DE3816862C1 - Signal system monitoring circuit - Google Patents

Signal system monitoring circuit

Info

Publication number
DE3816862C1
DE3816862C1 DE19883816862 DE3816862A DE3816862C1 DE 3816862 C1 DE3816862 C1 DE 3816862C1 DE 19883816862 DE19883816862 DE 19883816862 DE 3816862 A DE3816862 A DE 3816862A DE 3816862 C1 DE3816862 C1 DE 3816862C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
signal
monitoring circuit
bridge
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19883816862
Other languages
German (de)
Inventor
Peter Dipl.-Ing. 4830 Guetersloh De Haarmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HAARMANN, PETER, DIPL.-ING., 33334 GUETERSLOH, DE
Original Assignee
Stuehrenberg 4930 Detmold De GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stuehrenberg 4930 Detmold De GmbH filed Critical Stuehrenberg 4930 Detmold De GmbH
Priority to DE19883816862 priority Critical patent/DE3816862C1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3816862C1 publication Critical patent/DE3816862C1/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/097Supervising of traffic control systems, e.g. by giving an alarm if two crossing streets have green light simultaneously

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

Monitoring circuit having a control processor (ST) which cyclically tests the status of the measurement signals (S1-S4) and in each case as a function thereof, when the measurement signal statuses are permissible, emits at the output (SS) a status signal for the signal system alternately between two voltage levels, which status signal is coupled capacitively and in a rectified manner to a safety relay (SR). The supply of the safety relay (SR) is carried out by means of a cascade or a bridge connection (B1-B4). The cascade or bridge voltage is connected to one of the inputs of the control processor (ST) and is monitored. Traffic signal systems can be monitored reliably. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungsschaltung von Signalanlagen, der eingangsseitig Meßsignale, die den derzeitigen Betriebszustand, wie Strom, Spannung oder Helligkeit, repräsentieren, zugeführt sind und die während eines Vorliegens eines zulässigen Betriebszustandes ein Signalanlagen-Zustandssignal periodisch wechselnden Spannungsniveaus erzeugt, das seriell über einen Koppelkondensator auf ein mit Gleichrichtern beschaltetes Sicherheitsrelais geführt ist, so daß dieses von einem Ladestrom des Kondensators schaltet oder gehalten ist.The invention relates to a monitoring circuit of Signal systems, the input side measurement signals that the current operating status, such as current, voltage or Brightness, represent, fed and which during presence of a permissible operating state Signal system status signal periodically changing Generates voltage levels that are serial across a Coupling capacitor to a connected with rectifiers Safety relay is guided, so that this from a Charging current of the capacitor switches or is held.

Aus DE-OS 20 43 373 ist eine derartige Schaltungsanordnung zur Signalanlagenüberwachung bekannt, bei der ein Wechselstromsignal eines Taktgenerators über als Und- und Oder-Verknüpfungen zusammengeschaltete elektronische Schalter geführt ist, die abhängig von Signalbetriebsspannungen oder -strömen betätigt sind und über die im Falle der Zulässigkeiten der Betriebssignalzustände das Wechselstromsignal verstärkt über einen Entkoppelkondensator mittels eines Gleichrichters jeweils zu einer der Wechselstromphasen einer diesem Gleichrichter parallel geschalteten Wicklung eines Sicherheitsrelais zugeführt wird. Eine solche Und- und Oder-Verknüpfung von elektronischen Schaltern, die unmittelbar von Steuer-Signalen, die aus den Betriebs- Signalströmen und -spannungen gewonnen sind, läßt sich nur für kleinräumige Signalanlagen mit geringer Signalgeberzahl zuverlässig aufbauen, da lange Steuersignalleitungen störenden Streusignalen ausgesetzt sind, die zu Fehlschaltungen oder Zerstörung der Schalterbauelemente führen können. Weiterhin erfordert die Einweg- Gleichrichterschaltung einen relativ großen Entkoppelkondensator, damit eine ununterbrochene Speisung des Sicherheitsrelais gewährleistet ist, solange das Taktgeneratorsignal durchgeschaltet ist und deshalb ein zulässiger Betriebszustand anzuzeigen ist.Such a circuit arrangement is known from DE-OS 20 43 373 known for signaling system monitoring, at which a AC signal of a clock generator via as and and OR gates interconnected electronic Switch is guided, which depends on Signal operating voltages or currents are actuated and in the event of the admissibility of the Operating signal states the AC signal amplified via a decoupling capacitor by means of a rectifier each to one of the alternating current phases Rectifier winding connected in parallel Safety relay is supplied. Such an and and OR linkage of electronic switches that directly from control signals resulting from the operating Signal currents and voltages can only be obtained for small-scale signal systems with a small number of signal transmitters build up reliably because of long control signal lines are subject to interfering scatter signals Incorrect switching or destruction of the switch components  being able to lead. Furthermore, the disposable Rectifier circuit a relatively large Decoupling capacitor, so that an uninterrupted supply of the safety relay is guaranteed as long as that Clock generator signal is turned on and therefore on permissible operating state is to be displayed.

Es ist weiterhin aus DE 35 41 549 A1 bekannt, mittels eines programmgesteuerten Prozessors Eingabesignale, die Signalspannungen oder -ströme oder andere Signalzustandsgrößen, z. B. Lichtsignale, repräsentieren, zyklisch sequentiell abzufragen und eine Korrelation ihrer Zustände untereinander und bezüglich ihrer zeitlichen Folgen und ihrer Dauer mit vorgegebenen Kriterien zu bilden und im Falle des Vorliegens eines zulässigen Gesamtzustandes, ein entsprechendes Zustandssignal abzugeben.It is also known from DE 35 41 549 A1, by means of a programmable processor input signals that Signal voltages or currents or others Signal state variables, e.g. B. light signals represent poll cyclically sequentially and correlate them Conditions among themselves and with regard to their temporal consequences and their duration with predetermined criteria and in If there is a permissible overall condition, a to issue the corresponding status signal.

Es sind weiterhin aus DE-PS 22 38 521 und aus DE 28 32 402 B2 Überwachungsschaltungen bekannt, bei denen ein Zustandssignal mit periodisch wechselnden Spannungsniveaus über einen Treiber mit einem nachgeschalteten Gegentaktverstärker an einer Serienschaltung aus einem Koppelkondensator und einem mit Gleichrichtern beschalteten Sicherheitsrelais geführt ist.There are also from DE-PS 22 38 521 and from DE 28 32 402 B2 monitoring circuits known in which a Status signal with periodically changing voltage levels via a driver with a downstream Push-pull amplifier on a series connection from one Coupling capacitor and one connected with rectifiers Safety relay is guided.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Signalanlagen- Überwachungsschaltung der eingangs genannten Art zu offenbaren, die für ausgedehnte und umfangreiche Signalanlagen geeignet ist und bei geringem Bauteileaufwand relativ kleiner Bauteile eine hohe Eigensicherheit aufweist. It is an object of the invention to provide a signal system Monitoring circuit of the type mentioned to disclose that for extended and extensive signal systems is suitable and at low Component effort relatively small components a high Has intrinsic safety.  

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die Überwachungsschaltung einen programmgesteuerten Steuerprozessor enthält, der programmabhängig diese Meßsignale zyklisch abfragt und mit gespeicherten Signal- Zuständen und -Zeitfolgen vergleicht und jeweils am Ende eines Zyklus bei Vorliegen eines zulässigen Betriebszustandes einen Spannungsniveauwechsel des Signalanlagen-Zustandssignales vornimmt, das doppelweggleichgerichtet oder kaskadiert dem Sicherheitsrelais zugeführt wird, und das Spannungsniveau sonst unverändert läßt.The solution to the problem is that the Monitoring circuit a program-controlled Control processor contains this, depending on the program Measurement signals are queried cyclically and with stored signal Compare states and time sequences and each at the end of a cycle if there is a permissible one Operating state a voltage level change of Signaling state signal that two-way rectified or cascaded Safety relay is supplied, and the voltage level otherwise leaves unchanged.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous configurations are in the subclaims specified.  

Für die sichere Funktionserkennung der zyklischen Überwachung der Signalzustände ist es vorgesehen, daß nach jedem Zyklus, der einen zulässigen Signalzustand ergeben hat, das Zustandssignal in einen jeweils anderen von zwei Zuständen umgeschaltet wird, wodurch ein zyklisch wechselnder Signalzustand die korrekte Funktionsweise anzeigt, ein gleichbleibender Dauerzustand des Zustandssignales jedoch eine Fehlfunktion signalisiert. Dem Sicherheitsrelais wird mit dem Zustandssignal deshalb mit jedem Wechsel des binären Signalzustandes eine für die Aufrechterhaltung eines Anzugsstromes für den folgenden Zyklus notwendige Ladungsmengen zugeführt. Das Zustandssignal wird in beiden Spannungsniveau-Zuständen in Endstufen niederohmig verstärkt und so über jeweils einen der Zweige einer Doppelweg- oder Brückenschaltung oder einer Kaskadenschaltung dem Sicherheitsrelais zugeführt. Die übertragene Ladungsmenge ist dabei jeweils durch die Umladung eines Kondensators bestimmt. Ist eine der Endstufen, ein Kondensator oder ein Gleichrichter defekt, so schaltet das Sicherheitsrelais mangels eines ausreichenden Haltestromes ab.For reliable function detection of the cyclic Monitoring the signal states it is provided that after every cycle that result in a permissible signal state has the state signal in a different one of two States is switched, causing a cyclical changing signal state the correct functioning indicates a constant permanent state of the Status signal, however, signals a malfunction. The Safety relay is therefore included with the status signal every change of the binary signal state one for the Maintaining a pull-in current for the following Cycle required charge quantities supplied. The State signal is in in both voltage level states Amplifiers amplified with low resistance and so over one each the branches of a double-path or bridge circuit or one Cascade connection fed to the safety relay. The The amount of charge transferred is in each case by the Reloading a capacitor determined. Is one of the Power stages, a capacitor or a rectifier defective, see above the safety relay switches if there is insufficient Holding currents.

Zwei besonders vorteilhafte Schaltungsausführungen sind dargestellt, von denen die eine eine übliche Relaisspannung-Versorgungsvorrichtung enthält, und die Schaltungsanordnung für das Zustandssignal aus einer Gegentaktendstufe, einem Serienkondensator und einer Gleichrichterbrücke besteht, die das Sicherheitsrelais speist, und von denen die andere keine gesonderte Relaisspannung-Versorgungsvorrichtung enthält, sondern mit der üblichen Logikschaltung-Versorgungsspannung betrieben wird. Hierzu wird eine Spannungskaskadierungsschaltung verwandt, die von einer steuerbaren Gegentakt- Brückenschaltung gespeist ist. Der bei länger fehlendem Zustandswechsel über die Gleichrichter der Kaskade ins Sicherheitsrelais fließende Reststrom ist so gering, daß dessen Anker abfällt und somit abschaltet. Der Aufbau der Kaskadenendspannung, die einen ausreichenden Anzugsstrom im Relais fließen läßt, erfolgt über mehrere Umschaltungen der Endstufe. Ist eines der Bauteile in der Kaskade defekt, reicht die Endspannung nicht zum Anzug des Sicherheitsrelais aus.There are two particularly advantageous circuit designs shown, one of which is a common one Relay voltage supply device contains, and the Circuit arrangement for the status signal from a Push-pull output stage, a series capacitor and one Rectifier bridge exists, which is the safety relay feeds, and of which the other is not a separate one Contains relay voltage supply device, but with the usual logic circuit supply voltage operated becomes. For this purpose, a voltage cascading circuit related that of a controllable push-pull Bridge circuit is powered. The one with longer missing  Change of state via the rectifiers in the cascade Safety relay flowing residual current is so low that whose anchor drops and thus switches off. The structure of the Cascade end voltage, which has a sufficient starting current flowing in the relay takes place via several switches the final stage. If one of the components in the cascade is defective, the final voltage is not sufficient to attract the safety relay out.

Vorteilhaft wird die Relaisspannung in den Steuerprozessor eingangsseitig zurückgeführt, wozu eine Koppelung über einen relativ hochohmigen Widerstand vorgesehen ist, damit keine Rückbestromung des Relais auftreten kann. Zu Beginn eines jeden Zyklus, also nach jeder Umschaltung wird jeweils die Relaisspannung programmäßig von dem Steuerprozessor abgefragt und mit einem festen unteren Grenzwert und/oder unter Berücksichtigung einer zulässigen geringen Toleranz mit dem Spannungswert, der bei dem vorherigen Zyklus gemessen wurde, verglichen, und bei einer Grenzwert- oder Toleranzwertunterschreitung wird der Abfragezyklus unterbrochen und/oder eine Alarmmeldung ausgegeben, die einen Fehler in der Sicherheitsschaltung signalisiert.The relay voltage in the control processor is advantageous fed back on the input side, for which purpose a coupling via a relatively high resistance is provided, so none Reverse current can occur. At the beginning of a every cycle, i.e. after each switchover Relay voltage programmatically from the control processor queried and with a fixed lower limit and / or taking into account a permissible low tolerance with the voltage value that was in the previous cycle was measured, compared, and at a limit or The query cycle will fall below the tolerance value interrupted and / or an alarm message issued, the signals an error in the safety circuit.

Als weitere Sicherheitsmaßnahme ist die Versorgungsleitung der Gegentakt- bzw. Brückenendstufen durch eine Schmelzsicherung abgesichert, so daß bei einem Kurzschlußfehler in einem Endstufentransistor oder bei dessen Daueransteuerung verbunden mit einer Ansteuerung des komplementären Endstufentransistors die Sicherung durch den entstehenden Überstrom ausgelöst wird. Auch unabhängig von dem Auslösen der Sicherung führt ein gleichzeitiges Durchschalten der komplementären Endstufen zu einer Unterversorgung des Sicherheitsrelais und demzufolge zu dessen Abfall. The supply line is a further safety measure the push-pull or bridge output stages by one Fuse protected, so that at one Short circuit fault in an output stage transistor or at its permanent control combined with a control of the complementary output stage transistor fuse by resulting overcurrent is triggered. Even regardless of triggering the fuse results in a simultaneous Switching through the complementary power amplifiers to one Undersupply of the safety relay and consequently too its waste.  

Die Endstufen lassen sich vorteilhaft aus einem integrierten Schaltkreisplättchen des Steuerprozessors mitintegrieren.The power amplifiers can advantageously be integrated Integrate the control processor circuit board.

In den Fig. 1 und 2 sind die bevorzugten Ausführungen dargestellt.In Figs. 1 and 2, the preferred embodiments are shown.

Fig. 1 zeigt im Blockschaltbild den Steuerprozessor (ST), der mit dem Zeitgeber (CL) gesteuert betrieben wird. In ihm sind das Steuerprogramm und die zulässigen Signalzustands-Korrelationen und -Zeitfolgen sowie Grenz- und Toleranzwerte gespeichert. Eingangsseitig sind dem Steuerprozessor (ST) zu prüfende Signale (S 1-S 4) zugeführt, die Spannungen, Ströme oder Lichtsignale repräsentieren. Ausgangsseitig gibt der Steuerprozessor (ST) an einen Ausgang (SS) das Sicherheits-Zustandssignal ab, das auf einen Transistor-Gegentaktverstärker (T 1, T 2, T 3) geführt ist. Dessen Endstufenausgangssignal wird einer Serienschaltung aus einem Koppelkondensator (CA) und einer Brückengleichrichterschaltung (B 1-B 4) mit dem Sicherheitsrelais (SR) zugeführt. Dem Relais (SR) ist zweckmäßig ein Glättungskondensator (CP) geringerer Kapazität parallel geschaltet. Fig. 1 shows the block diagram of the control processor (ST) , which is operated controlled by the timer (CL) . The control program and the permissible signal state correlations and time sequences as well as limit and tolerance values are stored in it. Signals (S 1 - S 4 ) to be tested, which represent voltages, currents or light signals, are fed to the control processor (ST) on the input side. On the output side, the control processor (ST) outputs the safety status signal to an output (SS) , which is led to a push-pull transistor amplifier (T 1 , T 2 , T 3 ). Its output stage output signal is fed to a series circuit comprising a coupling capacitor (CA) and a bridge rectifier circuit (B 1 - B 4 ) with the safety relay (SR) . A smoothing capacitor (CP) of smaller capacitance is expediently connected in parallel to the relay (SR) .

Die Versorgung der Gegentaktendstufe erfolgt über eine Gleichrichterschaltung (G), die eine Versorgungsspannung (UH) von z. B. 24 V liefert. Mit einer Schmelz-Feinsicherung (SI) ist die Endstufe abgesichert. Die Basen des Treiberstransistors (T 1) und der Endstufentransistoren (T 2, T 3) sind jeweils über Strombegrenzungswiderstände (R 1-R 3) angesteuert.The push-pull output stage is supplied via a rectifier circuit (G) , which has a supply voltage (UH) of z. B. supplies 24 V. The output stage is protected with a fusible link (SI) . The bases of the driver transistor (T 1 ) and the output stage transistors (T 2 , T 3 ) are each driven via current limiting resistors (R 1 - R 3 ).

Der Treibertransistor (T 1) mit dem Kollektorwiderstand (R 7) ist vorteilhaft über Koppelkondensatoren (CK 2, CK 3) auf die Strombegrenzungswiderstände R 2, R 3) und zugehörige, jeweils zu den Emittern geschaltete, Ableitwiderstände (R 4, R 5) geführt, so daß bei länger ausbleibendem Signalwechsel die Endstufentransistoren gesperrt sind. Die Schaltungssicherheit ist auch bezüglich eventuellen Defekten der Ansteuerkondensatoren (CK 2, CK 3) gewährleistet.The driver transistor (T 1 ) with the collector resistor (R 7 ) is advantageously via coupling capacitors (CK 2 , CK 3 ) to the current limiting resistors R 2 , R 3 ) and associated leakage resistors (R 4 , R 5 ), each connected to the emitters. out, so that the power stage transistors are blocked if there is no signal change. Circuit reliability is also guaranteed with regard to possible defects in the drive capacitors (CK 2 , CK 3 ).

Als ergänzende Schaltungsüberwachungsmaßnahme ist ein relativ hochohmiger Meßwiderstand (R 8) mit einem Meßeingang des Steuerprozessors (ST) und andererseits mit dem Brückengleichrichtereinspeisepunkt verbunden. Zur Abfrage der jeweils dort vorliegenden Spannung und deren Auswertung sind entsprechende Befehlsabläufe im Programmzyklus vorgesehen. Tritt eine unerlaubte Abweichung des Meßsignales von dem Brückengleichrichter (B 1-B 4) auf, so gibt der Steuerprozessor (ST) eine Alarmmeldung an einem Alarmsignalausgang (SA) ab und/oder er führt keinen Wechsel des Spannungsniveaus des Sicherheits-Zustandssignales aus.As a supplementary circuit monitoring measure, a relatively high-resistance measuring resistor (R 8 ) is connected to a measuring input of the control processor (ST) and, on the other hand, to the bridge rectifier feed point. Corresponding command sequences are provided in the program cycle for querying the voltage present there and evaluating it. If an unauthorized deviation of the measurement signal from the bridge rectifier (B 1 - B 4 ) occurs, the control processor (ST) issues an alarm message at an alarm signal output (SA) and / or it does not change the voltage level of the safety status signal.

Fig. 2 zeigt eine weiter bevorzugte Ausführungsform der Schaltungsanordnung. Dabei sind gleichartige Bauteile mit gleichen Bezugszeichen wie in dem anderen Schaltbild versehen. Das Sicherheits-Zustandssignal wird vom Ausgang (SS) des Steuerprozessors (ST) auf einen Treibertransistor (T 1) gegeben, und das verstärkte, am Kollektorwiderstand (R 7) gewonnene, Signal wird zum einen einem ersten Verstärker (TB 1) eines ersten Brückenzweiges und über einen Invertertransistor (TI) einem zweiten Verstärker (TB 2) eines zweiten Brückenzweiges zugeführt. Die Ausgänge der genannten Verstärker (TB 1, TB 2) sind jeweils ansteuerungsmäßig mit komplementären Verstärkern (TB 3, TB 4) eines dritten bzw. vierten Brückenzweiges verbunden, so daß der entsprechende Verstärker jeweils gleichzeitig leitend geschaltet ist. Die Versorgung der oberen Verstärker (TB 3, TB 4) erfolgt über eine Feinsicherung mit der üblich vorhandenen Logikversorgungsspannung (UL) mit z. B. 5 V Spannung. Fig. 2 shows a further preferred embodiment of the circuit arrangement. Components of the same type are provided with the same reference symbols as in the other circuit diagram. The safety status signal is passed from the output (SS) of the control processor (ST) to a driver transistor (T 1 ), and the amplified signal obtained at the collector resistor (R 7 ) becomes a first amplifier (TB 1 ) of a first bridge arm and fed via an inverter transistor (TI) to a second amplifier (TB 2 ) of a second bridge branch. The outputs of the said amplifiers (TB 1 , TB 2 ) are each connected in terms of control to complementary amplifiers (TB 3 , TB 4 ) of a third or fourth bridge branch, so that the corresponding amplifier is simultaneously switched on. The upper amplifiers (TB 3 , TB 4 ) are supplied via a microfuse with the usual logic supply voltage (UL) with e.g. B. 5 V voltage.

Die Brückenausgangspunkte (BA 1, BA 2) der aus den vier Verstärkern gebildeten steuerbaren Brückenschaltung speisen über einen Doppelweggleichrichter (D 1, D 2) einen ersten Speicherkondensator (C 1), auf den zwei Kaskadenstufen (C 2, C 3) mit Doppelweggleichrichtern (D 5, D 6; D 9, D 10) und Pumpstufen (CC 1-CC 4; D 3, D 4; D 7, D 8), die aus Koppelkondensatoren (CC 1-CC 4) und Gleichrichtern (D 3, D 4; D 7, D 8) bestehen, aufgestockt sind. Am Kaskadenendpunkt ist das Sicherheitsrelais (SR) angeschlossen, dessen Anzugsspannung so gewählt ist, daß es nur dann anzieht, wenn alle Bauteile der Brücke und der Kaskade funktionstüchtig sind und eine zyklische Umpolung der Brückenausgangspunkte (BA 1, BA 2) mit einer vorgegebenen Mindestfrequenz erfolgt. Bei länger fehlendem Spannungswechsel an den Brückenausgängen (BA 1, BA 2), liegt am Kaskadenende nur die Logikschaltung- Versorgungsspannung (UL) abzüglich der fünf Diodenflußspannungen der geradzahlig bzw. ungeradzahlig bezeichneten Dioden, was eine Spannung von nur etwa 5 - 3,5 = 1,5 V erbringt, so daß der Anker des Sicherheitsrelais (SR) abfällt. Eine Funktionsprüfung aller Kaskadenbauteile erfolgt somit stets beim Beginn des zyklischen Wechselns der Brückenausgangssignale, da die Mindest-Anzugsspannung des Sicherheitsrelais auch bei nur einem defekten Bauteil in der Kaskadenschaltung nicht erreicht wird. Diese Art der Funktionsüberwachung entspricht den üblichen Erfordernissen.The bridge output points (BA 1 , BA 2 ) of the controllable bridge circuit formed from the four amplifiers feed a first storage capacitor (C 1 ) via a full-wave rectifier (D 1 , D 2 ), on the two cascade stages (C 2 , C 3 ) with full-wave rectifiers ( D 5 , D 6 ; D 9 , D 10 ) and pump stages (CC 1 - CC 4 ; D 3 , D 4 ; D 7 , D 8 ), which consist of coupling capacitors (CC 1 - CC 4 ) and rectifiers (D 3 , D 4 ; D 7 , D 8 ) exist, are increased. The safety relay (SR) is connected to the cascade end point, and the pull-in voltage is selected so that it only picks up when all components of the bridge and the cascade are functional and there is a cyclical polarity reversal of the bridge starting points (BA 1 , BA 2 ) with a specified minimum frequency . If there is no longer a voltage change at the bridge outputs (BA 1 , BA 2 ), only the logic circuit supply voltage (UL) minus the five diode flux voltages of the even-numbered or odd-numbered diodes is at the end of the cascade, which means a voltage of only about 5 - 3.5 = 1.5 V, so that the armature of the safety relay (SR) drops out. A functional test of all cascade components is therefore always carried out at the start of the cyclical change of the bridge output signals, since the minimum pull-in voltage of the safety relay is not reached even with only one defective component in the cascade circuit. This type of function monitoring corresponds to the usual requirements.

Zur Steigerung der Sicherheit ist außerdem der Meßwiderstand (R 8) von dem Kaskadenendpunkt auf einen Eingang des Steuerprozessors (ST) geführt, in dem durch die programmäßig zyklische Überwachung insbesondere geprüft wird, ob die Kaskadenspannung innerhalb einer vorgegebenen Toleranzgrenze stets gleich ist. Wird die Toleranzgrenze jedoch unterschritten, so zeigt dieser Spannungseinbruch ein defektes Bauteil an, woraufhin der Alarmsignalausgang (SA) beaufschlagt wird und/oder der zyklische Programmablauf beendet wird, was einen fehlerhaften Zustand anzeigt und wodurch die Kaskadenspannung und somit der Anker des Sicherheitsrelais abfallen.To increase safety, the measuring resistor (R 8 ) is also led from the cascade end point to an input of the control processor ( ST) , in which the program cyclical monitoring checks in particular whether the cascade voltage is always the same within a predetermined tolerance limit. However, if the tolerance limit is undershot, this voltage drop indicates a defective component, whereupon the alarm signal output (SA) is acted on and / or the cyclical program run is ended, which indicates a faulty state and as a result of which the cascade voltage and thus the armature of the safety relay drop out.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die Spannungseinbrüche, die bei einem Defekt eines Kaskadenbauteiles auftreten, unmittelbar kapazitiv rückgekoppelt und gleichgerichtet zur Sperrung des Treibertransistors (T 1) und des Invertertransistors (TI) genutzt. Hierzu wird die Kaskadenspannung über einen relativ hochohmigen Widerstand (RH) in Serienschaltung mit einem Rückkoppelkondensator (CR), dessen andere Seite mit einem Widerstand (R 13) erdbezogen ist, mit Dioden (D 11, D 12, D 13) und Stromverteilungswiderständen (R 11, R 12) auf die Basen der Transistoren (T 1, TI) gekoppelt, so daß diese gesperrt werden, wenn die Spannungswelligkeit eine Diodenflußspannung von ca. 0,7 V, die als Schwellspannung dient, überschreitet. Diese Sperrung der Treibertransistoren (T 1, TI) beendet den fortlaufenden Wechsel Brückenspannung und führt zum Zusammenbruch der Kaskadenspannung und nachfolgendem Abfall des Sicherheitsrelais (SR), das dann in bekannter Weise weitere Sicherheitsfunktionen auslöst.In a further advantageous embodiment, the voltage dips that occur when a cascade component is defective are directly capacitively fed back and used in the same direction to block the driver transistor (T 1 ) and the inverter transistor (TI) . For this purpose, the cascade voltage is connected via a relatively high-resistance resistor (RH) in series with a feedback capacitor (CR) , the other side of which is grounded with a resistor (R 13 ), with diodes (D 11 , D 12 , D 13 ) and current distribution resistors (R 11 , R 12 ) coupled to the bases of the transistors (T 1 , TI) so that they are blocked when the voltage ripple exceeds a diode forward voltage of approximately 0.7 V, which serves as a threshold voltage. This blocking of the driver transistors (T 1 , TI) ends the continuous change in bridge voltage and leads to the breakdown of the cascade voltage and subsequent drop in the safety relay (SR) , which then triggers further safety functions in a known manner.

Die Schaltungseinzelheiten der beiden Beispiele, z. B. die kapazitive Koppelung der Verstärkerstufen oder die Rückkoppelung der Welligkeit des gleichgerichteten Signales zwecks Sicherheitsabschaltung, sind miteinander kombinierbar.The circuit details of the two examples, e.g. B. the capacitive coupling of the amplifier stages or the Feedback of the ripple of the rectified signal for safety shutdown, are with each other combinable.

Claims (13)

1. Überwachungsschaltung von Signalanlagen, der eingangsseitig Meßsignale (S 1-S 4), die den derzeitigen Betriebszustand, wie Strom, Spannung oder Helligkeit, repräsentieren, zugeführt sind und die während eines Vorliegens eines zulässigen Betriebszustandes ein Signalanlagen-Zustandssignal periodisch wechselnden Spannungsniveaus erzeugt, das seriell über einen Koppelkondensator (CA; CC 1-CC 4) auf ein mit Gleichrichtern (B 1, B 3) beschaltetes Sicherheitsrelais (SR) geführt ist, so daß dieses von einem Ladestrom des Kondensators (CA; CC 1-CC 4) schaltet oder gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung einen programmgesteuerten Steuerprozessor (ST) enthält, der programmabhängig diese Meßsignale (S 1-S 4) zyklisch abfragt und mit gespeicherten Signal-Zuständen und -Zeitfolgen vergleicht und jeweils am Ende eines Zyklus bei Vorliegen eines zulässigen Betriebszustandes einen Spannungsniveauwechsel des Signalanlagen-Zustandssignales vornimmt, das doppelweggleichgerichtet oder kaskadiert dem Sicherheitsrelais (SR) zugeführt wird und das Spannungsniveau sonst unverändert läßt.1.Monitoring circuit of signal systems which are supplied with measurement signals (S 1 - S 4 ) on the input side which represent the current operating state, such as current, voltage or brightness, and which generate a signal system state signal which periodically changes voltage levels during the presence of a permissible operating state, which is connected in series via a coupling capacitor (CA; CC 1 - CC 4 ) to a safety relay (SR) connected with rectifiers (B 1 , B 3 ), so that it is dependent on a charging current of the capacitor (CA; CC 1 - CC 4 ) is switched or held, characterized in that the monitoring circuit contains a program-controlled control processor (ST) which, depending on the program, interrogates these measurement signals (S 1 - S 4 ) cyclically and compares them with stored signal states and time sequences and at the end of each cycle if they are present of a permissible operating state performs a voltage level change of the signaling system status signal, which is double rectified or cascaded to the safety relay (SR) and otherwise leaves the voltage level unchanged. 2. Überwachungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichter (B 1-B 4) als Brückengleichricher geschaltet sind, in deren Gleichstromweg das Sicherheitsrelais (SR) geschaltet ist, das vorzugsweise mit einem Glättungskondensator (CP) überbrückt ist.2. Monitoring circuit according to claim 1, characterized in that the rectifiers (B 1 - B 4 ) are connected as bridge rectifiers, in whose DC path the safety relay (SR) is connected, which is preferably bridged with a smoothing capacitor (CP) . 3. Überwachungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Signalanlagen-Zustandssignal über einen Treibertransistor (T 1) verstärkt einer Gegentaktschaltung (T 2, T 3) zugeführt wird und das Gegentaktausgangssignal über den Koppelkondensator (CA) dem Brückengleichrichter (B 1-B 4) zugeführt ist.3. Monitoring circuit according to claim 2, characterized in that the signal system status signal via a driver transistor (T 1 ) is fed to a push-pull circuit (T 2 , T 3 ) and the push-pull output signal via the coupling capacitor (CA) to the bridge rectifier (B 1 - B 4 ) is supplied. 4. Überwachungsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegentaktschaltung (T 2, T 3) mit einer Relaisspannung-Versorgungsvorrichtung (G) über eine Schmelzsicherung (SI) verbunden ist.4. Monitoring circuit according to claim 3, characterized in that the push-pull circuit (T 2 , T 3 ) is connected to a relay voltage supply device (G) via a fuse (SI) . 5. Überwachungsschaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Basen der Transistoren (T 2, T 3) der Gegentaktschaltung (T 2, T 3) eingangsseitig kapazitiv zur Treiberstufe (T 1) gekoppelt sind und widerstandsmäßig mit entsprechenden Sperrpotentialen verbunden sind.5. Monitoring circuit according to claim 3 or 4, characterized in that the bases of the transistors (T 2 , T 3 ) of the push-pull circuit (T 2 , T 3 ) are capacitively coupled on the input side to the driver stage (T 1 ) and are resistively connected to corresponding blocking potentials . 6. Überwachungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichter (D 1-D 10) in Verbindung mi den Koppelkondensatoren (CC 1-CC 4) und Ladekondensatoren (C 1-C 3) eine Spannungsvervielfältigungs-Kaskadenschaltung bilden, deren Kaskadenendpunkte mit dem Sicherheitsrelais (SR) verbunden sind.6. Monitoring circuit according to claim 1, characterized in that the rectifier (D 1 - D 10 ) in connection mi the coupling capacitors (CC 1 - CC 4 ) and charging capacitors (C 1 - C 3 ) form a voltage multiplication cascade circuit, the cascade end points of which the safety relay (SR) are connected. 7. Überwachungsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaskadenschaltung 3stufig ist.7. Monitoring circuit according to claim 6, characterized characterized in that the cascade circuit is 3-stage. 8. Überwachungsschaltung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Signlanlagen-Zustandssignal über eine steuerbare Brückenschaltung (TB 1-TB 4) der Kaskadenschaltung zugeführt ist. 8. Monitoring circuit according to claim 6 or 7, characterized in that the signaling system status signal is fed to the cascade circuit via a controllable bridge circuit (TB 1 - TB 4 ). 9. Überwachungsschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Signalanlagen-Zustandssignal einem Treibertransistor (T 1) und von diesem verstärkt einem ersten Verstärker (TB 1) der steuerbaren Brückenschaltung (TB 1- TB 4) sowie einem Invertertransistor (TI) zugeführt ist, der ausgangsseitig einen zweiten Verstärker (TB 2) der Brückenschaltung speist, und die Ausgangssignale der beiden genannten Verstärker (TB 1, TB 2) jeweils mit korrespondierenden, weiteren Verstärkern (TB 3, TB 4) anderer Polarität in den jeweils wechselseitigen Brückenzweigen ansteuernd verbunden sind und die Verstärker (TB 1, TB 3; TB 2, TB 4) ausgangsseitig zu einer Brückenschaltung miteinander und mit der Kaskadenschaltung eingangsseitig verbunden sind.9. Monitoring circuit according to claim 8, characterized in that the signal system status signal to a driver transistor (T 1 ) and amplified by this a first amplifier (TB 1 ) of the controllable bridge circuit (TB 1 - TB 4 ) and an inverter transistor (TI) , which feeds a second amplifier (TB 2 ) of the bridge circuit on the output side, and the output signals of the two named amplifiers (TB 1 , TB 2 ) are each connected to corresponding, further amplifiers (TB 3 , TB 4 ) of different polarity in the respective mutual bridge branches and the amplifiers (TB 1 , TB 3 ; TB 2 , TB 4 ) are connected on the output side to form a bridge circuit with one another and with the cascade circuit on the input side. 10. Überwachungsschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenschaltung (TB 1-TB 4) von einer Logikschaltung-Versorgungsspannung (UL) gespeist ist.10. Monitoring circuit according to claim 9, characterized in that the bridge circuit (TB 1 - TB 4 ) is fed by a logic circuit supply voltage (UL) . 11. Überwachungsschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenschaltung (TB 1-TB 4) über eine Schmelzsicherung (SI) gespeist ist.11. Monitoring circuit according to claim 10, characterized in that the bridge circuit (TB 1 - TB 4 ) is fed via a fuse (SI) . 12. Überwachungsschaltung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kaskadenendpunkt kapazitiv über eine Schwellwertschaltung (R 13, D 13) und Entkopplungsbauteile (D 11, R 11; D 12, R 12) auf die Eingänge der Treibertransistoren (T 1, TI) rückgekoppelt sind, so daß Spannungseinbrüche der kaskadierten Spannung, die größer als eine Schwellspannung sind, eine Sperrung der Treibertransistoren (T 1, TI) bewirken.12. Monitoring circuit according to one of claims 9 to 11, characterized in that the cascade end point capacitively via a threshold circuit (R 13 , D 13 ) and decoupling components (D 11 , R 11 ; D 12 , R 12 ) on the inputs of the driver transistors (T 1 , TI) are fed back, so that voltage dips in the cascaded voltage which are greater than a threshold voltage cause the driver transistors (T 1 , TI) to be blocked. 13. Überwachungsschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung an der Gleichrichterbrücke (B 1-B 4) oder die kaskadierte Spannung über einen hochohmigen Meßwiderstand (R 8) einem Eingang des Steuerprozessors (ST) zugeführt ist und dieser in jedem Zyklus die genannte Spannung messend abfragt und mit einem vorgegebenen Grenzwert oder in einem Toleranzbereich mit der entsprechenden Spannung, die im vorhergehenden Zyklus ermittelt wurde, vergleicht und wenn dieser Grenzwert oder der Toleranzbereich von der zuletzt gemessenen Spannung unterschritten wird, ein Alarmsignal auf einen Alarmausgang (SA) ausgibt, und/oder keinen Wechsel des Spannungsniveaus des Signalanlagen-Zustandssignales ausführt.13. Monitoring circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the voltage at the rectifier bridge (B 1 - B 4 ) or the cascaded voltage via a high-resistance measuring resistor (R 8 ) is fed to an input of the control processor (ST) and this in each Cycle measures the voltage mentioned and compares it with a predetermined limit value or in a tolerance range with the corresponding voltage that was determined in the previous cycle, and if this limit value or the tolerance range is undershot by the last measured voltage, an alarm signal to an alarm output (SA ) outputs, and / or does not change the voltage level of the signaling system status signal.
DE19883816862 1988-05-18 1988-05-18 Signal system monitoring circuit Expired DE3816862C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19883816862 DE3816862C1 (en) 1988-05-18 1988-05-18 Signal system monitoring circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19883816862 DE3816862C1 (en) 1988-05-18 1988-05-18 Signal system monitoring circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3816862C1 true DE3816862C1 (en) 1989-10-05

Family

ID=6354594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19883816862 Expired DE3816862C1 (en) 1988-05-18 1988-05-18 Signal system monitoring circuit

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3816862C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016203014A1 (en) * 2016-02-25 2017-08-31 Vega Grieshaber Kg Driver circuit for intrinsically safe circuits

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2043373A1 (en) * 1970-09-01 1972-03-09 Siemens Ag Evaluation circuit arrangement for test switches that can be monitored by a quiescent AC voltage
DE2042573C3 (en) * 1970-08-27 1974-12-19 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Monitoring device for ohmic consumers on alternating voltage, preferably signal lamps for road traffic
DE2832402B2 (en) * 1978-07-24 1980-05-29 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Device for monitoring a state of a system represented by an alternating voltage
DE3541549A1 (en) * 1985-11-25 1987-05-27 Stuehrenberg Rolf Method and device for protecting signals in traffic lights

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2042573C3 (en) * 1970-08-27 1974-12-19 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Monitoring device for ohmic consumers on alternating voltage, preferably signal lamps for road traffic
DE2043373A1 (en) * 1970-09-01 1972-03-09 Siemens Ag Evaluation circuit arrangement for test switches that can be monitored by a quiescent AC voltage
DE2832402B2 (en) * 1978-07-24 1980-05-29 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Device for monitoring a state of a system represented by an alternating voltage
DE3541549A1 (en) * 1985-11-25 1987-05-27 Stuehrenberg Rolf Method and device for protecting signals in traffic lights

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016203014A1 (en) * 2016-02-25 2017-08-31 Vega Grieshaber Kg Driver circuit for intrinsically safe circuits
US10530241B2 (en) 2016-02-25 2020-01-07 Vega Grieshaber Kg Driver circuit for intrinsically safe circuits

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4210216C3 (en) Monitoring circuit for computer controlled safety devices
EP2357484B1 (en) Method for diagnosing an electrical connection and output assembly
EP0754303B1 (en) Reliable voltage monitoring system
DE2903809A1 (en) MONITORING AND DISPLAY CIRCUIT
DE3816862C1 (en) Signal system monitoring circuit
DE19532677B4 (en) Monitoring circuit for at least one supply voltage
DE3424294A1 (en) Interrogation device for identification of the position of switches
EP0500201B1 (en) Circuit for monitoring alternating current supplied signal lamps
EP2494534A1 (en) Safety communication system for signaling system states
EP0472747B1 (en) Arrangement for the supervised operation of a consumer
DE1271778B (en) Electronic circuit arrangement for the detection of malfunctions in amplifiers and switching arrangement on equivalent replacement devices
EP0125404A1 (en) Circuit for monitoring a fault of a load which is switched by a controlled switch
EP0286951B1 (en) Monitoring circuit for polyphase convertor
DE2653915C2 (en) &#34;Procedure for automatic and manual monitoring with subsequent permanent display of the operational readiness of an emergency luminaire&#34;
DE10151053B4 (en) circuitry
DE3832800C2 (en)
DE102022110812A1 (en) Safety switching device, in particular for the monitored switching on of an electrical and/or electronic consumer
DE4319750C2 (en) Method and device for function monitoring of switching devices of a bridge circuit and their use
DE3124073C2 (en) Method and arrangement for performing the method for digitally monitoring defined current states or voltage drops proportional to them
DE2809533C3 (en) Circuit arrangement for evaluating the switching states of m relays
DE1791172C2 (en) Device for signaling faults in electrical devices
DE1762654C3 (en) Circuit arrangement for the automatic switchover of an operating device in communications technology, in particular a carrier supply device for carrier frequency systems, to a replacement device in the event of a fault
DE2939232C2 (en) Circuit arrangement for monitoring the functioning of a meter field, in particular a telephone charge meter field
DE2900631B1 (en) Safety output circuit
DE1915315A1 (en) Railway signal technology safe monitoring of a direct voltage for undervoltage and overvoltage

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: HAARMANN, PETER, DIPL.-ING., 33334 GUETERSLOH, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee