DE8804746U1 - Taktgeführtes elektrisches Gerät mit hochgenauer Echtzeitbildung - Google Patents
Taktgeführtes elektrisches Gerät mit hochgenauer EchtzeitbildungInfo
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Description
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88 6 3 U 3 DE
Siemens Aktiengesellschaft
geführtes elektrisches GerätN
Die Neuerung betrifft ein jte4rfige führt es elektrisches Gerät,
welches batteriegepuffert auch bei Ausfall des Stromversorgungsnetzes
eine hochgenaue Zeitbildung ermöglicht und über einen Taktgeber zur Bildung eines internen Systemtaktes für den
Betrieb des elektrischen Gerätes verfügt.
Bei elektrischen Geräten ist es bekannt, zur internen Bi'.dung
einer Echtzeit die Frequenz des speisenden Stromversorgungsnetzes auszuwerten. Dabei können z.B. über einen Nulldurch-
gangsdetektor die Netzphasen-Nulldurchgänge als Referenzzeitpunkte für die Echtzeitbildung herangezogen werden. Mit derartigen
netzfrequenzgestützten Vorrichtungen ist eine hochgenaue Echtzeitbildung möglich, da die Energieversorgungsunternehmen
die Netzfrequenz über einen Zeitraum von ca. 24 Stunden gemittelt konstant halten, indem kurzzeitig auftretende Netzfrequenzabweichungen
im Lauf von etwa einem Tag wieder ausgeglichen werden.
Die Echtzeitbildung in einem elektrischen Gerät mit Hilfe der
Frequenz des speisenden Stromversorgungsnetzes hat aber bekanntlieh
den Nachteil, daß insbesondere bei Spannungskurzunterbre-}
chungen bzw. einer Abschaltung des elektrischen Gerätes oder des Strorr.versorgungjnetzes z.B. zum Zwecke der Behebung von
Störungen bzw. der Durchführung von Revisionen die aktuelle Zeitinformation verloren geht. Sind eine Vielzahl von solchen
zeitgeführten elektrischen Geräten z.B. als sogenannte "Schutzgeräte" zum Überstrom- bzw. Uberspannungszeitscliutz verteilt in
weiträumigen Hochspannungs- bzw. Mittelspannungsanlagen eingesetzt, so ist deren Wiederinbetriebnahme mit der aktuellen
Echtzeit unter Umständen relativ aufwendig.
Mie 2 Bim / 07.04,1988
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Zur Bildung einer geräteinternen Eehtzelt ist es insbesondere
bei rechriergeführten elektrischen Geräten bekannt, einen zum
Betrieb eines derartigen elektrischen Gerätes in der Regel vorhandenen hochfrequenten, internen Systemtakt zu verwenden* Dies
hat aber bekanntlich den Nachteil, daß insbesondere aufgrund der Exemplarstreuungen und der Alterung eines bevorzugt zur
Systemtaktbildung verwendeten Schwingquarzes die Echtzeitbildung relativ ungenau ist, und häufig insbesondere per Hand der aktuel
len Echtzeit nachgeführt werden muß. Bei elektrischen Geräten, welche als Schutzgeräte in Hochspannungs- bzw. Mittelspannungsanlagen
in der Regel auch außerhalb von geschlossen Räumen verteilt eingesetzt werden, wird die Konstanz des geräteinternen
Systemtaktes desweiteren insbesondere durch jahreszeitabhängige 1 Temperatureinflüsse weiter beeinträchtigt* I
t*k-L·) \
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde ein jb-iföeführtes elek- |
trisches Gerät anzugebenf bei dem eine hochgenaue interne Echt- |
zeitbildung sowohl bei Vorhandensein der speisenden Stromver- 1
scrgungsspannung, als auch bei Ausfall bzw. Abschaltung der- j.
selben über einen kurzen bzw. längeren Zeitraum möglich ist. S
Die Aufgabe wird gelöst mit den im Schutzanspruch enthaltenen j Merkmalen. I
°as y&e^feführte elektrische Gerät gemäß der vorliegenden Neue-
^ rung kombiniert die Vorteile der beiden oben beschriebenen Möglichkeiten
zur Bildung einer internen Echtzeit in besonders vorteilhafter Weise miteinander. So wird zum einen bei aktivem
Stromversorgungsnetz eine erste, hochgenaue Echtzeit durch Auswertung
dsr Netzfrequsnz mittels eines ersten Zeitgebers gebildet.
Zum anderen wird in spannungsfreien Pausen batteriegepuffert der über einen Taktgeber zum Betrieb des elektrischen
Gerätes bereitgestellte interne Systemtakt mittels eines zweiten Zeitgebers zur Bildung einer zweiten Echtzeit herangezogen. Es
ist ein besonderer Vorteil der Neuerung, daß die Abweichung der zweiten Echtzeit von der ersten, hochgenauen Echtzeit bei
G 3 H 3 DE
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aktivem Stromversorgungsnetz von einem Vergleichselement periodisch erfaßt und in einem Speicher hinterlegt wird. Diese gespeicherte
Abweichung wird insbesondere bei Ausfall des Strom= Versorgungsnetzes der zweiten Echtzeit als ein Korrekturfaktor
ausgeschaltet. Auf die.ss Weise ist auch in stromlosen Pausen
batteriegepuffert eine hochgenaue und insbesondere von Exemplarstreuungen, Temperatureinflüssen und Alterungen des Systemtakt-gebers
unabhängige Echtzeitbildung möglich. In einer weiteren Ausführungsform der Neuerung ist es insbesondere zum schnellen
IQ übergang von der srstsn suf dis zweite Echtzeit auch möglich,
der zweiten Echtzeit die Abweichung unabhängig vom Stromversor-^ I
gungsnetz ständig als Korrekturfaktor aufzuschalten. I
( &igr; ■
Die Neuerung wird desweiteren anhand eines in der Figur beispielhaft
dargestellten elektrischen Gerätes näher erläutert.
Von diesem elektrischen Gerät 3 sind in der FIG zur besseren Übersicht im wesentlichen nur die Teile dargestellt, welche zur
Echtzeitbildung gemäß der vorliegenden Neuerung benötigt werden. Entsprechend dem jeweiligen Verwendungszweck des elektrischen
Gerätes kann dieses eine Vielzahl weiterer Elemente enthalten, von denen beispielhaft eine Anzeigeeinheit AE in Form
eines Bildschirmes dargestellt ist. Das elektrische Gerät 3 wird über eine Stromversorgungseinheit SV aus einem Stromversorgungsnetz
1 gespeist. Die Stromversorgung SV speist insbe-( sondere über Abgänge 5 und 9 das elektrische Gerät und eine
Batterie B. Zur Bildung der ersten, hochgenauen Echtzeit TE dient ein erster Zeitgeber ZGl, welcher über eine Signalleitung 10
von einer Netzspannungsauswerteeinheit NSA angesteuert wird.
Die Netzspannungsauswerteeinheit wiederum erfaßt insbesondere über einen internen Spannungs-Nulldurchgangsdetektor ND und
einen Stromwandler 2 die Nulldurchgange der Netzspannungsfrequenz,
In einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform
kann anstelle des Nulldurchgangsdetektors ND auch ein Analog-Digital-Wandler vorhanden sein. In diesem Fall werden vorteilhaft
die Vorzeichenwechsel des binärkodierten Zahlenwertes der
01 03
6 311 3 DE
Netzspannung auf der Signalleitung iö vom ersten Zeitgeber ZGl
als Z'eitreferenzpunkte ausgewertet. Diene erste, hochgenaue
Echtheit TE wird bevorzugt über einen ersten Schalter Sl z.B.
der Änzeigeeinheit AE, und über eine Abgangsleitung 10 weiteren,
nicht dargestellten Elementen des elektrischen Gerätes 3 zuge-^
führt. Bevorzugt über einen zusätzlichen Dateneingang 7 können
auch weitere, von nicht dargestellten Teilen des elektrischen Gerätes bereitgestellte Informationen auf der Anzeigeeinheit
sichtbar gemacht werden.
Zur Bildung eines internen, bevorzugt hochfrequenten Systetsitaktes
f*, welcher insbesondere über einen Abgang 8 nicht dargestellten weiteren Elementen des elektrischen Gerätes zugeführt
wird, dient ein Taktgeber ZB. Dieser speist einen zweiten Zeitgeber ZG2 zur Bildung der zweiten Echtzeit TS. Gemäß der Neuerung
wird die Abweichung K der zweiten Echtzeit TS von der ersten Echtzeit TE in einem Vergleichselement VG gebildet, und
bevorzugt über einen zweiten Schalter S2 einer Speichereinheit SP zugeführt»
In der in der FIG dargestellten Ausführungsform des elektrischen Gerätes 3 dient insbesondere eine Spannungsüberwachung SD bevorzugt
als Teil der Netzspannungsüberwachungseinheit NSA zur.
Detektion von ftetzspannungsausfällen. Derartige Netzspannungsausfälle
werden über eine strichliert dargestellte Steuerleitung SL signalisiert und bewirken die Betätigung von Schaltmitteln,
welche bei der in der FIG dargestellten Ausführungsform des elektrischen Gerätes 3 aus vier Schaltern Sl bis 54 bestehen.
Durch Betätigung des Schalters Sl wird zum einen der Anzeigeeinheit
AE und der Abgangsleitung 10 anstelle der nun nicht mehr 2:ur Verfügung stehenden hochgenauen ersten Echtzeit TE die
zweite Echtzeit TS zugeführt. Desweiteren wird insbesondere durch Öffnen des Schalters 52 sowohl die Zuführung einer nun
nicht mehr zur Verfügung stehenden Abweichung K in den Speicher SP unterbrochen, und zum anderen durch Schließen des Schalters
S3 die bisher gespeicherte Abweichung K dem zweiten Zeitge-
• * * · · · OO P Q Hi Q Mr
) 5
ber ZG2, und somit der zweiten Echtzeit TS, als Köirekturfäktöx
äufgeschäitöt.
Schließlich Wird im Falle einer Netzspähnungsuntefbrechung durch
Betätigung eines Weiteren Schalters 34 die Energieversorgung des
elektrischen Gerätes bzw. Teilen davon von der Strömvefsöfgungsleitung
5 der StSomVefsorgungseinheit SV auf die Batterie B umgeschaltet.
Bevorzugt werden in einem solchen Fäll insbesondere über die batteriegepufferte Stromversorgungsleitung 6 nur einige
Wenige Elemente des elektrischen Gerätes 3 noch mit Energie versorgt. Bevorzugt sind dXes die zur Bildung und Korrektur der
zweiten Echtzeit TS benötigten Teile, z.B. der Taktgeber ZB für den Systemtakt f*, der zweite Zeitgeber ZG2 und die Speichereinheit
SP.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn in einer weiteren Ausführungsform
die unmittelbar zur Bildung der ersten und zweiten Echtzeit TE, TS benötigten Elemente, d.h. insbesondere der erste
und zweite Zeitgeber ZGl, ZG2 und das Vergleichselement VG im elektrischen Gerät 3 zu einem Zeitbaustein 4 zusammengefaßt
werden. Dieser kann Bestandteil eines zentralen, zum Betrieb des elektrischen Gerätes 3 benötigten Prozessors, bzw. auch ein separates
Element z.B. ein Koprozessor sein. Es ist vorteilhaft, Wenn auch der Zeitbaustein 4 von der batteriegepufferten Stromversorgungsleitung
6 mit Energie versorgt wird.
1 Schutzanspruch
1 Figur
1 Figur
11 ■ · ·
Claims (1)
1. /e-i^tögeführtes elektrisches Gerät (3), welches batteriegepuffert
(3) auch bei Ausfall des Stromversorgungsnetzes (1) eine hochgenaue Zeitbildung ermöglicht, mit
a) einem Taktgeber (ZB) zur Bildung eines internen Systemtaktes (f*) für den Betrieb des elektrischen Gerätes,
gekennzeichnet durch
b) einen ersten Zeitgeber (ZGl) zur Bildung einer ersten, hochgenauen
Echtzeit (TE) aus der Frequenz des Stromversorgungsnetzes j
c) einen zweiten Zeitgeber (ZG2) zur Bildung einer zweiten Echtzeit
(TS) aus dem Systemtakt (f*),
d) ein Vergleichselement (VG) zur periodischen Ermittlung der
Abweichung (K) der zweiten Echtzeit (TS) von der ersten, hochgenauen Echtzeit (TE),
e) einen Speicher (SP) zur Hinterlegung der periodisch ermittelten
Abweichung (K),
f) eine Netzspannungsauswerteeinheit (NSA) zur Detektion eines
Ausfalles des Strunversorgungsnetzes, und
g) Schaltmittel (S1,S2,S3), welche von der Netzspannungsauswerteeinheit
(NSA) angesteuert werden und insbesondere für die Dauer des Ausfalles des Stromversorgungsnetzes die im
Speicher (SP) hinterlegte Abweichung (K) dem zweiten Zeitgeber (ZG2) als Korrekturfaktor aufschalten.
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE8804746U1 true DE8804746U1 (de) | 1988-07-07 |
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ID=6822797
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| DE8804746U Expired DE8804746U1 (de) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | Taktgeführtes elektrisches Gerät mit hochgenauer Echtzeitbildung |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8804746U1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1574920A1 (de) | 2004-03-09 | 2005-09-14 | Brandt Industries | Verfahren zum Verwalten der Zeitdatenanzeige in einem elektronischen Gerät |
-
1988
- 1988-04-11 DE DE8804746U patent/DE8804746U1/de not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1574920A1 (de) | 2004-03-09 | 2005-09-14 | Brandt Industries | Verfahren zum Verwalten der Zeitdatenanzeige in einem elektronischen Gerät |
| FR2867575A1 (fr) * | 2004-03-09 | 2005-09-16 | Brandt Ind | Procede de gestion d'un affichage d'une information horaire dans un appareil electrique |
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