DE3941319C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3941319C2 DE3941319C2 DE3941319A DE3941319A DE3941319C2 DE 3941319 C2 DE3941319 C2 DE 3941319C2 DE 3941319 A DE3941319 A DE 3941319A DE 3941319 A DE3941319 A DE 3941319A DE 3941319 C2 DE3941319 C2 DE 3941319C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- switch
- switch monitoring
- monitoring
- signal
- code
- 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 - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/16—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off"
- H01H9/167—Circuits for remote indication
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
- H02J13/00032—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for
- H02J13/00036—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for the elements or equipment being or involving switches, relays or circuit breakers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H2009/0083—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00 using redundant components, e.g. two pressure tubes for pressure switch
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Keying Circuit Devices (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schalterüberwachung.
Bei einer bekannten Schaltungsanordnung (DE 29 21 095 A1)
wird ein von einem Geber erzeugtes Steuersignal an einen ersten
Eingang einer Vergleichsstufe angelegt. Dieses Steuersignal
dient zur Ansteuerung eines elektronischen oder elektrischen
Schaltelementes, z. B. eines Relais.
Zur Erkennung des Schaltzustands des Schaltelements bzw. des
Relais ist eine Schaltstellungsüberwachungsstufe vorgesehen,
die den jeweiligen Schaltzustand des Schaltelements bzw. des
Relais erkennt und ein dem Schaltzustand entsprechendes Signal
erzeugt. Dieses wird an einen zweiten Eingang der Vergleichsstufe
angelegt und in dieser mit dem Steuersignal verglichen,
um festzustellen, ob der erfaßte Schaltzustand mit
dem vom Steuersignal angeforderten Schaltzustand des Schaltelements
bzw. des Relais übereinstimmt.
Das Steuersignal dient bei dieser bekannten Schaltungsanordnung
nur zur Betätigung des Schaltelements bzw. des Relais
und wird nicht über die zu überwachenden Kontakte geschleift.
Zur Überwachung der Kontakte wird ein nicht näher beschriebenes
Schalterüberwachungssignal, das z. B. in üblicher Weise
ein kontinuierliches Signal sein kann, eines entsprechenden
Überwachungsstromkreises in bekannter Weise erfaßt.
Bei modernen Maschinensteuerungsanlagen wird versucht, alle
Steuer- und Sicherheitsschaltungen zentral in einem Schaltschrank
unterzubringen. Die Bedienung der jeweiligen Maschine
erfolgt jedoch oft von einem anderen Platz aus, so daß es
erforderlich ist, bestimmte Maschinenfunktionen über extern
angebrachte Schalter zu steuern. Übernehmen diese Schalter
dabei Sicherheitsfunktionen, so ist es erforderlich, einen
zuverlässigen, wenig störanfälligen externen Schalter zu verwenden,
der zusätzlich überwacht werden muß.
Bei dieser Schalterüberwachung ist es nun zwingend notwendig,
den Schalter sowohl auf Störungen oder Defekte als auch
auf seinen Schaltzustand hin zu überwachen. Da nun die Schalterüberwachungsschaltung
ebenfalls in dem zentralen Schaltschrank
untergebracht werden soll, müssen die Schalterüberwachungssignale
über relativ lange Leitungen zu den zu überwachenden
Schaltern gesandt werden, wobei keine äußeren Störeinflüsse,
wie z. B. Netzbrummen, die Schalterüberwachung stören dürfen.
Eine Möglichkeit, derartige Störungen zu verhindern, besteht
beispielsweise darin, abgeschirmte Leitungen für die
Schalterüberwachung zu verwenden. Dies ist jedoch verhältnismäßig
aufwendig und kompliziert.
Bei einer anderen bekannten Schaltungsanordnung zur Erfassung
der Schaltzustände einer Vielzahl von peripheren Schaltern
(DE 30 30 252 C2) ist ein Zentralgerät über eine Dreidrahtleitung
mit einer Vielzahl von Gebern verbunden, von
denen jeder einen zugeordneten Schalter auf seinen Schaltzustand
überwacht. Um die von den einzelnen Gebern erfaßten
Schaltzustände der zugeordneten Schalter in dem Zentralgerät
dem jeweiligen Schalter zuordnen zu können, werden die einzelnen
Geber nacheinander abgefragt, so daß die von den Gebern
übermittelten Schaltzustands-Signale entsprechend der
Reihenfolge ihrer Ankunft im Zentralgerät den einzelnen
Schaltern zugeordnet werden können.
Der schaltungstechnische Aufbau der Geber zur Überwachung
der zugeordneten Schalter sowie zum Antworten auf die Abfrage
des Zentralgeräts ist dabei ebenso wie die Erzeugung und
Auswertung der den Schaltkontakten zugeführten und ggf. über
diese geschleiften Überwachungssignale nicht näher beschrieben.
Ferner ist es bekannt (DE 21 33 587 A1), bei einer Anordnung
zur automatischen Kontrolle von teilnehmereigenen Code-Kombinationen
die Code-Kombination von einer Teilnehmerstelle eines
Fernmelde- oder Fernschreibsystems an ein Vermittlungsamt
zu übertragen, dort zu speichern, die Code-Kombination
ein zweites Mal an das Vermittlungsamt abzugeben und dort
mit der ersten Code-Kombination zu vergleichen, um die Identität
des rufenden Teilnehmers zwecks Gebührenermittlung fehlerfrei
feststellen zu können.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Schalterüberwachung der eingangs genannten Art zu schaffen,
dasß eine einwandfreie und störsichere Schalterüberprüfung
ermöglicht, ohne daß aufwendige Leitungen für die
Signalübertragung erforderlich sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur
Schalterüberwachung
nach dem Anspruch 1 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines codierten
Signals als Schalterüberwachungssignal wird es ermöglicht,
das vom Schalter zurückkehrende Signal auch bei vorliegenden
Störungen wie Netzbrummen einwandfrei als das ausgesandte
Signal zu erkennen. Entsprechend können auch auf einer vom
Schalter zurückkehrenden Leitung auftretende Störsignale
einwandfrei vom Schalterüberwachungssignal unterschieden werden.
Auf diese Weise läßt sich zuverlässig erreichen, daß
über den zu überwachenden Schalter weitergeführte Schaltsignale,
die beispielsweise von einer Sicherheitsvorrichtung,
wie einem Lichtvorhang, stammen können, nur dann als
solche berücksichtigt werden, wenn sich der Schalter im
korrekten Zustand befindet.
Wird beispielsweise von einem Lichtvorhang ein Signal geliefert,
das anzeigt, daß der Lichtvorhang nicht unterbrochen
ist, so wird dieses Signal nur dann als Freigabesignal für
eine gefährliche Arbeitsmaschine gewertet, wenn gleichzeitig
der Schalter fehlerfrei ist.
Um die Störanfälligkeit des Verfahrens zur Schalterüberwachung
weiter zu verringern, ist bei einem ersten prakti
schen Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß das
Schalterüberwachungssignal binär codiert ist, wobei der Code
für jedes Schalterüberwachungssignal neu von einem Zufalls
generator erzeugt wird.
Durch die erfindungsgemäße Erzeugung eines digitalen, binär
codierten Schalterüberwachungssignals, dessen Binärcode zu
fällig bzw. pseudozufällig erzeugt wurde, wird auf besonders
sichere Weise gewährleistet, daß sich elektrisches Rauschen,
z. B. infolge von Netzbrummen, nicht auf die Zuverlässigkeit
des Überwachungsverfahrens auswirkt. Derartige pseudozufäl
lige Digitalsignale stellen die beste Möglichkeit dar, den
Störeinfluß von elektrischem Rauschen bei der Signalübertra
gung zu unterdrücken.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorge
sehen, daß einzelne Bit des binär codierten Schalterüber
wachungssignals eine unterschiedliche zeitliche Länge auf
weisen, wobei die geraden und die ungeraden Bit untereinan
der jeweils die gleiche zeitliche Länge aufweisen. Durch die
Wahl von unterschiedlichen zeitlichen Längen der Bits wird
nicht nur eine weitere Möglichkeit geschaffen, Übertragungs
fehler zu vermeiden, sondern es wird gleichzeitig erreicht,
daß sich die erfindungsgemäße Schalterüberwachung mit ande
ren der Betriebssicherheit dienenden Kontrollverfahren syn
chronisieren läßt. Beispielsweise wird es hierdurch ermög
licht, die Schalterüberwachung gleichzeitig mit der Erfas
sung und Auswertung von Empfangssignalen einer Lichtschranke
von ein und derselben Auswerteschaltung, die vorzugsweise
einen Mikroprozessor umfaßt, durchgeführt werden kann.
Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn das
Schalterüberwachungssignal von einem 8-Bit-Wort gebildet
wird.
Sollen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Schalter mit
mehreren Schaltkontakten überwacht werden, so ist nach der
Erfindung vorgesehen, daß Schalterüberwachungssignale für
die einzelnen zu überwachenden Schaltkontakte zeitlich
parallel ausgesendet werden, wobei für jeden Schaltkontakt
ein eigenes Schalterüberwachungssignal mittels eines Zufalls
generators erzeugt wird.
Durch die Verwendung von zufällig codierten Schalterüber
wachungssignalen für die verschiedenen Schaltkontakte des zu
überwachenden Schalters, die gleichzeitig ausgesendet wer
den, wird die für die Schalterüberwachung benötigte Zeit ver
hältnismäßig kurz gehalten, ohne daß die zuverlässige Erken
nung eines fehlerfreien Schalters beeinträchtigt wird.
Um die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens
weiter zu verbessern, ist bei einer bevorzugten Weiterbil
dung der Erfindung vorgesehen, daß jeder Schaltkontakt zumin
dest mittels vier aufeinanderfolgenden Schalterüberwachungs
signalen überprüft wird, um den Schalterzustand sicher fest
zustellen.
Um die Synchronisation der einzelnen Verfahrensschritte nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem anderen sicher
heitsrelevanten Überwachungsverfahren zu vereinfachen, ist
bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen,
daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schalterüberwachungs
signalen eine Pause vorgesehen ist.
Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
zeichnet sich dadurch aus, daß jeweils zwei aufeinanderfol
gende Schalterüberwachungssignale mittels zweier unabhängig
voneinander arbeitender Zufallsgeneratoren erzeugt und mit
tels zweier unabhängig voneinander arbeitender Schaltungen
über eine gemeinsame Leitung gesendet und erfaßt werden, wo
bei die beiden Schaltungen miteinander synchronisiert sind.
Erfindungsgemäß ist also weiter vorgesehen, daß jeweils zwei
aufeinanderfolgende Schalterüberwachungssignale für ein und
denselben Schaltkontakt unabhängig voneinander erzeugt und
ausgewertet werden, aber über eine gemeinsame Leitung zu dem
zu überwachenden Schaltkontakt geschickt werden. Bevorzugt
kann dies beispielsweise mittels zweier Mikroprozessoren
oder Mikroprozessoreinheiten, die bis auf die zeitliche
Synchronisation unabhängig voneinander arbeiten, erreicht
werden, wobei die Verwendung von zufällig codierten Schalter
überwachungssignalen die Verwendung einer einzelnen Übertra
gungsleitung für jeden zu überwachenden Schaltkontakt ermög
licht. Die beiden Mikroprozessoren arbeiten dabei jeweils
mit soviel Kanälen, wie zu überwachende Schaltkontakte vor
liegen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es also, mehrere
Schalterkontaktüberprüfungen in sehr kurzer Zeit bei einem
geringen Verdrahtungsaufwand durchzuführen, ohne daß sich
die zeitlich parallel zueinander durchgeführten Überprüfun
gen der einzelnen Schaltkontakte bei fehlerfreiem Schalter
gegenseitig stören.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung
beispielsweise näher erläutert; in dieser zeigt:
Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer Schalterüber
wachungsschaltung,
Fig. 2 ein Zeitablaufdiagramm, in dem die Schalterüber
wachungscodes schematisch dargestellt sind und
Fig. 3 ein weiteres Zeitablaufdiagramm, in dem die zeit
liche Synchronisation eines Schalterüberwachungs
codes mit der Abtastung einer Sicherheitsvorrichtung
dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt schematisch einen zu überwachenden Wieder
einschalt-Schalter 10 mit einem normalerweise offenen
Kontakt 11 und einem normalerweise geschlossenen Kontakt 12.
Ein erster Mikroprozessor A erzeugt mittels eines nicht
näher dargestellten Zufallsgenerators einen ersten und einen
zweiten Schalterüberwachungscode CA1 bzw. CA2, die über mit
Codeausgängen 21, 22 verbundenen Ausgangspufferspeichern 23,
24 und Überwachungsleitungen 25, 26 jeweils an die Eingangs
anschlüsse 13, 14 des Schalters 10 angelegt sind. Dabei kön
nen als Ausgangspufferspeicher 23, 24 sogenannte Offen-Kol
lektor-Pufferspeicher verwendet werden.
Ein zweiter Mikroprozessor B erzeugt in entsprechender Weise
mittels eines Zufallsgenerators Schalterüberwachungscodes
CB1 und CB2, die über mit Codeausgängen 27, 28 verbundenen
Ausgangspufferspeicher 29, 30 auf die Überwachungsleitungen
25, 26 gegeben werden, um an den Schalter 10 angelegt zu wer
den. Die Ausgangspufferspeicher 29, 30, die ebenfalls Offen-
Kollektor-Pufferspeicher sein können, können dabei jeweils
mit den entsprechenden Ausgangspufferspeichern 23, 24 des
anderen Mikroprozessors A, B in nicht dargestellter Weise
ODER-verknüpft sein.
Anstelle von jeweils einem Ausgangspufferspeicher für jeden
Ausgang 21, 22, 27, 28 der Microprozessoren A, B kann auch
ein gemeinsamer, nicht dargestellter Ausgangspufferspeicher
für einander zugeordnete Ausgänge der Microprozessoren A, B
vorgesehen sein, wobei die ODER-Verknüpfung der entsprechen
den Ausgänge vor den Ausgangspufferspeichern vorgenommen
wird. Hierdurch läßt sich bei entsprechender Schaltungsaus
legung die Anzahl der Ausgangspufferspeicher reduzieren.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ausgänge
der Ausgangspufferspeicher 23, 29 bzw. 24, 30 über Vorspann-
Widerstände 15, 16 und die Überwachungsleitungen 25, 26 an
eine positive Gleichspannung von +24 Volt angelegt, um die
Ausgänge der Ausgangspufferspeicher 23, 29 bzw. 24, 30 auf
einen logisch 1 darstellenden hohen Spannungswert vorzuspan
nen. Dabei ist der jeweilige Ausgangspufferspeicher 23, 24,
29, 30, über den ein Schalterüberwachungscode CA1, CA2, CB1,
CB2 abgegeben wird, in der Lage, die anliegende Vorspannung
auf einen logisch 0 darstellenden niedrigen Spannungswert
herabzuziehen.
Der dem normalerweise offenen Kontakt 11 zugeordnete Aus
gangsanschluß 17 ist mit einem Eingang eines Puffer- oder
Leitungsverstärkers 31 verbunden, dessen Ausgang mit einem
Überwachungseingang 32 des ersten Mikroprozessors A und
einem Überwachungseingang 33 des zweiten Mikroprozessors B
verbunden ist. In gleicher Weise ist der dem normalerweise
geschlossenen Kontakt 12 zugeordnete Ausganganschluß 18 des
Schalters 10 mit einem Eingang eines Puffer- oder Leitungs
verstärkers 34 verbunden, dessen Ausgang an einen zweiten
Überwachungseingang 35 des ersten Mikroprozessors A und an
einen zweiten Überwachungseingang 36 des zweiten Mikropro
zessors B angeschlossen ist.
An die Eingänge der Leitungsverstärker 31, 34 ist ebenfalls
eine Vorspannung von +24 V über Vorspannwiderstände 19, 20
angelegt, um die Eingänge der Leitungsverstärker 31, 34 auf
einer logisch 1 darstellenden hohen Spannung zu halten, wenn
der entsprechende Schaltkontakt 11, 12 offen ist. Auf diese
Weise wird erreicht, daß an den Eingängen 32, 33, 35, 36 der
Microprozessoren A, B stets eindeutige logische Werte dar
stellende Spannungen anliegen.
Durch entsprechende, nicht dargestellte Schaltungsauslegung
ist es jedoch auch möglich, andere definierte Spannungen an
die Aus- bzw. Eingänge der Microprozessoren A, B bzw. der
Verstärker 23, 24, 29, 30, 31, 34 anzulegen.
Wie in den Zeilen c und d in Fig. 2 angedeutet, erzeugt der
erste Mikroprozessor A im ersten Abschnitt einer Codeübertra
gungsperiode I oder II gleichzeitig jeweils zwei voneinander
verschiedene Schalterüberwachungscode CA1 bzw. CA2 für die
beiden Kontakte des zu überwachenden Schalters 10, während
der zweite Mikroprozessor B im zweiten Abschnitt einer Code
übertragungsperiode I oder II zwei voneinander verschiedene
Schalterüberwachungscode CB1 und CB2 erzeugt.
Wie in der Fig. 2 durch die unterschiedliche Schraffur der
die Schalterüberwachungscode darstellenden Blöcke angedeutet
ist, sind die von den beiden Mikroprozessoren A, B jeweils
erzeugten Schalterüberwachungscode jedenfalls für einen im
Vergleich zur zeitlichen Länge der Schalterüberwachungscode
großen Zeitraum alle voneinander verschieden.
Die Schalterüberwachungscodes CA1, CA2, CB1, CB2 bestehen
beispielsweise aus 8-Bit-Wörtern, die beispielsweise eine
zeitliche Länge von ca. 8 ms besitzen und jeweils seriell
gesendet werden.
Wie in den Zeilen e, f in Fig. 2 dargestellt, werden jedem
der zu überwachenden Kontakte 11, 12 des Schalters 10 wäh
rend jeder Codeübertragungsperiode I, II über die Über
wachungsleitungen 25, 26 seriell, also zeitlich nacheinander
ein Überwachungscode CA1, CA2 vom ersten Mikroprozessor A
und ein Überwachungscode CB1, CB2 vom zweiten Mikroprozessor
B zugeführt. Dabei überträgt jeder Microprozessor A bzw. B
die von ihm ausgegebenen Überwachungscodes CA1, CA2 bzw.
CB1, CB2 simultan zu den zu überwachenden Kontakten 11, 12.
Anstelle der Übertragung jeweils eines gesamten Überwachungs
codes ist es auch möglich, daß zur Überwachung des entspre
chenden Kontaktes 11, 12 zunächst die erste Hälfte des ent
sprechenden Überwachungscodes CA1, CA2 übertragen wird, um
anschließend die erste Hälfte des Überwachungscodes CB1, CB2
vom zweiten Microprozessor B zu übertragen. Der Rest des
ersten Überwachungscodes CA1, CA2 wird dann also an
schließend an den ersten Teil des zweiten Überwachungscodes
CB1 bzw. CB2 übertragen, worauf die Übertragung des Rests
des zweiten Überwachungscodes CB1, CB2 erfolgt. Diese Abfol
ge der Übertragung wird dann während der nächsten Codeüber
tragungsperiode wiederholt.
Bei der Überwachung des in seinem Normalzustand befindlichen
Schalters 10, also wenn der normalerweise offene Kontakt 11
geöffnet und der normalerweise geschlossene Kontakt 12 ge
schlossen ist, wendet der Mikroprozessor A die entsprechen
den Schalterüberwachungscodes CA1, CA2 über die Überwachungs
leitungen 25, 26 zum Schalter 10.
Ist nun beispielsweise der normalerweise geschlossene Kon
takt 12 aufgrund eines Schalterdefekts geöffnet, so erkennt
der Mikroprozessor A beide Kontakte als geöffnet. Ist ande
rerseits der normalerweise offene Kontakt 11 infolge eines
Schalterdefekts geschlossen, so erfaßt der Mikroprozessor A
diesen Zustand und stellt damit ebenfalls einen Schalter
defekt fest. Sind die beiden Kontakte 11, 12 des Schalters
10 andererseits unmittelbar miteinander in Kontakt, bei
spielsweise durch thermische Verklebung, so erhält der Mikro
prozessor zumindest an einem seiner Überwachungseingänge ein
undefiniertes, nicht erkennbares Signal, woraus wiederum auf
einen Schalterdefekt geschlossen werden kann.
Hier zeigt sich nun ein wesentlicher Vorteil der Verwendung
von zufällig erzeugten Schalterüberwachungscodes. Ist näm
lich z. B. der normalerweise offene Kontakt 11 des Schalters
10 so mit dem normalerweise geschlossenen Kontakt 12 kurzge
schlossen, daß er zwar ein Eingangssignal von der Überwa
chungsleitung 25 empfängt, es aber nicht an den Ausgangsan
schluß 17 weiterleitet, so überlagern sich die beiden Schal
terüberwachungscodes CA1 und CA2, so daß am zweiten Überwa
chungseingang 35 eine undefinierte Signalfolge ansteht, aus
der auf einen Schalterdefekt geschlossen werden kann. Wären
die beiden Schalterüberwachungscodes CA1 und CA2 identisch,
so würden sie sich synchron überlagern, so daß der Mikropro
zessor A den fehlerhaften Zustand des Schalters 10 nicht er
kennen könnte.
Der Mikroprozessor B arbeitet zeitlich versetzt in der
gleichen Weise wie der Mikroprozessor A und sorgt für eine
Redundanz bei der Schalterüberwachung.
In dem anhand von Fig. 2 beschriebenen Beispiel benötigt der
Mikroprozessor A etwa 10 ms zum Durchführen eines Schalter
überwachungsvorgangs, bei dem ein Schalterüberwachungscode
ausgesandt und überprüft wird. Anschließend wartet der Mikro
prozessor A, bis der zweite Mikroprozessor B ebenfalls einen
Schalterüberwachungsvorgang durchgeführt hat, um dann den
Schalterzustand ein zweites Mal mit einem neuen Satz von
Schalterüberwachungscodes durchzuführen, während der zweite
Mikroprozessor wartet, um seinen zweiten Schalterüberwa
chungsvorgang vorzunehmen. Erst wenn beide Mikroprozessoren
A, B zwei Schalterüberwachungsvorgänge erfolgreich durchge
führt haben, wofür eine Zeit von ungefähr 40 ms benötigt
wird, wird der Schalterzustand als korrekt angesehen.
Aufgrund mechanischer Toleranzen des Schalters 10 ist es
möglich, daß die mechanisch gekoppelten Kontakte 11, 12 bei
der Betätigung des Schalters kurzfristig gleichzeitig geöff
net oder geschlossen sind. Um einen derartigen toleranzbe
dingten Schalterzustand nicht als Fehler zu erfassen, wird
ein derartiger fehlerhafter Schaltzustand erst dann als
Schalterfehler gewertet, wenn er z. B. länger als 200 ms be
stehen bleibt.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 die
Arbeitsweise der beschriebenen Schalterüberwachungsschaltung
zusammen mit einer Sicherheitsvorrichtung, z. B. einem Licht
vorhang, für eine gefährliche Arbeitsmaschine beschrieben.
Wird die beschriebene Schalterüberwachungsschaltung also
zusammen mit einem Lichtvorhang an einer Maschine verwendet,
so kann die Funktion der Mikroprozessoren A, B von geeigne
ten Mikroprozessorabschnitten in der Auswerteschaltung des
Lichtvorhangs übernommen werden. Um dabei die einzelnen vom
Mikroprozessor durchzuführenden Überwachungsfunktionen zeit
lich zu verteilen, wird die Schalterüberwachung in Abhängig
keit von Synchronisationsimpulsen mit der Erfassung und Aus
wertung der Empfangssignale von Photoempfängern des Lichtvor
hangs in Abhängigkeit von Synchronimpulsen S synchronisiert.
Das erste Bit, also Bit 0, eines Schalterüberwachungscodes
CA1 wird an den Codeausgang 21 des Mikroprozessors A bzw.
eines entsprechenden Mikroprozessorabschnitts der Auswerte
schaltung des Lichtvorhangs angelegt, bevor der erste
Empfangsimpuls eines Photoempfängers, z. B. einer Photodiode,
von verschiedenen Schaltkreisen der Auswerteschaltung erfaßt
wird. Nachdem das erste Photoempfängersignal von allen
Schaltkreisen der Auswerteschaltung erfaßt wurde, wird zum
Zeitpunkt R0 das Empfangssignal am Überwachungseingang 32
erfaßt und das nächste Bit, also Bit 1, des Schalterüber
wachungscodes CA1 wird zum Zeitpunkt W1 an den Codeausgang
21 angelegt. Während dieser Abtastzeit wertet der Mikropro
zessor die erfaßte Photoempfängerinformation aus, um eine
gegebenenfalls vorliegende Unterbrechung des Lichtvorhangs
festzustellen. Zum Ende der zweiten Abtastzeit LED2 wird
dann das am Überwachungseingang 32 anstehende Überwachungs
codesignal zum Zeitpunkt R1 gelesen und das dritte Bit, also
Bit 2, wird zum Zeitpunkt W2 an den Codeausgang 21 angelegt,
um über den zu überwachenden Schalterkontakt zum Über
wachungseingang 32 geführt zu werden. Sobald das dritte Bit,
also Bit 2, des Schalterüberwachungscodes CA1 am Codeausgang
21 anliegt, führt der Mikroprozessor während der dritten Ab
tastzeit LED3 wiederum eine Abtastung des Photoempfänger
signals durch, d. h. das Photoempfängersignal wird von den
verschiedenen Schaltkreisen des Mikroprozessors erfaßt, um
dann nach dem Lesen des dritten Bits und dem Aussenden des
vierten Bits des Schalterüberwachungscodes CA1 zum Zeitpunkt
R2 bzw. W2 während der vierten Abtastzeit LED4 ausgewertet
zu werden.
Dieser Vorgang wiederholt sich, bis alle acht Bits des
Schalterüberwachungscodes CA1 gesendet und erfaßt wurden.
Für die Aussendung und Erfassung eines aus acht Bit bestehen
den Schalterüberwachungscodes wird eine Zeit von etwa 8,3 ms
benötigt. Dabei besitzen jeweils zwei aufeinanderfolgende
Bits des Schalterüberwachungscodes eine unterschiedliche
zeitliche Länge, wobei die Bits eine zeitliche Länge
zwischen 0,8 ms (Bit 1, 3, 5, 7) und 1,4 ms (Bit 0, 2, 4, 6)
besitzen, während die Abtastzeiten LED1, 2, ... etwa 1 ms
betragen.
Wie sich insbesondere aus Fig. 2 ergibt, werden die einzel
nen Schalterüberwachungscodes CA1, CA2, CB1, CB2 jeweils mit
einem zeitlichen Abstand zueinander ausgesendet, so daß die
Synchronisation der einzelnen Verfahrensschritte von Schal
ter- und Lichtschrankenüberwachung überprüft werden kann.
Da jeder Mikroprozessor A, B wenigstens zwei Schalterüber
wachungscodes aussendet und erfaßt, um den Schaltzustand
eines Schalters sicher festzustellen, beträgt die kleinste
feststellbare Schalterschließzeit das Vierfache der Zeit für
einen Abtastzyklus. Da ein Abtastzyklus beispielsweise
zwischen 8,3 ms und 10 ms dauert, beträgt die erfaßbare
Schalterschließzeit zwischen 33,2 ms und 40 ms.
Claims (10)
1. Verfahren zur Schalterüberwachung,
- - bei dem ein codiertes ausschließlich der Schalterüberwachung dienendes Schalterüberwachungssignal (CA1, CA2, CB1, CB2) erzeugt wird,
- - bei dem dieses Schalterüberwachungssignal (CA1, CA2, CB1, CB2) zum zu überwachenden Schaltkontakt (11, 12) eines Schalters (10) seriell übertragen wird und bei geschlossenem Schaltkontakt über diesen geschleift wird,
- - bei dem das vom Schaltkontakt (11, 12) kommende Signal erfaßt wird und
- - bei dem das zurückgekehrte vom Schaltkontakt kommende Signal mit dem ausgesendeten Schaltüberwachungssignal verglichen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schalterüberwachungssignal (CA1, CA2, CB1, CB2)
binär codiert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Code für jedes Schalterüberwachungssignal (CA1,
CA2, CB1, CB2) neu von einem Zufallsgenerator erzeugt
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß einzelne Bit des binär codierten Schalterüberwachungs
signals (CA1, CA2, CB1, CB2) eine unterschiedliche zeit
liche Länge aufweisen.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die geraden und die ungeraden Bit untereinander
jeweils die gleiche zeitliche Länge aufweisen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schalterüberwachungssignal (CA1, CA2, CB1, CB2)
von einem 8-Bit-Wort gebildet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem
mehrere Schaltkontakte überwacht werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß Schalterüberwachungssignale (CA1, CA2, CB1, CB2) für
die einzelnen zu überwachenden Schaltkontakte zeitlich
parallel ausgesendet werden, wobei für jeden Schaltkon
takt ein eigenes Schalterüberwachungssignal (CA1, CA2,
CB1, CB2) mittels eines Zufallsgenerators erzeugt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Schaltkontakt zumindest mittels vier aufein
anderfolgenden Schalterüberwachungssignalen (CA1, CA2,
CB1, CB2) überprüft wird, um den Schalterzustand sicher
festzustellen.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schalterüber
wachungssignalen (CA1, CA2, CB1, CB2) eine Pause vorge
sehen ist.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils zwei aufeinanderfolgende Schalterüber
wachungssignale (CA1, CA2, CB1, CB2) mittels zweier
unabhängig voneinander arbeitender Zufallsgeneratoren
erzeugt und mittels zweier unabhängig voneinander arbei
tender Schaltungen über eine gemeinsame Leitung gesendet
und erfaßt werden, wobei die beiden Schaltungen mitein
ander synchronisiert sind.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3941319A DE3941319A1 (de) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | Verfahren zur schalterueberwachung |
US07/627,124 US5341029A (en) | 1989-12-14 | 1990-12-13 | Method for supervising a switch |
JP41073590A JPH0644854A (ja) | 1989-12-14 | 1990-12-14 | スイッチの監視方法及び装置 |
IT2238690A IT1244334B (it) | 1989-12-14 | 1990-12-14 | Metodo per il controllo di un interruttore |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3941319A DE3941319A1 (de) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | Verfahren zur schalterueberwachung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3941319A1 DE3941319A1 (de) | 1991-06-27 |
DE3941319C2 true DE3941319C2 (de) | 1993-03-04 |
Family
ID=6395464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3941319A Granted DE3941319A1 (de) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | Verfahren zur schalterueberwachung |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5341029A (de) |
JP (1) | JPH0644854A (de) |
DE (1) | DE3941319A1 (de) |
IT (1) | IT1244334B (de) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2682528B1 (fr) * | 1991-10-15 | 1997-01-31 | Alsthom Gec | Dispositif pour la determination de l'etat d'un appareil et en particulier de l'etat ouvert ou ferme d'un appareil electrique a l'aide de contacts auxiliaires. |
DE4142254C2 (de) * | 1991-12-20 | 1996-11-07 | Insta Elektro Gmbh & Co Kg | Binäreingang für potentialfreie Schaltkontakte |
DE4414412C1 (de) * | 1994-04-25 | 1995-11-09 | Bregenhorn Buetow & Co Elektro | Bedienungsvorrichtung für elektronische Schaltgeräte mit einer Wechsel-Frontfolie |
GB9600493D0 (en) * | 1996-01-11 | 1996-03-13 | T M Products Ltd | Switch status sensor |
DE69909620T2 (de) | 1998-05-20 | 2004-04-15 | The Foxboro Co., Foxboro | Selbstüberprüfendes ausgangsmodul |
JP2007044910A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Komori Corp | 異常状態判断方法および装置 |
DE102006033705B3 (de) * | 2006-07-20 | 2008-01-03 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung und Verfahren zur Überprüfung einer Schalterstellung und Verwendung der Schaltungsanordnung |
DE102008009180A1 (de) * | 2007-07-10 | 2009-01-22 | Sick Ag | Optoelektronischer Sensor |
DE202009001204U1 (de) * | 2009-02-03 | 2010-06-24 | Sick Ag | Schaltungsanordnung mit zeitlich abgestimmten Abläufen |
CN103424639B (zh) * | 2012-05-17 | 2016-05-18 | 苏州新宏博智能科技股份有限公司 | 自动重合闸系统的自动校验方法 |
WO2017022502A1 (ja) * | 2015-08-03 | 2017-02-09 | 株式会社豊田自動織機 | スイッチ操作判断装置及び充電装置 |
JP6562481B1 (ja) * | 2018-03-13 | 2019-08-21 | Necプラットフォームズ株式会社 | 制御信号生成システム及び制御信号生成装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT307517B (de) * | 1970-07-09 | 1973-05-25 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung für eine Fernschreibwählanlage, bei der die Teilnehmerstellen mit Einrichtungen zum Aussenden von jeweils durch Code-Kombinationen dargestellte Kennungen ausgestattet sind |
DE2503679C2 (de) * | 1975-01-30 | 1983-01-27 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Fernwirksystem zum selektiven Ansteuern von Verbrauchern, insbesondere in Kraftfahrzeugen |
DE2813451A1 (de) * | 1978-03-29 | 1979-10-11 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zur getakteten abfrage des schaltzustandes von schaltern |
DE2921095C2 (de) * | 1979-05-22 | 1983-03-31 | Auergesellschaft Gmbh, 1000 Berlin | Verfahren zur Überwachung des Schaltzustandes von Schaltelementen |
DE3030252C2 (de) * | 1980-08-09 | 1984-10-11 | Gründer & Hötten GmbH, 4300 Essen | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Erfassung der Schaltzustände einer Vielzahl von peripheren Schaltern |
DE3116941A1 (de) * | 1981-04-29 | 1982-11-25 | Matth. Hohner Ag, 7218 Trossingen | "schaltungsanordnung mit einem tastschalterblock" |
DE3312153A1 (de) * | 1983-04-02 | 1984-10-04 | Grundig E.M.V. Elektro-Mechanische Versuchsanstalt Max Grundig & Co KG, 8510 Fürth | Verfahren und schaltungsanordnung zur tastenabfrage |
DE3424294A1 (de) * | 1984-07-02 | 1986-01-09 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Abfrageeinrichtung zur identifikation der stellung von schaltern |
US4777479A (en) * | 1987-04-03 | 1988-10-11 | Unisys Corporation | Switch position indicator |
DE3823788A1 (de) * | 1988-07-14 | 1990-01-18 | Asea Brown Boveri | Anordnung zum verbinden von wandschaltern bei installationsanlagen |
-
1989
- 1989-12-14 DE DE3941319A patent/DE3941319A1/de active Granted
-
1990
- 1990-12-13 US US07/627,124 patent/US5341029A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-14 JP JP41073590A patent/JPH0644854A/ja active Pending
- 1990-12-14 IT IT2238690A patent/IT1244334B/it active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5341029A (en) | 1994-08-23 |
IT9022386A0 (it) | 1990-12-14 |
IT1244334B (it) | 1994-07-08 |
IT9022386A1 (it) | 1992-06-14 |
JPH0644854A (ja) | 1994-02-18 |
DE3941319A1 (de) | 1991-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3919962C2 (de) | ||
DE2121115C2 (de) | Prüfeinrichtung für nichtlineare Schaltkreise | |
DE3941319C2 (de) | ||
DE2750818B2 (de) | Anordnung zur zeitmultiplexen Datenübertragung | |
DE19643092A1 (de) | Feld-Datenbussystem | |
DE3410803A1 (de) | Datenuebertragungssystem zum uebertragen aneinandergereihter seismikdaten | |
DE3246301A1 (de) | Verfahren zur erkennung von datenkollisionen in einem optischen datenbus | |
EP2720098A1 (de) | Sicherheitssystem für eine Anlage umfassend einen Testsignalpfad mit Hin- und Rückleitungspfad | |
EP2720051A1 (de) | Sicherheitssystem | |
DE2521388A1 (de) | Schaltungsanordnung zur uebertragung digitaler daten | |
DE3140058A1 (de) | Vielfachdatensystem | |
DE3789791T2 (de) | Datenübertragungsvorrichtung. | |
DE3224664A1 (de) | Schaltung zur erkennung von datenkollisionen in einem optischen datenbus und schaltung zur erkennung des datenfreien zustandes des busses | |
DE2655443C3 (de) | Vervielfachte Zeitsteuerung zum Erzeugen von Zeitsignalen für Installationen mit signalverarbeitenden Schaltungen | |
DE3131897C2 (de) | Steuersignal-Multiplexschaltung | |
EP0222195B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Datenübertragung über mehrere parallele Leitungen, insbesondere Lichtwellenleiter | |
DE3826509C2 (de) | ||
EP2843486B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Synchronisieren einer Steuereinheit und mindestens einer zugeordneten Peripherieeinheit | |
EP0044556B1 (de) | Verfahren zur Überwachung von Zwischenregeneratoren | |
DE102009050692B4 (de) | Sicherheits-Kommunikationssystem zur Signalisierung von Systemzuständen | |
EP0032692A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur digitalen Frequenzselektion | |
DE68913426T2 (de) | Verfahren und Anordnung zur Ermittlung einer Unterbrechung in einer Übertragungsverbindung. | |
DE2217665C3 (de) | Schaltungsanordung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen mit mindestens zwei Rechnrn zum abwechselnden Steuern von Vermittlungsvorgängen | |
DE19826388A1 (de) | Fehlerverarbeitungsschaltung für eine Empfangsstelle eines Datenübertragungssystems | |
EP0145048B1 (de) | Verfahren und Prüfeinrichtung zum Prüfen aus Unterbrechung des Übertragungswegs innerhalb eines Gerätes mit Geräteeinsätzen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |