DE4005339A1 - Einrichtung zur digitalen informationsuebertragung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur digitalen In­ formationsübertragung gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Eine derartige Einrichtung zur digitalen Informationsüber­ tragung ist allgemein bekannt und kann beispielsweise in Form einer RS-485-Schnittstellenkonfiguration vorliegen.

Die bekannte und in Fig. 1 dargestellte Einrichtung enthält eine Zweidrahtleitung 1 mit einer ersten Ader 2 und einer zweiten Ader 3, wobei beide Enden der Zweidrahtleitung 1 jeweils mit einem Abschlußwiderstand 4, 5 abgeschlossen sind, über den die erste Ader 2 und die zweite Ader 3 mit­ einander verbunden sind.

An die Zweidrahtleitung 1 sind mehrere Stationen 6, 7, 8, ... angekoppelt, z. B. 32 Stück. Alle Stationen sind iden­ tisch aufgebaut und enthalten einen Sender 9 zum Senden di­ gitaler Information auf die Zweidrahtleitung 1, einen Emp­ fänger 10 zum Empfangen digitaler Information von der Zwei­ drahtleitung 1 sowie eine Steuereinrichtung 11 zum Steuern des Senders 9 und des Empfängers 10. Der Sender 9 und der Empfänger 10 können beispielsweise in einem Transceiver- Baustein 12 enthalten sein, der über drei Leitungen 13, 14 und 15 mit der jeweiligen Steuereinrichtung 11 verbunden ist. Die Leitung 13 dient zum Übertragen von Empfangsdaten vom Ausgang des Empfängers 10 zur Steuereinrichtung 11, während diese über die Leitung 14 den Sender 9 ansteuert. Zu sendende Daten werden von der Steuereinrichtung 11 über die Leitung 15 zum Sender 9 übertragen. Der Transceiver- Baustein 12 ist über zwei Leitungen 16, 17 mit jeweils einer der Adern 3, 2 verbunden, wobei die Leitungen 16, 17 jeweils mit je einem Eingang des Empfängers 10 und mit je einem Ausgang des Senders 9 verbunden sind.

Jede der genannten Stationen 6, 7, 8, ... soll über den Sender 9 nur dann auf die Zweidrahtleitung 1 zugreifen kön­ nen, wenn diese wirklich frei ist. Sind alle Sender 9 abge­ schaltet, so stellt sich üblicherweise an der Zweidrahtlei­ tung 1 eine Differenzspannung um 0 V herum ein, genauer ge­ sagt im Bereich von -200 mV bis +200 mV. Ein derartiger Spannungspegel ist jedoch nicht als Eingangssignal für die Empfänger 10 definiert. Um definierte Verhältnisse zu schaffen, weist die bekannte Einrichtung eine Einstellein­ richtung auf, um die über die Abschlußwiderstände 4, 5 abfallende Ru­ hevorspannung der Zweidrahtleitung 1 in einen vorgegebenen Bereich zu ziehen. Im einzelnen enthält die Einstellein­ richtung an beiden Enden der Zweidrahtleitung 1 zu den Ab­ schlußwiderständen 4, 5 zusätzlich vorhandene Widerstände 18, 19 bzw. 20, 21, um beispielsweise die erste Ader 2 über die Widerstände 18 und 20 mit 0 V und die zweite Ader 3 über die Widerstände 19 und 21 mit +5 V zu verbinden. Be­ trägt der Widerstandswert der Abschlußwiderstände 4 und 5 je­ weils 120 Ohm und der Widerstandswert der Widerstände 18 bis 21 jeweils 1,2 kOhm, so liegen an der ersten Ader 2 ein Span­ nungspegel von etwa 2,38 V und an der zweiten Ader 3 ein Spannungspegel von etwa 2,62 V, so daß über jeden Abschluß­ widerstand 4, 5 240 mV abfallen. Diese Differenzspannung ist als Eingangssignal für den Empfänger 10 im Falle einer freien Leitung definiert.

Wie bereits oben erwähnt, enthält jeder Transceiver-Bau­ stein 12 einen Sender 9 und einen Empfänger 10, so daß es möglich ist, jeden vom Sender 9 durchgeführten Sendevorgang durch den im selben Transceiver-Baustein 12 vorhandenen Empfänger 10 überwachen zu lassen. Empfängt der Empfänger 10 von der Zweidrahtleitung 1 ein anderes Signal als das, das vom Sender 9 ausgesendet worden ist, so stellt die Steuereinrichtung 11 fest, daß eine Kollision auf der Zwei­ drahtleitung 1 vorhanden ist.

Liefern mehrere Sender 9 verschiedener Stationen gleichzei­ tig unterschiedliche Information auf die Zweidrahtleitung 1, so kann allerdings der Fall eintreten, daß einige Emp­ fänger 10 mit den zugehörigen Steuereinrichtungen 11 eine Kollision erkennen, während andere den Sendevorgang für korrekt abgewickelt halten. Dies hat seine Ursache darin, daß dann, wenn eine Station ein H-Signal in die Leitung einspeist und eine andere ein L-Signal, ein undefinierter Pegel auf der Leitung entsteht, der von verschiedenen Emp­ fängern unterschiedlich interpretiert werden kann (und laut Spezifikation auch darf).

Um einen derart fehlerhaften Betrieb zu vermeiden, ist es bei der bekannten Einrichtung den einzelnen Stationen daher nur gestattet, in einer vorgegebenen Reihenfolge nacheinan­ der auf die Zweidrahtleitung 1 zuzugreifen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1 beschriebene Einrichtung zu schaffen, bei der alle Stationen gleichberechtigt sind. Insbesondere soll gewährleistet sein, daß auch dann Kolli­ sionen sicher erkannt werden können, wenn die Stationen in beliebiger Reihenfolge und auch mehrere von ihnen gleich­ zeitig eingeschaltet werden.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu ent­ nehmen.

In Übereinstimmung mit der Erfindung gehört zu jeder Sta­ tion eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung des Be­ triebsstroms des Senders, die den Empfänger dieser Station sperrt, wenn der Betriebsstrom eine vorbestimmte Betriebs­ stromschwelle übersteigt.

Wie bereits zuvor erläutert, werden die Spannungen auf der Zweidrahtleitung 1, wenn auf diese nicht zugegriffen wird, durch die Einstelleinrichtung (Widerstände 18 bis 21) und durch die Abschlußwiderstände 4 und 5 bestimmt. Ein auf die Zweidrahtleitung 1 zugreifender Sender 9 kann nun diese Spannungen auf z. B. 0 V und +5 V ziehen, wofür er bzw. der Transceiver-Baustein 12 einen bestimmten Betriebsstrom benötigen. Der Betriebsstrom ist relativ klein, wenn die zuvor erwähnten Spannungen z. B. die Werte von 2,38 V und 2,62 V (erste Ader 2 bzw. zweite Ader 3) aufweisen. Liegen jedoch die Spannung der ersten Ader 2 schon auf 0 V und die Spannung der zweiten Ader 3 schon auf +5 V, und sollen bei Zugriff auf die Zweidrahtleitung 1 die Spannungspegel der beiden Adern 2 und 3 vertauscht werden, so muß der Sender 9 gegen größere Potentiale arbeiten, was einen erheblich grö­ ßeren Betriebsstrom als im zuerstgenannten Fall erfordert. Entsprechendes würde auch bei einem Kurzschluß der beiden Adern 2 und 3 gelten.

Durch Überwachung des Betriebsstroms des Senders oder des ihn enthaltenden Transceiver-Bausteins ist es also nach der Erfindung möglich, eine Kollision von Daten auf der Zwei­ drahtleitung 1 sicher zu erkennen.

Soll bei Zugriff durch einen anderen Sender 9 die Spannung auf den Adern 2 und 3 nicht verändert werden, so wird selbstverständlich keine Kollision erkannt. Dies ist bei identischen Daten aber auch nicht erforderlich.

Nach der Erfindung lassen sich also alle Stationen in be­ liebiger Reihenfolge und auch mehrere von ihnen gleichzei­ tig einschalten, ohne daß die Gefahr besteht, daß eventuell vorhandene Datenkollisionen nicht bemerkt werden. Es ist somit ein gleichberechtigter Betrieb sämtlicher Stationen möglich, der auch als Multimaster-Betrieb bezeichnet wird.

Erkennt die hinzugeschaltete Station infolge des höheren Senderbetriebsstroms eine Datenkollision, wird also festge­ stellt, daß schon andere Daten auf der Zweidrahtleitung vorhanden sind, so wird der zugehörige Empfänger dieser Station gesperrt, so daß es ihm nicht mehr möglich ist, Da­ ten zu seiner Steuereinrichtung zu übertragen.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Betriebsstrom-Überwachungseinrichtung einen in der Be­ triebsspannungszuführung des Senders liegenden Überwa­ chungswiderstand sowie einen Komparator auf, der die am Überwachungswiderstand abfallende Spannung mit einer der Betriebsstromschwelle entsprechenden Referenzspannung ver­ gleicht und bei Gleichheit ein Sperrsignal zum Empfänger liefert.

Aufgrund des durch den Überwachungswiderstand hindurchflie­ ßenden Betriebsstroms des Senders (oder des Transceiver- Bausteins, wenn dieser den Sender enthält) wird an diesem Überwachungswiderstand ein mehr oder weniger großer Span­ nungsabfall erzeugt, je nachdem, ob eine Datenkollision vorhanden ist oder nicht. Die Spannung zwischen Überwa­ chungswiderstand und Sender bzw. Transceiver-Baustein liegt an einem Meßeingang des Komparators, der an seinem Refe­ renzeingang die Referenzspannung erhält. Solange der Be­ triebsstrom des Senders bzw. Transceiver-Bausteins gering ist, ändert sich die Polarität des Ausgangssignals des Kom­ parators nicht. Der zu diesem Sender bzw. Transceiver-Bau­ stein gehörende Empfänger bleibt somit geöffnet und liefert den gesendeten Daten entsprechende Daten zur Steuereinrich­ tung, die infolgedessen den Sendevorgang fortsetzt. Ändert sich jedoch aufgrund eines größeren Betriebsstroms des Sen­ ders bzw. des Transceiver-Bausteins die Polarität des Aus­ gangssignals des Komparators, so wird der Empfänger durch dieses Ausgangssignal gesperrt. Die Steuereinrichtung er­ hält vom Empfänger daher keine Daten mehr, so daß sie den Sendevorgang infolge der erkannten Datenkollision unter­ bricht.

Die Referenzspannung für den Komparator läßt sich in einfa­ cher Weise durch eine Spannungsteilerschaltung bilden, die in jeder Überwachungseinrichtung vorhanden ist. Die jeweils zwischen einem Ausgangsanschluß des Empfängers und der zu­ gehörigen Steuereinrichtung liegende Leitung ist vorzugs­ weise über einen Widerstand mit einer Spannungsquelle ver­ bunden, so daß bei Sperrung des Empfängers durch das Aus­ gangssignal des Komparators das Potential der genannten Spannungsquelle direkt an denjenigen Eingang der Steuerein­ richtung gelangt, über den sonst die Empfangsdaten aufge­ nommen werden. Die Steuereinrichtung läßt sich somit in eindeutiger Weise in den Sperrzustand überführen.

Wie bereits eingangs erläutert, enthält die herkömmliche Einrichtung zur digitalen Informationsübertragung eine Ein­ stelleinrichtung zur Einstellung einer über die Abschlußwi­ derstände 4, 5 abfallenden Ruhespannung der Zweidrahtlei­ tung 1 innerhalb eines definierten Bereichs. Die Einstell­ einrichtung weist dabei die Widerstände 18, 19, 20 und 21 auf. Diese Widerstände 18 bis 21 können getrennt von den Stationen 6, 7, 8, ... vorhanden sein, so daß sie zusätz­ lich zu den Stationen montiert werden müssen. Andererseits ist es auch möglich, jeweils in der ersten und der letzten Station einmal die Widerstände 18 und 19 und einmal die Wi­ derstände 20 und 21 vorzusehen. Dann würden sich aber die Stationen voneinander unterscheiden, wobei immer die erste und die letzte Station zuerst eingeschaltet werden müßten, um die entsprechende Vorspannung an der Zweidrahtleitung zu erzeugen.

Möchte man eine Einrichtung zur digitalen Informationsüber­ tragung schaffen, bei der alle Stationen gleichberechtigt sind und bei der neben der Zweidrahtleitung und den Ab­ schlußwiderständen nur derartige Stationen vorhanden sind, so könnte man daran denken, in jeder der genannten Statio­ nen derartige Widerstände zur Vorspannungseinstellung der Zweidrahtleitung anzuordnen. Eine solche Lösung kommt je­ doch nicht in Betracht, da diese Widerstände nicht so groß dimensioniert werden können, daß z. B. bei 32 parallel ge­ schalteten Stationen die Vorspannung nicht zu groß wird, andererseits nicht so klein dimensioniert werden können, daß bei nur einer eingeschalteten Station die Vorspannung zum Überbrücken des undefinierten Eingangssignalbereichs ausreicht.

Die Erfindung schlägt nun vor, in jeder Station eine Ein­ stelleinrichtung zur Einstellung der Ruhevorspannung vorzu­ sehen, wobei jede Einstelleinrichtung zwei Konstantstrom­ quellen enthält, von denen jeweils eine mit jeweils einer der Adern der Zweidrahtleitung verbunden ist.

Die Konstantstromquellen sind so dimensioniert, daß bei ei­ ner eingeschalteten Station eine hinreichend große Vorspan­ nung erzeugt wird, um einen definierten Zustand für eine noch freie Zweidrahtleitung zu bilden. Sobald weitere Sta­ tionen hinzugeschaltet werden, versuchen deren Stromquellen die Vorspannung an den Abschlußwiderständen zu erhöhen, wo­ durch sich jedoch die Betriebsspannung der Stromquellen verringert, so daß sie nur noch einen geringeren Strom lie­ fern. Im Ergebnis bleibt also die Vorspannung etwa gleich. Der Strom durch die Abschlußwiderstände (und damit auch die Vorspannung) kann also nicht in dem Maße steigen, wie Stationen dazugeschaltet werden. Unter dem Begriff "dazu­ schalten" soll lediglich verstanden werden, daß die Statio­ nen mit der Zweidrahtleitung elektrisch verbunden werden. Eine Übertragung von Signalen auf die Zweidrahtleitung er­ folgt dabei noch nicht. Die Vorspannung pendelt sich also selbst bei einer großen Anzahl von Stationen, z. B. 32 Sta­ tionen, auf einen Wert ein, der noch nicht zu groß ist, um ein einwandfreies Arbeiten der Sender und Empfänger zu er­ möglichen.

Jede Konstantstromquelle kann z. B. durch einen Spannungs­ regler gebildet sein, der aufgrund eines äußeren Wider­ stands als Stromquelle arbeitet. Damit die Konstantstrom­ quellen nach Zuschalten weiterer Stationen zu der Zwei­ drahtleitung möglichst frühzeitig abschalten, können sie mit einer oder mehreren Dioden elektrisch in Reihe liegen.

Die Zeichnung stellt neben dem Stand der Technik ein Aus­ führungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigen:

Fig. 1 eine herkömmliche Einrichtung zur digitalen Infor­ mationsübertragung und

Fig. 2 eine Einrichtung zur digitalen Informationsüber­ tragung nach der Erfindung.

Die Einrichtung nach Fig. 2, in der gleiche Teile wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, weist eine Zweidrahtleitung 1 auf, die sich zwischen zwei An­ schlußklemmen ST1 und ST2 erstreckt und die eine erste Ader 2 und eine zweite Ader 3 enthält. Gegebenenfalls kann sie noch eine Erdader 22 enthalten. Beide Enden der Zweidraht­ leitung 1 sind mit Hilfe von Abschlußwiderständen 4 und 5 abgeschlossen, die mit den Anschlußklemmen ST1 und ST2 je­ weils verbunden sind und zur Überbrückung der ersten und zweiten Adern 2, 3 dienen.

Mit der Zweidrahtleitung 1 sind mehrere Stationen ST ver­ bunden, von denen in Fig. 2 nur eine genauer dargestellt ist.

Jede Station ST enthält einen Transceiver-Baustein 12 mit einem Sender 9 und einem Empfänger 10. Der Transceiver-Bau­ stein 12 ist allgemein bekannt und beispielsweise der Bau­ stein 75176 von Texas Instruments oder der Baustein 3695 von National Semiconductors. Im einzelnen ist die erste Ader 2 über eine Leitung 17 mit einem Ausgang des Senders 9 sowie mit einem Eingang des Empfängers 10 verbunden, wäh­ rend die zweite Ader 3 über eine Leitung 16 mit einem in­ vertierten Ausgang des Senders 9 und einem invertierten Eingang des Empfängers 10 verbunden ist. Eine innerhalb der Station ST vorhandene Steuereinrichtung 11 empfängt über eine Leitung 13 Empfangsdaten vom Ausgang des Empfängers 10 und liefert über eine Leitung 15 Sendedaten zu einem Sende­ eingang des Senders 9. Des weiteren ist die Steuereinrich­ tung 11 über eine Steuerleitung 14 mit einem Steuereingang des Senders 9 verbunden.

Ein Versorgungsspannungseingang VCC ist über eine Leitung 23 mit einem Ende eines Überwachungswiderstands 24 verbun­ den, dessen anderes Ende an +5 V liegt. Die Leitung 23 ist ferner mit dem negativen Eingang eines Komparators 25 ver­ bunden, der beispielsweise ein Operationsverstärker sein kann. Ein aus zwei elektrisch in Reihe geschalteten Wider­ ständen 26 und 27 bestehender Spannungsteiler liegt zwi­ schen +5 V und Erde und mit seinem zwischen den Widerstän­ den 26 und 27 befindlichen Leitungsteil 28 am positiven Eingang des Komparators 25. Dessen Ausgang ist über eine Leitung 29 mit einem invertierten Steuereingang des Empfän­ gers 10 verbunden. Sowohl der Transceiver-Baustein 12 als auch der Komparator 25 empfangen Erdpotential über eine Leitung 30 bzw. 31. Die Leitung 13 zur Übertragung der Emp­ fangsdaten vom Empfänger 10 zur Steuereinrichtung 11 ist ferner über einen Widerstand 32 ebenfalls mit +5 V verbun­ den.

Die mit den Bezugszeichen 24 bis 27 versehenen Elemente stellen eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung des Betriebsstroms des Senders 9 bzw. des Transceiver-Bausteins 12 dar, wie noch beschrieben wird.

Jede Station ST enthält darüber hinaus eine Einstellein­ richtung zur Einstellung der Ruhevorspannung auf der Zwei­ drahtleitung 1, wobei jede Einstelleinrichtung zwei Kon­ stantstromquellen 33, 34 aufweist.

Genauer gesagt enthält die Konstantstromquelle 33 einen Spannungsregler 35, dessen V+ Anschluß mit der Leitung 17 und mit einem Ende eines äußeren Widerstands 36 verbunden ist, dessen anderes Ende mit dem Regeleingang des Span­ nungsreglers 35 verbunden ist. Der V- Anschluß des Span­ nungsreglers 35 ist mit einer Kathode einer Diode 37 ver­ bunden, deren Anode mit der Kathode einer weiteren Diode 38 verbunden ist, deren Anode an +5 V liegt.

Demgegenüber enthält die Konstantstromquelle 34 einen Span­ nungsregler 39 und einen äußeren Widerstand 40. Genauer ge­ sagt ist die Leitung 16 mit dem V- Anschluß des Spannungs­ reglers 39 verbunden, während sein V+ Anschluß mit einem Ende des äußeren Widerstands 40 verbunden ist, dessen ande­ res Ende mit dem Regeleingang des Spannungsreglers 39 ver­ bunden ist. Der V+ Anschluß des Spannungsreglers 39 liegt ferner an der Anode einer Diode 41, deren Kathode mit der Anode einer weiteren Diode 42 verbunden ist, deren Kathode auf Erdpotential liegt.

Die Spannungsregler 35 und 39 weisen einen allgemein be­ kannten Aufbau auf und werden hier nicht im einzelnen be­ schrieben.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der in Fig. 2 darge­ stellten Schaltung erläutert, wobei nochmals darauf hinge­ wiesen sei, daß mit der Zweidrahtleitung 1 mehr als eine Station verbunden sind, beispielsweise 32 Stück. Aus diesem Grund ist in Fig. 2 unten noch eine letzte Station ST′ an­ gedeutet, die z. B. die 32. sein kann.

Zunächst sei angenommen, daß keine Information zur Zwei­ drahtleitung 1 übertragen werden soll und daß demzufolge der Sender 9 durch die Steuereinrichtung 11 ausgeschaltet ist. Ist die Zweidrahtleitung 1 mit 32 Stationen ST, ..., ST′ verbunden, so stellt sich eine über die Abschlußwider­ stände 4 und 5 abfallende Ruhevorspannung ein, die bezüg­ lich der Transceiver-Bausteine 12 bzw. der Empfänger 10 in einem definierten Bereich liegt. Diese Ruhevorspannung bzw. Spannungsdifferenz zwischen den Adern 2 und 3 liegt z. B. zwischen 240 mV und 1 V, so daß dadurch für jeden Empfänger 10 ein definiertes Eingangssignal erhalten wird, anhand dessen er bestimmen kann, daß die Zweidrahtleitung 1 nicht belegt ist.

Die Ruhevorspannung bzw. Spannungsdifferenz zwischen den Adern 2 und 3 wird mit Hilfe der Konstantstromquellen 33 und 34 in jeder Station erzeugt, wobei ein die Konstant­ stromquellen 33 und 34 sowie einen Abschlußwiderstand 4 oder 5 enthaltender Leitungszweig zwischen +5 V und Erde liegt. Genauer gesagt treibt die Konstantstromquelle 33 ei­ nen Strom vorbestimmter Größe in die Leitung 17, während die Konstantstromquelle 34 einen Strom vorbestimmter Größe von der Leitung 16 abzieht. Wäre nur die Station ST vorhan­ den, so wären die Konstantstromquellen 33 und 34 so einge­ stellt, daß aufgrund des über die Parallelschaltung der Ab­ schlußwiderstände 4 und 5 fließenden Stroms (von z. B. 4,0 mA) ein Spannungsabfall über den Abschlußwiderständen 4 und 5 von jeweils 240 mV erhalten wird, wenn die Abschlußwider­ stände 4 und 5 jeweils einen Widerstandswert von 120 Ohm aufweisen. Diese 240 mV liegen bezüglich des Empfängers 10 in einem Bereich, den dieser verarbeiten kann.

Werden mit der Zweidrahtleitung 1 weitere Stationen verbun­ den, so treiben deren Konstantstromquellen zunächst einen zusätzlichen Strom durch die Abschlußwiderstände 4, 5, wo­ durch sich im ersten Moment die über die Abschlußwiderstän­ de abfallende Spannung (Vorspannung) erhöht. Durch die hö­ here Vorspannung sinkt jedoch die Betriebsspannung der Kon­ stantstromquellen, so daß sie nur noch einen geringeren Strom liefern können. Die Vorspannung auf der Zweidrahtlei­ tung 1 stellt sich somit trotz der mehreren Stationen auf einen Wert ein, der durch die jeweiligen Empfänger in den Stationen noch verarbeitet werden kann.

Im nachfolgenden wird der Fall betrachtet, daß digitale Si­ gnale auf die Zweidrahtleitung 1 übertragen werden sollen. Die Zweidrahtleitung 1 ist dabei in der zuvor erwähnten Weise vorgespannt. Von der Steuereinrichtung 11 werden zu diesem Zweck über die Leitung 15 Sendedaten zum Sender 9 übertragen, der diese über die Leitungen 16 und 17 zur Zweidrahtleitung 1 liefert. Bei der Signalübertragung vom Sender 9 zur Zweidrahtleitung 1 werden beispielsweise die Leitung 17 und die erste Ader 2 auf ein positiveres Potential gezogen, beispielsweise auf +5 V, während die Leitung 16 und die zweite Ader 3 auf ein negativeres Poten­ tial gezogen werden, beispielsweise auf 0 V. Die Konstant­ stromquellen 33 und 34 werden dadurch abgeschaltet. Um die Pegel von +5 V und 0 V auf der Zweidrahtleitung 1 aufrecht­ erhalten zu können, benötigt der Sender 9 bzw. der Trans­ ceiver-Baustein 12 einen bestimmten Betriebsstrom, der z. B. zwischen 20 und 30 mA liegen kann. Dieser Betriebs­ strom wird von einer +5 V Spannungsquelle zur Verfügung ge­ stellt, die über einen Überwachungswiderstand 24 mit dem Betriebsspannungseingang VCC des Transceiver-Bausteins 12 verbunden ist. Je nach Größe des Betriebsstroms erzeugt dieser am Überwachungswiderstand 24 einen mehr oder weniger großen Spannungsabfall, so daß eine resultierende Spannung auf der Leitung 23, die zwischen dem Überwachungswiderstand 24 und dem Betriebsspannungseingang VCC liegt, an einen in­ vertierten Eingang (Minus-Eingang) des Komparators 25 (Dif­ ferenzverstärker) gelangt. Der nichtinvertierte Eingang (Plus-Eingang) des Komparators 25 empfängt über eine Lei­ tung 28 eine Referenzspannung, die mit Hilfe der in Reihe geschalteten Widerstände 26 und 27 gebildet wird. Diese Wi­ derstände 26 und 27 (Spannungsteiler) liegen ebenfalls zwi­ schen +5 V und Erde. Die Referenzspannung ist so einge­ stellt, daß sich bei normalem Betriebsstrom des Trans­ ceiver-Bausteins 12 in Höhe von etwa 20 bis 30 mA die Pola­ rität des Ausgangssignals des Komparators 25 nicht verän­ dert. Solange dies der Fall ist, die Polarität des Aus­ gangssignals des Komparators 25 also nicht umgeschaltet wird, kann der Empfänger 10 im Transceiver-Baustein 12 ar­ beiten und die auf der Zweidrahtleitung 1 liegenden Signale zurück zur Steuereinrichtung 11 übertragen, so daß diese ihren Sendebetrieb fortsetzen kann. Der Empfänger 10 wird in diesem Fall also nicht durch ein Signal auf der Leitung 29 gesperrt, die zwischen dem Ausgang des Komparators 25 und einem invertierten Steuereingang des Empfängers 10 liegt.

Werden allerdings durch eine andere Station bereits digita­ le Signale zur Zweidrahtleitung 1 übertragen, so kann es vorkommen, daß der Sender 9 in der betrachteten Station ST beim Sendebetrieb gegen Potentiale auf der Zweidrahtleitung 1 arbeiten muß, die erheblich größer sind als im Falle ei­ ner freien Leitung. Beispielsweise müßte der Sender 9 in einem solchen Fall eine auf 0 V liegende Ader auf +5 V und eine auf +5 V liegende Ader auf 0 V ziehen. Hierdurch er­ höht sich sein Betriebsstrom oder derjenige des Trans­ ceiver-Bausteins 12 erheblich, und zwar auf etwa 50 bis 60 mA. Die Schwelle, bei der das Ausgangssignal des Kompara­ tors 25 seine Polarität ändert, ist vorzugsweise auf 40 mA eingestellt. Zieht der Transceiver-Baustein 12 also einen Betriebsstrom vom 50 bis 60 mA im Falle einer bereits be­ legten Zweidrahtleitung 1, so ändert sich die Polarität des Ausgangssignals des Komparators 25 auf der Leitung 29, wo­ durch der Empfänger 10 gesperrt wird. Über einen mit der Leitung 13 verbundenen Widerstand 32 wird in diesem Fall an den Dateneingangsanschluß der Steuereinrichtung 11 ein Po­ tential von +5 V angelegt, so daß die Steuereinrichtung 11 den Sperrzustand des Empfängers 10 sicher erkennen kann. Sie unterbricht daraufhin die Übertragung der Sendedaten über die Leitung 15 zum Sender 9.

Es ist ersichtlich, daß der oben beschriebene Sendebetrieb während des Aussendens aller zu übertragenden Daten oder aber auch als Testzyklus vor dem Aussenden von aktuellen Daten durchgeführt werden kann. Die vom Sender 9 ausgesen­ deten aktuellen Daten werden vom Empfänger 10 einer anderen Station empfangen, wie bekannt.

Claims (8)

1. Einrichtung zur digitalen Informationsübertragung mit

• - einer Zweidrahtleitung (1), deren beide Enden jeweils mit einem Abschlußwiderstand (4, 5) abgeschlossen sind,
• - einer Einstelleinrichtung (33, 34, 39, 40) zur Einstel­ lung einer über die Abschlußwiderstände (4, 5) abfallen­ den Ruhevorspannung der Zweidrahtleitung (1) innerhalb eines definierten Bereichs, und
• - einer Mehrzahl von mit der Zweidrahtleitung (1) verbunde­ nen Stationen (ST), zu denen jeweils ein Sender (9) zum Senden digitaler Information auf die Zweidrahtleitung (1), ein Empfänger (10) zum Empfangen digitaler Informa­ tion von der Zweidrahtleitung (1) sowie eine Steuerein­ richtung (11) zum Steuern des Senders (9) und des Empfän­ gers (10) gehören, dadurch gekennzeichnet, daß zu jeder Station (ST) eine Überwachungseinrichtung (24 bis 27) zur Überwachung des Be­ triebsstroms des Senders (9) gehört, die den Empfänger (10) dieser Station sperrt, wenn der Betriebsstrom eine vorbe­ stimmte Betriebsstromschwelle übersteigt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsstrom-Überwachungseinrichtung (24 bis 27) einen in der Betriebsspannungszuführung des Senders (9) liegenden Überwachungswiderstand (24) sowie einen Kompara­ tor (25) aufweist, der die am Überwachungswiderstand (24) abfallende Spannung mit einer der Betriebsstromschwelle entsprechenden Referenzspannung vergleicht und bei Gleich­ heit ein Sperrsignal zum Empfänger (10) liefert.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Überwachungseinrichtung (24 bis 27) eine Span­ nungsteilerschaltung (26, 27) zur Erzeugung der Referenz­ spannung enthält.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeweils eine zwischen einem Ausgangsanschluß des Empfängers (10) und der zugehörigen Steuereinrichtung (11) liegende Leitung (13) über einen Widerstand (32) mit einer Spannungsquelle verbunden ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß Sender (9) und Empfänger (10) je­ weils einer Station (ST) in einem Transceiver-Baustein (12) zusammengefaßt sind und die Betriebsstromaufnahme des Transceiver-Bausteins (12) zum Zwecke der Sperrung des Emp­ fängers (10) überwacht wird.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß zu jeder Station (ST) eine Ein­ stelleinrichtung (33, 34, 39, 40) zur Einstellung der Ruhe­ vorspannung gehört und jede Einstelleinrichtung zwei Kon­ stantstromquellen (33, 34 bzw. 39, 40) enthält, von denen jeweils eine mit jeweils einer der Adern (2, 3) der Zwei­ drahtleitung (1) verbunden ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Konstantstromquelle durch einen Spannungsregler (35 bzw. 39) gebildet ist, der aufgrund eines äußeren Wi­ derstands (36 bzw. 40) als Stromquelle arbeitet.

8.Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß jede Konstantstromquelle mit einer oder mehreren Dioden (37, 38; 41, 42) in Reihe geschaltet ist.