DE3725128C2

DE3725128C2 -

Info

Publication number: DE3725128C2
Application number: DE19873725128
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Industrieelektronik Dr-Ing Walter Klaschka & Co 7533 Tiefenbronn De GmbH
Current assignee: Klaschka GmbH and Co
Priority date: 1987-07-29
Filing date: 1987-07-29
Publication date: 1993-02-18
Also published as: DE3725128A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung einer physikalischen Größe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Einrichtung ist in der DE-OS 32 44 878 beschrieben. Dort soll bei einer Überwachungsanlage die bei Vorliegen brennbarer Gase in einem zu überwachenden Raum Alarm auslöst, das richtige Arbeiten laufend überwacht werden, insbesondere sollen Leitungbrüche rechtzeitig erkannt werden. Hierzu wird die Änderung aufeinanderfolgender übermittelter Meßsignale überwacht, und überschreiten die Differenzen aufeinanderfolgender Signale eine vorgegebene Schwelle, so dient dies als Anzeige für einen Fehler in der Datenübertragung.

In der britischen Zeitschrift "C & I", September 1982, Seiten 63 und 64 ist dargelegt, daß man bei Überwachungsanlagen mit Vorteil die Alarmbedingungen differentiell definiert, also die einlaufenden Signale auf unzulässig starke Änderungen überwacht.

In der deutschen Zeitschrift "Funkschau", 1984, Seiten 49- 52 sind verschiedene digitale und analoge Komparatoren offenbart, die aus NAND- bzw. OR-Gliedern aufgebaut sind. Derartige Komparatoren können auch als Codierer oder Decodierer eingesetzt werden.

In der DE-OS 30 31 812 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Früherkennung von Lagerschäden an Wellen beschrieben. Die an der Welle auftretenden Schwingungen werden frequenzmäßig analysiert, und je nach Art des im Einzelfalle erhaltenen Schwingungsspektrums wird die mit diesem speziellen Spektrum verbundene Abnormalität behandelt. Die verschiedenen Typen von Schwingungsspektren werden durch digitale Zahlen charakterisiert.

In der DE-OS 26 32 438 ist ein spezieller digitaler Fahrtenschreiber beschrieben, der für die einem Unfall unmittelbar vorhergehenden Minuten die wichtigsten Fahrparameter in einem kleinen Speicher festhält. Um bei stark unterschiedlichen Fahrzeuggeschwindigkeiten eine gleichmäßige zeitliche Auflösung für die interessierenden Informationen zu erhalten, wird die Aufzeichnung wegabhängig vorgenommen. Es wird somit jeweils nach Zurücklegen einer vorgegebenen Wegstrecke ein Satz Fahrparameter abgespeichert.

In der DE-OS 34 41 644 ist ein Verfahren zur Überwachung von Nachrichtenübertragungsstrecken beschrieben, bei welchem die auf der Übertragungsstrecke auftretenden Fehler laufend aufgezeichnet werden. Hierzu sind an die beiden Enden der Übertragungsstrecke zwei Signalerfassungseinheiten angeschlossen, und deren Inhalt wird von einer Überwachungseinheit in größeren Abständen abgefragt und verglichen, woraus sich die Fehlerrate der Übertragungsstrecke ergibt. Überschreiten die aufgetretenen Fehler eine noch tolerierbare Fehlerhäufigkeit, wird ein Fehlerprotokoll ausgegeben.

In der DE-OS 34 07 212 wird eine spezielle Eingangsschaltung für Optokoppler einer Datenübertragungsstrecke vorgeschlagen, welche Beeinträchtigungen des Arbeitens der Datenübertragungsstrecke durch kurzfristige Überspannungen und Spannungseinbrüche verhindert.

In der DE-OS 33 46 828 wird ein spezielles digitales Filter vorgeschlagen, welches fehlerhafte Meßsignal-Worte aus einem Meßsignal-Datenstrom herausfiltert und durch den Mittelwert aus den zeitlich benachbarten störungsfrei übertragenen Meßsignal-Worten ersetzt. Dieses Filter besteht aus einem großen Speicher, der mehrere aufeinanderfolgend übermittelte Signal-Worte enthält.

In der JP-OS 60-58 514 (Patents Abstracts of Japan, Sec. P Vol. 9 No. 190; P-378) ist eine Überwachungsanlage offenbart, bei welcher einerseits geprüft wird, ob die Änderung einer überwachten Größe einen vorgegebenen Wert überschreitet, andererseits auch geprüft wird, ob diese Änderung innerhalb eines Anzeigezyklus erfolgt.

In der Praxis finden zur Stellungsmessung und zur Messung anderer physikalischer Parameter wie Temperatur, elektri sche Spannung usw. zunehmend Fühler Verwendung, welche di gitale Meßsignale bereitstellen. Ein Meßpunkt besteht dann typischerweise aus einem ein oder mehrere Byte langen Wort, welches in Paralleldarstellung oder serieller Darstellung vom Fühler an die Signalverarbeitungsschaltung weitergege ben wird. Insbesondere dann, wenn derartige Fühler Teil eines Steuer- oder Regelkreises sind, ist es sehr wichtig, Fehler im Arbeiten des Fühlers selbst oder in der Signalübertragung zwischen Fühler und Signalverarbeitungsschaltung zu erkennen, da sonst der Steuer- oder Regelkreis falsch arbeitet und hierdurch erhebliche Schäden bedingt werden können, z. B. durch Werkzeugzerstörung oder falsche Bearbeitung eines großen Werkstückes in einem numerisch gesteuerten Bearbeitungszentrum.

Ob die Übertragungsleitung zwischen Fühler und Signalverar beitungsschaltung fehlerfrei ist, läßt sich im Prinzip auch durch einen gleichzeitig mit den digitalen Meßsignalen über die Übertragungsleitung geschickten Ruhestrom überwachen. Eine derartige Leitungsüberwachung durch einen Ruhestrom ist aber vom Energieeinsatz her aufwendig, insbesondere wenn eine große Anzahl von Fühlern zu überwachen ist, auch erhält man so immer noch keine Anzeige für im Fühler selbst auftretende Fehler.

Die letztgenannten Probleme sind bei dem eingangs beschriebenen Lösungsansatz gemäß der DE-OS 32 44 878 zwar ausgeräumt, dort benötigt man aber eine aufwendige Elektronik zum Erkennen unzulässig starker Signaländerungen.

Durch die vorliegende Erfindung soll daher eine Einrichtung zur Messung einer physikalischen Größe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 geschaffen werden, die weiterhin bei geringem Energieaufwand das Auftreten sowohl von Fehlern in der Übertragungsleitung als auch im Fühler selbst festzustellen gestattet, dies aber mit einfachen digitalen Schaltkreisen und geringem schaltungstechnischem Aufbau.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Einrichtung gemäß Anspruch 1.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird davon Gebrauch gemacht, daß sich die meisten typischerweise in Industriean wendungen zu überwachenden physikalischen Parameter nicht sprunghaft, sondern stetig ändern. Damit kann die Arbeitsfrequenz des Einlesesteuerkreises der Signalverarbeitungsschaltung unter Verwendung handelsüblicher Bauelemente so hochgesetzt werden, daß selbst bei der unter normalen Arbeitsbedingungen erhaltenen maximalen Änderungsgeschwindigkeit der überwachten Größe die Pegeländerung des Meßsignales in zwei aufeinanderfolgenden Einlesezyklen stets kleiner ist als ein vorgegebener Schwellwert, und dieser entspricht bei der erfindungsgemäß verwendeten Gray- Codierung der Meßsignale der Zahl "1". Typische Störungen wie das Brechen eines Leiters in der Übertragungsleitung, das Brechen eines mechanischen Fühlerteiles, das Brechen einer Lötstelle, Einstreuung von Störsignalen durch Schaltvorgänge mit hohem Schaltstrom oder dergleichen treten aber in sehr kurzen Zeiträumen auf, und führen daher zu so raschen Änderungen des auf die Signalverarbeitungsschaltung gegebenen Signales, wie sie durch Änderung des zu überwachenden physikalischen Parameters nie erhalten würden. Diese übergroßen Signaländerungen können somit als Anzeige für Fehler sowohl in der Übertragungsleitung als auch im Fühler selbst dienen.

Da diese Fehlerfälle bei der erfindungsgemäß verwendeten Gray-Codierung der Meßsignale Zahlen größer als der Zahl "1" entsprechen, kann man den das Störmeldesignal bereitstellende Detektorkreis im wesentlichen aus drei einfachen digitalen Schaltelementen zusammenstellen, einem Schieberegister, einem Exklusiv-ODER-Glied und einem binären Änderungszähler.

Da die Fehlerprüfung bei der erfindungsgemäßen Einrichtung laufend, synchron zum Einlaufen der Bits erfolgt, erhält man auch frühestmöglich eine Meldung über das Vorliegen einer Störung. Eine übergeordnete Programmsteuerung kann dann sofort das nochmalige Übernehmen eines Meßsignales anfordern.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Gemäß Anspruch 2 erhält man ein bleibendes Störmeldesignal, welches z. B. zum Aktivieren einer Alarmeinheit verwendet werden kann.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 ist es möglich, einlaufende Meßsignal-Datenworte unterschied licher Länge durch entsprechende Umprogrammierung der ak tiven Länge des Schieberegisters zu verarbeiten.

Bei der erfindungsgemäßen Signalverarbeitungsschaltung er folgt die Fehlerprüfung dadurch, daß über prüft wird, ob aufeinanderfolgende Meßsignal-Datenworte sich um mehr als die Zahl Eins unterscheiden. Bei dieser Fehlerprüfung wird intern in jedem Arbeitszyklus auch die Zahl Eins als Zwischenergebnis erhalten, wenn überhaupt eine Signaländerung eingetreten ist. Das entsprechende elektrische Zwischensignal kann gemäß Anspruch 4 auch zur Bildung eines Geschwindigkeitssignales (Absolutwert) ver wendet werden: Ändert sich die zu erfassende physikalische Größe mit der maximal zulässigen Änderungsgeschwindigkeit, so erhält man in jedem Arbeitszyklus das der Zahl Eins ent sprechende elektrische Zwischensignal. Ändert sich die phy sikalische Größe nur mit der Hälfte der maximalen Geschwin digkeit, so wird wegen der digitalen Ausbildung des Fühlers in jedem zweiten Arbeitszyklus eine Änderung des Meßsigna les erhalten. Zählt man gemäß Anspruch 4 somit die Anzahl der Arbeitszyklen, welche aufeinanderfolgen, bis dann das erste der Zahl Eins entsprechende Zwischensignal erhalten wird, so ist die so gebildete Summe umgekehrt proportional zur Geschwindigkeit.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 wird erreicht, daß dann, wenn eine Störung festgestellt wird, das zuletzt noch für ordnungsgemäß befundene Meßsignal wei terhin am Ausgang bereitgestellt wird. Dieses Signal kann dann als Notbehelf für eine beschränkte Zeit weiterverwen det werden, z.B. bis einer oder mehrere Versuche eines ord nungsgemäßen Einlesens eines neuen Meßsignalwertes durchge führt sind.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 Das Blockschaltbild einer Meßeinrichtung beste hend aus einem Fühler, der sein Meßsignal in Form seriell übertragener Gray-kodierter Meßsignal- Datenworte bereitstellt, und einer Signalverar beitungsschaltung mit Fehlererkennung.

In Fig. 1 ist mit 10 insgesamt ein Fühler bezeichnet, der auf irgendeine zu überwachende Größe anspricht, z.B. einen physikalischen Parameter wie Lage, Temperatur, Spannung usw. Der Fühler 10 stellt aufeinanderfolgende Meßsignale in digitaler Form bereit, und zwar kodiert im Gray-Code. Hierzu enthält der Fühler 10 einen nicht im einzelnen ge zeigten analog arbeitenden Sensor, einen Digital/Analog wandler, einen Code-Umsetzer und einen Parallel/Seriell- Umsetzer, die in der genannten Reihenfolge hintereinander geschaltet sind. Die seriell übertragenen, Gray-kodierten Meßsignal-Datenworte, von denen für die Zwecke der vorlie genden Beschreibung angenommen ist, daß sie jeweils 8 Bit umfassen, gelangen über eine Übertragungsleitung 12 auf den Eingang I eines Schieberegisters 14.

Das Schieberegister 14 erhält an einer Taktklemme C von einem Steuerkreis 18 Taktimpulse, deren Frequenz mit der Sendefrequenz des Fühlers 10 übereinstimmt. Das Schiebe register 14 ist beispielsweise 16 Bit lang, und seine ak tive Arbeitslänge zwischen der Eingangsklemme I und einer Ausgangsklemme O läßt sich durch das an einer Programmier klemme P anliegende Steuersignal einstellen, welches eben falls vom Steuerkreis 18 her bereitgestellt wird. Beim hier angenommenen Fühlertyp wird die aktive Schieberegisterlänge gemäß der Länge der Meßsignal-Datenworte auf 8 Bit einge stellt. Durch Umprogrammierung können beim Anschluß anderer Fühler im Bedarfsfalle auch längere oder kürzere Meßsignal- Datenworte verarbeitet werden.

Die Meß-Frequenz, mit welcher die Meßsignal-Datenworte (also nicht die einzelnen Bits dieser Worte) bereitgestellt werden, ist so hoch gewählt, daß sich das Datenwort von einer Meßperiode zur nächsten maximal um die Zahl Eins än dert. Verwendet man zur Darstellung der Meßsignalwerte den Gray-Code, so ändert sich von einer Meßperiode zur nächs ten nur eine Stelle der Zahl, wie sich aus der nachstehen den Codetabelle für die Zahlen 00 H bis 0F H ergibt:

Gray-Code-Tabelle für 4 Bit
Hex-Zahl/Bit
3 2 1 0
00
0 0 0 0
01	0 0 0 1
02	0 0 1 1
03	0 0 1 0
04	0 1 1 0
05	0 1 1 1
06	0 1 0 1
07	0 1 0 0
08	1 1 0 0
09	1 1 0 1
0A	1 1 1 1
0B	1 1 1 0
0C	1 0 1 0
0D	1 0 1 1
0E	1 0 0 1
0F	1 0 0 0

Geht man nun davon aus, daß alle Signalwert-Änderungen, die größer sind als die Zahl Eins, Fehlern im Fühler selbst oder in der Datenübertragung vom Fühler zum Schieberegister 14 entsprechen, so kann man derartige Fehler einfach dadurch erkennen, daß sich zwei aufeinanderfolgende Meßsignal-Daten worte in mehr als einer Stelle unterscheiden. Zum Feststel len derartiger Störbedingungen ist ein Exklusiv-ODER- Glied 20 vorgesehen, dessen einer Eingang mit der Eingangs klemme I und dessen anderer Eingang mit der Ausgangsklemme O des Schieberegisters 14 verbunden ist. Man erhält somit am Ausgang des Exklusiv-ODER-Gliedes 10 immer dann ein Signal, wenn sich die äquivalenten Bits zweier aufeinander folgender Meßsignal-Datenworte unterscheiden.

Der Ausgang des Exklusiv-ODER-Gliedes 20 ist mit der Zähl klemme C eines binären Änderungszählers 22 verbunden, der nur ein zweistelliger Zähler zu sein braucht. Der Änderungs zähler 22 wird vom Steuerkreis 18 jeweils zum Beginn eines Einlesezyklus für ein neues Meßsignal-Datenwort auf den Zählerstand "0" zurückgestellt. Arbeiten der Fühler 10 und die Signalübertragung einwandfrei, so steht der Änderungs zähler 22 zum Ende eines Einlesezyklus entweder auf "0" oder auf "1", da sich an maximal einer Stelle des Gray-ko dierten Meßsignal-Datenwortes eine Änderung ergeben kann.

Tritt ein Bruch in der Übertragungsleitung 12 auf, entsteht ein Fehler im Fühler 10 oder werden Störsignale in die Über tragungsleitung 12 eingekoppelt, so führt dies zu einer großen Änderung der am Schieberegister 14 erhaltenen Meß signal-Datenworte, bei Leitungsbruch z.B. zum Abfallen des Meßsignal-Datenwortes von beispielsweise "0A H" auf "00 H". Man erhält somit an vier Stellen der aufeinander folgenden Datenworte einen Unterschied, so daß der Änderungszähler 22 bis auf "4" hochzählt. Hatte das Meßsignal vor Eintreten der Störung den Wert "2" bzw. "5", so zählt der Änderungs zähler auf "2" bzw. "3" hoch. Auch für alle anderen Meß signal-Datenworte mit Ausnahme der Zahl "1", die dem bei Leitungsausfall erhaltenen Datenwort "0" unmittelbar benach bart ist, erhält man Zählerstände des Änderungszählers 22, die größer als "1" sind.

Das Auftreten eines Signales an der 2¹-Ausgangsklemme des Änderungszählers 22 ist somit ein Anzeichen für das Vorlie gen von Störungsbedingungen. Zur bleibenden Alarmauslösung auch bei Weiterzählen des Änderungszählers 22 über die Zahl "2" hinaus ist die 2¹-Ausgangsklemme des Änderungszählers 22 mit der Setzklemme S einer bistabilen Kippschaltung 24 verbunden. Deren "1"-Ausgang ist mit einer visuellen und/ oder akustischen Alarmeinheit 26 verbunden. Außerdem steht das von der Kippschaltung 24 erzeugte Störmeldesignal auch auf einer Störmeldeleitung 28 zur Weiterverarbeitung in einer nachfolgenden Steuerung oder einem Rechner zur Ver fügung.

Die über die Übertragungsleitung 12 empfangenen Meßsignal- Datenworte werden synchron zum Durchschieben ihrer Bits durch das Schieberegister 14 in eine normale Binärzahl um gesetzt. Der entsprechende Codeumsetzer umfaßt ein Exklu siv-ODER-Glied 30 sowie eine bistabile Kippschaltung 32, die synchron zum Einlesen der einzelnen Datenbits vom Steu erkreis 18 her getaktet wird. Der "1"-Ausgang ist mit dem einen Eingang des Exklusiv-ODER-Gliedes 30 verbunden, dessen zweiter Eingang erhält die aufeinanderfolgenden Bits des Gray-kodierten Meßsignal-Datenwortes, wobei die Über tragung eines Wortes vom Fühler 10 her jeweils mit dem höchstrangigen Bit beginnt.

Der durch die Bauelemente 30 und 32 gebildete Gray/Binär- Umsetzer arbeitet rekursiv nach der Formel

D^n-m = D^n-(m-1) ⊕G^n-m

Hierbei ist

n
die Anzahl der Bits pro Datenwort,
m	0, 1, . . ., n,
Gⁱ bzw. Dⁱ	das i. Bit des Datenwortes in Gray-Code-Darstellung bzw. Binär-Darstellung, und das Zeichen "⊕" steht für die Exklusiv-ODER-Verknüpfung.

Um sicherzustellen, daß sich am Ausgang des Exklusiv-ODER- Gliedes 30 die für einen Dekodier-Zyklus benötigten Signale sicher eingestellt haben, erfolgt das Takten der bistabilen Kippschaltung 32 etwas phasenverschoben zum Einlesen der einzelnen Bits der Meßsignal-Datenworte. Hierzu ist ein Verzögerungskreis 34 vorgesehen. In diesem wie in anderen Verzögerungskreisen ist durch eine in Anführungsstriche eingefasste Zahl qualitativ die Größe der bewerkstelligten Verzögerung eingetragen, wobei diese Zahlen nur eine Rei henfolge, keine Absolutangaben darstellen und sämtliche Verzögerungen klein sind verglichen mit dem Abstand aufein anderfolgender Bits auf der Übertragungsleitung 12.

Das Rücksetzen der bistabilen Kippschaltung 32 erfolgt durch den Steuerkreis 18 jeweils vor dem Einlesen eines neuen Meßsignal-Datenwortes.

Am "1"-Ausgang der bistabilen Kippschaltung 32 erhält man somit das nun binär kodierte Meßsignal-Datenwort in seriel ler Darstellung. Die Umsetzung in die für die Weiterverar beitung in Rechnern und Steuerungen übliche Paralleldar stellung besorgt ein Seriell/Parallelumsetzer 36, der eben falls vom Steuerkreis 18 her getaktet wird, sicherheits halber über einen Verzögerungskreis 38. An einer Program mierklemme P ist der Seriell/Parallelumsetzer 36 mit dem jenigen Ausgangssignal des Steuerkreises 18 beaufschlagt, welches auch die aktive Länge des Schieberegisters 14 vor gibt, so daß auch die Seriell/Parallelumsetzung nur für die jeweils ein Wort bildende Bitgruppe erfolgt.

Der "1"-Ausgang des Änderungszählers 22 dient zum Rückset zen eines Geschwindigkeitszählers 40 (über einen Verzöge rungskreis 42) sowie zum Aktivieren eines Adreßspeichers 44, der eingangsseitig mit den Ausgangsklemmen des Geschwin digkeitszählers 40 verbunden ist und zur Adressierung eines Geschwindigkeitsspeichers 46 dient. Die Zählklemme C des Geschwindigkeitszählers 40 ist mit dem jeweils zu Beginn eines Einlesezyklus erzeugten Signal des Steuerkreises 18 beaufschlagt, welches auch zum Rücksetzen der bistabilen Kippschaltung 32 dient.

Ändert sich die vom Fühler 10 erfaßte physikalische Größe mit der maximal zu erwartenden Geschwindigkeit, so ändert sich der Wert des Meßsignal-Datenwortes in jedem Einlese zyklus um die Zahl 1; entsprechend erreicht der Stand des Änderungszählers 22 ebenfalls für jeden Einlesezyklus die Zahl "1". Damit kann auch der Geschwindigkeitszähler 40 maximal den Zählerstand "1" erreichen, und unter der ent sprechenden Adresse ist im Geschwindigkeitsspeicher 46 ein der maximal zu erwartenden Geschwindigkeit entsprechendes Geschwindigkeits-Datenwort abgelegt.

Ändert sich die zu erfassende physikalische Größe nur mit der halben maximalen Geschwindigkeit, so erreicht der Än derungszähler 22 nur in jeder zweiten Einleseperiode den Zählerstand "1". Dementsprechend erreicht nun der Geschwin digkeitszähler 40 den Zählerstand "2", bevor er wieder zu rückgesetzt wird. Unter der Adresse "2" ist entsprechend im Geschwindigkeitsspeicher 46 das Geschwindigkeits-Daten wort für halbe maximale Geschwindigkeit abgelegt.

Ändert sich die vom Fühler 10 erfaßte physikalische Größe noch langsamer, so erreicht der Änderungszähler 22 bei ste tiger gleichsinniger Änderung dieser Größe erst nach 3, 4, 5 oder mehr Einleseperioden einmal den Zählerstand "1", entsprechend zählt der Geschwindigkeitszähler 40 bis auf "3", "4", "5" usw. hoch. Unter den entsprechenden Adressen ist im Geschwindigkeitsspeicher 46 jeweils der entsprechende Bruchteil der maximalen Änderungsgeschwindigkeit abgelegt. Dieser Speicher erfüllt somit die Aufgabe eines schnellen Divisionskreises.

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß die Bau elemente 20 und 22 somit nicht nur zur Erkennung von Feh lern im Fühler 10 und in der Übertragungsleitung 12 dienen, vielmehr zugleich auch zur Berechnung der Änderungsgeschwin digkeit des Meßsignales dienen.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind fer ner Vorkehrungen getroffen, um beim Feststellen von Störbe dingungen das Ausgeben umgesetzter kodierter Meßsignale und das Ausgeben von Geschwindigkeitssignalen zu verhindern. Hierzu ist ein UND-Glied 48 vorgesehen, welches über einen Verzögerungskreis 50 mit dem jeweils einmal pro Einlesezyk lus erzeugten Rückstellsignal des Steuerkreises des Steuer kreises 18 beaufschlagt ist und am anderen Eingang das "0"- Ausgangssignal der bistabilen Kippschaltung 24 erhält. Durch das Ausgangssignal des UND-Gliedes 48 werden die Steuereingänge von UND-Gliedern 52, 54 beaufschlagt, deren andere Eingangsklemmen mit dem Signalbus verbunden sind, welcher vom Ausgang des Seriell/Parallelumsetzers bzw. des Geschwindigkeitsspeichers 46 herkommt.

Der Ausgang des Änderungszählers 22 ist ferner, falls die ser wie beim gezeigten Ausführungsbeispiel mehr als zwei Stellen umfaßt, zu einem Eingang des Steuerkreises 18 zu rückgeführt, ebenfalls die Ausgänge des Seriell/Parallelum setzers 36 und des Geschwindigkeitsspeichers 46. Aus den so übermittelten Daten kann der Steuerkreis 18 die Schwere auftretender Störfälle analysieren und entsprechende Infor mation auf einer Diagnoseleitung 56 bereitstellen. In Ab hängigkeit von dem auf der Diagnoseleitung 56 stehenden Signal kann die nachgeschaltete Steuerung oder der nachge schaltete Rechner dann entscheiden, ob er unter Verwendung der zuletzt noch übermittelten Meßsignale noch eine be schränkte Zeit weiterarbeiten kann oder ob ein Nothalt durchgeführt werden muß.

An die Datenausgangsleitung des UND-Gliedes 52 kann ein Digital/Analog-Wand ler angeschlossen werden, so daß auf einer weiteren Ausgangslei tung ein dem momentanen Wert der überwachten Meßgröße zugeordnetes Analogsignal steht. Damit kann der Fühler 10 zusammen mit der nachgeschalteten Elektronik insgesamt ei nen analogen Fühler ersetzen, wobei aber eine störungsfreie, hochauflösende Signalübertragung auch über eine lange Über tragungsleitung gewährleistet ist.

Claims

1. Einrichtung zur Messung einer physikalischen Größe, mit einem auf die physikalische Größe ansprechenden Fühler, der dem Meßwert zugeordnete digitale Meßsignal- Datenworte erzeugt, und mit einer durch eine Übertragungs leitung mit dem Fühler verbundenen Auswerteschaltung, wel che einen Meßsignalspeicher und einen diesem zugeordneten Einlesesteuerkreis aufweist, wobei die Grund-Arbeitsfrequenz des Fühlers und des Einlesesteuerkreises bezogen auf die unter normalen Arbeitsbedingungen zu erwartende maximale Änderungsgeschwindigkeit der physikalischen Größe so gewählt ist, daß die Pegeländerung der Meßsignal-Datenworte in aufeinanderfolgenden Einlesezyklen nicht größer ist als ein vorgegebener Schwellwert, welcher der Zahl "1" entspricht, und wobei ein Detektorkreis vorgesehen ist, welcher die Pegeländerung der Meßsignal-Datenworte in aufeinanderfolgenden Einlesezyklen ermittelt und ein Störmeldesignal bereitstellt, wenn diese Pegeländerung größer ist als der vorgegebene Schwellwert, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsignal im Gray-Code dargestellt ist; und daß der Detektorkreis aufweist: ein Schieberegister (14), dessen aktive Länge gleich der Anzahl ein Meßsignal-Datenwort darstellender aufeinanderfolgender Bits ist, wobei dieses Schieberegister (14) mit der Datenübertragungsfrequenz getaktet wird, ein Exklusiv-ODER-Glied (20), welches mit dem Eingang und dem Ausgang des Schieberegisters (14) verbunden ist, und einen mindestens zweistelligen binären Änderungszähler (22), der mit dem Ausgang des Exklusiv- ODER-Gliedes (20) verbunden ist und dessen der Zahl 2¹ entsprechende Ausgangsklemme das Störmeldesignal bereitstellt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Zahl 2¹ entsprechende Ausgangsklemme des Änderungszählers (22) mit der Setzklemme einer bista bilen Kippschaltung (24) verbunden ist, deren "1"-Ausgang das Störmeldesignal bereitstellt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Schieberegister (14) bezüglich sei ner effektiven Arbeitslänge programmierbar ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch ge kennzeichnet, daß die 2⁰-Ausgangsklemme des Ände rungszählers (22) mit der Rückstellklemme eines Geschwindigkeitszählers (40) ver bunden sind, dessen Zählklemme mit der Arbeitsfrequenz mit Impulsen beaufschlagt wird und dessen Inhalt über einen mit der Arbeitsfrequenz getakteten Adressierkreis (44) zur Adres sierung eines Geschwindigkeitsspeichers (46) verwendet wird, in dessen Speicherzellen zum Stand des Geschwindigkeitszäh lers (40) umgekehrt proportionale Geschwindigkeitssignal- Datenworte abgelegt sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, gekennzeich net durch Ausgabetorschaltungen (52, 54), wel che das Ausgeben eines neuen Meßsignal-Datenwortes und/oder eines hieraus abgeleiteten Geschwindigkeitssignal- Datenwortes bei Vorliegen eines Störmeldesignales verhin dern.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge kennzeichnet, daß die digitalen Ausgangssignale für den Ist-Wert der Meßgröße und/oder für den Ist-Wert der Änderung der Meßgröße auf Digital/Analog-Wandler gegeben werden, welche entsprechende Analogsignale auf Ausgangsleitungen bereitstellen.