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Sichere Meldedatenanzeige
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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Die Steuerung und/oder überwachung des Betriebsgeschehens von insbesondere
großflächigen Anlagenkomplexen geschieht überwiegend von Steuerwarten aus, in denen
die zu steuernde und/oder zu überwachende Anlage auf einem geeigneten Meldetableau
dargestellt ist. Die Kennzeichnung der Betriebszustände der einzelnen Anlagenelemente
erfolgt meist durch ggf. verschiedenfarbiges Ausleuchten von Meldefeldern, die den
zu überwachenden Anlagenelementen fest zugeordnet sind. Die Ausleuchtung der einzelnen
Meldefelder kann z.B. durch hinter einer Abdeckung angebrachte Meldelampen erfolgen.
Es ist auch bereits bekannt, die Ausleuchtung der Meldefelder durch Lichtleiter
herbeizuführen, die an entfernter Stelle zu beleuchten sind (DE-OS 1 616 022).
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Die Ausleuchtung von Meldefeldern über Lichtleiter macht es möglich,
das Betriebsgeschehen auf einer praktisch beliebig kleinen Anzeigetafel darzustellen,
ohne daß es zu Beleuchtungs- oder Wärmeproblemen kommt.
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Wenn die Darstellung eines Betriebsgeschehens auf einem Anzeigetableau
unter anderem auch dazu dienen soll, im Bedarfsfall - insbesondere im Störungsfall
- in den dargestellten Prozeß steuernd einzugreifen, dann sollte gewährleistet sein,
daß die jeweilige Anzeige auch tatsächlich das aktuelle Betriebsgeschehen wiedergibt.
Bei einem defekten Meldebaustein oder bei fehlerhafter Ansteuerung des Meldebausteines
ist dies im allgemeinen
nicht gewährleistet. Es besteht daher Bedarf
an einer Sicherheitseinrichtung, mit der die jeweilige Anzeige von Meldedaten überwacht
werden kann. Eine solche Sicherheitseinrichtung, wie sie prinzipiell für faseroptische
Meldedatenanzeiger verwendet werden kann, ist beispielsweise in der DE-OS 2 800
124 angegeben.
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Dort wird ein Teil der in einen Lichtleiter zum Beleuchten eines Empfängers
eingespeisten Lichtenergie aus dem Lichtleiter wieder ausgekoppelt und in Richtung
auf den Lichterzeuger zurückgegeben. Hier läßt sich durch Soll/Ist-Vergleich feststellen,
ob auch tatsächlich alle durch Lichtleiter zu beleuchtenden Empfänger beleuchtet
sind und alle nicht zu beleuchtenden Empfänger unbeleuchtet sind. Allerdings ist
der Aufwand für das Auskoppeln und Rückübertragen von Lichtenergie außerordentlich
aufwendig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, die mit einem Minimum an technischem
Aufwand sowohl für den Betrieb des Meldedatenanzeigers als auch für seine überwachung
auskommt.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe sowohl durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruches 1 als auch die des Patentanspruches 3. Vorteilhafte
Ausbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Die Zeichnung zeigt in Figur 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
mit elektrischer Einkopplung von Melde signalen in die Meldeleitungen und in Figur
2 und 3 Ausführungsbeispiele mit elektrooptischer Einkopplung von Melde signalen
in die Meldeleitungen.
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Der in Figur 1 dargestellte elektrooptische Meldebaustein LED, der
für eine Vielzahl derartiger Meldebausteine zum Ausleuchten von Meldefeldern MF
eine Anzeigetafel AT steht, wird von einer nicht näher dargestellten Steuerung mit
Steuersignalen beschickt, die ihn zum Beleuchten eines zugeordneten Lichtleiters
LL veranlassen. Dieser Lichtleiter stellt die Verbindung zwischen jeweils einem
Meldebaustein und einem Meldefeld der Anzeigetafel dar. Die Meldebausteine sind
als Leuchtdioden ausgebildet. Diese Ausbildung sorgt dafür, daß mit einem Minimum
an Platzbedarf und an elektrischer Energie eine ausreichende Beleuchtung der zur
Anzeigetafel führenden Lichtleiter und damit der einzelnen Meldefelder erreicht
wird. Die Leuchtdiodenwerden über Schalter S geschaltet, die über Steuerleitungen
SL von einer Steuerung, z.B. einem Steuerrechner, gesteuert werden. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die zu steuernde Leuchtdiode LED mit ihrem
einen Anschluß ständig an H-Potential (high) liegt und mit ihrem anderen Anschluß
über den Schalter S an L-Potential (low) gelegt werden kann.
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Solange die Leuchtdiode nicht angeschaltet ist, liegt an einem ersten
Koppelpunkt K1 statisch H-Potential einer Speisequelle. Neben dem ersten Koppelpunkt
K1 ist ein zweiter Koppelpunkt K2 vorgesehen, der über einen hochohmigen Widerstand
R ebenfalls an H-Potential liegen soll. Das an diesem zweiten'Koppelpunkt K2 jeweils
anliegende Potential wird über eine Meldeleitung ML an die Steuerung gemeldet. Zwischen
die beiden
Koppelpunkte K1 und K2 ist eine Entkopplungsdiode D geschaltet.
Solange die Leuchtdiode LED nicht angeschaltet ist, liegen die beiden Koppelpunkte
auf gleichem Potential, wobei die Meldeleitung ML das H-Potential an die Steuerung
legt. Ist die Leuchtdiode angeschaltet, so wechselt das Potential am Koppelpunkt
K1 von H nach L und entsprechend zieht die niederohmige Verbindung zwischen den
beiden Koppelpunkten auch den Koppelpunkt K2 auf L-Potential. über die Meldeleitung
ML wird dann das dort abgreifbare L-Potential als Kennzeichnung für die angeschaltete
Leuchtdiode LED an die Steuerung gemeldet.
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Diese Ausbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung kommt mit einem
absoluten Minimum an Schaltmitteln für die Steuerung und Uberwachung von Meldedatenanzeigen
aus.
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Figur 2 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung,
bei der die Rückmeldung über den Betriebszustand einer Leuchtdiode nicht über eine
elektrische Auskopplung einer entsprechenden Zustandsmeldung aus dem Steuerkreis
der Leuchtdiode sondern durch eine elektrooptische Auskopplung aus dem Speisekreis
der Diode erfolgt; dies hat den Vorteil der Potentialtrennung zwischen Steuerleitung
SL, Speisekreis der Leuchtdiode und Rückmeldeleitung ML. Außerdem ist die Ruckmeldung
über den Betriebszustand der Leuchtdiode nicht nur davon abhängig, daß die betreffende
Leuchtdiode angeschaltet ist, sondern auch davon, daß ein bestimmter Mindeststrom
über die Leuchtdiode fließt.
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Aus der DE-PS 2 952 462 ist bereits eine Uberwachungseinrichtung zum
Kennzeichnen des Betriebszustandes
eines vorzugsweise optischen
Verbrauchers bekannt, bei der eine Aussage über den Betriebszustand des Verbrauchers
abhängig gemacht ist von der Höhe des über den Verbraucher fließenden Speisestromes.
Dort wird der über einen Meßwiderstand fließende Speisestrom auf das über- oder
Unterschreiten vorgegebener Schwellwerte hin untersucht, wobei entsprechende Meldedaten
an eine Steuerstelle rückübertragen werden. Die verwendete Schwellwertschaltung
ist relativ aufwendig und gibt keine Hinweise in Richtung auf die erfindungsgemäße
Einrichtung, bei der es im wesentlichen darum geht, eine preiswerte Zustandsüberwachung
für eine Vielzahl von auf engstem Raum unterzubringenden Meldebausteinen zu schaffen.
Für die nach der Erfindung vorgesehene Zustandsüberwachung reicht es aus zu wissen,
ob die jeweils überwachte bzw. überprüft Leuchtdiode angeschaltet ist oder nicht
bzw. ob sie Strom zieht oder nicht; ob dieser Strom innerhalb bestimmter Grenzen
liegt ist nicht von Bedeutung.
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Um das Fließen eines ausreichenden Speisestromes zu detektieren, ist
erfindungsgemäß in den Speisekreis der als Meldebaustein verwendeten Leuchtdiode
LED die Leuchtdiode eines Optokopplers OK geschaltet. Der Fototransistor dieses
Optokopplers schaltet das den Betriebszustand der Leuchtdiode kennzeichnende Meldesignal
auf die Meldeleitung ML. Solange die Leuchtdiode LED nicht angeschaltet ist, liegt
die Meldeleitung ML über einen hochohmigen Widerstand R auf H-Potential.
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Sobald der über die Leuchtdiode LED fließende Strom die Leuchtdiode
des Optokopplers OK zum Leuchten anregt, schaltet der Fototransistor dieses Optokopplers
durch und legt die Meldeleitung ML auf L-Potential.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist anstelle eines gesonderten
Optokopplers zum Auskoppeln der Zustandsmeldung aus dem Speisekreis des Meldebausteines
in vorteilhafter Weise ein spezieller Baustein LLD verwendet. Dieser Baustein beinhaltet
unter anderem eine Leuchtdiode LED zum Beleuchten eines zur Anzeigetafel führenden
Lichtleiters LL und das Ende des zu beleuchtenden Lichtleiters; dieser Lichtleiter
kann fest oder steckbar im Baustein gehalten sein. Gleichzeitig dient die Leuchtdiode
LED zum Beleuchten eines Fototransistors und dieser Fototransistor dient zum Melden
des Betriebszustandes der Leuchtdiode LED an die Steuerung. Solange der Schalter
S geöffnet ist, liegt über einen hochohmigen Widerstand R H-Potential an der Meldeleitung
ML. Schließt der Schalter S, so wird die Leuchtdiode LED angeschaltet, speist den
licht leiter LL ein und steuert den zugehörigen Fototransistor durch. Dann liegt
über die Emitter-Kollektorstrekke des Fototransistors L-Potential an der Meldeleitung
ML.
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Die erfindungsgemäßen Einrichtungen sind sowohl was die Steuerung
der Meldebausteine für die Beleuchtung der Lichtleiter als auch was ihre Überwachung
angeht besonderes geeignet für den Betrieb mit elektronischen Datenverarbeitungseinrichtungen,weil
sie sowohl für die Steuerung als auch iür die Uberwachung mit bivalenten Signalen
geringer Leistung auskommen. So können z.B. die Schalter zum An- und Abschalten
der Leuchtdioden Teil einer von einer elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung
gesteuerten Ausgabebaugruppe sein; die Rückenmeldungen können auf Eingabebausteine
wirken, die von einer Verarbeitungseinrichtung zyklisch
abgefragt
werden und eine laufende überprüfung und damit überwachung der Anzeige zulassen.
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6 Patentansprüche 2 Figuren
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