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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 des Neldetableaus,
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). 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. 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. Die bekannte Sicherheitseinrichtung läßt sich nicht ohne weiteres noch
nachträglich bei bereits installierten Meldedatenanzeigern anwenden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1 so auszubilden, daß der technische Aufwand für
die optische Rückkopplung der Lichtenergie minimiert wird. Die erfindungsgemäße
Einrichtung soll sowohl anwendbar sein bei einer einkanaligen als auch bei einer
zweikanaligen Steuerung mit voneinander getrennten Steuer- und Rückmeldekanälen.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruches 1. Sie geht dabei von der Erkenntnis aus, daß es nicht unbedingt
erforderlich ist, die Rückmeldesignale für die Ist-Anzeige der Meldefelder an den
Meldefeldern selbst oder innerhalb der
Lichtleiter auszukoppeln,
sondern daß es durchaus ausreicht, diese Rückmeldesignale an den die Lichtleiter
beleuchtenden Meldebausteinen zu bilden, wenn durch konstruktive Maßnahmen sichergestellt
ist, daß die einmal durch den Lichtleiter geschaffene Verbindung zwischen einem
Meldebaustein und einem zugehörigen Meldefeld stets bestehen bleibt.
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Vorteilhafte Ausbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in
den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel
mit einer einkanaligen, Figur 2 ein solches mit einer zweikanaligen Steuerung.
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Die einkanalige Steuerung ST gemäß Figur 1 wirkt über Steuerleitungen
S auf eine Vielzahl von Meldebausteinen MB, von denen in der Zeichnung nur jeweils
ein einziger dargestellt ist. Jeder Meldebaustein MB besteht aus einem elektrooptischen
Wandler, vorzugsweise einer Leuchtdiode.
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Diese speist einen Lichtleiter LL, dessen Lichtaustrittsöffnung direkt
oder über ein aufgesetztes optisches Element das zu beleuchtende Meldefeld MF einer
nicht näher dargestellten Anzeigetafel AT bildet. Für die optische Rückkopplung
der in den Lichtleiter eingespeisten Energie ist ein in der Nähe des Meldebausteins
MB angeordneter Rückmeldebaustein RB vorgesehen. Dieser wird durch einen optoelektrischen
Wandler, vorzugsweise eine Fotodiode, gebildet, die von dem Meldebaustein MB zu
beleuchten ist.
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Der optoelektrische Wandler RB gibt abhängig vom Betriebszustand des
Meldebausteins MB Rückmeldesignale über Rück-
meldeleitungen R an
die Steuerung ST. Dort erfolgt der Soll/Ist-Vergleich zwischen den ausgegebenen
Steuersignalen und den empfangenen Rückmeldesignalen. Ist die Zuordnung zwischen
einem Steuersignal und einem Rückmeldesignal gegeben, so ist dies ein Zeichen dafür,
daß die Ausleuchtung des betreffenden Meldefeldes ordnungsgerecht ist. Kann eine
Rückmeldung keinem zugehörigen Steuersignal zugeordnet werden oder fehlt die Rückmeldung
auf ein entsprechendes Steuersignal, so ist die Ausleuchtung des betreffenden Meldefeldes
fehlerhaft. Es muß dann in den Prozeß eingegriffen werden; ggf. ist die zu steuernde
und/oder zu überwachende Anlage bis zur Störungsbeseitigung abzuschalten.
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Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß der Meldebaustein
und der zugehörige optoelektrische Wandler baulich zu vereinigen sind. Dies geschieht
in vorteilhafter Weise durch Anordnung der beiden Bauelemente in einem gemeinsamen
lichtdichten Gehause G. Meldebaustein und Rückmeldebaustein bilden so eine überall
- auch nachträglich - einsetzbare Einheit, deren Anwendung zu einer sicheren Meldedatenanzeige
führt.
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Bei dem vorstehend näher beschriebenen Ausführungsbeispiel ist zum
Übertragen von Steuer- und Rückmeldesignalen eine Vielzahl von Leitungen erforderlich.Es
ist aber auch möglich, nur einige wenige Leitungen zwischen der Steuerung und den
Melde- sowie den Rückmeldebausteinen zu installieren. Dies kann durch Mehrfachausnutzung
der Leitungen nach dem Zeitmultiplex-Verfahren erreicht werden.
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Mitunter werden an die Sicherheit einer Darstellung be-
sonders
hohe Anforderungen gestellt. Dies kann z. B. im Eisenbahnwesen der Fall sein, wo
ein Fahrdienstleiter nur aufgrund der ihm durch Meldedatenanzeigen vermittelten
Betriebsgeschehen Entscheidungen zu treffen hat, die ggf. an der Stellwerkslogik
vorbei direkt auf den Prozeß wirken können und dort aufgrund fehlerhafter Anzeigen
über das tatsächliche Betriebsgeschehen zu Störungen und zu Gefährdungen führen
können.
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Für die sichere Darstellung von Meldedaten sind daher bei dem Ausführungsbeispiel
nach Figur 2 zwei voneinander unabhängige Steuerungen STI und STII vorgesehen.
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Diese Steuerungen erarbeiten jede für sich die erforderlichen Steuersignale
zum Betrieb der Anzeige und vergleichen sich laufend untereinander. Bei Übereinstimmung
ihrer Arbeitsergebnisse geben sie beide die Steuer signale zum Anschalten bestimmter
Meldebausteine aus. Nur eine der Steuerungen ist jedoch mit einer (in der Zeichnung
nicht dargestellten) Ausgabebaugruppe zum Ansteuern von Meldebausteinen versehen;
die andere Steuerung arbeitet ins Leere. überwacht wird die Meldedatenanzeige durch
Rücklesen der jeweiligen Meldebausteinzustände über einen gesonderten Rückmeldekanal
und Vergleich der Rückmeldesignale mit den ausgegebenen Steuersignalen. Dieser Vergleich
findet in beiden Steuerungen statt, wobei die Meldedatenanzeige nur dann als richtig
erkannt wird, wenn beide Steuerungen die Übereinstimmung von Soll- und Ist-Anzeige
festgestellt haben. Die Rückmeldesignale werden dabei entweder über einen Rückmeldekanal
und einen sicheren Eingabeverdoppler gleichzeitig beiden Steuerungen STI und STII
zugeführt oder sie werden den beiden Steuerungen über gesonderte Rückmeldekanäle
zugeführt.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist von
nur
einem Rückmeldekanal und sicherer Eingabeverdoppelung ausgegangen.
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Für die sichere Trennung der Steuer- und der Rückmeldesignale ist
vorgesehen, daß die Meldebausteine mit den zugehörigen Rückmeldebausteinen nicht
direkt, sondern über zwischengeschaltete Rückmeldelichtleiter LLR gekoppelt sind.
Diese werden gemeinsam mit den zu den Meldefeldern führenden Lichtleitern LL vom
Meldebaustein her beleuchtet. Dadurch, daß die optische Kopplung zwischen Meldebaustein
und Rückmeldebaustein über einen zusätzlichen Koppelbaustein, nämlich den Rückmeldelichtleiter
LLR, erfolgt, ist sichergestellt, daß die über den Rückmeldekanal an die Steuerung
gegebenen Zustandsmeldungen auch tatsächlich den Betriebszustand der jeweiligen
Meldebausteine wiedergeben und nicht etwa durch direkte Verbindungen zwischen Rückmelde-
und Steuerkanal bestimmt sind.
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In dem vorstehend näher beschriebenen Ausführungsbeispiel ist angenommen,
daß die beiden Steuerungen STI und STII sowohl die Steuersignale zum Betrieb der
Meldebausteine als auch die Rückmeldesignale der Rückmeldebausteine jeweils gesondert
erarbeiten bzw. verarbeiten und sich untereinander vergleichen. Die erfindungsgemäße
Einrichtung ist in gleicher Weise auch bei solchen Steuerungen vorteilhaft zu verwenden,
bei denen die Steuersignale von nur einer Steuerung erarbeitet und die Rückmeldesignale
nur von der jeweils anderen Steuerung übernommen werden.
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Zwischen diesen beiden Steuerungen findet dann der Soll/ Ist-Vergleich
der Steuer- und Zustandsmeldungen statt.
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7 Patentansprüche 2 Figuren