DE4023725A1 - Measured value signalisation system - with interruption or short-circuit of measuring lines at measuring device - Google Patents
Measured value signalisation system - with interruption or short-circuit of measuring lines at measuring deviceInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Signalisierung aus gezeichneter Meßwerte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for signaling drawn measured values according to the preamble of the claim 1 and an apparatus for performing this method.
Aus unterschiedlichen Gründen liegen in der Meßtechnik eine den Meßwert aufnehmende Meßeinrichtung und eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten der erhaltenen Meßwerte oft räumlich so weit auseinander, daß eine Bedienperson am Ort der Meßeinrichtung nicht gleichzeitig die Auswerteeinrichtung bedienen kann. Im Normalbetrieb dient eine solche Meßanordnung der (meist automatischen) Meßwerterfassung und arbeitet ohne Bedienungs personal. Bei besonderen Betriebszuständen, zum Beispiel bei Kontrollen, Kalibriervorgängen und bei der Inbetriebnahme, ist dagegen zusätzlich zu den Meßdaten ein Informationsfluß vom Ort der Meßeinrichtung zum Ort der Auswerteeinrichtung erforder lich, um der Auswerteeinrichtung zu signalisieren, daß ein herbeigeführter oder beobachteter, besonderer Meßwert einen ausgezeichneten Meßwert darstellen soll. Diese ausgezeichneten Meßwerte können zum Beispiel Kalibrierwerte darstellen.For various reasons there are one in measurement technology Measuring device and an evaluation device often so far to evaluate the measured values obtained apart that an operator at the location of the measuring device cannot operate the evaluation device at the same time. in the Such a measuring arrangement serves (normally automatic) data acquisition and works without operator staff. In special operating conditions, for example at Checks, calibration processes and during commissioning on the other hand, in addition to the measurement data, a flow of information from the location the measuring device to the location of the evaluation device required Lich to signal the evaluation device that a induced or observed, special measured value one should represent excellent measured value. These excellent Measured values can represent calibration values, for example.
Es ist bekannt, und beispielsweise in der DE-OS 24 37 438 gezeigt, für die Signalisierung dieser ausgezeichneten Meßwerte eine aufwendige, im wesentlichen automatische Steuerung vorzu sehen, welche für eine Kalibrierung vor oder hinter dem Meß aufnehmer entsprechende Kalibrierwerte eingibt. Gleichzeitig ist dort jedoch ein weiterer Informationskanal zusätzlich zur Datenleitung erforderlich, über den die Steuerung mit der Auswerteeinrichtung verbunden ist, um dieser das Vorliegen eines ausgezeichneten Kalibrierwertes zu signalisieren.It is known, and for example in DE-OS 24 37 438 shown for signaling these excellent measurements a complex, essentially automatic control see which ones to calibrate before or after the measurement sensor enters corresponding calibration values. At the same time however, there is another information channel in addition to Data line required over which the control with the Evaluation device is connected to this the presence to signal an excellent calibration value.
Ein derartiger technischer Aufwand ist jedoch mindestens in den Fällen unverhältnismäßig, in denen eine solche Bereitstellung ausgezeichneter Meßwerte sehr selten erforderlich ist. Die Signalisierung erfolgt dann sehr oft über einen zusätzlichen Informationskanal in Form eines Sprechkontakts zwischen einer Person an der Meßeinrichtung und einer Person an der Auswerte einrichtung, zum Beispiel mittels Funktelefon. Dies erfordert allerdings zwei Bedienpersonen und ist nicht sehr zuverlässig, wobei meist außerdem noch besondere Einstellungen an der Aus werteeinrichtung zum Registrieren des ausgezeichneten Meßwerts von Hand vorzunehmen sind.Such a technical effort is at least in the Disproportionate cases where such deployment excellent measurements is rarely required. The Signaling is then very often done via an additional one Information channel in the form of a voice contact between one Person at the measuring device and one person at the evaluation device, for example using a radio telephone. This requires however two operators and is not very reliable, mostly also special settings on the off value device for registering the excellent measured value must be done by hand.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Signalisierung ausgezeichneter Meßwerte vom Ort einer Meß einrichtung mit elektrischem Ausgangssignal zu einer davon räumlich entfernten Auswerteeinrichtung, mit welchem eine zuverlässige Signalisierung mit einem geringstmöglichen technischen Aufwand möglich ist.The object of the invention is therefore to provide a method for Signaling excellent measured values from the location of a measurement device with electrical output signal to one of them spatially distant evaluation device with which a reliable signaling with the lowest possible technical effort is possible.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patent anspruchs 1.This task is solved with a method of the beginning mentioned type by the characteristic features of the patent claim 1.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht den Verzicht auf einen zusätzlichen Informationskanal zwischen Meßeinrichtung und Auswerteeinrichtung außerhalb der Datenleitungen. Die Information über eine Signalisierung eines ausgezeichneten Meßwerts wird über die Datenleitungen selbst als Unterbrechung oder Kurzschluß übertragen. Die Auswerteeinrichtung ist in der Lage, eine solche temporäre Unterbrechung oder einen Kurzschluß in den Datenleitungen vom elektrischen Signal eines normalen Meßwertes zu unterscheiden, wozu sie eine entsprechende Erken nungseinheit aufweist. Solche Einheiten zum Erkennen einer Leitungsunterbrechung oder eines Leitungskurzschlusses sind an sich bekannt und mit einem sehr geringen technischen Aufwand ausführbar.The method according to the invention makes it possible to dispense with an additional information channel between the measuring device and evaluation device outside the data lines. The Information about an excellent signaling The measured value is transmitted as an interruption via the data lines themselves or short circuit transmitted. The evaluation device is in the Location, such a temporary break or short circuit in the data lines from the electrical signal of a normal Distinguish measured value, for which you have a corresponding Erken has unit. Such units to recognize one Open circuit or a short circuit are on known and with very little technical effort executable.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantages and features of the invention result from the subclaims.
So kann nach Anspruch 2 die Auswerteeinrichtung nach einer bestimmten Zeit nach Signalisierung eines ausgezeichneten Meßwerts und im Bedarfsfall dessen Speicherung den normalen Routinemeßbetrieb selbsttätig wieder aufnehmen.Thus, the evaluation device according to claim 2 certain time after signaling an excellent Measured value and, if necessary, its storage the normal Resume routine measurement operation automatically.
Alternativ dazu kann nach Anspruch 3 auch vorgesehen werden, daß die Auswerteeinrichtung erst zur Routinemessung zurück kehrt, nachdem die Signalisierung ein- oder mehrmals wiederholt wird.Alternatively, it can also be provided according to claim 3, that the evaluation device only returns to the routine measurement returns after the signaling is repeated one or more times becomes.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 wird die temporäre Unterbrechung bzw. der Kurzschluß für die Signalisierung des ausgezeichneten Meßwerts als definierte Folge von kurzzeitigen Einzelunterbrechungen bzw. -kurzschlüs sen ausgeführt. Dies kann mit an sich bekannten Schaltelementen realisiert werden, bei denen mit einem Bedienelement eine Mehrfachbetätigung eines Kontaktes erfolgt. Mit dieser Maßnahme ist es möglich, die Auswerteeinrichtung so auszugestalten, daß sie die Signalisierung eines ausgezeichneten Meßwertes von einer störfallbedingten, andauernden Leitungsunterbrechung bzw. einem Leitungskurzschluß in den Datenleitungen unterscheiden kann.In a further embodiment of the invention according to claim 4 the temporary interruption or short circuit for the Signaling of the excellent measured value as defined Sequence of short interruptions or short circuits sen executed. This can be done with switching elements known per se can be realized in which with a control element Multiple contacts are activated. With this measure it is possible to design the evaluation device so that they signal an excellent reading of an accident-related, permanent line interruption or distinguish a line short in the data lines can.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich die Vorrichtung nach Anspruch 5 besonders gut, die nach Anspruch 6 für die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4 ausgebildet ist.It is suitable for carrying out the method according to the invention the device according to claim 5 particularly well, according to Claim 6 for performing the method according to claim 4 is trained.
Eine vorteilhafte Ausführungsform zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens ist zeichnerisch dargestellt und
wird im folgenden beschrieben. Die einzige Figur zeigt:
eine Meßanordnung mit einer Widerstandsmeßbrücke und
Einrichtungen zur Signalisierung ausgezeichneter Meßwerte
an eine Auswerteeinrichtung.An advantageous embodiment for carrying out the method according to the invention is shown in the drawing and is described below. The only figure shows:
a measuring arrangement with a resistance measuring bridge and devices for signaling excellent measured values to an evaluation device.
Zur Meßwerterfassung dient bei der dargestellten Anordnung eine aus vier Widerständen (R1, R2, R3, R4) aufgebaute Widerstands meßbrücke (10) mit vier Anschlußkontakten (W1, W2, W3, W4). Ober vier Meßdatenleitungen (D1, D2, D3, D4) ist die Meßbrücke (10) mit einer Auswerteeinrichtung (A) verbunden. In einem gestrichelt markierten Abschnitt sind die Datenleitungen (D1 bis D4) zu einer vieradrigen Datenleitung (L) zusammengefaßt. Aus technischen Gründen befindet sich die Auswerteeinrichtung (A) so weit von der Meßbrücke (10) entfernt, daß sie von einer Bedienperson, die sich im Bereich der Meßbrücke (10) aufhält, nicht gleichzeitig mitbedient werden kann. Zur Oberwindung dieser räumlichen Distanz ist die Leitung (L) in entsprechender Länge ausgelegt.For measured value acquisition in the arrangement shown, a resistor bridge ( 10 ) constructed from four resistors (R 1 , R 2 , R 3 , R 4 ) is used with four connection contacts (W 1 , W 2 , W 3 , W 4 ). The measuring bridge ( 10 ) is connected to an evaluation device (A) via four measurement data lines (D 1 , D 2 , D 3 , D 4 ). The data lines (D 1 to D 4 ) are combined into a four-wire data line (L) in a section marked with a broken line. For technical reasons, the evaluation device (A) is located so far from the measuring bridge ( 10 ) that it cannot be operated simultaneously by an operator who is in the area of the measuring bridge ( 10 ). The line (L) is designed in a corresponding length to overcome this spatial distance.
Die Widerstandsbrücke (10) bildet in nicht gezeigter Weise den Meßaufnehmerteil einer Druckmeßzelle. Die Widerstände (R1 bis R4) sind dabei als Dehnmeßstreifen ausgeführt, die in gleich falls nicht gezeigter, bekannter Weise an einem Biegeelement der Druckmeßzelle angebracht sind. Eine Verbiegung der Dehnmeß streifen, d. h. eine Änderung der Werte der Widerstände (R1 bis R4), hat eine Änderung der Spannung (U) zwischen den Anschlüs sen (W3 und W4) zur Folge.The resistance bridge ( 10 ) forms the sensor part of a pressure measuring cell in a manner not shown. The resistors (R 1 to R 4 ) are designed as strain gauges which are attached to a bending element of the pressure measuring cell in a known manner, if not shown. A bend in the strain gauge, ie a change in the values of the resistors (R 1 to R 4 ), results in a change in the voltage (U) between the connections (W 3 and W 4 ).
In der Auswerteeinrichtung (A) wird die Spannung (U) über die Datenleitungen (D3 und D4) erfaßt. Nach Verarbeitung dieser Daten erzeugt die Auswerteeinrichtung (A) dann ein Ausgangssig nal, welches ein Maß für den am Ort der Meßbrücke (10) herr schenden Druck ist. Die Meßbrücke (10) wird mit einem konstanten Strom (I) über die Leitungen (D1, D2) gespeist. Alternativ kann auch die Speisung mit konstanter Spannung vorgesehen werden.The voltage (U) is detected in the evaluation device (A) via the data lines (D 3 and D 4 ). After processing this data, the evaluation device (A) then generates an output signal which is a measure of the pressure at the location of the measuring bridge ( 10 ). The measuring bridge ( 10 ) is fed with a constant current (I) via the lines (D 1 , D 2 ). Alternatively, constant voltage supply can also be provided.
Um Meßfehlern vorzubeugen, ist es in gewissen Zeitabschnitten erforderlich, die Meßeinrichtung zu kalibrieren. Dies erfolgt beispielhaft dadurch, daß am Ort der Meßbrücke (10) ein definierter Druck, zum Beispiel durch Öffnen oder Schließen eines Ventils, erzeugt wird. Der danach aufgenommene Meßwert stellt dann einen ausgezeichneten Meßwert dar, der von der Auswerteeinrichtung (A) als solcher erkannt und beispielsweise als Kalibrierwert gespeichert werden soll. Aufgrund der räum lichen Entfernung von Meßbrücke (10) und Auswerteeinrichtung (A) ist es der einen definierten Zustand am Ort der Meßbrücke (10) einstellenden Bedienperson nicht möglich, gleichzeitig die Auswerteeinrichtung (A) so zu schalten, daß diese den Meßwert als ausgezeichneten Meßwert erkennen kann.In order to prevent measuring errors, it is necessary to calibrate the measuring device at certain intervals. This is done, for example, in that a defined pressure is generated at the location of the measuring bridge ( 10 ), for example by opening or closing a valve. The measured value recorded thereafter represents an excellent measured value which is to be recognized as such by the evaluation device (A) and is to be stored, for example, as a calibration value. Due to the spatial distance from the measuring bridge ( 10 ) and evaluation device (A), it is not possible for the operator setting a defined state at the location of the measuring bridge ( 10 ) to simultaneously switch the evaluation device (A) so that the measured value is an excellent measured value can recognize.
Um keinen zusätzlichen Informationskanal zu benötigen, wird der Auswerteeinrichtung (A) ein Erkennungssignal über die Meßdaten leitungen selbst, hier über die Leitungen (D1 und D2), zuge führt. Dazu befindet sich in der Nähe der Anschlüsse (W1 und W2) der Meßbrücke (10) ein Schaltelement (S1) in der Daten leitung (D1) oder/und ein die Datenleitungen (D1 und D2) vor den Anschlüssen (W1 und W2) der Meßbrücke (10) kurzschließendes Schaltelement (S2). Eine Betätigung des Mehrfachkontakt-Schalt elements (S1) erzeugt eine definierte Folge von kurzzeitigen Unterbrechungen in der Datenleitung (D1), eine Betätigung des Schaltelementes (S2) erzeugt analog eine Folge von kurzzeitigen Kurzschlüssen über die Datenleitungen (D1 und D2). Passend hierzu sind Schaltungsgruppen in der Auswerteeinrichtung (A) so aufgebaut, daß die Auswerteeinrichtung (A) die unterschied lichen Zustände auf den Datenleitungen (D1 und D2), nämlich normaler Meßbetrieb, andauernde Leitungsunterbrechung, an dauernder Leitungskurzschluß, definierte, temporäre Leitungs unterbrechung durch Betätigen des Schaltelementes (S1) sowie definierter, temporärer Leitungskurzschluß durch Betätigen des Schaltelements (S2), jeweils voneinander unterscheiden kann. Dabei führt die Erkennung der Betätigung des Schaltelementes (S1) oder des Schaltelementes (S2) in der Auswerteeinrichtung (A) dazu, daß diese den vorausgehenden Meßwert als ausgezeich neten Meßwert behandelt und in einer zuvor festgelegten Weise weiterverarbeitet, zum Beispiel abspeichert und/oder mit anderen gespeicherten Werten vergleicht. Da sich die Schaltele mente (S1 und S2) im Bereich der Meßbrücke (10) befinden, kann die Initialisierung der Auswerteeinrichtung zur Aufnahme eines ausgezeichneten Meßwerts vom Ort der Meßbrücke (10) aus durch Betätigen des Schaltelementes (S1) oder des Schaltelementes (S2) erfolgen. Die mit Digitalisierung arbeitende Auswerteein richtung (A) speichert hierbei im Normalbetrieb einen Meßwert so lange, bis er durch einen nachfolgenden Meßwert aktualisiert wird. Wenn zwischenzeitlich jedoch eine Betätigung eines der Schaltelemente (S1, S2) erfolgt, so wird dieser letzte Meßwert als ausgezeichneter Meßwert erkannt und behandelt.In order not to require an additional information channel, the evaluation device (A) receives a detection signal via the measurement data lines themselves, here via the lines (D 1 and D 2 ). For this purpose, there is a switching element (S 1 ) in the data line (D 1 ) and / or the data lines (D 1 and D 2 ) in front of the connections near the connections (W 1 and W 2 ) of the measuring bridge ( 10 ) (W 1 and W 2 ) of the measuring bridge ( 10 ) short-circuiting switching element (S 2 ). An actuation of the multiple contact switching element (S 1 ) generates a defined sequence of short-term interruptions in the data line (D 1 ), an actuation of the switching element (S 2 ) analogously generates a sequence of short-term short circuits via the data lines (D 1 and D 2 ). Suitable circuit groups are constructed in the evaluation device (A) so that the evaluation device (A) the different conditions on the data lines (D 1 and D 2 ), namely normal measurement operation, continuous line interruption, permanent line short circuit, defined, temporary line interruption by actuating the switching element (S 1 ) as well as a defined, temporary line short circuit by actuating the switching element (S 2 ). The detection of the actuation of the switching element (S 1 ) or of the switching element (S 2 ) in the evaluation device (A) leads to the fact that the previous measured value is treated as an excellent measured value and processed in a predetermined manner, for example, stored and / or compared with other stored values. Since the Schaltele elements (S 1 and S 2 ) are in the area of the measuring bridge ( 10 ), the initialization of the evaluation device for receiving an excellent measured value from the location of the measuring bridge ( 10 ) by actuating the switching element (S 1 ) or the switching element (S 2 ) take place. The evaluation device (A) working with digitization stores a measured value in normal operation until it is updated by a subsequent measured value. However, if one of the switching elements (S 1 , S 2 ) is actuated in the meantime, this last measured value is recognized and treated as an excellent measured value.
Durch Anordnung der beiden Schaltelemente (S1 und S2) sind zwei unterschiedliche Zustände der Auswerteeinheit (A) anwählbar. So kann beispielsweise die Betätigung des Schaltelements (S1) die Auswerteeinrichtung (A) dazu veranlassen, den vorausgehenden Meßwert als ausgezeichneten Meßwert zu erkennen, während eine nachfolgende Betätigung des Schaltelements (S2) die Auswerte einrichtung (A) dazu veranlaßt, in den normalen Meßbetrieb zu rückzukehren. Genauso ist es jedoch auch möglich, nur eines dieser Schaltelemente (S1 oder S2) vorzusehen und die Schaltung in der Auswerteeinrichtung (A) so auszulegen, daß diese den normalen Meßbetrieb beispielsweise nach einer voreinstellbaren Zeit von selbst wieder aufnimmt. Da sich in jedem Fall der durch die Schaltelemente (S1 bzw. S2) herbeigeführte Zustand auf den Datenleitungen (D1 und D2) signifikant von demjenigen im normalen Meßbetrieb unterscheidet, ist der Aufbau einer ent sprechenden, signalerkennenden Schaltung innerhalb der Aus werteeinrichtung (A) in sehr einfacher und an sich bekannter und daher nicht näher gezeigter Weise möglich. Während die hier gezeigte Meßbrücke (10) sowohl die Unterbrechung (über das Schaltelement (S1)) als auch den Kurzschluß (über das Schaltelement (S2)) der Brückenspeisung zur Signalisierung gestattet, ist es bei Sensoren mit kleinem Innenwiderstand (wie z. B. Thermoelemente) im allgemeinen günstig, nur die Unterbre chung einer Sensorleitung zur Signalisierung heranzuziehen.By arranging the two switching elements (S 1 and S 2 ), two different states of the evaluation unit (A) can be selected. For example, the actuation of the switching element (S 1 ) can cause the evaluation device (A) to recognize the preceding measured value as an excellent measured value, while a subsequent actuation of the switching element (S 2 ) causes the evaluation device (A) to switch to the normal one Return to measuring operation. In the same way, however, it is also possible to provide only one of these switching elements (S 1 or S 2 ) and to design the circuit in the evaluation device (A) so that it automatically resumes normal measuring operation, for example after a presettable time. Since in each case the state brought about by the switching elements (S 1 or S 2 ) on the data lines (D 1 and D 2 ) differs significantly from that in normal measuring operation, the construction of a corresponding signal-detecting circuit within the evaluation device (A) possible in a very simple and known manner and therefore not shown in detail. While the measuring bridge ( 10 ) shown here allows both the interruption (via the switching element (S 1 )) and the short circuit (via the switching element (S 2 )) of the bridge supply for signaling, it is for sensors with a small internal resistance (such as. B. thermocouples) generally inexpensive to use only the interruption of a sensor line for signaling.
In besonderen Fällen ist es auch denkbar, einen ausgezeichneten Meßwert nicht vor sondern nach Betätigung eines der Schaltele mente (S1, S2) aufzunehmen, wobei Störungen, die diese durch die Signalisierung hervorgerufenen Unterbrechungs- bzw. Kurz schlußsignale im Meßsystem verursachen können, abgeklungen sein müssen.In special cases, it is also conceivable to record an excellent measured value not before but after actuation of one of the switching elements (S 1 , S 2 ), interference which can cause these interruptions or short-circuit signals caused by the signaling in the measuring system to subside have to be.
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