DE3713262C2 - - Google Patents
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- G01R31/66—Testing of connections, e.g. of plugs or non-disconnectable joints
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Description
Bei technischen Einrichtungen tritt häufig der Fall auf, daß
ein Schaltschrank oder dergleichen elektrisch mit verschiedenen
Einheiten einer Maschine oder dergleichen verbunden
werden muß. Diese Verbindung wird zumeist mittels Kabelsteckverbindungen
durchgeführt, wobei der Schaltschrank und die
Einheiten mit Steckaufnahmen versehen sind, in die entsprechende
Stecker von Kabelverbindungen eingesteckt werden.
Diese Kabel-Steckverbindungen erhöhen die Flexibilität bei
der Aufstellung derartiger Einrichtungen.
Insbesondere wenn eine Vielzahl von einzelnen Kabeln zwischen
Einschüben des Schaltschrankes und Einheiten der Maschine
verlegt werden müssen, wächst die Gefahr, daß die
Stecker nicht in ihre entsprechenden Steckaufnahmen eingesteckt
werden, sondern daß unbeabsichtigte Vertauschungen
erfolgen. Diese Gefahr ist insbesondere dann gegeben, wenn
die Steckaufnahme als lange Steckleiste ausgebildet ist, die
mehrere Stecker nebeneinander aufnimmt. Überdies besteht bei
symmetrisch zur Mittelebene ausgebildeten Steckverbindungen
die Gefahr, daß - sofern keine Verdrehsicherung vorliegt -
der Stecker in verkehrter Lage eingesteckt wird, das heißt
eine Verdrehung um 180° vorliegt.
Aus der Elektrotechnik sind Steckverbindungen der eingangs
genannten Art bekannt, bei denen am Stecker numerierte Kunststoffzungen
ausgebildet sind, die mit einer entsprechenden
Codierung am Steckrahmen der Steckaufnahme zusammenwirken.
Diese Zungen sind im Bereich einer Sollbruchstelle abbrechbar,
wodurch unterschiedliche Codierungen einstellbar sind,
die nur eine bestimmte Zuordnung eines bestimmten Steckers
zu einer zugehörigen Steckaufnahme ermöglichen. Diese Codierungseinrichtung
der Kabel-Steckverbindungen erfordert jedoch
den Einsatz spezieller Verbindungselemente und überdies
sind die abbrechbaren Zungen relativ empfindlich gegen mechanische
Einwirkungen, so daß bei einem versehentlichen Abbrechen
einer derartigen Zunge die durch die Codierung vorgegebene
Zuordnung nicht mehr nachzuvollziehen ist. Überdies
gestatten die bekannten Codierungseinrichtungen keine Überwachung
der Kabel-Steckverbindung während des Betriebes der
Maschine, da beispielsweise auch bei einem versehentlich
gezogenen Stecker einer bestimmten Maschinen-Einheit keine
Fehlermeldung bzw. Stillsetzung der Maschine erfolgt, welche
durch die nicht ordnungsgemäß vorliegende Steckverbindung
ausgelöst wird. Auch wenn entgegen der mechanischen Codierung
ein Stecker auf Grund der relativ nachgiebigen Codierungszungen
versehentlich an einen Platz gesteckt wird, der
nicht dem Normalbetrieb der Einrichtung entspricht, so werden
elektrische Verbindungen hergestellt, die eventuell zu
Kurzschlüssen oder Zerstörungen empfindlicher Steuerungseinrichtungen
führen können. Die mechanische Codierung kann
eine derartige Fehlschaltung nicht mit hinreichender Sicherheit
verhindern.
Die JP-Abstracts P-286, 1984 Vol. 8/No. 151, 59-46866 A
zeigt eine Codierungseinrichtung der eingangs genannten Art
mit mehreren Kabel-Steckverbindungen, bei der zu Prüfung auf
die ordnungsgemäße Steckeranordnung eine Testschleife ausgebildet
ist. Diese Testschleife benutzt jeweils zwei Adern
pro Kabel, wobei die jeweiligen Adern eines Kabels durch
eine Leitungsbrücke untereinander verbunden sind. Die Leitungsbrücke
ist demgemäß jeweils mit den Kontakten der dem
jeweiligen Kabel zugeordneten Steckaufnahme verbunden. Nachteilig
ist dabei, daß die Kabel aufgrund der Testzwecke
insgesamt eine hohe Anzahl von Adern aufweisen müssen, da
die Testadern für eine Datenübertragung nicht zur Verfügung
stehen.
Aus der JP Abstracts P-263, 1984 Vol. 8/No. 65, 58-213264 A
ist eine Testschleife bekannt, welche eine Leitungsbrücke
aufweist, die verschiedene Kontakte des gleichen Steckers
miteinander verbindet.
Der Gegenstand der DE 23 47 191 A 1 betrifft eine Überwachungseinrichtung,
mit der einzelne Baugruppen überprüft
werden können. Hierzu ist eine Prüfleitung vorgesehen, die
sämtliche Baugruppen umfaßt, wobei jeweils eine Einschleifung
in die unterschiedlichen Baugruppen über eine Kontaktleiste
erfolgt. Dabei wird im Prüfstromkreis jeweils pro
Baugruppe eine Hin- und eine Rückleitung ausgebildet, welche
mittels einer Leitungsbrücke verbunden sind. Auch dieses
bedeutet, daß eine Vielzahl von Adern für die Prüfungszwecke
geopfert werden muß.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine
Codierungseinrichtung für elektrische Kabel-Steckverbindungen
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen,
die zur Codierungsprüfung mit einer relativ geringen Adernzahl
auskommt, so daß eine größere Anzahl von Adern für die Datenübertragung
zur Verfügung bleibt.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß bei der Überwachung
einer Kabel-Steckverbindung, die beispielsweise aus
zwei mehradrigen Kabeln mit entsprechenden Steckern sowie
entsprechenden Steckaufnahmen an den zu verbindenden elektrischen
Einrichtungen besteht, die Testschleife aus einer
Ader eines der Kabel, sowie einer anderen Ader des anderen
Kabels und einer die verschiedenen Kontakte der entsprechenden
Steckaufnahmen verbindenden Leitungsbrücke besteht,
wobei diese Kontakte bei eingesteckten Kabelverbindungen mit
den der Testschleife zugehörigen Adern verbunden werden.
Entscheidend ist dabei, daß es sich um verschiedene Kontakte
handelt, das heißt, wird beispielsweise bei dem einen Kabel
die auf die Kontakte 1 gelegte Ader 1 für die Testschleife
verwendet, so muß bei dem anderen Kabel eine Ader verwendet
werden, die auf Kontakte aufgelegt ist, die unterschiedlich
von 1 sind, also räumlich eine andere Zuordnung bei Stecker
und Steckaufnahme besitzt. Unter Kontaktnumerierung 1,2,3
usw. soll hier eine fortlaufende Bezeichnung verstanden
werden, die - wie üblich - den verschiedenen Kontakten einer
Steckverbindung zugeordnet ist. Diese erfindungsgemäße Testschleife
kann nun von einer Seite der Kabelverbindung her
abgefragt werden, indem überprüft wird, ob elektrischer
Durchgang besteht. Durch die Verwendung unterschiedlich
angeordneter Kontakte für den Eingang und den Ausgang der
Testschleife ist sichergestellt, daß bei einem unbeabsichtigen
Steckervertauschen die elektrische Verbindung der
Testschleife unterbrochen wird. Dieses kann beispielsweise
zur Abgabe einer Meldung bzw. Unterbrechung des Betriebes
genutzt werden. Hieraus wird deutlich, daß - sofern eine
Überprüfung der Testschleife auch während des Betriebes
erfolgt - eine Überwachung der Steckverbindung auch gegen
Abziehen gegeben ist. Um mit einer geringen Adernzahl für
die Codierungsprüfung auszukommen, umfaßt die Testschleife
unterschiedliche Adern verschiedener, mit Steckverbindungen
versehener Kabel, wobei die Leitungsbrücke unterschiedliche
Kontakte verschiedener Steckaufnahmen verbindet. Durch die
erfindungsgemäße Lösung ergibt sich eine entsprechende Einsparung
von Adern und Leitungsbrücken, so daß für die Datenübertragung
eine entsprechend größere Anzahl von Verbindungswegen
zur Verfügung stehen, ohne daß ein höherer Materialaufwand
betrieben werden müßte. Aufgrund der geringeren Anzahl
der Leitungsbrücken minimiert sich auch der Montageaufwand
bei der erfindungsgemäßen Ausbildung.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet
durch eine eine elektrische Zustandsänderung in die
Testschleife einspeisende Testanordnung, die den Ausgang der
Testschleife hinsichtlich der Zustandsänderung überwacht.
Wird beispielsweise in den Eingang eine digitale Zustandsänderung
von "0" auf "1" eingespeist, so wird der Ausgang der
Testschleife diese Zustandsänderung bei ordnungsgemäß angeschlossenen
Kabeln mitmachen. Hierdurch wird die Sicherheit
der Codierungseinrichtung entscheidend erhöht, da beispielsweise
das Einspeisen eines permanenten "1-Signales" in den
Eingang der Testschleife keine hundertprozentige Gewähr
dafür bietet, daß - sofern am Ausgang ebenfalls ein
"1-Signal" anliegt - eine richtige Steckerverbindung vorliegt,
da dieses "Ausgangs-1-Signal" auch von einem anderen
Stromkreis stammen kann, der mit der Codierungsüberwachung
keine Berührungspunkte hat. Wird jedoch - wie vorgeschlagen,
die Zustandsänderung überwacht, so kann für den Fall des
Folgens des Ausgangssignals zum Eingangssignal der Testschleife
eine sichere Aussage über die ordnungsgemäße Steckeranordnung
vorgenommen werden. Entsprechendes gilt für den
Fall, daß zwar Zustandsänderungen registriert werden, aber
keine Synchronisation zwischen Eingangs- und Ausgangssignal
vorliegt, wobei dann ein Steckfehler vorliegen muß. Vorzugsweise
weist die Testanordnung ein mit dem Eingang der Testschleife
verbundenes, den Testschleifen-Stromkreis schließendes
Schaltelement auf. Insbesondere kann es sich bei dem
Schaltelement um einen Transistor handeln. Zur Abfrage des
Ausganges der Testschleife empfiehlt es sich, daß dort ein
Treiber der Testanordnung angeschlossen ist. Vorzugsweise
wird der Testschleifen-Stromkreis von einer Testkreis-Stromquelle
gespeist, deren einer Pol mit dem Transistor und
deren anderer Pol über einen Arbeitswiderstand mit dem Ausgang
der Testschleife verbunden ist. Bei der Testkreis-Stromquelle
kann es sich um eine gesonderte Stromquelle handeln;
alternativ ist es jedoch auch möglich, die normale Kartenstromversorgung
des Systems als Stromquelle zu verwenden.
Durch entsprechende Ansteuerung des Transistors wird dieser
in seinen leitenden bzw. sperrenden Zustand versetzt, wodurch
der Testschleifen-Stromkreis geschlossen oder geöffnet
wird und sich ein bestimmter Teststrom aufgrund der Dimensionierung
des Arbeitswiderstandes einstellt. Sperrt der Transistor,
so liegt an dem Arbeitswiderstand ein bestimmtes Potential
an, das beispielsweise den Treiber durchsteuert; befindet
sich der Transistor in seinem leitenden Zustand, so
ändert sich das Potential an dem Arbeitswiderstand, wodurch
der dort angeschlossene Treiber ebenfalls in einen anderen
Zustand überführt wird. Mittels der Testanordnung kann nun
Ansteuer- und Ausgangssignal der Codierungsanordnung überwacht
werden, wodurch die oben beschriebenen Rückschlüsse
auf die vorliegende Kabel-Steckverbindungsanordnung möglich
sind.
Für eine Automatisierung des Testvorganges kann eine Mikroprozessor-
Einrichtung vorgesehen sein, die über einen Prozessor-Ausgabe-Bus
den Transistor ansteuert und dessen Prozessor-Eingabe-Bus
mit dem Ausgang des Treibers in Verbindung
steht. Eine Abfrage der Testschleife mittels des Mikroprozessors
kann insbesondere vor oder bei jedem Einschalten der
Anlage, zur Sicherheit bzw. Überwachung jedoch auch im Betrieb
laufend durchgeführt werden.
Die Anordnung kann auch so getroffen sein, daß den Transistoren
zur Strombegrenzung eine Strombegrenzungsschaltung zugeordnet
ist. Diese Strombegrenzungsschaltung begrenzt den
Kollektorstrom jedes Transistors auf einen zulässigen Wert,
so daß auch im Kurzschlußfall keine Zerstörung des Transistors
eintritt. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, daß die
Strombegrenzungsschaltung bei Erreichen des zulässigen Maximalstromes
eine Meldung an die Mikroprozessor-Einrichtung
abgibt.
Die Erfindung ist auch keineswegs auf Kabelsteckverbindungen
zwischen den genannten Einrichtungen (Schaltschrank, Maschine)
begrenzt, sondern kann bei beliebigen elektrischen Anordnungen
Verwendung finden, bei denen Kabel-Steckverbindungen
eingesetzt werden.
Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand mehrerer
Ausführungsbeispiele, und zwar zeigt:
Fig. 1 eine mit Codierungseinrichtung versehene elektrische
Kabelverbindung, bestehend aus zwei Kabeln,
die endseitig jeweils 16-polige Stecker besitzen,
Fig. 2 eine aus vier Kabeln bestehende Steckverbindung,
deren Codierungseinrichtung zwei Testschleifen
ausbildet.
Fig. 3 einen Stromlaufplan einer Kabelverbindung gemäß
Fig. 2, jedoch mit nur einer Testschleife, die
insgesamt drei Kabelbrücken einschließt und
Fig. 4 Diagramme von Eingangs- und Ausgangssignalen der
Testschleife.
Die Fig. 1 zeigt eine gestrichelt umrandete Einheit E 1 sowie
eine weitere gestrichelte Einheit E 2. Bei der Einheit E 1
kann es sich beispielsweise um einen Schaltschrank mit verschiedenen
Einschüben handeln und die Einheit E 2 stellt
beispielsweise eine elektrische Einrichtung einer Druckmaschine
dar. Auf seiten der Druckmaschine können mehrere
Einheiten vorgesehen sein, beispielsweise je eine für den
Anleger, das Druckwerk usw.
Die Einheiten E 1 und E 2 sind über in Fig. 1 schematisch
dargestellten Kabelverbindungen mittels der Kabel K 1 und K 2
verbunden. Bei den Kabeln K 1 und K 2 handelt es sich um jeweils
16-adrige Flachkabel. Die Kabel K 1 und K 2 sind jeweils
beidendig mit Steckverbindungen X 1 bis X 4 versehen, die
kabelseitig entsprechende Stecker und einheitsseitig entsprechende
Steckaufnahmen für die Stecker aufweisen. Stecker und
Steckaufnahmen sind in der schematischen Darstellung der
Fig. 1 nicht gesondert dargestellt.
Die Steckverbindungen X 1 bis X 4 weisen jeweils Kontakte 1-16
an Stecker und Steckaufnahme auf, die zusammengefügt werden
können und eine durchlaufende Numerierung von 1 bis 16 besitzen.
Ihre Anzahl entspricht somit der Aderzahl der Kabel K 1
bzw. K 2. Die entsprechenden Adern A 1 bis A 16 der Kabel K 1
und K 2 sind auf die gleichbenannten Kontakte der Stecker der
Kabelsteckverbindungen X 1 bis X 4 gelegt, wobei jedoch in der
Fig. 1 von Kabel 1 nur die Ader 1 und von Kabel 2 nur die
Ader 2 dargestellt ist. Die Adern A 1 und A 2 der Kabel K 1 und
K 2 nehmen nicht an der üblichen Verbindung zwischen den
Einheiten E 1 und E 2 teil, sondern sind Bestandteil einer
Codierungseinrichtung, mit deren Hilfe die Codierung und
Überwachung der Kabelsteckverbindungen erfolgt.
An den Kontakt 1 der Steckaufnahme der Steckverbindung X 1
der Einheit E 1 ist der Kollektor eines Transistors T 1 angeschlossen,
dessen Emitter mit Masse, das heiBt "0"-Potential
verbunden ist. Die Basis des Transistors T 1 steht mit einem
Prozessor-Ausgabe-Bus eines nicht weiter dargestellten Mikroprozessor-
Systems in Verbindung, der mit PBA 1 bezeichnet
ist. Die Ader A 1 des Kabels K 1 ist an den steckerseitigen
Kontakt 1 der jeweiligen Steckverbindung X 1 und X 2 angeschlossen.
Die Steckaufnahmen der Steckverbindungen X 2 und
X 4 der Einheit E 2 sind mittels einer Leitungsbrücke BR 1
verbunden. Diese Leitungsbrücke BR 1 ist einseitig an den
Kontakt 1 der Steckaufnahme der Steckverbindung X 2 und anderseitig
an den Kontakt 2 der Steckaufnahme der Steckverbindung
X 4 angeschlossen. Die Ader A 2 des Kabels K 2 steht mit
steckerseitigen Kontakten 2 der Steckverbindungen X 3 und X 4
in elektrischer Verbindung. Steckaufnahmenseitig steht der
Kontakt 2 der Steckverbindung X 3 mit dem Eingang eines Treibers
EL 1 in Verbindung, dessen Ausgang an einen Prozessor-Eingabe-Bus
des genannten Mirkoprozessor-Systems angeschlossen
ist. Diese Verbindung ist mit PBE 1 gekennzeichnet. An
den Eingang des Treibers EL 1 ist ein Arbeitswiderstand R 1
angeschlossen, der mit dem Pol P 1 einer Testkreis-Stromquelle
Q 1, die von der normalen Kartenstromversorgung des
Systems gebildet ist, in Verbindung steht. Der andere Pol P 2
der Testkreis-Stromquelle Q 1 ist an Masse, das heißt
"0"-Potential angeschlossen. Der Pol P 1 der Testkreis-Stromquelle
Q 1 weist "1"-Pegel auf.
Insgesamt wird somit eine Codierungsanordnung C 1 gebildet,
die eine Testschleife SCH 1 umfaßt, die sich aus der Ader A 1
des Kabels K 1, der Leitungsbrücke BR 1 und der Ader A 2 des
Kabels K 2 zusammensetzt. An den Eingang EIN der Testschleife
SCH 1 ist der Transistor T 1 und an den Ausgang AUS der Testschleife
SCH 1 ist der Treiber EL 1 sowie der Arbeitswiderstand
R 1 angeschlossen. Transistor T 1, Treiber EL 1, Arbeitswiderstand
R 1 sowie Test-Stromquelle Q 1 und das genannte
Mirkoprozesor-System gehören einer Testanordnung TEST 1 an.
Testschleife SCH 1 und Testanordnung TEST 1 bilden zusammen
eine Codierungseinrichtung für die elektrischen Kabelsteckverbindungen.
Die erfindungsgemäße Codierungseinrichtung arbeitet folgendermaßen:
Zur Überprüfung, ob zwischen den Einheiten E 1 und E 2 korrekte
Kabelvorbindungen vorgenommen worden sind, schaltet die
Testanordnung TEST 1 über den Prozessor-Ausgabe-Bus PBA 1 ein
Signal auf den Transistor T 1, wodurch dieser beispielsweise
in seinen leitenden Zustand überführt wird. Hierdurch wird
auf den Eingang EIN der Testschleife SCH 1 das "0"-Potential
geschaltet, was demzufolge auch am Ausgang AUS der Testschleife
SCH 1 anliegt, wodurch der zuvor an "1"-Potential
liegende Eingang des Treibers EL 1 auf "0"-Potential gezogen
wird. Dementsprechend ändert sich das Ausgangssignal des
Treibers EL 1 invertiert oder nicht. Auf jeden Fall wird die
vom Mikroprozessor-System auf den Prozessor-Ausgabe-Bus PBA 1
geschaltete Zustandsänderung entsprechend über den Prozessor-Eingabe-Bus
PBE 1 wieder eingelesen. Die Testanordnung
TEST 1 kann durch das Folgen der Zustandsänderung am Prozessor-Eingabe-Bus
PBE 1 zur Eingabe-Zustandsänderung am Prozessor-Ausgabe-Bus
PBA 1 feststellen, daß eine korrekte Verbindung
der Kabel K 1 und K 2 zwischen den Einheiten E 1 und E 2
vorliegt.
Wäre beispielsweise fälschlicherweise der Stecker des Kabels
K 1 in dle Steckaufnahme der Steckverbindung X 4 und der Steckker
des Kabels K 2 in die Steckaufnahme der Steckverbindung
X 2 eingesteckt worden, so wäre der Kontakt zwischen der Ader
A 2 des Kabels K 2 und der Leitungsbrücke BR 1 und der Ader A 1
des Kabels K 1 und der Leitungsbrücke BR 1 unterbrochen, wodurch
keine geschlossene Testschleife SCH 1 vorliegt, so daß
eine Eingangs-Zustandsänderung der Testanordnung TEST 1 keine
entsprechende Ausgangs-Zustandsänderung zur Folge haben
kann. Dieses kann beispielsweise zum Absetzen einer Meldung
oder aber auch zum Stillsetzen der Druckmaschine genutzt
werden.
Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung,
bei dem die Einheiten E 1 und E 2 mit insgesamt vier
Kabeln K 1, K 2, K 3 und K 4 verbunden sind. Die jeweiligen
Steckverbindungen sind mit X 1 bis X 8 gekennzeichnet. Dabei
bilden die Kabel K 1 und K 2 eine Testschleife SCH 1 und die
Kabel K 3 und K 4 eine Testschleife SCH 2 aus. Die Testschleife
SCH 1 besteht aus der Ader 1 des Kabels K 1 einer Leitungsbrücke
BR 1 und der Ader A 2 des Kabels K 2. Die Ader A 9 des Kabels
K 3, eine Leitungsbrücke BR 2 und die Ader A 10 des Kabels K 4
bilden die Testschleife SCH 2. Die beiden Testschleifen SCH 1
und SCH 2 sind - ebenso wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel
- an eine Testanordnung angeschlossen,
wobei hier - auf Grund der beiden Testschleifen SCH 1 und
SCH 2 - zwei Testanordnungen TEST 1 und TEST 2 vorgesehen sind,
die jedoch von dem gleichen Mikroprozessor-System angesteuert
werden können. Mit Hilfe der Testschleife SCH 1 wird eine
Codierungsanordnung C 1 und mit der Testschleife SCH 2 eine
Codierungsanordnung C 2 geschaffen. Die Codierungsanordnung
C 1 der Fig. 2 arbeitet ebenso wie die der Fig. 1. Dieses
gilt ebenso für die Codierungsanordnung C 2 der Fig. 2. Mit
hin werden jeweils zwei Kabel K 1 und K 2 bzw. K 3 und K 4 hinsichtlich
ihrer Steckverbindung überwacht. Selbstverständlich
muß sichergestellt sein, daß in jedem Kabel eine unterschiedliche
Ader für den Aufbau der entsprechenden Testschleife
ausgewählt wird, damit bei einem ungewollten Vertauschen
der Leitungsverbindungen auf jeden Fall die Unterbrechung
der entsprechenden Testschleife sichergestellt ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Fig. 3 dargestellt, die - ebenso wie in Fig. 2 - die Verbindung
der Einheiten E 1 und E 2 mittels vier Kabel K 1 bis K 4
zeigt. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2
ist hier jedoch nur eine Testanordnung TEST 1 vorhanden und
die ausgebildete Testschleife SCH 1 umfaßt insgesamt drei
Leitungsbrücken BR 1, BR 2 und BR 3.
Im einzelnen liegt folgender Aufbau vor: Der Transistor T 1
der Testanordnung TEST 1 ist an Kontakt 1 der Steckaufnahme
von Steckverbindung X 1 angeschlossen. Die Ader A 1 des Kabels
K 1 verbindet die Kontakte 1 zwischen Steckverbindung X 1 und
X 2. Kontakt 1 von Steckverbindung X 1 und Kontakt 2 von Steckverbindung
X 4 werden durch die Leitungsbrücke BR 1 verbunden.
Die Ader A 2 des Kabels K 2 verbindet den Kontakt 2 der Steckverbindung
X 4 mit dem Kontakt 2 der Steckverbindung X 3. Die
Leitungsbrücke BR 2 liegt zwischen dem Kontakt 2 der Steckverbindung
X 3 und dem Kontakt 15 der Steckverbindung X 5. Zwischen
Kontakt 15 der Steckverbindung X 5 und Kontakt 15 der
Steckverbindung X 6 ist die Ader A 15 des Kabels K 3 angeschlossen.
Zwischen Kontakt 15 der Steckverbindung X 6 und Kontakt
16 der Steckverbindung X 8 verläuft die Leitungsbrücke BR 3
und zwischen den Kontakten 16 der Steckverbindungen X 8 und
X 7 liegt die Ader A 16 des Kabels K 4. An den Kontakt 16 der
Steckverbindung X 7 sind Arbeitswiderstand R 1 und Treiber EL 1
der Testanordnung TEST 1 angeschlossen. Mithin wird die so
ausgebildete Testschleife SCH 1 durch Ader 1 des Kabels K 1,
Leitungsbrücke BR 1, Ader 2 des Kabels K 2, Leitungsbrücke
BR 2, Ader 15 des Kabels 3, Leitungsbrücke BR 3 und Ader 16
des Kabels 4 gebildet. Hierbei ist - in Abwandlung der vorherigen
Ausführungsbeispiele - zu bemerken, daß die Leitungsbrücken
nicht alle in der gleichen Einheit liegen, sondern
hier sowohl in der Einheit 1 als auch in der Einheit 2 zu
finden sind. Gemäß Fig. 3 bildet die Testschleife SCH 1 einen
meanderförmigen Verlauf aus.
Die Funktionsweise des Ausführungsbeispiels der Fig. 3 entspricht
der der Fig. 1, so daß eine in die Testschleife SCH 1
eingespeiste Zustandsänderung bei korrekter Leitungsverbindung
am Ausgang der Testschleife SCH 1 wieder auftreten muß,
was von der Testanordnung TEST 1 entsprechend registriert
wird. Auch hier ist wiederum zu beachten, daß bei den unterschiedlichen
Kabeln K 1 bis K 4 jeweils unterschiedliche Adern
zum Einsatz kommen, damit nur bei einer ganz bestimmten
Konstellation eine in sich geschlossene Testschleife SCH 1
ausgebildet wird. Die ausgewählten Adern A 1, A 2 A 15 und A 16
sind willkürlich gewählt, es können natürlich auch andere
Adern herangezogen werden.
Nach einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
ist es auch möglich, daß die Codierungsverbindungen in Matrix-
Form vorgenommen werden, was den Aufwand für die Testleitungen
bei einer größeren Anzahl von Verbindungen
erniedrigt. Ferner können zusätzliche Schaltungsvorkehrungen
zur Vermeidung von Kurzschlüssen vorgesehen sein, indem zum
Beispiel die entsprechenden Transistoren T 1 und T 2 mit einer
Strombegrenzung versehen sind und eine Rückmeldung bei Erreichen
der maximalen Strombelastung an das Prozessorsystem
abgeben. Die Strombegrenzung kann von einer den Transistoren
T 1 und T 2 zugeordneten Strombegrenzungsschaltung vorgenommen
werden. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß beispielsweise
bei der in der Fig. 1 dargestellten Anordnung die Ader A 2
des Kabels A 1 und die Ader A 1 des Kabels A 2 nicht freigehalten
werden müssen, sondern für die normale Signalübertragung
eingesetzt werden können. Erfolgt ein unbeabsichtigtes Vertauschen
der Stecker, so kann ein hierdurch auf den Transistor
T 1 wirkendes Signal nicht dazu führen, daß dieser aufgrund
eines unzulässig hohen Kollektorstromes zerstört wird.
Vielmehr wird die Strombegrenzungsschaltung den Kollektorstrom
auf einen zulässigen Wert begrenzen. Durch die erwähnte
Rückmeldung an das Prozessor-System wird eine zusätzliche
Möglichkeit der Auffindung eines Fehlers geschaffen.
Wenn über die Kabelverbindungen zwischen den Einheiten E 1
und E 2 nicht nur Eingänge, sondern auch Ausgänge geführt
werden, wobei die Ausgänge Potentiale besitzen, die bei
einer Fehlschaltung durch Steckervertauschung zu Schädigungen
der elektrischen Einrichtungen führen können, so werden
durch die obengenannte Strombegrenzung Kurzschlüsse vermieden,
wobei die Strombegrenzung derart ausgelegt sein kann,
daß die genannten Schädigungen nicht eintreten. Diese strombegrenzten
Kurzschlüsse können immer dann auftreten, wenn
keine korrekte Leitungsverbindung zwischen den Einheiten E 1
und E 2 vorliegt. Durch die obengenannte Rückmeldung an das
Prozessorsystem kann im Falle eines strombegrenzen Kurzschlusses
der Test sofort abgebrochen werden.
Das obengenannte Strombegrenzungssystem hat den Vorteil, daß
die auf Kontakten liegenden, aber nicht für die Testschleife
bzw. Testschleifen benötigten Adern der Kabel dann sowohl
für die Verschaltung von Aus- als auch Eingängen genutzt
werden können.
Die Fig. 4 a-d zeigt verschiedene Spannungszeitdiagramme.
Unter a ist die Spannung U 1 eingetragen, die am Eingang EIN
der Testschleife SCH 1 bis zum Zeitpunkt t 1 anliegt, wenn der
Transistor T 1 sich im nichtleitenden Zustand befindet. Ab
dem Zeiptunkt t 1 hat eine Zustandsänderung durch Ansteuerung
des Transistors T 1 stattgefunden, so daß der Kollektor auf
"0"-Potential gezogen wird. Dieser Zustand besteht bis zum
Zeitpunkt t 2 fort. Anschließend sperrt der Transistor T 1
wieder, so daß die Spannung U 1 wieder auf "1"-Potential
ansteigt. Am Ausgang "AUS" der Testschleife SCH 1 liegt der
gleiche, wie in der Fig. 4a dargestellte Spannungsverlauf
vor.
Die Fig. 4b zeigt die Ausgangsspannung U 2 des Treibers EL 1
in der Fig. 1, wobei unterstellt ist, daß der Treiber EL 1
ein gegenüber seinem Eingang invertiertes Ausgangssignal
liefert. Dieses hat zur Folge, daß ab dem Zeitpunkt t 1 - das
heißt wenn der Transistor T 1 durchsteuert - das Ausgangssignal
U 2 des Treibers EL 1 auf ein bestimmtes Potential
ansteigt. Dieses Potential bleibt bis zum Zeitpunkt t 2 erhalten
und sinkt dann wieder, zum Beispiel auf 0, ab, wenn der
Transistor T 1 sperrt. Es wird deutlich, daß zu den Zeitpunkten
t 1 und t 2 bei den Spannungen U 1 und U 2 entsprechende
Zustandsänderungen vorliegen, aus denen die Testanordnung
TEST 1 bzw. TEST 2 den Schluß zieht, daß eine korrekte Kabelverbindung
vorliegt.
In der Fig. 4c ist die Spannung U 2' dargestellt, die an dem
Ausgang des Treibers EL 1 dann anliegt, wenn letzterer nicht
invertierend ausgebildet ist. Insofern stimmt der Spannungsverlauf
von U 1 mit dem von U 2' überein.
Die Fig. 4d zeigt die Spannung U 2'', die an dem Ausgang des
Treibers EL 1 der Fig. 1 anliegt, wenn eine vertauschte Kabelverbindung
vorliegt, das heißt, wenn keine geschlossene
Testschleife SCH 1 vorliegt. Wird unter diesen Umständen die
Spannung U 1 in den Eingang EIN der Testschleife SCH 1 eingespeist,
so kann die Zustandsänderung nicht auf den Eingang
des Treibers EL 1 übertragen werden. Am Eingang des Treibers
EL 1 liegt permanent "1"-Potential der Testkreis-Stromquelle
Q 1 über den Arbeitswiderstand R 1 an, was im Falle eines
nichtinvertierenden Treibers EL 1 zu einer permanenten Ausgangsspannung
U 2'' führt. Hieraus schließt die Testanordnung
TEST 1, daß ein Fehler bei der Kabelverbindung vorliegt.
Claims (9)
1. Codierungseinrichtung für elektrische Kabel-Steckverbindungen,
deren Stecker mittels einer Codierungsanordnung
lage- und stellungsorientiert einer entsprechenden Anzahl
von Steckaufnahmen zugeordnet werden können, wobei die Codierungsanordnung
mindestens eine, verschiedene Steckaufnahmekontakte
verbindende Leitungsbrücke aufweist, die zusammen
mit den entsprechenden Adern der Kabelverbindungen eine
elektrisch abfragbare Testschleife bildet, dadurch gekennzeichnet,
daß die Testschleife (SCH 1, SCH 2) jeweils eine
unterschiedliche Ader (A 1, A 2, A 9, A 10, A 15, A 16) verschiedener,
mit Steckverbindungen (X 1- X 8) versehener Kabel (K 1,
K 2, K 3, K 4) derart umfaßt, daß pro Kabel (K 1, K 2, K 3, K 4)
nur jeweils eine seiner Adern (A 1, A 2, A 9, A 10, A 15, A 16)
in der Testschleife (SCH 1, SCH 2) liegt und die Leitungsbrücke
(BR 1, BR 2, BR 3) unterschiedliche Kontakte (1, 2, 9, 10,
15, 16) verschiedener Steckaufnahmen verbindet.
2. Codierungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine eine elektrische Zustandsänderung in die Testschleife
(SCH 1, SCH 2) einspeisende Testanordnung (TEST 1,
TEST 2), die den Ausgang (AUS) der Testschleife (SCH 1, SCH 2)
hinsichtlich der Zustandsänderung überwacht.
3. Codierungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Testanordnung
(TEST 1, TEST 2) ein mit dem Eingang der Testschleife (SCH 1,
SCH 2) verbundenes, den Testschleifen-Stromkreis schließendes
Schaltelement (T 1, T 2) aufweist.
4. Codierungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement als
Transistor (T 1, T 2) ausgebildet ist.
5. Codierungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Testanordnung
(TEST 1, TEST 2) einen am Ausgang der Testschleife (SCH 1,
SCH 2) angeschlossenen Treiber (EL 1, EL 2) aufweist.
6. Codierungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Testschleifen-Stromkreis
von einer Testkreis-Stromquelle (Q 1, Q 2) gespeist
wird, deren einer Pol (P 2) mit einem Transistor (T 1, T 2) und
deren anderer Pol (P 1) über einen Arbeitswiderstand (R 1, R 2)
mit dem Ausgang der Testschleife (SCH 1, SCH 2) verbunden ist.
7. Codierungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Mikroprozessor-Einrichtung,
die über einen Prozessor-Ausgabe-Bus (PBA 1, PBA 2) den
Transistor (T 1, T 2) ansteuert und dessen Prozessor-Eingabe-Bus
(PBE 1,PBE 2) mit dem Ausgang des Treibers (EL 1, EL 2) in
Verbindung steht.
8. Codierungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß den Transistoren (T 1,
T 2) zu deren Strombegrenzung eine Strombegrenzungsschaltung
zugeordnet ist.
9. Codierungseinrichtung nach einem oder der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzungsschaltung
bei Erreichen des zulässigen Maximalstromes eine
Meldung an die Mikroprozessor-Einrichtung abgibt.
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