DE3727235A1

DE3727235A1 - Device for time-multiplex transmission of signals

Info

Publication number: DE3727235A1
Application number: DE19873727235
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Rumold; Georg Russ
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1987-08-14
Filing date: 1987-08-14
Publication date: 1989-02-23
Also published as: DE3727235C2

Abstract

It is proposed to provide, in addition to a data channel (4-6) which transmits in an analog fashion, a second data channel (12) on which an identification pulse (K) used for synchronisation is transmitted to the receiving distributor (7, 8) at the start of the pulse frame in each case. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur zeit multiplexen Übertragung von Signalen mit einem zwischen einem Sendeverteiler und einem Empfangsverteiler angeordneten, analog übertragenden Datenkanal.The present invention relates to a device at present multiplex transmission of signals with one between one Transmit distributor and a receive distributor arranged, analog transmitting data channel.

Derartige Einrichtungen mit analogen Modulations-Verfahren für den Signalfluß im Datenübertragungskanal sind gemäß K. Steinbuch "Taschenbuch der Nachrichtenverarbeitung", Springer-Verlag, 1967, Seiten 859/860 und 867 bis 875 bekannt. Bei Zeitmultiplexverfah ren mit analoger Signalübertragung kommt der Steuerung der Ver teiler, welche unter Berücksichtigung der Laufzeit auf dem Über tragungskanal synchron arbeiten müssen, zentrale Bedeutung zu. Bisher war es hierzu üblich, beim ersten Verteilerschritt, dem sogenannten Synchronisierungsschritt einen bestimmten Wert, z. B. eine bestimmte Frequenz oder einen bestimmten Amplituden wert zu übertragen, womit dann auf der Empfangsseite der Beginn des übertragenen Pulsrahmens erkannt werden kann. Die Reservie rung dieses bestimmten Wertes für Synchronisierungszwecke stellt unter Beachtung eines angemessenen Toleranzbandes jedoch oft eine empfindliche Einschränkung des zulässigen Wertebereiches für die zu übertragenden Nutzsignale dar. Eine andere Synchro nisierungsmethode bestand darin, am Anfang des Pulsrahmens je weils einen Langimpuls zu senden, dessen zeitliche Dauer bis zum Fünffachen einer normalen Verteilerschrittes beträgt. Dies verlängert aber die für die Übertragung der Nutzsignale benö tigte Zeit.Such devices with analog modulation methods for the signal flow in the data transmission channel are according to K. Steinbuch "Taschenbuch der Nachrichtenverarbeitung", Springer-Verlag, 1967, Pages 859/860 and 867 to 875 known. With time division multiplexing with analog signal transmission comes the control of the Ver divider, which taking into account the term on the over carrier channel must work synchronously, of central importance. So far, it was common to do this at the first distribution step, the so-called synchronization step a certain value, e.g. B. a certain frequency or a certain amplitude worth transferring, which then starts on the receiving side of the transmitted pulse frame can be recognized. The reserve this particular value for synchronization purposes often taking into account an appropriate tolerance band a sensitive restriction of the permissible value range for the useful signals to be transmitted. Another synchro The method of normalization was to start at the beginning of the pulse frame because send a long pulse, the duration of which is up to is five times a normal distribution step. This but extends the necessary for the transmission of the useful signals time.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, bei Einrichtungen der eingangs genannten Art die Signalübertragung schneller und ohne Wertebereichseinschränkung zu bewirken. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zusätzlich ein zweiter Datenkanal vorgesehen ist, auf dem jeweils zu Beginn des Puls rahmens ein zur Synchronisierung verwendeter Kennungsimpuls zum Empfangsverteiler gesendet wird. Damit ist es möglich, den er sten Verteilerschritt eines auf der Empfangsseite eintreffenden Pulsrahmens als solchen zu identifizieren.The invention therefore has as its object in facilities the type mentioned the signal transmission faster and without effecting value range restrictions. According to the invention this object is achieved in that a second Data channel is provided on which at the beginning of the pulse frame an identification pulse used for synchronization Receive distributor is sent. So it is possible that he Most distribution step of an incoming on the receiving side Identify the pulse frame as such.

Zur Synchronisierung sollten auf der Empfangsseite Kennungs impuls und das beim ersten Verteilerschritt übertragene Signal gleichzeitig eintreffen, was sich bei unterschiedlichem Lauf zeitverhalten der beiden Datenkanäle vor Inbetriebnahme der Einrichtung mittels einstellbarer Laufzeitglieder justieren läßt. Bei der im Anspruch 2 angegebenen Ausbildung der Erfin dung kommt man jedoch ohne diese Laufzeitglieder und den damit verbundenen Justierarbeiten aus, wobei mit dieser Synchronisie rungsmethode Laufzeitunterschiede bis zur Dauer eines Vertei lerschrittes tolerierbar sind. Als zusätzlicher Vorteil ergibt sich dabei noch, daß eine Synchronisierung auch bei betriebs mäßig auftretenden Laufzeitveränderungen gewährleistet ist.For synchronization purposes, identifiers should be on the receiving side impulse and the signal transmitted during the first distribution step arrive at the same time, what happens with different runs time behavior of the two data channels before commissioning the Adjust the device using adjustable delay elements leaves. In the training of the inven specified in claim 2 However, one comes without these term elements and with them associated adjustment work, with this synchronization Runtime differences up to the duration of a distribution step are tolerable. As an added benefit It is still clear that synchronization is also possible during operation moderate changes in term are guaranteed.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung, welche im folgenden an hand der Figuren näher erläutert werden, sind Gegenstand der übrigen Ansprüche.Further embodiments of the invention, which follows hand of the figures are explained, are the subject of other claims.

Fig. 1 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einer rotierenden Thyristorerregung von Turbogeneratoren (RT-Erregung), bei wel cher n zur Regelung und Überwachung dienende Meßwerte A 1-An vom rotierenden Generatorteil I zum feststehenden Generatorteil II induktiv übertragen werden sollen. Auf dem rotierenden Teil ist ein Sendeverteiler 1 mit seiner zugehörigen Steuerung 2 an geordnet, der von einem Frequenzteiler FT Impulse der Perioden dauer p zugeführt sind. Der Eingang des Frequenzteilers FT ist mit der am Thyristorrad befestigten Sekundärwicklung eines induk tiven Übertragers 3 verbunden, dessen am feststehenden Maschinen teil II befestigte Primärwicklung von sinusförmigen Signalen der Frequenz f eines Taktgebers TG beaufschlagt werden. Vorzugsweise sind die Übertragerwicklungen als Flächenspulen ausgebildet, wie es z. B. nach der DE-PS 23 66 003 bekannt ist. Mit der Fre quenz f der vom Taktgeber TG ausgegebenen sinusförmigen Signale, welche beispielsweise in der Größenordnung von 10 kHz liegen kann, bemißt sich das Teilerverhältnis des Frequenzteilers FT zu 1 : (p · f), wobei p die Dauer eines Verteilerschrittes ist, in welchem jeweils einer der Meßwerte A 1-An übertragen werden soll. Der mit 2 bezeichneten Steuerung des Sendeverteilers 1 kommt also die Aufgabe zu, auf n Ausgangsleitungen Betätigungs signale für die n Schalter des Sendeverteilers 1 auszugeben, welche jeweils für die Dauer p anstehen. Zwischen diesen akti ven Verteilerschritten sollen Sendepausen eingelegt werden, in welchen keiner der Meßwerte A 1-An vom Sendeverteiler weiter gegeben wird. Die Steuerung 2 des Sendeverteilers 1 könnte also lediglich aus einem Schieberegister mit 2 · n Schieberegisterstu fen bestehen, von denen jede zweite zur Ausgabe eines Schalter betätigungssignals verwendet ist. Es ergeben sich damit Sende verteilerschritte gleicher Dauer p mit jeweils daran anschlie ßenden zeitgleichen Sendepausen. Fig. 1 shows the application of the invention in a rotating thyristor excitation of turbogenerators (RT excitation), in which cher n serving for control and monitoring measured values A 1 - An are to be transmitted inductively from the rotating generator part I to the fixed generator part II. On the rotating part, a transmission distributor 1 with its associated control 2 is arranged, which are supplied by a frequency divider FT with pulses of the period p . The input of the frequency divider FT is connected to the secondary winding of an inductive transducer 3 attached to the thyristor wheel, whose primary winding attached to the fixed machine part II is acted upon by sinusoidal signals of the frequency f of a clock generator TG . Preferably, the transformer windings are designed as surface coils, as z. B. is known from DE-PS 23 66 003. With the frequency f of the sinusoidal signals output by the clock generator TG , which can be, for example, in the order of 10 kHz, the division ratio of the frequency divider FT is 1: (p · f) , where p is the duration of a distribution step in which one of the measured values A 1 - An is to be transmitted in each case. The control of the transmission distributor 1 , designated 2 , therefore has the task of outputting actuation signals on n output lines for the n switches of the transmission distributor 1 , which are pending for the duration p . Between these active distribution steps, transmission pauses are to be inserted in which none of the measured values A 1 - An is passed on by the transmission distributor. The controller 2 of the transmit distributor 1 could thus consist only of a shift register with 2 · n shift register stages, of which every second actuation signal is used to output a switch. This results in transmission distribution steps of the same duration p with subsequent transmission pauses.

In dem vom Sendeverteiler 1 beschickten Datenkanal ist ein Spannungsfrequenzumsetzer 4 vorgesehen, welcher die jeweilige analoge Gleichspannung (A 1-An) in eine Wechselspannung ent sprechender Frequenz umwandelt, welche wiederum mit einem in duktiven Übertrager 5 auf den feststehenden Teil des Turbo generators transformiert wird, um dort mittels eines Frequenz spannungsumsetzers 6 wieder in eine entsprechende analoge Gleichspannung umgewandelt und dem Empfangsverteiler 7 zuge führt zu werden. Der Empfangsverteiler 7 verteilt die zeitlich nacheinander eintreffenden Meßwerte Ai (i = 1 - n) auf n Aus gangsleitungen, welche zumindest zum Teil an Sample-and-Hold- Verstärkern S & H angeschlossen sind, wobei die einzelnen Schal ter des Empfangsverteilers 7 von auf n Ausgangsleitungen er scheinenden Signalen einer dem Empfangsverteiler 7 zugeordneten Steuerung 8 betätigt werden. Der Steuerung 8 sind die Impulse T des Taktgebers TG zugeführt, welche eine Periodendauer von r aufweisen. Die Taktgeberimpulse, welche in einem festen Frequenzverhältnis stehen zu der Frequenz f der ebenfalls vom Taktgeber TG ausgegebenen und der Primärwicklung des Übertra gers 3 zugeführten sinusförmigen Wechselspannung, geben das Zeitraster vor, in welchem eine Betätigung der Schalter des Empfangsverteilers erfolgen kann. Die Dauer p der einzelnen Verteilerschritte und die Periodendauer r der Taktgeberimpulse wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß p um ein ganzzahliges Vielfaches größer ist als r. A voltage frequency converter 4 is provided in the data channel fed by the transmission distributor 1 , which converts the respective analog direct voltage (A 1 - An) into an alternating voltage corresponding frequency, which in turn is transformed with an inductive transformer 5 to the fixed part of the turbo generator, in order to be converted there again into a corresponding analog DC voltage by means of a frequency converter 6 and fed to the reception distributor 7 . The reception distributor 7 distributes the measurement values Ai (i = 1 - n) arriving one after the other over n output lines, which are at least partly connected to sample-and-hold amplifiers S & H , the individual switches of the reception distributor 7 being on n output lines he seeming signals of a control 8 assigned to the reception distributor 7 are actuated. The controller 8 is supplied with the pulses T of the clock generator TG , which have a period of r . The clock pulses, which are in a fixed frequency ratio to the frequency f of the clock generator TG also output and the primary winding of the transmitter 3 supplied sinusoidal AC voltage, specify the time grid in which the switches of the receiving distributor can be actuated. The duration p of the individual distributor steps and the period r of the clock pulse are expediently chosen so that p is an integral multiple greater than r .

Die n Ausgangsleitungen der dem Empfangsverteiler 7 zugeordne ten Steuerung sind auch noch mit einer n Tasten enthaltenden Wähleinrichtung 9 verbunden. Ist eine der Wahltasten gedrückt und wird im Verlauf der zyklischen Übertragung der Meßwerte A 1- An vom Empfangsverteiler 7 der entsprechende Meßwert unter Si gnalführung der diesem zugeordneten Ausgangsleitung der Steue rung 8 ausgegeben, dann wird eine bistabile Kippstufe 10 ge setzt und ein mit STOP bezeichneter Blockiereingang des Takt gebers TG wird aktiviert, wodurch die Ausgabe von Taktgeber impulsen T sowie der sinusförmigen Spannung der Frequenz f unterbunden wird. Durch dieses Anhalten des Taktgenerators werden sowohl Sendeverteiler als auch Empfangsverteiler "einge froren" und behalten ihre bis dahin erreichte Stellung bei, so daß der angewählte Meßwert nun dauernd übertragen wird. Diese Option ist insbesondere bei der Inbetriebnahme bzw. der Stö rungssuche sehr hilfreich. Mittels einer Taste 11 kann dann unter Rücksetzung der bistabilen Kippstufe 10 die Blockierung des Taktgebers TG aufgehoben und mit der zeitmultiplexen Über tragung fortgefahren werden.The n output lines of the control assigned to the reception distributor 7 are also still connected to a selection device 9 containing n keys. If one of the selection buttons is pressed and in the course of the cyclical transmission of the measured values A 1 - An from the receiving distributor 7 the corresponding measured value is output under signal guidance of the output line of the control 8 associated therewith, a bistable flip-flop 10 is set and one designated STOP Blocking input of the clock generator TG is activated, whereby the output of clock pulses T and the sinusoidal voltage of frequency f is prevented. By stopping the clock generator, both the transmit distributor and the receive distributor are "frozen" and maintain their previously reached position, so that the selected measured value is now continuously transmitted. This option is particularly helpful when commissioning or troubleshooting. By means of a button 11 , the blocking of the clock generator TG can then be released by resetting the bistable multivibrator 10 and the time-multiplexed transmission can be continued.

Die Betätigung der einzelnen Ausgabeschalter des Empfangsver teilers 7 muß unter Berücksichtigung der Signallaufzeit auf dem Datenkanal 4-6 synchron mit der zyklischen Betätigung der Schalter des Sendeverteilers 1 erfolgen, wobei innerhalb jedes Abtastzyklusses dieser Synchronismus überprüft und gege benenfalls herbeigeführt wird. Es wird daher zu Beginn des vom Sendeverteilers 1 ausgesendeten Pulsrahmens ein einzelner Kennungsimpuls K auf einem separaten Datenkanal ausgesandt, mit welchem der erste Verteilerschritt als solcher in der dem Emp fangsverteiler 7 zugeordneten Steuerung 8 identifiziert werden kann. Als derartiger Kennungsimpuls wird das von der Steuerung 2 ausgegebene, dem ersten Meßwert A 1 zugeordnete Schalterbetäti gungssignal verwendet. Die Kennungsimpulse folgen somit im zeit lichen Abstand von 2 · p · n aufeinander und markieren Beginn und Länge des Pulsrahmens der zeitmultiplexen Übertragung. Die Ken nungsimpulse K werden von einem den zweiten Datenkanal bildenden induktiven Übertrager 12, welcher in seinem Aufbau den indukti ven Übertragern 3 bzw. 5 gleicht, einer Impulsformerstufe 13 zu geführt, deren Ausgangssignal SK auf die Steuerung 8 wirkt. Mit einer weiteren Impulsformerstufe 14 werden aus den analogen Si gnalen Ai des Datenkanals 4-6, falls sie einen von Null ver schiedenen Wert aufweisen, digitale H-(High)Signale SA erzeugt.The actuation of the individual output switches of the receiving distributor 7 must take into account the signal propagation time on the data channel 4-6 synchronously with the cyclical actuation of the switches of the transmitting distributor 1 , this synchronism being checked and possibly brought about within each sampling cycle. It is therefore sent out at the beginning of the pulse frame sent by the transmitter distributor 1, a single identification pulse K on a separate data channel, with which the first distributor step can be identified as such in the controller 8 assigned to the receiver distributor 7 . As such an identification pulse, the output from the controller 2 , the first measured value A 1 assigned switch actuation signal is used. The identification pulses thus follow one another at a time interval of 2 · p · n and mark the start and length of the pulse frame of the time-multiplexed transmission. The Ken voltage pulses K are from a second data channel forming inductive transformer 12 , which is similar in construction to the inductive transducers 3 and 5 , to a pulse shaper stage 13 , whose output signal SK acts on the controller 8 . With a further pulse shaper stage 14 , digital H signals (high) signals SA are generated from the analog signals Ai of the data channel 4-6 if they have a value other than zero.

In Fig. 2 sind zu der bisher beschriebenen Ausführung typische Signalverläufe auf den Datenkanälen 4-6 und 12 sowie das Takt gebersignal T dargestellt. Die Meßwerte A 1-An können an sich beliebig sein, es muß nur sichergestellt sein, daß der erste Meßwert A 1 des Pulsrahmens stets einen derartigen Wert auf weist, bei welchem die Impulsformerstufe 14 anspricht, d. h. ein digitales H-Signal SA abgibt und am Ende des Pulsrahmens darf die Impulsformerstufe nicht ansprechen, was jedoch bei dieser Ausführung wegen der eingelegten Sendepause ohnehin gewährlei stet ist. Der zweite und jeder folgende ausgesendete Meßwert könnte dagegen durchaus den Wert Null annehmen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besteht der gesendete Pulsrahmen mit der Dauer PR = 2 · p · n aus n aktiven Verteilerschritten der Dauer p, in welchen die Meßwerte A 1 bis An gesendet werden und weist dazwi schen Sendepausen gleicher Dauer auf. Für die Synchronisierung wesentlich ist die Sendepause am Schluß des Pulsrahmens.In Fig. 2 typical waveforms on the data channels 4-6 and 12 and the clock encoder signal T are shown for the embodiment described so far. The measured values A 1 - At may be any per se, it must only be ensured that the first measurement value A 1 is always on has such a value of the pulse frame, in which the pulse shaper 14 responds, ie a digital high signal SA to write and at the The pulse shaping stage must not respond at the end of the pulse frame, although this is guaranteed because of the transmission pause. The second and every subsequent transmitted measured value, on the other hand, could certainly assume the value zero. As can be seen from Fig. 2, the transmitted pulse frame with the duration PR = 2 · p · n consists of n active distribution steps of the duration p , in which the measured values A 1 to An are sent and has intermediate transmission pauses of the same duration. The pause at the end of the pulse frame is essential for synchronization.

Der Kennungsimpuls K bzw. das von ihm mittels der Impulsfor merschaltung 13 abgeleitete Kennungssignal SK wird wegen der in der Regel unterschiedlichen Signallaufzeiten in den Datenkanälen 4-6 bzw. 12 entweder - wie gestrichelt ange deutet - vor dem ersten aktiven Verteilerschritt eintreffen oder fällt in die Übertragungsdauer des ersten Meßwertes A 1. Das Kennungssignal SK kann also nicht ohne weiteres zur Syn chronisierung des Empfangsverteilers 7 herangezogen werden, vielmehr müßte mittels entsprechender Justage einstellbarer Laufzeitglieder für das gleichzeitige Wirksamwerden der Signale SK und SA in der Steuerung 8, welche im übrigen genauso aufge baut sein kann wie die Steuerung 2, gesorgt werden.The identification pulse K, or the identification signal SK derived from it by means of the pulse shaping circuit 13 , will either arrive before the first active distribution step or fall into the one because of the generally different signal propagation times in the data channels 4-6 or 12 , as indicated by dashed lines Transmission time of the first measured value A 1 . The identification signal SK can therefore not be readily used for the synchronization of the reception distributor 7 , rather, by means of an appropriate adjustment, adjustable delay elements for the simultaneous effect of the signals SK and SA in the controller 8 , which otherwise can be constructed in the same way as the controller 2 , be taken care of.

Fig. 3 zeigt eine Variante der Erfindung, mit welcher man ohne diese Justierung bzw. Anpassung bei unterschiedlichen Signal laufzeiten in den Datenkanälen 4-6 und 12 auskommt. Im einzel nen ist die dem Empfangsverteiler 7 zugeordnete Steuerung 8 für beispielsweise 16 zu übertragende Meßwerte A 1-A 16 dargestellt. Die der Steuerung 8 zugeführten Signale bestehen in dem Takt gebersignal T, dem aus den übertragenen Meßwerten A 1 gewonnenen Binärsignal SA und dem vom übertragenen Kennungsimpuls K abge leitete Binärsignal SK. Die Taktgebersignale T beaufschlagen einen 4-Bit-Hilfszähler 15, welcher jeweils dann, wenn das Si gnal SA verschwindet, was regelmäßig in den Sendepausen der Fall ist, durch ein H-Signal an seinem Rücksetzeingang R auf Null gesetzt wird. Der Hilfszähler 15 beginnt also jedesmal mit dem Auftreten eines von Null verschiedenen Signal SA, also ins besondere stets beim ersten übertragenen Meßwert A 1 vom Zähler stand Null an hochzulaufen. Das von dem zu Beginn des Pulsrah mens ausgesendeten Kennungsimpuls K abgeleitete Kennungssignal SK setzt eine bistabile Kippstufe 16, so daß ihr mit dem Ein gang eines UND-Gatters 17 verbundener Ausgang ein H-(High)Signal führt. Fig. 3 shows a variant of the invention, with which one can manage without this adjustment or adaptation with different signal transit times in the data channels 4-6 and 12 . In detail, the control 8 assigned to the reception distributor 7 is shown for 16 measured values A 1 - A 16 to be transmitted, for example. The controller 8 of the signals supplied to exist in the clock timer signal T, the recovered from the transmitted measured values A 1 binary signal SA and the initiated by the transmitted identification pulse K abge binary signal SK. The clock signals T act on a 4-bit auxiliary counter 15 , which is set to zero by an H signal at its reset input R each time the signal SA disappears, which is regularly the case during the transmission pauses. The auxiliary counter 15 thus begins each time with the occurrence of a signal SA other than zero, in particular always at the first transmitted measured value A 1 from the counter zero. The identification signal SK derived from the identification pulse K emitted at the beginning of the pulse frame sets a bistable multivibrator 16 so that its output connected to an AND gate 17 carries an H (high) signal.

Es sind nun zwei Fälle zu unterscheiden: Trifft das Kennungs signal SK während der Übertragungszeit des ersten Meßwertsi gnals A 1 ein, dann wird das UND-Gatter 17 beim Auftreten der nächsten Impulspause des Taktgebersignals T durchlässig ge steuert und stößt eine monostabile Kippstufe 18 an, welche ein kurzzeitiges Rückstellsignal auf die höherwertige Hälfte eines 16-Bit breiten Puslrahmenzählers 19 gibt und veranlaßt durch ein gleichlanges Signal am Einstelleingang E der niedri gerwertigen Hälfte des Pulsrahmenszählers 19 die Übernahme des bis zu diesem Zeitpunkt erreichten Zählerstandes des Zählers 15. Es werden also die Werte der Ausgänge Q _A-Q _D des Hilfszäh lers 15 auf die Zählstufen der niedrigerwertigen Hälfte des Pulsrahmenzählers 19 übertragen. Auf diese Weise wird der Puls rahmenzähler genau in den Zustand versetzt, den er eingenommen haben würde, wenn er seinen Hochlauf vom Zählerstand Null mit dem Eintreffen des ersten Meßwerts begonnen hätte, d. h. er ist nun mit dem Beginn des empfangsseitig eintreffenden Pulsrahmens synchronisiert. Für den Fall, daß das Kennungssignal SK vor der Übertragungszeit des ersten Meßwertsignals A 1 - in der Fig. 2 gestrichelt angedeutet - eintrifft, wird bei Auftreten des dem ersten Meßwert zugeordneten Signals SA wiederum die höherwerti ge Hälfte des Pulsrahmenzählers vom Ausgangssignal der monosta bilen Kippstufe 18 auf den Wert Null gesetzt und die Übernahme des Zählerstandes des Hilfszählers 15, der in diesem Moment noch den Wert Null aufweist, veranlaßt. Auch in diesem Fall ist der Pulsrahmenzähler mit dem Beginn des empfangsseitig eintref fenden Pulsrahmens synchronisiert. Wenn sich nach Ablauf der Kippzeit der monostabilen Kippstufe 18 das Ausgangssignal der selben von H- auf L-(Low)Signal ändert, wird die bistabile Kipp stufe 18 zurückgesetzt und ist dann für einen neuen Synchroni sierungsvorgang vorbereitet.It can be distinguished now two cases: Does the discriminating signal SK during the transmission time of the first Meßwertsi gnals A 1, then the AND gate of the clock signal T controls permeable ge upon the occurrence of the next pulse interval 17 and abuts a monostable multivibrator 18, which a momentary reset signal is at the high-order half of a 16-bit wide Puslrahmenzählers 19 and caused by an equally long signal at the set input e of niedri gerwertigen half of the pulse frame counter 19, the acquisition of up reached at this time counter reading of the counter 15 °. So the values of the outputs Q _A - Q _{D of} the auxiliary meter 15 are transferred to the counting stages of the lower half of the pulse frame counter 19 . In this way, the pulse frame counter is placed exactly in the state it would have been in if it had started up from zero with the arrival of the first measured value, ie it is now synchronized with the start of the pulse frame arriving at the receiving end. In the event that the identification signal SK arrives before the transmission time of the first measured value signal A 1 - indicated by dashed lines in FIG. 2 -, when the signal SA assigned to the first measured value occurs, the higher-value half of the pulse frame counter is again derived from the output signal of the monostable multivibrator 18 is set to the value zero and causes the counter reading of the auxiliary counter 15 , which at this moment still has the value zero, to be adopted. In this case too, the pulse frame counter is synchronized with the start of the pulse frame arriving at the receiving end. If after the flip time of the monostable multivibrator 18 the output signal of the same changes from H to L (low) signal, the bistable flip-flop 18 is reset and is then prepared for a new synchronization process.

Die Zählstufenausgänge des Pulsrahmenzählers 19 sind mit einem 8-Bit-Comparator 20 verbunden, der diese mit den Ausgängen eines Festwertspeichers 21 in Form eines ROM (Read Only Memory) oder PROM (Programmable Read Only Memory) vergleicht. Mit seinen acht Ausgängen 01 bis 08 lassen sich einerseits bis zu 256 diskrete Werte programmieren und durch entsprechende Signalbe legung seiner fünf Adreßeingänge I 1 bis I 5 ausgeben. Anderer seits nimmt der Pulsrahmenzähler 19 während jedes übertragenen Impulsrahmens ebenfalls 256 verschiedene Stellungen ein, welche in dem durch die Taktgeberimpulse T festgelegten Zeitraster r aufeinander folgen. Durch entsprechende Programmierung des Fest wertspeichers 21 läßt sich also der zeitliche Einsatz und die Dauer der Verteilerschritte des Empfangsverteilers festlegen, insbesondere auch gegenüber den vom Sendeverteiler bewirkten Verteilerschritte verändern, d. h. zeitlich beschneiden. Diese Maßnahme wird beispielsweise bei der sogenannten Mittenabta stung vorgenommen, wenn den wahren Signalverlauf verfälschende Ein- und Ausschaltflanken bei den impulsweise übertragenen Meß wertsignalen unterdrückt werden sollen.The counter stage outputs of the pulse frame counter 19 are connected to an 8-bit comparator 20 , which compares them with the outputs of a read-only memory 21 in the form of a ROM (Read Only Memory) or PROM (Programmable Read Only Memory). With its eight outputs 01 to 08 , up to 256 discrete values can be programmed on the one hand and output by appropriate signal assignment of its five address inputs I 1 to I 5 . On the other hand, the pulse frame counter 19 also assumes 256 different positions during each transmitted pulse frame, which follow one another in the time pattern r determined by the clock pulse T. Appropriate programming of the fixed-value memory 21 means that the time used and the duration of the distribution steps of the receiving distributor can be determined, in particular also changed compared to the distribution steps brought about by the transmitting distributor, that is to say cut in time. This measure is carried out, for example, in the case of the so-called Mittenabta stung if the on and off edges falsifying the true signal curve are to be suppressed in the case of the measured value signals transmitted in pulses.

Jedesmal wenn der Comparator 20 eine Übereinstimmung zwischen einem Wert des Pulsrahmenzählers 19 und einem der jeweiligen Signalkombination der Adreßeingänge I 1 bis I 5 zugeordneten Ausgangswert des Festwertspeichers feststellt, erscheint am Ausgang KO des Comparators 20 ein H-Signal, welches beim näch sten Takt T des Taktgebers TG über ein UND-Gatter 22 die Weiter schaltung eines 5-Bit-Zählers 23 bewirkt, dessen Ausgänge Q _A- Q _E mit den Adreßeingängen des Festwertspeichers 21 und den Eingängen eines Decoders 24 verbunden ist. Damit verschwindet das Signal KO und erscheint erst wieder, wenn im Zuge der Fort zählung des Pulsrahmenzählers sich die nächste Übereinstimmung zwischen den Ausgängen des Pulsrahmenzählers und den Ausgängen des Festwertspeichers 21 ergibt.Every time the comparator 20 determines a match between a value of the pulse frame counter 19 and an output value of the read-only memory assigned to the respective signal combination of the address inputs I 1 to I 5 , an H signal appears at the output KO of the comparator 20 , which at the next clock pulse T Clock generator TG via an AND gate 22 causes the further switching of a 5-bit counter 23 , whose outputs Q _A - Q _{E are} connected to the address inputs of the read-only memory 21 and the inputs of a decoder 24 . Thus, the signal KO disappears and only reappears when, in the course of the counting of the pulse frame counter, the next match between the outputs of the pulse frame counter and the outputs of the read-only memory 21 results.

Der Decoder 24, welcher zur Betätigung der 16 Schalter des Emp fangsverteilers 7 vorgesehen ist, kann aus handelsüblichen 2- Bit-Demultiplexern aufgebaut sein. Er gibt bei 32 aufeinander folgenden Eingangssignalkombinationen entsprechend den Zähler ständen des Zählers 23 jeweils auf einer seiner 16 Ausgangslei tungen nacheinander ein Betätigungssignal für die Schalter des Empfangsverteilers 7 aus, so daß die Meßwert A 1 bis A 16 zeit lich geordnet mit der durch die Programmierung des Festwert speichers 21 festgelegten Dauer erscheinen. Selbstverständlich könnte ein derartiger Decoder auch zur Betätigung der Schalter des Sendeverteilers 1 verwendet werden, wenn er eingangsseitig mit den Zählerstufenausgängen eines 5-Bit-Binärzählers verbun den ist, der an seinem Zähleingang von den vom Frequenzteiler FT ausgegebenen Impulsen beaufschlagt wird. Die dem Sendever teiler 1 zugeordnete Steuerung 2 würde dann lediglich aus einem Binärzähler mit nachgeschaltetem Decoder bestehen und hätte gegenüber einem Schieberegister den Vorteil der größeren Zu verlässigkeit.The decoder 24 , which is provided for actuating the 16 switches of the receiver distributor 7 , can be constructed from commercially available 2-bit demultiplexers. It outputs 32 consecutive input signal combinations corresponding to the counters of the counter 23 in each case on one of its 16 output lines, one after the other, an actuation signal for the switches of the receiving distributor 7 , so that the measured value A 1 to A 16 is arranged according to the time by the programming of the Fixed value memory 21 specified duration appear. Of course, such a decoder could also be used to actuate the switches of the transmission distributor 1 if it is connected on the input side to the counter stage outputs of a 5-bit binary counter which is acted upon at its counter input by the pulses output by the frequency divider FT . The controller 2 assigned to the Sendever divider 1 would then only consist of a binary counter with a downstream decoder and would have the advantage of greater reliability compared to a shift register.

Der in Fig. 2 dargestellte Pulsrahmen mit zeitgleichen aktiven Verteilerschritten und dazwischenliegenden Sendepausen gleicher Dauer ermöglicht zwar einen relativ einfachen Steuerungsaufbau für den rotierenden Sendeverteiler 1, läßt jedoch noch Wünsche bezüglich Flexibilität und Übertragungsgeschwindigkeit offen, welche mit der in der Fig. 4 dargestellten Ausbildung der Sende seite befriedigt werden könnten. Wie in Fig. 3 weist die Steue rung des Verteilers 2 einen programmierbaren Festwertspeicher 21′ auf, mit dem sich die aktiven Verteilerschritte und sich daran anschließende Sendepausen beliebig festlegen lassen. Wie bei der in der Fig. 3 dargestellten Steuerung 8 ist ein Puls rahmenzähler 25′ vorhanden, welcher mit vom Taktgeber TG abge leiteten Impulsen der Periodendauer r hochgezählt wird, wobei die Ausgänge des Zählers 25′ in einem Comparator 20′ mit den Ausgängen des Festwertspeichers 21′ verglichen und in Abhängig keit von den jeweils eintretenden Koinzidenzen ein Binärzähler 23′ taktsynchron weitergezählt wird, was in Verbindung mit einem Decoder 24′ in derselben Weise zu einer entsprechenden Betätigung der Schalter des Sendeverteilers 2 führt. Der Ken nungsimpuls K wird vom Ausgangssignal des niedrigstwertigen Bits des Pulsrahmenzählers 25′ abgeleitet und bewirkt zugleich eine Rückstellung des Binärzählers 23′. Damit kann die Syn chronisierung des Empfangsverteilers wieder in der bereits be schriebenen Weise erfolgen. The pulse frame shown in Fig. 2 with simultaneous active distribution steps and intermediate transmission pauses of the same duration allows a relatively simple control structure for the rotating transmission distributor 1 , but still leaves open wishes regarding flexibility and transmission speed, which with the design of the transmission shown in Fig. 4 side could be satisfied. As in Fig. 3, the control of the distributor 2 has a programmable read-only memory 21 ' , with which the active distributor steps and subsequent transmission breaks can be set as desired. As in the controller 8 shown in Fig. 3, a pulse frame counter 25 'is available, which is counted up with pulses derived from the clock generator TG of the period r , the outputs of the counter 25' in a comparator 20 ' with the outputs of the read-only memory 21 ' compared and depending on the occurring coincidences, a binary counter 23' is clocked, which in conjunction with a decoder 24 ' in the same way leads to a corresponding actuation of the switch of the transmission distributor 2 . The Ken voltage pulse K is derived from the output signal of the least significant bit of the pulse frame counter 25 ' and at the same time causes a reset of the binary counter 23' . The synchronization of the receiving distributor can thus be carried out again in the manner already described.

Fig. 5 zeigt einen mit der Anordnung gemäß Fig. 4 realisierbaren Pulsrahmen. Mittels des Festwertspeichers 21′ sind ein erster Verteilerschritt der Dauer p 1 und eine letzte Sendepause der Dauer p 2 sowie zwischen den Abtastungen der Meßwerte A 1-An Sendepausen mit der minimal möglichen Dauer r programmiert, wobei die Dauer p 1 des ersten Verteilerschritts und der Sende pause p 2 am Schluß des Pulsrahmens danach zu bemessen sind, mit welche Signallaufzeitunterschieden auf den beiden Datenkanälen maximal zu rechnen ist. Die übrigbleibende Zeit des Pulsrahmens, welche sich aus der Bitbreite des Pulsrahmenzählers ergibt, kann dann beliebig auf die Meßwerte A 2-An aufgeteilt werden, wobei die kleinste Sendedauer von der Periodendauer r des Takt geberimpulses bestimmt ist. FIG. 5 shows a pulse frame that can be realized with the arrangement according to FIG. 4. By means of the read-only memory 21 ' , a first distribution step of the duration p 1 and a last transmission pause of the duration p 2 and between the scans of the measured values A 1 - on transmission pauses with the minimum possible duration r are programmed, the duration p 1 of the first distribution step and the Send pause p 2 at the end of the pulse frame to be measured according to the maximum signal delay differences on the two data channels. The remaining time of the pulse frame, which results from the bit width of the pulse frame counter, can then be divided as desired between the measured values A 2 - An , the smallest transmission time being determined by the period r of the clock pulse.

Wenn die Demultiplexer 24 bzw. 24′ in den Fig. 3 bzw. 4 jeweils als 1-Bit-Demultiplexer verschaltet sind und damit bei jedem Stand der Zähler 23 bzw. 23′ ein H-(High)Signal an einem der für die Betätigung der Verteilerschalter vorgesehenen Ausgänge bewirkt sind, dann entfallen die Sendepausen und die einzelnen Verteilerschritte folgen zeitlich unmittelbar aufeinander. Zur Sicherstellung der Synchronisation auf der Empfangsseite muß auch hier dafür gesorgt werden, daß beim ersten Verteilerschritt ein von Null verschiedenes Signal und beim letzten Verteiler schritt - stellvertretend für eine Sendepause - ein Nullsignal auf den Meßwertübertragungskanal gesendet wird. Man erhält mit dieser Variante bei optimaler Ausnutzung des Datenkanals ein besonders großes Maß an Freizügigkeit hinsichtlich der zeit lichen Gestaltung der Verteilerschritte innerhalb des Puls rahmens.If the demultiplexers 24 and 24 ' in FIGS. 3 and 4 are each connected as a 1-bit demultiplexer and thus at every level of the counter 23 or 23' an H (high) signal at one of the for actuation the distribution switch provided outputs are effected, then the transmission breaks are omitted and the individual distribution steps follow one another in time. To ensure synchronization on the receiving side, it must also be ensured here that a signal other than zero is sent in the first distributor step and a zero signal in the last distributor - representative of a transmission pause - is sent to the measured value transmission channel. This variant provides a particularly large degree of freedom of movement with regard to the temporal design of the distribution steps within the pulse frame with optimal use of the data channel.

Claims

1. A device for time-multiplexed transmission of signals with an arranged between a transmit distributor and a receive distributor, analog transmitting data channel, characterized in that additional Lich a second data channel ( 12 ) is provided, on each of which at the beginning of the pulse frame ver for synchronization applied identification pulse (K) is sent to the receiving distributor.

2. Device according to claim 1, characterized by the following features:

a) the pulse frame of the transmission distributor ( 1 ) begins with a distribution step in which a non-zero signal (A 1 ) is sent and ends with a distribution step in which a zero signal is transmitted, or with a transmission pause;
b) for synchronization with the transmitted pulse frame, a pulse frame counter ( 19 ) acted upon by clock pulse pulses (T) is provided on the receiving side, which has setting inputs which are connected to the outputs of an auxiliary counter ( 15 ), each of which has signals different from zero the clock pulse is counted up from zero and is reset to zero when zero signals or transmission pauses occur;
c) the count of the auxiliary counter (15) is then taken over by the pulse frame counter (19) respectively when the receiving end arrives channel at a non-zero signal on the first data channel (4-6) of the identification pulse (K) on the second data, or had previously arrived.

3. Device according to claim 2, characterized by the following features:

a) at the receiving end or at the transmitting end and at the receiving end, a decoder (demultiplexer 24, 24 ' ) is provided for controlling the distribution switch, the inputs of which are connected to the outputs of a binary counter ( 23, 23' );
b) to compare the outputs of the receiving-side pulse frame counter or the receiving-side and a transmitting-side pulse frame counter ( 25, 25 ' ) with the outputs of an input side with the outputs of the binary counter ( 23, 23' ) connected to which read-only memory ( 21, 21 ' ) in each case a comparator ( 20, 20 ' ) is provided;
c) the binary counter is clocked by the coincidence output signal (KO) of the comparator and is reset to zero in the first distribution step of the pulse frame.

4. Device according to claim 3, characterized in that the clock generator (TG) for distributing selective step stopping is provided with a blocking input (STOP) which can be connected to one of the decoder outputs via selection keys.

5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that the pulse frame of the transmission distributor consists of active distribution steps of the same duration (p) with subsequent, simultaneous transmission breaks.

6. Device according to claim 3, characterized records that transmit and receive side as a decoder in each case a 1-bit demultiplexer for immediately on successive actuation of the distribution switch used is.

7. Device according to one of claims 1 to 6 for transmission of measured values with rotating thyristor excitation of turbogenerators, characterized in that the first and the second data channel consist of inductive transmitters with fixed to the generator housing and fixed to a rotating thyristor surface coils, in one further channel ( 3 ) formed in this way, sinusoidal signals of constant frequency (f) are transmitted to the control ( 2 ) of the rotating distributor ( 1 ).