiplex-Übertragungssystem, zu dem eine zentrale Steuereinheit, eine Menge von adressierbaren Datenstationen und eine Signalleitung gehören, über die die Datenstationen an die zentrale Steuereinheit angeschlossen sind. Mit diesem System sollen einerseits zu steuernde Gegenstände, die mit den Datenstationen verbunden sind, der zentralen Steuerung der zentralen Steuereinheit und andererseits zu überwachende Gegenstände, die mit den Datenstationen verbunden sind, der zentralen Überwachung der zentralen Steuereinheit unterworfen werden.

Abb. 1 zeigt die schematische Darstellung eines herkömmlichen Zeitmultiplex-Übertragungssystems. Eine zentrale Steuereinheit 3 und eine Menge von adressierbaren Datenstationen 51 bis 56, die über die Signalleitung 6 miteinander verbunden sind. Die zentrale Steuereinheit 3 und die Datenstationen bis 56 sind außerdem über eine elektrische Lichtleitung 2 verbunden, die von einem Verteiler 1 geführt wird. An die jeweiliegen Datenstationen 51 bis 56 sind zu steuernde Gegenstände (zum Beispiel die Lasten 4) oder zu überwachende Gegenstände (zum Beispiel ein Sensor 7 und ein Wandschalter 8) angeschlossen. Die zentrale Steuereinheit 3 und die Lasten werden durch den Strom aus dem öffentlichen Netz über die elektrische Lichtleitung 2 als Stromversorger versorgt. Jede der Datenstationen 51 bis 56 ist ebenfalls mit Strom versorgt, und zwar durch eine Ganzwellengleichrichtung eines Übertragungssignals SS, welches in Form einer Zeitmultiplex-Übertragung über die zweiadrige Signalleitung 6 von der zentralen Steuereinheit 3 gesendet wird. Die Datenstationen 51 bis 56 empfangen das Übertragung ssignal SS und steuern die Lasten 4. Der Sensor 7 könn-

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te zum Beispiel ein Tageslicht-, ein Temperatur- oder ein Feuer/Einbruch-Sensor sein. Überwachungsdaten von dem Sensor 7 werden als Quittungssignal RS über die Datenstation 53 an die zentrale Steuereinheit 3 zurückgesendet. Der Wandschalter 8 enthält die Betriebsartenschalter 8a und 8b. Die elektrische Darstellung der Betriebszustände der Betriebsartenschalter 8a und 8b wird über die Datenstation 55 an die zentrale Steuereinheit zurückgesendet.

Abb. 2 stellt das Übertragungssignal dar, das von der zentralen Steuereinheit 3 an die Datenstationen 51 bis 56 zurückgesendet wird. Das Übertragungssignal SS einer jeden Datenstation besteht aus einer seriellen Folge eines Startimpulses SP mit etwas größerer Impulsbreite, eines 1-bit Impulses mit dem logischen Wert "1", M-bit Adreßdaten AD für die Auswahl einer gewünschten Datenstation aus der Menge der Datenstationen 51 bis 56, eines 1-bit Adreßdaten-Paritätsbits AP, eines 1-bit Impulses mit dem logischen Wert "1", N-bit Steuerdaten CD für die Steuerung des zu steuernden Gegenstandes in der aus der Menge der Datenstationen ausgewählten Datenstation, eines 1-bit Steuerdatum-Paritätsbits CP und eines Quittungswartezeitsignals WP für den Empfang des Quittungssignals von der Datenstation. Es wird darauf hingewiesen, daß Impulse mit größererImpulsbreite in Adreßdaten AD und in Steuerdaten CD einen logischen Wert "1" bezeichnen und daß Impulse mit kleinerer Impulsbreite den logischen Wert "0" bezeichnen. Eine Quittungswartezeit TW, bei der das Quittungswartezeitsignal WP in Übertragung ist, hat eine ausreichende Länge. Diese Signalkomponenten werden für jede A-dresse zyklisch als Übertragungssignal SS von der zentralen Steuereinheit 3 übertragen.

Die Datenstationen 51 bis 56 lesen die Steuerdaten CD aus dem über die Signalleitung 6 von der zentralen Steuereinheit 3 gesendeten Übertragungssignal,· SS heraus und steuern die zugeord-

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neten Lasten 4. Außerdem senden die Datenstationen 51 bis das Quittungssignal RS in der laufenden Betriebsart während der Quittungswartezeit TW des Übertragungssignals SS an die zentrale Steuereinheit 3 zurück- Abb. 3 zeigt das Quittungssignal, das von der Datenstation zu der zentralen Steuereinheit 3 geschickt wird. Das dargestellte Quittungssignal ent-Tiält die Überwachungsdaten Il bis 15 von den zu überwachenden Gegenständen wie zum Beispiel dem Sensor und ähnlichem und ferner ein Paritätsbit P. Wie bei dem Übertragungssignal SS bezeichnen Stromimpulse mit größerer Impulsbreite im Quittungssignal RS den logischen Wert "1", und die Impulse mit kleinerer Impulsbreite bezeichnen den logischen Wert "0". Bei Empfang des Quittungssignals von irgendeiner der Datenstationen 51 bis 56 beobachtet die zentrale Steuereinheit 3 den Zustand der zu überwachenden Gegenstände wie des Sensors oder ähnlichem.

Nehmen wir an, daß die Adreßdaten AD im Übertragungssignal SS eine Länge von 8 Bits hätten, ein herkömmliches Zeitmultiplex -Übertragungssystem wie das vorbeschriebene hat aber nicht mehr als 256 verfügbare Adressen. Somit tritt hier das Problem auf, daß die Gesamtzahl der an die zentrale Steuereinheit 3 anschließbaren Datenstationen nicht größer als 256 sein darf. Zwar könnte eine Bit-Verlängerung der Adreßdaten AD unter diesen Umständen die Gesamtzahl der anschließbaren Datenstationen erhöhen, es würde aber dann folgendes Problem auftreten: Die zentrale Steuereinheit 3 brauchte länger, um alle Datenstationen 5 abzurufen. Eine andere mögliche Lösung wäre folgende: Man teilt die Menge der Datenstationen 5 in eine Menge von Datenstation-Gruppen und ordnet den Datenstationen in derselben Gruppe die selbe Adresse zu. Diese Lösung hat jedoch einen Nachteil: Die zentrale Steuereinheit kann keine zuverlässige Überwachungsfunktion ausführen, da sich die Quittungssignale von den verschiedenen Datenstationen in der Zeit überlappen. Daher sucht man

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nach einem Zeitmultiplex-Übertragungssystem, in welchem sich die Quittungssignale von einer Menge von Datenstationen mit der selben Adresse nicht zeitlich mit anderen überlappen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zeitmultiplex-Übertragungssystem, in welchem eine zentrale Steuereinheit 3 an eine Menge von adressierbaren Datenstationen über eine Signalleitung angeschlossen ist. Mit diesem System sollen einerseits zu steuernde Gegenstände, die mit den Datenstationen verbunden sind, an die Zentralsteuerung der zentralen Steuereinheit angeschlossen werden und andererseits sollen zu überwachende Gegenstände, die mit den Datenstationen verbunden sind, an die Zentralüberwachung der zentralen Steuereinheit angeschlossen werden. Die zentrale Steuereinheit ist mit Übertragungsmitteln für die zyklische Übertragung der Adreßdaten einer jeden Adresse, mit welcher die Datenstationen adressiert werden, ausgerüstet; ferner für die Übertragung der Steuerdaten für die Steuerung der zu steuernden Gegenstände und des Quittungswartezeitsignals für den Empfang eines Quittungssignales von jeder Datenstation. Es wird darauf hingewiesen, daß die Quittungswartezeit, innerhalb der sich das Quittungswartezeitsignal in Übertragung befindet, in eine Menge von Quittungsblöcken unterteilt ist. Die zentrale Steuereinheit ist ferner mit Empfangsmitteln für die Ersterkennung des Quittungssignales von jeder Datenstation während der Quittungswartezeit und mit Empfangmitteln für die Selektierung der darin enthaltenen Überwachungsdaten ausgerüstet. Jede Datenstation der Menge der Datenstationen enthält ferner weitere Empfangsmittel für den Empfang des von der zentralen Steuereinheit übertragenen Signals sowie Adreßspeichermittel für das Speichern einer zugewiesenen Adresse. Die selbe Adresse wird jenen Datenstationen zugewiesen, deren Zahl kleiner als die Anzahl der Quittungsblöcke ist. Ferner enthält jede Datenstation Adreßentschlüsselungsmittel zur Bestimmung, ob die durch die empfangenen

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Adreßdaten definierte Adresse mit der zugewiesenen übereinstimmt, ferner Steuersignal-Ausgabemittel für die Erzeugung eines Steuersignals entsprechend den Steuerdaten, wenn laut Auskunft der Adreßentschlüsselungsmittel Übereinstimmung besteht; ferner Quittungsmittel für den Empfang von den zu überwachenden Gegenständen von Überwachungsdaten, deren Zahl kleiner als die Anzahl der Quittungsblöcke ist, und für die Erzeugung des■Quittungssignales einschließlich der Überwachungsdaten für jeden vorausgewählten Quittungsblock; ferner Auswahlmittel für die Auswahl von Quittungsblöcken, wobei das Quittungssignal von den Quittungsmitteln gesendet werden soll.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Gruppe von Datenstationen, deren Adreßspeicher identisch mit den im Übertragungssignal enthaltenen Adreßdaten ist, durch das von der zentralen Steuereinheit geschickte Übertragungssignal angesprochen. Die Datenstationen in dieser Gruppe liefern gleichzeitig die Steuerdaten, welche durch das Steuerdatum im Übertragungssignal vorgegeben werden, und diese Steuerdaten regeln die zu steuernden Gegenstände. Andererseits werden die Überwachungsdaten von den zu überwachenden Gegenständen zu den entsprechenden Datenstationen gesendet, welche dann das Quittungssignal einschließlich des empfangenen Überwachungssignals während der Quittungswartezeit des Übertragungssignals zurückschickt. Die Auswahlmittel in den Datenstationen wählen jenen Quittungsblock aus, in dem das Quittungssignal zurückgeschickt wird. Da sich die Quittungssignale, die von den Datenstationen einer selben Gruppe zurückgeschickt werden, zeitlich nicht überlappen, kann die zentrale Steuereinheit entscheiden, welche Datenstation das Quittungssignal zurückschickt. Somit bewacht die zentrale Steuereinheit sehr gut die zu überwachenden Gegenstände.

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Dementsprechend betrifft der Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung ein Zeitmultiplex-Übertragungssystem, in welchem sich die Quittungssignale von einer Menge von Datenstationen mit den selben ihnen zugewiesenen Adressen nicht überlappen .

Ein Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Tatsache, daß die zentrale Steuereinheit genaue und zuverlässige Überwachungsaufgaben von Gegenständen durchführen kann, die überwacht werden sollen und die an die Datenstationen angeschlossen sind, da sich die Quittungssignale von der Menge von Datenstationen mit der selben ihnen' zugewiesenen Adresse nicht überlappen.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Tatsache, daß die Anzahl der anschließbaren Datenstationen erhöht werden kann, ohne daß die Zugriffszeit auf alle Datenstationen länger wird, da eine einzige Adresse einer Gruppe von Datenstationen zugewiesen ist.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt ferner in der Tatsache, daß beide Operationen: die Steuer- und die ÜberwachungsOperation durchgeführt werden können, wenn die Gruppe von Datenstationen, der die selbe Adresse zugewiesen ist, einmal adressiert wird.

Diese Gegenstände und andere Gegenstände, Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit Hilfe folgender detaillierter Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen noch leichter verständlich.

Abb. 1 zeigt die schematische Darstellung eines herkömmlichen Zeitmultiplex-Überwachungssystems.

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Abb. 2 erläutert ein vom Zentralrechner an die Datenstationen geschicktes Übertragungs-Signal;

Abb. 3 erläutert ein von der Datenstation an den Zentralrechner zurückgesendetes Quittungs-Signal;

Abb. 4 zeigt in Form eines Blockdiagramms die gesamte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Abb. 5 zeigt ein Zeitdiagramm zur Beschreibung der Quittungssignale von den Datenstationen in Abb. 4;

Abb. 6 zeigt in Form eines Blockdiagrammes ein Beispiel für eine in der vorliegenden Erfindung verwendete zentrale Steuereinheit;

Abb. 7 zeigt die Signalwellenformen zur Beschreibung des Verhaltens der Ausführ.ungsform der vorliegenden Erfindung;

Abb. 8 zeigt ein Flußdiagramm zur Beschreibung der Operation der zentralen Steuereinheit;

Abb. 9 ist der Schaltplan eines Beispiels für eine nach vorliegender Erfindung verwendete Datenstation;

Abb. 10 zeigt in Form eines Blockdiagramms ein Beispiel für den Quittungs-Schaltkreis,wie in Abb. 9 dargestellt;

Abb. 11 erläutert die Quittungssignale von einem Schieberegister, wie in Abb. 10 dargestellt;

Abb. 12 erläutert ein anderes Beispiel für die nach vorliegender Erfindung verwendete Datenstation;

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Abb. 13 zeigt in Form eines Blockdiagramms ein anderes Beispiel für den Quittungs-Schaltkreis;

Abb. 14 erläutert noch ein weiteres Beispiel für eine Datenstation entsprechend der vorliegenden Erfindung;

Abb. 15 zeigt ein Zeitdiagramm zur Beschreibung des Verhaltens der in Abb. 14 dargestellten Datenstationen;

Abb. 16 zeigt in Form eines Blockdiagramms noch ein weiteres Beispiel für den Quittungs-Schaltkreis und

Abb. 17 erläutert die Quittungs-Signale von einem Schieberegister, wie in Abb. 16 dargestellt;

Abb. 4 zeigt in Form eines Blockdiagramms die gesamte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Menge von Datenstationen 51 bis 56 wird über eine Signalleitung 6 an eine zentrale Steuereinheit angeschlossen: Von den Datenstationen 51 bis 56 bekommen die Datenstationen 51 bis 54 die selbe Adresse A. Die übrigen Datenstationen 55 und 56 erhalten die selbe Adresse B. Die Datenstation 51 hat die Wählschalter SIl bis S15 für die Auswahl von einem der Quittungs-Blöcke, mit dem sein Quittungssignal RSl gesendet werden soll. Ausgelöst durch ein Übertragungssignal SS der zentralen Steuereinheit liefert die Datenstation 51 die Steuersignale RDIl bis RD15 für einen oder mehrere zu steuernde Gegenstände. Ferner erhält die Datenstation 51 von einem oder mehreren zu überwachenden Gegenständen die Überwachungsdaten 111 bis 115. Das vorher Gesagte gilt für die übrigen Datenstationen 52 bis 56 . In diesem Fall werden verschiedene Quittungsblöcke im vorhinein mit Hilfe der Auswahl-Schalter in den Datenstationen 51 bis 54 ausgewählt, welche ja die selbe Adresse gespeichert haben. Mit anderen Worten, der Wähl-

schalter ist AN in der Datenstation 51; die Wählschalter S22 und S23 sind in der Datenstation 52 AN; der Schalter S34 ist in der Datenstation 53 AN und der Schalter S45 ist in der Datenstation 54 AN. Alle anderen Schalter sind AUS. Das Verhalten dieser Ausführungsform wird unter Abb. 5 fortgesetzt.

Abb. 5 zeigt ein Zeitdiagrainm zur Beschreibung der Quittungssignale von den Datenstationen in Abb. 4. Wenn die Wählschalter SlI bis S15 alle AN sind, dann überträgt die Datenstation 51 das Quittungssignal RSl einschließlich der Uberwachungsdaten 111 bis 115 sequentiell während der Quittungsblöcke Bl bis B5. Da jedoch nur der Wählschalter SIl in der Datenstation 51 wie oben beschrieben AN ist, sendet die Datenstation 51 das Quittungssignal RSl, welches nur die Überwachungsdaten 111 mit dem logischen Wert "1" enthält während des Quittungsblockes Bl. Die Datenstation 51 sendet während der anderen Quittungsblöcke B2 bis B5 kein Quittungssignal zurück. Da in der Datenstation 52 nur die Wählschalter S22 und S23 AN sind, enthält das Quittungssignal RS2 von der Datenstation nur die Überwachungsdaten 122 mit dem logischen Wert "0" während des Quittungsblockes B2 und die Überwachungsdaten 123 mit dem logischen Wert "1" während des Quittungsblockes B3. Ferner enthält das von der Datenstation gesendete Quittungssignal RS3, da nur der Wählschalter S34 AN ist, nur die Überwachungsdaten 134 mit dem logischen Wert "0^lj während des Quittungsblockes B4. Da in der Datenstation 54 nur der Wählschalter S45 AN ist, sendet die Datenstation 54 das Quittungs-Signal RS4, das nur die Überwachungsdaten 145 mit dem logischen Wert "1" enthält, während des Quittungsblocks B5. Mit anderen Worten, die von der Datenstation an die zentrale Steuereinheit zurückgeschickten Überwachungsdaten

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hängen davon ab, welche Wählschalter in der jeweiligen Datenstation auf AN stehen. Wie oben schon erläutert, überlappen sich die Quittungssignale von den Datenstationen 51 bis 54 nie, da ein unterschiedlicher Quittungsblock für die Menge der Datenstationen, welche durch die Wählschalter die selbe Adresse haben, vorgewählt wird. Das Quittungssignal RS, das die zentrale Steuereinheit empfangen muß, ist eine Folge vom Quittungssignal RSl im Quittungsblock Bl, dem Quittungssignal RS2 während der Quittungsblöcke B2 und B3 des Quittungssignales RS3 während des Quittungsblockes B4 und des Quittungssignales RS4 während des Quittungsblockes B5. Die zentrale Steuereinheit 3 holt sequentiell die seriell gesendeten Quittungssignale RS und ermittelt, welcher der Datenstationen dies gesendete Quittungs-Signal zuzuordnen ist, und zwar in Abhängigkeit des Quittungsblockes. Mit anderen Worten, die zentrale Steuereinheit 3 entscheidet, daß das gesendete Quittungssignal während des Quittungsblocks Bl jenes ist, das die Überwachungsdaten 111 enthält, wie sie von der Datenstation 51 geschickt werden; daß die Quittungssignale während der Quittungsblöcke B2 und B3 jene sind, die die Überwachungs-Daten 122 und 123 enthalten, wie sie von der Datenstation 52 gesendet werden; daß das Quittungssignal während des Quittungsblockes B4 jenes ist, das die Überwachungsdaten 134 enthält, wie sie von der Datenstation 53 gesendet werden, und daß ferner das Quittungssignal während des Quittungsblocks B5 jenes ist, das die Überwachungsdaten 145 enthält, wie sie aus der Datenstation 54 gesendet werden. Somit kann die zentrale Steuereinheit 3 die Menge der Datenstationen 51 bis 54 überwachen, wobei die Datenstationen nur einmal adressiert werden. Außerdem unterliegt die Menge der Datenstationen 51 bis 55 mit der selben Adresse A gleichzeitig der Steuerung

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des Übertragungssignals SS durch die zentrale Steuereinheit 3.

Die zentrale Steuereinheit und die Datenstationen in der Ausführungsform in Abb. 4 werden detaillierter besprochen. Abb. 6 zeigt in Form eines Blockdiagramms das Beispiel für die nach vorliegender Erfindung verwendete zentrale Steuereinheit. Ein Zentralrechner (CPU) 31 wird an eine Übertragungseinheit 32 angeschlossen, die ihrerseits an einen Empfänger-Schaltkreis 34 und einen Übertragungs-Schaltkreis 35 angeschlossen ist. Die oben erwähnte Signalleitung 6 ist an den Empfänger-Sehaltkreis 34 und an den Übertragungsschaltkreis 35 angeschlossen. Außerdem ist ein Zähler 33 an die Übertragungs-Einheit angeschlossen. Die Übertragungseinheit enthält einen eingebauten Zeitgeber. Mit Hilfe der Abb. 7 und 8 kann das Verhalten der zentralen Steuereinheit 3 wie in Abb. 6 dargestellt besser verstanden werden. Abb. 7 beschreibt anhand der Signal-Wellenform das Verhalten der oben erwähnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Abb. 8 beschreibt in Form eines Blockdiagramms das Verhalten der zentralen Steuereinheit 3 . Die obere Hälfte in Abb. 7 beschreibt das von der zentralen Steuereinheit 3 gesendete Übertragungssignal· SS und die von der ζ entralen Steuereinheit 3 empfangenen Quittungssignale RS; wohingegen die untere Hälfte der Abb. 7 später besprochen wird, Im Schritt STl, wie in der Abb. 8, wird das Übertragungssignal SS in der Übertragungseinheit 32 auf den logischen Wert "0" gebracht, eine Zeitgeberkennung wird auf "0" gesetzt und somit der Zeitgeber TS gesetzt. Im Schritt ST2 wird festgelegt, ob die Zeitgeberkennung "1" ist. Damit erhält man den Zustand der Zeitgeber TS. Wenn die Zeitgeberkennung "1" ist, dann fährt das Programm mit

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Schritt ST3 fort, in welchem das Übertragungssignal SS auf den logischen Wert "1" gebracht wird, die Zeitgeberkennung wird auf "0" gebracht und damit ist dann der Zeitgeber TS gesetzt. Die Übertragungseinheit 32 ruft die Übertragungsdaten 32 von der zentralen Steuereinheit 31 im Schritt ST4 ab und empfängt sie im Schritt ST5. Mit Schritt ST6 wird festgelegt, ob die Zeitgeberkennung "0" ist, und wenn sie "1" ist, fährt das Programm mit Schritt ST7 fort, in welchem das Übertragungssignal SS einschließlich der Adress-Daten AD und der Steuerdaten CD von der Übertragungseinheit durch Erhöhung der Zahl P der Signalimpulse um die Schrittweite 1 gesendet wird. Im Schritt ST8 wird entschieden, ob die Zahl P ihren endgültigen Wert erreicht und wenn ja, fährt das Programm mit Schritt ST9 fort, in welchem das Übertragungssignal SS auf den logischen Wert "1" gesetzt wird, die Zeitgeberkennung wird auf "0" gesetzt, und der Zeitgeber TB ist somit gesetzt. Im Schritt STlO wird das Quittungssignal RS empfangen. Im Schritt STIl wird entschieden, ob die Zeitgeberkennung "1" ist, und wenn ja, geht das Programm weiter auf Schritt ST12. Hierin wird die Anzahl N der Empfänger-Blöcke in Einserschnitten erhöht. Im Schritt ST13 wird bestimmt, ob die Zahl N ihren maximalen Wert erreicht hat und wenn dieser maximale Wert erreicht ist, dann fährt das Programm mit Schritt ST14 fort. Im gegenteiligen Fall geht das Programm zurück auf Schritt ST9. Die empfangenen Daten werden im Schritt ST14 in "1" oder "O" umgewandelt und im Schritt ST15 an den Zentralrechner 31 gesendet. Dann geht das Programm auf den Schritt STl zurück. Durch die vorbeschriebenen Schritte sendet die zentrale Steuereinheit 3 die Übertragungssignale SS und empfängt die Quittungssignale SR.

Abb. 9 zeigt den Schaltplan eines Beispiels für die nach vorliegender Erfindung verwendeten Datenstationen. Ein Interface-Schaltkreis 22 wird an die Signalleitung 6 an-

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geschlossen, und ein Schwingkreis 14, ein Quittungs-Schaltkreis 17, ein Steuerdaten-Vergleichs-Schaltkreis 18 und ein Adress-Vergleichs-Schaltkreis 19 werden an den Interface-Schaltkreis 22 angeschlossen. Ein Zähler 15 wird an den Schwingkreis 14 und ein Steuerlogik-Schaltkreis 16 und der Quittungs-Schaltkreis 17 werden an den Zähler 15 angeschlossen. Der Steuerlogik-Schaltkreis 16 wird an Steuerdaten-Vergleichs-Schaltkreis 18 und den Adress-Vergleichs-Schaitkreis 19 angeschlossen. Ein Ausgabe-Stütz-Schaltkreis 20 wird an den Steuerdaten-Vergleichs-Schaltkreis 18 angeschlossen, und ein Adress-Speicher-Schalter-Ausgang SW wird an den Adress-Vergleichs-Schaltkreis 19 angeschlossen. Der Interface-Schaltkreis 22 liefert das passende Interface zwischen der Datenstation 5 und der zentralen Steuereinheit 3. Das Übertragungs-Signal SS, das von der zentralen Steuereinheit 3 über die Signalleitung 6 gesendet wird, ist durch eine Diodenbrücke 9 vollweg-gleichgerichtet und durch Abgleichkondensatoren 11 und 12 über eine Gegenstrom-Sperrdiode 10 geladen. Es liefert somit die Stromversorgung +V™ für die Datenstation 5. Das Übertragungssignal SS wird durch eine Zenerdiode 13 geformt und zum Schwingkreis 14 übertragen. Der Schwingkreis 14 führt eine Eigenschwingung bei sehr hoher Eingangsspannung aus und unterbricht die Eigenschwingung bei niederer Eingangsspannung. Der Zähler 15 zählt die Ausgabe-Impulse von Schwingkreis 14 und liefert die Zeitgebersignale einschließlich der Block-Wechsel-Uhr CKB und so weiter an den Steuerlogik-Schaltkreis 16 und den Quittungs-Schaltkreis 17. Der Steuerdaten-Vergleichs-Schaltkreis 18 holt sich die Steuerdaten CD aus dem Übertragungssignal SS unter der Steuerung des Steuerlogik-Schaltkreises 16. Der Ausgabe-Stütz-Schaltkreis 20 stützt die Ausgabe des Steuerdaten-Vergleichs-Schaltkreises 18 und liefert die Steuersignale RDl bis RD5. Der Adress-Speicher-Schalter-Ausgang SW, der an den Adress-Vergleichs-Schaltkreis 19 angeschlossen ist, enthält die Adress-Speicher-Schalter SWl bis SW8 für das Abspeichern einer eindeutigen Adresse für die zugeordnete Datenstation 5. Der Adress-Vergleichs-

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Schaltkreis 19 bestimmt, ob die von den im Übertragungssignal SS enthaltenen Adress-Daten AD identifizierte Adresse mit der gespeicherten Adresse übereinstimmt, und macht, wenn ja, den Steuerdaten-Vergleichs-Schaltkreis mit Hilfe des Steuerlogik-Schaltkreises 16 betriebsbereit. Dann holt der Steuerdaten-Vergleichs-Schaltkreis 8 die Steuerdaten CD, die den Adress-Daten AD folgen, aus dem Übertragungssignal und liefert die Steuersignale RDl bis RD5 über den Ausgabe-Stütz-Schaltkreis. Wie oben festgehalten, werden die Steuerdaten von der Menge der Datenstationen mit der selben abgespeicherten Adresse gesendet. Die Wählschalter Sl bis S5 werden an den Quittungs-Schaltkreis 17 angeschlossen, und wenn einige dieser Wählschalter auf AN geschalten sind, dann werden die entsprechenden Uberwachungsdaten als Quittungssignale RS vom Quittungs-Schaltkreis 17 während des entsprechenden Quittungs-Blockes gesendet. Wenn dieser Fall eintritt, dann gibt der Quittungs-Schaltkreis 17 einen Impuls mit großer Impulsbreite und einen Impuls mit kleiner Impulsbreite aus, wenn die Überwachungsdaten den logischen Wert "1" und entsprechend den logischen Wert "0" haben. Nehmen wir aber an, daß einige der Wählschalter Sl bis S5 auf AUS geschaltet sind, dann gibt der Quittungs-Schaltkreis 17 während der entsprechenden Quittungs-Blöcke weder den Impuls mit größerer noch den Impuls mit kleinerer Impulsbreite aus. Ein Ausgang des Quittungs-Schaltkreises 17 wird an die Basis eines Transistors 21 im Interface-Schaltkreis 22 angeschlossen. Wenn das Quittungssignal RS ansteigt, dann ist der Transistor 21 auf EIN geschaltet, so daß die Signalleitung 6 durch den Transistor 21 und einen Widerstand 23 eine niedrige Impedanz hat; und dann wird das Quittungssignal RS in der laufenden Betriebsart an die zentrale Steuereinheit geschickt. Mit anderen Worten: Die Quittungssignale überlappen sich nie auf der Signalleitung 6, solange verschiedene Wählschalter für jede Datenstation mit derselben gespeicherten Adresse auf EIN geschalten sind.

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Nachstehend wird der Quittungs-Schaltkreis 17, wie er in Abb. 9 dargestellt ist, näher beschrieben: Abb. 10 zeigt in Form eines Blockdiagramms ein Beispiel für den Quittungs-Schaltkreis, wie in Abb. 9 dargestellt. Der Quittungs-Schaltkreis 17 enthält einen Zähler 171, der an den Zähler 15 aus Abb. 9 angeschlossen ist, Multiplexer 172 und 173, die an den Zähler 171 angeschlossen sind und ein Schieberegister 175, das an die Multiplexer 172 und 173 angeschlossen ist. Der Eingang IN des Multiplexers 172 wird parallel mit den Überwachungsdaten Il bis 15 versorgt, und der Eingang IN des Multiplexers 173 wird parallel mit der elektrischen Darstellung der Wählschalter Sl bis 55 versorgt. Der Zähler 171 wird von der Block-Wechsel-Uhr CKB und das Schieberegister 175 von der Parallel/Seriell-Auswahl-Uhr P/S und einer Uhr CK gespeist. Die Wellenformen dieser Signale werden in der unteren Hälfte der Abb. 7 dargestellt. Die Multiplexer 172 und 173 werden durch die Block-Wechsel-Uhr CKB zur seriellen Ausgabe der Eingabedaten für jeden Quittungsblock ausgelöst. Nehmen wir als Beispiel einmal an, es sei nur ein Wählschalter Sl auf AN geschaltet. Dann liefert der Ausgang OUT des Multiplexers 173 ein Signal mit dem logischen Wert "1" während des Quittungsblockes Bl. Ein Inverter 174 liefert hierfür das Signal mit dem logischen Wert "0" für den Reset-Eingang des Schieberegisters 175. Unter diesen Umständen wird das Schieberegister 175 nicht auf den Anfangswert zurückgesetzt. In jenem Fall, in dem nur das Überwachungsdatum Il der Überwachungsdaten Il bis 15 den logischen Wert "1" hat, liefert der Ausgang OUT des Multiplexers 172 ein Signal mit dem logischen Wert "1" während des Quittungs-Blockes Bl und schickt es an einen Eingang i2 des Schieberegisters 175. Das Schieberegister 175 liefert ein Signal mit den logischen Werten "1100" als Quittungs— signal RS aus dem Ausgang OUT. In diesem Fall muß darauf

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hingewiesen werden, daß das Quittungssignal RS mit den logischen Werten "1100" dem in Abb. HA dargestellten Impuls mit größerer Impulsbreite entspricht. Wenn das Überwachungsdatum Il den logischen Wert "0" hat, dann wird ein Signal mit dem logischen Wert in den Eingang des Schieberegisters 175 während des Quittungsblockes Bl übertragen. Das Signal, das als Quittungssignal RS vom Ausgang OUT des Schieberegisters 175 ausgegeben wird, erhält die logischen Werte "lOOO". In diesem Fall entspricht das Quittungssignal wie in Abb. HB dargestellt, den Impuls mit der kleineren Impulsbreite. Da ja die Wählschalter S2 bis S5 auf AUS geschaltet sind, wird das Schieberegister 175 während der Quittungs-Blöcke B2 bis B5 nicht auf den Anfangswert zurückgesetzt, so daß vom Schieberegister 175 kein Quittungssignal RS ausgegeben wird.

Abb. 12 erläutert ein anderes Beispiel für die nach vorliegender Erfindung verwendete Datenstation 5. Die Wählschalter Sl bis S5 enthalen je einen Transistor, der in einem Emitter-Verstärker angeschlossen ist. Die Basis eines jeden Transistors wird mit den Überwachungsdaten Il bis 15 geliefert. Wenn alle Überwachungsdaten Il bis 15 den logischen Wert "0" haben, dann liefert die Datenstation 5 kein Quittungssignal RS für die Signalleitung Wenn irgendeines der Uberwachungsdaten Il bis 15 den logischen Wert "1" hat, dann schaltet der entsprechende der Wählschalter Sl bis S5 auf AN, so daß der Impuls mit größerer Impulsbreite (das heißt der logische Wert "1") während des entsprechenden Quittungs-Blockes zurückgeschickt wird, und kein Quittungssignal während der übrigen Quittungs-Blöcke abgeht. Die in Abb. 12 dargestellte Datenstation ist sehr effizient, insbesondere, wenn die Überwachungsgegenstände mit genau gleicher Funktion an vielen verschiedenen Orten stehen. Wenn zum Beispiel die Datenstationen 5 mit der selben Adresse in jedem einzelnen Simmer eines Hotels oder ähnlichem stehen, dann wird

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ein Eingang für die Uberwachungsdaten 12·an die Feuerschutzeinrichtung eines jeden Zimmers angeschlossen, das Gegenstück für das Überwachungsdatum 13 und an den Kurzschlußmelder in den entsprechenden Zimmern und das Gegenstück für das Überwachungsdatum 14 wird an die Alarmschalter in den entsprechenden Zimmern angeschlossen. Während bei einer derartigen Anordnung kein Quittungssignal RS von einer der Datenstationen 5 abgeschickt wird, solange kein unnatürlicher Zustand vorliegt, erhält das Überwachungsdatum Il den logischen Wert "1", und das Quittungssignal RS wird während des ersten Quittungs-Blockes abgeschickt, sobald zum Beispiel Feuer ausbricht. Vorausgesetzt die zu überwachenden gegenstände in den jeweiligen Zimmern sind an die Datenstation 5 in den Zimmern angeschlossen, dann kann die zentrale Steuereinheit 3 die zu überwachenden Gegenstände durch einmaliges Adressieren der Datenstationen 5 überwachen. Bei der in Abb. 5 dargestellten Datenstation müssen die Wählschalter für jede einzelne Datenstation nicht voreingestellt werden, da nur die Überwachungsdaten mit dem logischen Wert "1" während des entsprechenden Quittungs-Blockes an die zentrale Steuereinheit zurückgegeben werden.

Hier sei noch ein weiteres Beispiel für den Quittungs-Schaltkreis 17 angeführt, wie er in der in Abb. 12 dargestellten Datenstation eingesetzt ist. Abb. 13 zeigt in Form eines Blockdiagramms ein anderes Beispiel für den Quittungs-Schaltkreis 17. Es wird hier nur der Unterschied von diesem Beispiel zu dem Quittungs-Schaltkreis 17 in Abb. 10 besprochen. Die Überwachungsdaten Il bis 15 werden parallel in den Eingang IN des Multiplexers 173 eingegeben. Wenn alle Überwachungsdaten Il bis 15 den logischen Wert "0" haben, dann wird das Schieberegister 175 während aller Quittungs-Blöcke auf den Anfangswert zurückgesetzt, ohne daß ein Quittungssignal RS abgeht. Wenn jedoch irgendein Datum der Überwachungsdaten Il bis 15 den logischen Wert "1" hat,

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dann liefert das Schieberegister 175 das Quittungssignal RS mit dem logischen Wert "1", und zwar während des entsprechenden Quittungs-Blockes.

Ein weiteres Beispiel für die Datenstation 5 nach vorliegender Erfindung ist in Abb. 14 dargestellt. In dieser Ausführungsform bilden die Überwachungsdaten 12, 14 und 16 aus den Überwachungsdaten Il bis 16, welche an die Datenstationen 5 gegeben werden, die logische Umkehrung der Überwachungsdaten II, 13 und 15, wie sie von den Invertern 30 bis 32 kommen. Die Wählschalter S2, S4 und S6 werden entfernt, ihre Funktionen von den Wählschaltern Sl, S3 und S5 übernommen. Abb. 15 zeigt ein Zeitdiagramm zur Beschreibung des Verhaltens der in Abb. 14 dargestellten Datenstation. Nehmen wir zum Beispiel an, daß drei wie in Abb. 14 dargestellte Datenstationen an die Signalleitung 6 angeschlossen werden und den drei Datenstationen die selbe Adresse zugeordnet ist. Der Wählschalter Sl wird in der ersten Datenstation auf AN gestellt, der Wählschalter S3 wird auf der zweiten Datenstation auf AN gestellt, und der Wählschalter S5 wird auf der dritten Datenstation auf AN gestellt. Wenn die Überwachungsdaten II, 13 und 15 je die logischen Werte "1", "0" und "1" haben, dann hat das während der Quittungs-Blöcke Bl und B2 von der ersten Datenstation an die zentrale Steuereinheit gesendete Quittungssignal RSl den Wert: "10", das während der Quittungs-Blöcke B3 und B4 von der zweiten Datenstation gesendet Quittungssignal RS2 den Wert: "01", und das während der Quittungs-Blöcke B5 und B6 von der dritten Datenstation gesendete Quittungssignal RS3 den Wert: "10". Daher tritt bei den Quittungssignalen von den jeweiligen Datenstationen keine zeitliche Überlappung ein. Die zentrale Steuereinheit 3 bewertet die Summe der logischen Werte während der Quittungs-Blöcke Bl und B2, die Summe der logischen Werte während der Quittungs-Blöcke B3 und B4 und die Summe der logischen Werte während der Quittungs-Blöcke B5 und B6. Wenn jede dieser Summen ungerade ist, dann empfängt die zentrale

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Steuereinheit 3 als tatsächliche Überwachungsdaten die logischen Werte während der Quittungs-Blöcke Bl, B3 und B5. Wenn andererseits irgendeine der Summen gerade ist, dann fordert die zentrale Steuereinheit 3 die Datenstation auf, die Quittungssignale erneut abzusenden.Durch diese Funktion werden Übertragungsfehler auf ein Minimum reduziert.

Ein Beispiel für den Quittungs-Schaltkreis 17, der, wie in Abb. 15 dargestellt, die Quittungssignale erzeugen kann, sei hier erläutert:.In Abb. 16 wird ein solches Beispiel für den Quittungs-Schaltkreis 17 in Form eines Blockdiagramms gezeigt. In folgendem soll nur der Unterschied von diesem Beispiel zu den in Abb. 10 und 13 dargestellten Quittungs-Schaltkreisen erläutert werden. Ein Eingang i2 eines Schieberegisters 176 wird an den Ausgang OUT des Multiplexers 172, wie in Abb. 13 gezeigt, angeschlossen. Der Eingang des Inverters 174 wird an den Ausgang OUT des Multiplexers 173, wie in Abb. 10 und 13 gezeigt, angeschlossen. Der Eingang i2 des Schieberegisters 176 wird außerdem über einen Inverter an den Eingang i3 angeschlossen. Wenn ein Signal von dem Multiplexer 172 den logischen Wert "1" hat, dann liefert der Ausgang OUT des Schieberegisters 176 Signale "11010" als Quittungssignal RS. Die Wellenform dieser Signale ist in Abb. 17A dargestellt. Wenn andererseits das Signal vom Multiplexer 172 den logischen Wert "0" hat, dann ist das vom Schieberegister 176 ausgegebene Quittungssignal: "lOllO". Das entsprechende Signal ist aus Abb. 17B ersichtlich.

Claims

Patentanwälte " ο ο 1 ^ ¹^" /

Dietrich Lewinsky J O I / 0

Heinz - Joachim Huber _v

Reiner Prietsch -X-

Gotthardstr. 81
8000 München 21

Matsushita Electric Works, Ltd. 13. Mai 1983

14.721-IV/AM

Patentansprüche :

1„ Ein Zeitmultiplex-Übertragungssystem, in welchem eine zentrale Steuereinheit 3 und eine Menge von adressierbaren Datenstationen 51 bis 56 über eine Signalleitung 6 miteinander verbunden sind. Mit diesem System können einerseits zu steuernde, an die genannten Datenstationen 51 bis 56 angeschlossene Gegenstände der zentralen Steuerung der genannten zentralen Steuereinheit 3 und andererseits zu überwachende, an die genannten Datenstationen 51 bis 56 angeschlossene Gegenstände der zentralen Überwachung der zentralen Steuereinheit 3 unterworfen werden;

wobei die genannte zentrale Steuereinheit 3 folgende Mittel enthält:

- Übertragungsmittel für die zyklische Übertragung von Adreßdaten für jede Adresse zur Adressierung der genannten Datenstationen 51 bis 56, von Steuerdaten für die Steuerung der genannten zu steuernden Gegenstände sowie von Quittungswartezeitsignalen für den Empfang eines Quittungssignales von irgendeiner der genannten Datenstationen 51 bis 56, wobei eine Quittungswartezeit, in welcher sich das genannte Quittungswartezeitsignal in Übertragung befindet, in eine Menge von Quittungswarteblöcken unterteilt wird; und

- Empfangsmittel für die Ersterkennung des genannten Quittungssignals von irgendeiner der genannten Datenstationen

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51 bis 56 während der genannten Quittungswartezeit und Empfangsmittel für die Selektierung der darin enthaltenen Überwachungsdaten; und

wobei jede Datenstation aus der Menge der Datenstationen bis 56 folgende Mittel enthält:

- weitere Empfangsmittel für den Empfang eines von der zentralen Steuereinheit 3 übertragenen Signals;

- Adreßspeichermittel für das Speichern einer der Datenstation zugewiesenen Adresse, wobei die selbe Adresse jenen genannten Datenstationen 51 bis 56 zugewiesen wird, deren Zahl kleiner als die Anzahl der genannten Quittungsblöcke ist;

- Adreßentschlüsselungsmittel, die an die genannten Empfangsmittel und die genannten Adreßspeichermittel angeschlossen sind, und zwar zur Bestimmung, ob die durch die genannten empfangenen Adreßdaten definierte Adresse mit der zugewiesenen übereinstimmt;

- Steuersignalausgabemittel, welche an die genannten Empfangsmittel und an die genannten Adreßentschlüsselungsmittel angeschlossen sind, und zwar für die Erzeugung eines Steuersignals entsprechend den Steuerdaten, wenn laut Auskunft der genannten Adreßentschlüsselungsmittel Übereinstimmung besteht;

- Quittungsmittel für den Empfang von den genannten zu überwachenden Gegenständen von den genannten Überwachungsdaten, deren Zahl kleiner ist als die Anzahl der genannten Quittungsblöcke, und für die Erzeugung des genannten Quittungssignals einschließlich der genannten Überwachungsdaten für jeden ausgewählten Quittungsblock; und

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- Auswahlmittel, die an die genannten Quittungsitiittel angeschlossen sind, zur Auswahl eines Quittungsblockes, in welchem das genannte Quittungssignal von den genannten Quittungsmitteln zurückgeschickt werden soll.

ο Ein Zeitmultiplex-Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- für jede Datenstation der genannten Menge von Datenstationen 51 bis 56, denen die selbe Adresse zugewiesen worden ist, mit Hilfe der genannten Auswahlmittel in den gegenannten Datenstationen 51 bis 56 einer der genannten Quittungsblocke vorab ausgewählt wird.

3. Ein Zeitmultiplex-Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- die genannten Auswahlmittel ebenfalls die genannten Überwachungsdaten erhalten und daß die genannten Auswahlmittel jenen genannten Quittungsblock auswählen, in welchem die genannten Überwachungsdaten mit dem logischen Wert "1" gesendet werden.

4. Ein Zeitmultiplex-Übertragungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- die genannten Quittungsmittel das genannte Quittungssignal liefern, und zwar hinsichtlich des logischen Wertes in der Form eines Paares aus einem der genannten Überwachungsdaten und der logischen Umkehrung eben dieses einen Überwachungsdatums.

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5. Ein Zeitmultiplex-Übertragungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

- die genannten Quittungsmittel das genannte Quittungssignal liefern, und zwar hinsichtlich des logischen Wertes in der Form eines Paares aus einem der genannten Überwachungsdaten und der logischen Umkehrung eben dieses einen Überwachungsdatums.

6. Ein Zeitmultiplex-Übertragungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die genannten Quittungsmittel wie folgt enthalten:

- einen Zähler, der an die genannten Empfangsmittel für die Ersterkennung angeschlossen ist, zur Auswahl des genannten Quittungsblockes;

- einen ersten Multiplexer, der an den genannten Zähler angeschlossen ist und mit den genannten Überwachungsdaten parallel versorgt wird und

- ein Schieberegister, das an einen Ausgang des genannten ersten Multiplexers angeschlossen ist, für die Erzeugung des genannten Quittungssignales;

und ferner dadurch gekennzeichnet, daß

die genannten Auswahlmittel wie folgt enthalten:

- Schaltmittel für die Auswahl des genannten Quittungsblocks, in welchem das genannte Quittungssignal von den genannten Quittungsmitteln gesendet werden soll, wobei einer der genannten Quittungsblöcke für jede Datenstation 51 bis aus der Menge der Datenstationen mit der selben zugewiesenen Adresse vorher ausgewählt wird; und

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- einen zweiten Multiplexer, der an den genannten Zähler, die genannten Schaltmittel und das genannte Schieberegister angeschlossen ist, um das genannte Schieberegister während jener Quittungsblöcke zurückzusetzen, die nicht durch die genannten Schaltmittel vorher ausgewählt worden sind.

7. Ein Zeitmultiplex-Übertragungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die genannten Quittungsmittel wie folgt enthalten:

- einen Zähler, der an die genannten Emfpfangsmittel für die Ersterkennung angeschlossen ist;

- einen ersten Multiplexer, der an den genannten Zähler angeschlossen ist und mit den genannten Überwachungsdaten parallel versorgt wird; und

- ein Schieberegister, das an einen Ausgang des genannten ersten Multiplexers angeschlossen ist, für die Erzeugung des genannten Quittungssignales;

und ferner dadurch gekennzeichnet, daß

die genannten Auswahlmittel wie folgt enthalten:

- einen zweiten Multiplexer, der an den genannten Zähler und an das genannten Schieberegister angeschlossen ist, und parallel mit den genannten Überwachungsdaten versorgt wird, um das genannte Schieberegister während jenes Quittungsblockes zurückzusetzen, innerhalb dem die Überwachungsdaten, die den logischen Wert "1" haben, nicht übertragen werden.

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8. Ein Zeitmultiplex-Übertragungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

- das genannte Schieberegister das Quittungssignal liefert und zwar in der Form eines Paares aus einem der genannten Überwachungsdaten und der logischen Umkehrung eben dieses einen Uberwachungsdatums.

9. Ein Zeitmultiplex-Übertragungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß

- das genannte Schieberegister das Quittungssignal liefert und zwar in der Form eines Paares aus einem der genannten Überwachungsdaten und der logischen Umkehrung eben dieses einen Überwachungsdatums.