DK146550B - Anlaeg til fjernstyring af mindst et elektrisk apparat over et vekselstroemforsyningsnet - Google Patents

Description

i 146550

Opfindelsen angår et anlæg til fjernstyring af mindst ét elektrisk apparat over et vekselstrømforsyningsnet og omfattende en styrekreds med en elektronisk omskifterkreds indrettet til på vekselstrømforsynings-5 nettet at overlejre et styresignal ved i mindst én valgt halvperiode af netspændingen at afbryde netspændingen for at holde fødespændingen til apparatet i det væsentlige på 0 Volt under afbrydelsen, samt modtagere anbragt ved hvert af de elektriske apparater til overvågning af 10 forsyningsspændingen og styring af det elektriske apparat.

Når en forbruger af elektricitet i sine lokaler har et antal elektriske varmeapparater, der hvert for sig kan reguleres, kan det ske, at han afhængigt af 15 tidspunktet i døgnet ønsker at ændre indstillingen af f.eks. en termostat. Der kan f.eks. ønskes kolde lokaler om natten og varme lokaler om dagen. Dette kan opnås ved at afbryde el-forsyningen til samtlige varmeapparater om natten. Denne løsning kan dog indebære, at 20 lokalerne bliver for kolde. Man kunne udstyre de enkelte varmeapparater med et kontaktur, der tjener til indstilling af termostaten, for herved at opretholde de ønskede temperaturer om dagen og om natten. Det er imidlertid kostbart at indbygge et kontaktur i hvert varme-25 apparat, og det er upraktisk, hvis der er behov for ændring af tidspunktet for aktivering, eftersom de enkelte kontakter i så fald må justeres hver for sig. Det er klart, at det ville være hensigtsmæssigt at kunne udsende styresignaler fra et centralt sted til alle var-30 meapparaters termostater.

Pra beskrivelsen til DE OS 2.428.173 er det kendt over et vekselstrømforsyningsnet at udsende et signal til elektriske apparater ved at spærre for strømgennemgang i et forud bestemt tidsinterval under en eller flere 35 halvcykler af netspændingen.

GB-patentskrift nr. 1.500.891 beskriver transmission af information over et forsyningsnet, hvor der akti- 2 146550 veres tyristorer med henblik på fra vekselstrømnettet under tilsvarende tidsrum (hvert omfattende spændingsnul) af valgte perioder af fødespændingen at trække en tilstrækkelig strøm til at vekselspændingen reduceres 5 med f.eks. 8%. Den udsendte information kodes ved hjælp af en kodesignalgenerator til styring af tyristorernes aktivering.

Anlægget ifølge opfindelsen adskiller sig fra ovennævnte kendte teknik ved, 10 at den elektroniske omskifteirkreds afbryder forsy ningen ved at forbinde faselederen med O-lederen på et tidspunkt ved nulgennemgangen i den valgte halvperiode, i et tidsrum væsentligt mindre end netspændingens periode', og ved, 15 at modtagerne omfatter: - en afbrydelsesdetektor med helbølgeensretter, der får tilført netspændingen og afgiver et ensrettet helbøl-gesignal, og en spændingstærskeldetektor, der får tilført det ensrettede helbølgesignal og afgiver et ud- 20 gangssignal hver gang det ensrettede signals spænding ligger under tærskelspændingen, samt midler, der reagerer over for varigheden af udgangssignalerne for at angive, at der forekommer en afbrydelse, og - midler, der reagerer over for indikationerne om, at 25 der forekommer en afbrydelse, for at tilvejebringe udgangssignaler til styring af det elektriske apparat i overensstemmelse med styresignalet fra styrekredsen.

Fordelen ved foranstaltningerne ifølge opfindelsen er, at brugen af en helbølgeensretter efterfulgt af en spændings- 30 tærskeldetéktor bevirker, at der tilvejebringes en udgangsspænding, der har impulser ved de enkelte nulgennemgange i netspændingen. -Ved passende timing af netspændingsafbrydelsen således, at netspændingen shuntes til 0 V ved valgte nulgennemgange, detekteres afbrydelserne som brede impulser, hvor- 35 imod der detekteres snævre impulser, når der ikke er nogen afbrydelse. Denne form for detektion sikrer god beskyttelse over for støjimpulser.

146550 3

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser et blokdiagram over et centralt styret, elektrisk varmeanlæg i henhold til opfindelsen, 5 fig. 2 et tidsdiagram, der illustrerer virkemåden for de i fig. 1 viste modtagere 9A-9C, fig. 3 et koblingsdiagram over en af de i fig. 1 viste modtagere 9A-9C, fig. 4 et koblingsdiagram over en udførelsesform 10 for den i fig. 1 viste styresignal-triggergenerator, fig. 5 et tidsdiagram til forklaring af virkemåden for den i fig. 4 viste generator, fig. 6 et tidsdiagram, der illustrerer virkemåden for det i fig. 1 viste varmeanlæg, og 15 fig. 7 et blokdiagram, der viser forskellene mel lem to udførelsesformer for styresignal-triggergenera-toren.

Fig. 1 viser et centralt styret varmeanlæg, der består af en styrekreds 1 med to indgangsterminaler 20 L og N til tilslutning til forsyningsnettets spændingsførende ledning henholdsvis nulledning.

Styrekredsen har to udgangsledninger nemlig en udgangsledning 2, der gennem en ledning 4 er forbundet med indgangsterminalen L og en udgangsledning 3, 25 der gennem en ledning 5 er forbundet med indgangsterminalen N. En styresignal-triggergenerator 6 fødes fra ledningerne 4 og 5. Ledningen 5 er tilsluttet katoden i en tyristor 7, medens anoden i denne tyristor 7 gennem en smeltesikring 8 er forbundet med 30 ledningen 4. Styreelektroden i tyristoren 7 er tilsluttet generatoren 6 gennem en ledning 102.

Udgangsledningerne 2 og 3 udgør fødeledninger-ne til tre varmepaneler 10A - 10C, som vist i fig. 1.

Varmepanelerne 10A - 10C er tilknyttet hver sin mod-35 tager 9A - 9C. De enkelte modtagere er indrettede til at styre tilførslen af fødespænding til de respektive varmepaneler. De tre i fig. 1 viste varmepaneler kan indgå i et centralt husvarmeanlæg.

146550 4

Under driften sender styrekredsen 1 et styresignal til varmepanelerne 10A - 10C gennem udgangsledningerne 2 og 3. Spændingen over ledningerne 2 og 3 overvåges af modtagerne 9A - 9C for at styre 5 varmepanelerne.

Det ved a i fig. 2 viste signal, er fødespændingen mellem ledningerne 2 og 3 i afhængighed af tiden. Styrekredsen 1 sender styresignaler til varmepanelerne 10 ved i et på forhånd bestemt tidsrum, 10 f-eks. som vist ved 21 i fig. 2, at reducere fødespændingen til næsten nul inden for fødespændingens periode og under hver halvperiode af en given sekvens af halvperioder. Den valgte sekvens af halvperioder afhænger af den meddelelse, der udsendes.

15 I den beskrevne udførelsesform vælger man kun de positive halvperioder, hvilket giver mulighed for at anvende en almindelig, i en retning virkende tyristor.

Hvis man vælger halvperioder af indbyrdes forskellige polariteter, vil man kunne anvende en triac. Forholdet 20 mellem de valgte halvperioder og informationen er som følger: En valgt halvperiode adskilt fra en følgende, valgt halvperiode med tre ikke-valgte halvperioder giver varmepanelets termostat ordre til at skifte fra "lav temperatur" til "høj temperatur", medens en valgt 25 halvperiode adskilt fra en følgende, valgt halvperiode med syv ikke-valgte halvperioder giver varmepanelets termostat ordre til at skifte fra "høj temperatur" til "lav temperatur". Fig. 2 viser ved a formen af fødespændingen, når lav-til-høj-ordren overføres.

30 Styrekredsen 1 reducerer fødespændingen til i hovedsagen nulværdien ved at omdirigere strømmen fra den spændingsførende ledning 4 til nulledningen 5.

Dette sker ved aktivering af tyristoren 7 ved hjælp af et trigger-signal fra triggergeneratoren 6. Som det 35 fremgår af signalet a i fig. 2, aktiveres tyristoren på tidspunktet T. Tyristoren forbliver ledende, og herved kortslutter fødenettet,indtil spændingen skifter 146550 5 polaritet på tidspunktet Z. Ved tidspunktet Z falder strømmen gennem tyristoren ned til nul, og tyristoren forbliver ikke-ledende, indtil den trigges igen. Den strøm, der passerer gennem tyristoren 7, er af størrel-5 sesordenen 200 A, når tyristoren aktiveres, men dette kan variere afhængigt af fødenettets impedans. Skulle der opstå en fejl i styrekredsen 1, vil smeltesikringen 8 smelte, hvis tyristoren forbliver ledende i en for lang tidsperiode, hvilket kunne resultere i en be-10 skadigelse eller en ødelæggelse af tyristoren.

Den ene af de omtalte modtagere 9A - 9C er vist mere detaljeret i fig. 3, og det bemærkes, at de andre modtagere er opbygget på samme måde. Denne modtager består af en detektor NZD, som detekterer spændingsvær-15 dier, som er næsten lig med nul, en impulsbreddediskri-minator PWD, og en kreds MIC til meddelelsesfortolkning. Detektoren NZD består af en ensretterbro 31, der er tilsluttet basen i en transistor 32 gennem en strømbegrænsningsmodstand 33. Ensretterbroen afgi-20 ver også jævnstrøm til en samleskinne 34 gennem en diode 35. Ensretterbroen 31 er tilsluttet sekundærviklingen på en transformer 38 gennem ledninger 36 og 37, idet transformerens primærvikling gennem ledningerne 2 og 3 er forbundet med fødenettet, jf.

25 fig. 1.

Under driften nedtransformeres fødenettets vekselspænding ved hjælp af transformeren 38, og den reducerede spænding opstår mellem ledningerne 36 og 37. Figur 2 ved a viser netspændingens form, når der er en 30 meddelelse, som overføres. Dette signal opstår mellem ledningerne 36 og 37 og udsættes for helbølgeens-retning i ensretterbroen 31, hvorfra signalet uden udglatning overføres til transistoren 32 gennem modstanden 33.

35 I det meste af de enkelte perioder af netspændin gen er transistoren 32 bragt i ledende tilstand, hvorfor den logiske værdi "0" opstår over kollektoren. Når spændingen mellem ledningerne 36 og 37 imidlertid 6 148550 ligger i nærheden af nulværdien, er der et utilstrækkeligt potential over basis-emitter-forbindelsen i transistoren 32, hvorfor transistoren ophører med at lede.

Når transistoren 32 ophører med at lede, opstår der 5 den logiske værdi "1" over kollektoren. Dette sker i et kort tidsinterval ved hver nulgennemgang af føde-spændingen dvs. ved punktet X i fig. 2, hvorved der frembringes en kort impuls 23, og det sker også i et noget længere, tidsinterval i det forudbestemte tids-10 rum 21, hvorved man opnår en længere impuls 24. Signalet, som vist ved b i fig. 2, repræsenterer udgangssignalet fra detektoren NZD dvs. fra transistoren 32's kollektor.

Detektorens udgang er tilsluttet indgangen til im-15 pulsbfeddediskriminator PWD. Denne diskriminator består af en integreret, monostabil kreds IC5 indkoblet til at modtage udgangssignalet fra detektoren, en AND-kreds 40, der får tilført udgangssignalet fra den monostabile kreds IC5 samt udgangssignalet fra detektoren og en 20 NOR-kreds 41, der er indkoblet på samme måde. Den monostabile, integrerede kreds kan være af typen SN 74121 fra firmaet TEXAS INSTRUMENTS LIMITED.

Under driften bevirker forflanken på en positiv impuls over transistoren 32's kollektor, at spændin-25 gen over udgangsledningen 42, jf. signalet C i fig.

2, skifter fra logisk "1" til logisk "0" og vender tilbage til logisk "1" efter udløb af et tidsrum S. Tidsrummet S varer mindre end bredden af impulsen 24. Når et logisk "1" over ledningen 42 falder sammen med et 30 logisk ”1" over ledningen fra detektoren til kredsen 40 afgiver denne AND-kreds et logisk "1" over udgangen 43.

Når kredsen 41 detekterer sammenfald mellem logisk "0" over ledningen 42 og logisk "0" over udgangen fra detektoren, afgives der et logisk "1" til udgangslednin-35 gen 44. På denne måde vil ledningen 43 kun overføre en logisk "l"-impuls for hver lang impuls 24, medens ledningen 44 overfører en impuls for hver kort impuls 23. Signalerne D og E i fig. 2 er udgangssignalerne 146550 7 fra impulsbreddedetektoren over ledningerne 43 henholdsvis 44. En kondensator 45 tjener til undertrykkelse af eventuelle støjimpulser over ledningen 43, såfremt der tidsmæssigt er misforhold mellem signalet over 5 ledningen 42 og udgangssignalet fra detektoren NZD.

Udgangssignalerne fra impulsbreddedetektoren PWD føres til kredsen MIC til meddelelsesfortolkning. Denne kreds består af en enkeltbittæller i en kreds IC6, der tæller impulserne over ledningen 43. Udgangen fra 10 denne tæller er tilsluttet indgangen til en AND-kreds 46, medens den anden indgang til denne AND-kreds 46 får tilført impulserne fra ledningen 44. Udgangen fra denne AND-kreds 46 er tilsluttet indgangen til en trebittæller i kredsen IC6. En udgang for hver bit fra 15 trebittælleren er tilsisuttet en dekoderkreds 51. Begge tællere indgår i den integrerede kreds IC6, som er af typen SN 74193 fra firmaet TEXAS INSTRUMENTS LIMITED.

Under driften bevirker forflanken på en impuls over ledningen 43, dvs. impulsen 25 i fig. 2, at sig-20 nalet over udgangsledningen 52 fra enkeltbittælleren skifter tilstand. Hvis det skifter fra logisk "0" til logisk "1" , åbnes kredsen 46, hvorved impulserne over ledningen 44 optælles i trebittælleren. Et logisk "1" over den mest betydende bitudgang fra trebittælleren 25 angiver, at der er optalt mere end 4 impulser. Et logisk "1" både over den mest betydende bitudgang og den midterste bitudgang angiver, at der enten er optalt tre eller syv,afhængigt af værdien af den mest betydende bit. kredsen 48 er således indkoblet, at den afgiver et 30 logisk "1", når optællingen viser tre eller syv, og der er indskudt en inverter 47, som afgiver et logisk "1", når optællingen er mindre end fire.

Kredsen 49 er således indkoblet, at den kun afgiver et logisk "0" til ledningen 53, når den modtager 35 et logisk "1" fra kredsen 48 og inverteren 47 (dvs. at optællingen er lig med tre), og når der samtidig er logisk "1" over ledningerne 43 og 52. Det er netop dette, der er illustreret i fig. 2, hvor signalet F

8 146550 er signalet over ledningen 53. Kredsen 50 er således indkoblet, at den afgiver et logisk "0" over ledningen 54, når den modtager logisk "1" fra ledningerne 52 og 43, og når optællingen er lig med syv. Et logisk "0" 5 over enten ledningen 53 eller ledningen 54 trigger en monostabil multivibrator IC7, der resetter begge tællere i kredsen IC6 gennem en resetledning 55.

Signalet G i fig. 2 svarer til en resetningsimpuls 26 over denne ledning 55. Ledningerne 53 og 54 10 er også tilsluttet en udgangsholdekreds 56 , idet et logisk "0" over ledningen 53 aktiverer denne kreds' 56, hvorved der frembringes et logisk "1" over ledningen 57, og når ledningen 53 igen er vendt tilbage til logisk "1", opstår der et logisk "0" over led-15 ningen 54 til resetning af kredsen 56, hvorved der tilvejebringes et logisk "0" over ledningen 57.

Sammenfattet og under henvisning til fig. 3 er virkemåden for en af modtagerne 9A-9C i fig. 1 som følger: Hvis en første valgt halvperiode 20 (fig. 2) 20 efterfølges af tre nulgennemgange X, Y, W inden den næste valgte halvperiode 19, aktiveres holdekredsen 56. Hvis en første valgt halvperiode derimod efterfølges af syv nulgennemgange inden den næste valgte halvperiode, vil holdekredsen 56 resettes.

25 Udgangsledningen 57 fra kredsen 56 er tilslut tet en elektronisk styret termostat 11 i varmepane-let 10. Termostaten er indrettet til at styre et varmelegeme 12, der får tilført strøm gennem fødeledningerne 2 og 3. Termostaten 11 omfatter en elektro-30 nisk omskifter, der aktiveres gennem ledningen 57.

Når spændingen over ledningen 57 svarer til logisk "l", er termostaten omkoblet til "høj", og når spændingen svarer til logisk "0", er termostaten omkoblet til "lav". Temperaturjusteringerne svarende til henholds-35 vis "høj" og "lav" kan forudbestemmes manuelt ved hjælp af ikke viste midler.

Fig. 4 viser et detaljeret koblingsdiagram over den i fig. 1 viste styresignål-triggergenerator. Denne 146550 9 generator 6 består af en netdel og en impulsgenerator i en enhed, der betegnes PPG. En signalkodningssektion SC får tilført impulser fra PPG-kredsen. Ved hjælp af et optisk kobleled 101 har signalkodningssektionen 5 forbindelse med en udgangsledning 102 og med styreelektroden i tyristoren 7, jf. fig. 1. Signalkodnings-sektionen aktiveres gennem to ledninger 103 og 104 fra en tidsstyresektion, der betegnes CK. Denne tidsstyresektion kan programmeres ved hjælp af kobleren 105 10 med henblik på aktivering af signalkodningssektionen på givne tidspunkter i døgnet.

PPG-sektionen omfatter en ensretterbro 110, der er tilsisuttet fødenettet (ledningerne L og N) gennem en nedtransformeringstransformer 111. Den positive ud-15 gang 112 på ensretterbroen 110 afgiver en ikke-re-guleret spænding til en samleskinne 113 gennem en diode 115, idet samleskinnen 113 er afkoblet ved hjælp af en kondensator 114. En fødespændingsregulator 116 er tilsluttet samleskinnen 113 og afgiver 20 en reguleret spænding til en samleskinne 100. Denne samleskinne føder det meste af logikkredsen i trigger-generatoren, men for overskueligheds skyld er detaljer herom ikke vist i fig. 4.

Ensretterbroen 112's udgang er også tilsluttet 25 en detektor indrettet til at detektere spændingsværdier nær nul og bestående af en transistor 120 med tilhørende modstande. Når spændingen over udgangen 112 falder under en given tærskelværdi, ophører transistoren 120 med at være ledende, hvorved der tilvejebringes 30 et logisk "1" over kollektoren. Tærskelværdien afhænger af værdierne af modstandene 121, 122 og 123 og transistoren 120's egenskaber.

Det forventes, at transistoren 120's kollektor indtager den logiske værdi "1" to gange i hver cyklus 35 af netspændingen. Kondensatoren 118 bevirker imidlertid, at spændingen over udgangen 112 ikke falder under tærskelværdien ved nulgennemgangene i vekselspændingen. Derfor afgiver transistoren 120 en enkelt im- 146550 10 puls med logisk værdi "1" i hver periode af netspændingen. Bredden af impulsen fastlægges af den tid, hvori spændingen over udgangen 112 forbliver under tærskelspændingen.

5 Over en ledning 124 føres impulserne fra kollek- toren i transistoren 120 til en impulsformer 125, hvor impulsernes forflanke og bag flånte rettes op. En ledning 126 overfører impulserne fra impulsformeren 125 til signalkodningssektionen.

10 Den nævnte PPG-sektion omfatter endnu en ensret terbro og udglatningskreds 119 til frembringelse af fødestrøm til en ledning 102 gennem den nævnte optiske kobler 101.

Signalkodningssektionen SC omfatter to firtrins-15 tællere 130 og 131, f.eks. i form af integrerede kredse af typen SN 74S168 fra firmaet TEXAS INSTRUMENTS.

Hver tæller er tilsluttet sin forstærkertransistor henholdsvis 132 og 133. Ledningerne 134 og 135 overfører signalerne fra de to tællere til monostabile multi-20 vibratorer 136 henholdsvis 137. Disse multivibrato-rer er tilsluttet den optiske kobler 101 gennem en portkreds 138.

Under driften afgives der et logisk "0" over ledningen 103, transistoren 132 . og ledningen 139 til 25 tælleindgangen { LOAD-indgang) til tælleren 130.

Et logisk "O" på LOAD-indgangen bevirker, at den næste impuls til tælleren over ledningen 126 stiller de enkelte trin i tælleren 130 i en tilstand, der er bestemt af tilstanden over de respektive dataindgange 140.

30 Selv om detaljerne om forbindelserne ikke er vist i fig.

4, er dataindgangene svarende til de fire trin D, C, B, A i tælleren 130 repræsenteret i de logiske tilstande 0, 0, 0, 1.

Når et logisk "1" opstår over ledningen 103, 35 overføres det gennem transistoren 132 og ledningen 139 til LOAD-indgangen til tælleren 130. Et logisk "1" over LOAD-indgangen isolerer tællertrinnene fra dataindgangen og bevirker, at impulserne over ledningen 146550 11 126 tælles binært af tælleren 130. Tælleren 130's fremtælling styres af fire "Q"-udgangsterminaler, hvoraf kun to er vist i fig. 4. Et logisk "1" over udgangsterminalen "Qa" betyder, at det mindst betydende trin i 5 tælleren indeholder et "l".

Fig. 5 ved a viser den logiske tilstand over ledningen 139 i fig. 4. Når ledningen 139 er på logisk "0", bevirker forflanken 200 af impulsen over ledningen 126, jf. fig. 5 ved b, at tællertrinnene 10 D* C, B, A indtager den tilstand, der er vist i fig. 5 henholdsvis ved f, e, d og c. Når den logiske tilstand over ledningen 139 skifter til "1" (fig. 5 ved a) tæller trinnene D, C, B, A forflankerne på impulserne i signalet, som vist ved b i fig. 5.

15 Tælleren 130 er kun i stand til at tælle, når dens ENABLE P-indgang er på logisk "0". ENABLE P-ind-gangen til tælleren 130 har forbindelse gennem en ledning 142 med Qc~udgangen, der styrer C-trinnet i tælleren. Som det fremgår af signalet i fig. 5 ved e, 20 vil Qc-udgangen, når tælleren når op på fire, indtage den logiske tilstand "l” og standse tælleren.

Tælleren 131 virker på samme måde, som tælleren 130 bortset fra, at den styres af det logiske niveau over ledningen 104 i stedet for ledningen 103, og 25 at dens ENABLE P-indgang er tilsluttet dens QD~udgang.

Som følge heraf vil en ændring fra logisk "0" til logisk "1" over ledningen 104 bevirke, at tælleren 131 tæller op til otte, før den standser. Fig. 5 kan benyttes til at illustrere virkemåden for tælleren 131.

30 Signalet a repræsenterer tilstanden over ledningen 104, og signalerne c, d, e og f tilstandene i trinnene A, B, C og D i tælleren. Virkemåden for tælleren 131 er afbildet med punkteret streg i fig. 5, når den afviger fra virkemåden for tælleren 130.

35 Den monostabile multivibrator 136 er indrettet til at trigges af hver forflanke i signalet over ledningen 134, dvs. signalet som vist i fig. 5 ved c. Dette betyder altså, at den monostabile multivibrator 136 12

1A 6 5 5 O

trigges to gange under optællingen i tælleren 130, nemlig en gang ved forflanken 201 og en gang ved forflanken 202, jf. fig. 5.

Den monostabile multivibrator 137 er indrettet 5 til at trigges af hver enkelt forflånte i signalet over ledningen 135, jf. fig. 5 ved d. Dette indebærer, at den monostabile multivibrator 137 trigges to gange under optællingen i tælleren 131, nemlig den ene gang ved forflanken 203 og den anden gang ved forflanken 10 204.

Hver gang den monostabile multivibrator 136 eller multivibrator 137 aktiveres, afgives der en aktiveringsimpuls til tyristoren gennem ledningen 124, port-kredsen 138, kobleren 101 og udgangsledningen 102.

15 Et logisk nlw over ledningen 103 fører til, at der o-ver ledningen 102 er to aktiveringsimpulser adskilt fra hinanden af tre nulgennemgange i netspændingen, medens et logisk "1" over ledningen 104 fører til, at der er to lignende impulser, der dog er adskilt fra 20 hinanden af syv nulgennemgange i netspændingen.

Ved lukning af afbryderen 143 opstår der et logisk "1" over ledningen 103, og ved lukning af afbryderen 144 er der et logisk "1” over ledningen 104.

Taktsignalkredsen CK består af en digital, in-25 tegreret alarmsignalgenerator, såkaldt CLOCK CHIP 106, f.eks. en kreds af typen TMS 3874 NL fra firmaet TEXAS INSTRUMENTS. Denne CLOCK CHIP er tilsluttet en syvseg-ment-display 107 med fire cifre og programmeres ved hjælp af manuelt aktiverede omskiftere 105 og en tran-3Q sistor 108. CLOCK CHIP'en 106 har to alarmudgange C3 og C2, der begge er aktive, når den fremviste tid svarer til den tid, som alarmen er indstillet på. Signalet over udgangen C3 forsvinder af sig selv efter ca.

2 minutter, men signalet over udgangen C2 må annulle-35 res ved betjening af en omskifter S, der indvirker på transistoren 108. Udgangen C2 er forbundet med en tidskreds 109, der har forbindelse med ledningen 104 og med en monostabil multivibrator 150. En udgang fra 146550 13 multivibratoren 150 er tilsluttet transistoren 108. Tidskredsen kan være af typen TMS 3879 NC fra firmaet TEXAS INSTRUMENTS.

Den tid, der fremvises på displayen 107, kan ind-5 stilles ved aktivering af en omskifter H eller en omskifter N. Aktiveringen af omskifteren H bevirker, at timerne på displayen fremrykkes med ca. 1 time for hvert halvt sekund. Aktiveringen af omskifteren N bevirker, at minutterne for displayen rykkes frem med ca.

10 1 minut for hvert halvt sekund. Aktiveringen af en omskifter A bevirker, at displayen viser den tid, hvori alarmudgangene forventes at blive aktiverede.Hvis omskifterne N eller H aktiveres samtidig med omskifteren A, rykkes den fremviste tid, hvori der forventes 15 alarmering, hurtigere på den ovenfor beskrevne måde.

Når udgangen C3 afgiver et signal, som vist ved p i fig. 6, bringes transistoren 153 i ledende tilstand på det tidspunkt, der er vist ved 205, hvorved der opstår et logisk "1" over ledningen 103. Ud-20 gangssignalet fra udgangen C3 forsvinder af sig selv på tidspunktet 206. Alarmudgangen C2 aktiveres på samme måde, jf. signalet q i fig. 6, og der trækkes strøm gennem transistoren 152 og ledningen 154, og der opstår en stabiliseret spænding over en zenerdiode 25 155. Den stabiliserede spænding føder tidskredsen 109 gennem ledningerne 156 og 154. Efter en første forudbestemt tidsperiode W1 opstår der et logisk "1" over ledningen 157, jf. signalet q i fig. 6, og dermed også over ledningen 104. Efter en anden meget kor-30 tere og ligeledes forudbestemt tidsperiode W2 erstattes det logiske "1" med logisk "0". Dette skift aktiverer multivibratoren 150, som afgiver en impuls, som vist ved s (fig. 6), hvorved alarmudgangen C2 nulstilles gennem transistoren 108.

35 Det signal, der er vist ved t i fig. 6, angiver de tidspunkter, hvor taktsignalkredsen CK aktiverer signalkodningssektionen SC. Den første aktivering, som vist ved 207, bevirker, at der over terminalen fore- U6550 14 kommer to tyristoraktiveringsimpulser adskilt fra hinanden af tre nulgennemgange i netspændingen, medens den anden aktivering på tidspunktet 208 bevirker, at der forekommer to aktiveringsimpulser adskilt fra hinanden 5 af syv nulgennemgange i netspændingen.

Hvis man sammenknytter den i det foregående givne beskrivelse af triggergeneratoren og det i fig. 1 viste varmeanlæg, kan man se, at termostaterne i varmepane-lerne loA - loC skifter fra "lav" til "høj" på et 10 tidspunkt, der er fastlagt af indstillingen i CLOCK

CHIP'en 106. Efter udløbet af en tidsperiode, som fastlægges af tidskredsen 109, vil termostaterne omskiftes tilbage til "lav". Taktsignalgeneratoren 106 og tidskredsen 109 kan bringes ud af funktion ved manuel 15 aktivering af omskifterne 143 og 144.

I den beskrevne udførelsesform kan der foretages følgende ændringer: Eksempelvis kan man bytte om mellem ledningerne 103 og 104, jf. fig. 4. I så fald vil alarmudgangene fra CLOCK CHIP*en 106 aktiveres 20 for at give termostaterne ordre til at skifte fra "høj" til "lav". Termostaterne vil naturligvis vende tilbage til "høj" efter forløbet af tidsperioden i tidskredsen 109.

Taktsignalkredsen CK i den beskrevne udførelses-25 form anvender en elektronisk digital CLOCK CHIP 106 og en display 107, men det bemærkes, at taktsignalkredsen også kan være udformet rent mekanisk. Ledningerne 103 og 104 kunne i så fald aktiveres på forskellige tidspunkter af døgnet ved hjælp af elektriske 30 kontakter, som aktiveres af en mekanisme af i og for sig kendt art.

Det skal endvidere bemærkes, at taktsignalkredsen kan erstattes med en central termostat, der kan bringes til skiftevis at aktivere ledningerne 103 og 35 104 for dermed at koble varmeledningerne ind og ud for at opretholde en ønsket temperatur i huset.

Sekvensen af valgte og ikke-valgte perioder til dannelse af styresignalet kan ændres, uden at man her- 146550 15 ved falder uden for opfindelsens ramme.

Faktisk kunne et varmeanlæg, hvori opfindelsen finder anvendelse, bruge varmelegemer med mere end to styretilstande, idet der i så fald kræves et tilsvaren-5 de antal sekvenser.

Eksempler på andre sekvenser og på de hertil fornødne ændringer beskrives nærmere nedenfor i forbindelse med en anden udførelsesform for opfindelsen.

I forbindelse med den anden udførelsesform for op-10 findelsen skal det bemærkes, at de blokke, der i fig. 1 er vist ved 10A, 10B og 10C, kan være forskellige husholdningsapparater. Eksempelvis kan blokken loA repræsentere belysningen, blokken 10B repræsentere et elektrisk tæppe og blokken 10C repræsentere en elek-15 tronisk dørlås.

Hvert apparat har sit eget sæt af ordrer i styresignalet. Apparatet 10A har en modtager 9A, der er således programmeret, at den kun reagerer overfor de ordrer, der vedrører netop dette apparat. De til dette 20 formål fornødne ændringer i modtageren ifølge fig. 3 og i generatoren ifølge fig. 4 skal forklares nærmere nedenfor.

I det følgende angives et sæt styresignaler til brug i denne udførelsesf om: 25

KODESIGNAL ORDRE

10001 elektrisk tæppe ON

30 1 (syv "0") 1 elektrisk tæppe OFF

1 (elleve "0") 1 lys ON

1 (femten "0") 1 lys OFF

1 (nitten "0") 1 lås døren 1 (treogtyve "0") 1 åbn døren 35 hvor "1" repræsenterer en valgt halvperiode og "0" en ikke-valgt halvperiode.

16 148550

Pig. 7 viser en styresignal-triggergenerator 250, der indeholder en styre- og tidsmodul med tre manuelt betjente trestillings-omskiftere 251, 252 og 253 og en tostillings-omskifter 254 samt et digitalt alarm-5 ur. Der er fire trykknapper til en stilling af uret på samme måde, som angivet under henvisning til fig. 4. Trestillings-omskifterne 251-253 har positionerne "ON", "OFF" og "TIMED". Fra hver af disse trestillings-omskiftere udgår der et par udgangsledninger 255a -10 255c. Den ene ledning i et par aktiveres til logisk "1", når den pågældende omskifter stilles om i positionen ON, medens den anden ledning aktiveres, når omskifteren omstilles i positionen OFF. Når den ene af nævnte trestillings-omskiftere omstilles i positionen TIMED, 15 bevirker uret, at en af ledningerne i parret aktiveres, når alarmgeneratoren aktiveres. Den ledning, der aktiveres, afhænger af stillingen for tostillings-omskifter en 254. Den anden ledning i parret kan aktiveres efter udløbet af en tidsperiode fastlagt af tids-2Q kredsen, f.eks. tidskredsen 109 i fig. 4. De tre par ledninger 255a-255c er tilsluttet en koder 272 gennem et pufferregister 266 og en NOR-kreds 256. Koderen er koblet til en op- og nedtæller 258 og til indgangene til en trebitkomparator 259. Det andet sig-25 nal til komparatoren hidrører fra udgangen fra tælleren 276 gennem ledningerne 262, der også er tilsluttet en nor-kreds 263. Gennem en inverter og en holdekreds 264 er udgangen fra nor-kredsen 263 tilsluttet op/ ned-styreindgangen 269 til tælleren 258. Holdekred- 3Q sen er også indrettet til at styres gennem en ledning 265 og en monostabil multivibrator 273 af udgangssignalet fra or-kredsen 256. Ledningen 265 er også forbundet med LOAD-indgangen til tælleren 258.

Komparatoren 259 afgiver et signal, der over 35 ledningen 260 føres til en monostabil multivibrator 261, som har forbindelse med udgangsledningen 102 gennem portkredsen 138 og den optiske kobler 101.

146550 17

Det bemærkes, at fig. 7 viser forskellene mellem den anden udførelsesform og udførelsesformen i henhold til fig. 4. Derfor viser fig. 7 ikke de detaljer, der er fælles for begge udførelsesformer.

5 Pufferregisteret omfatter seks trin, der hvert kan aktiveres af en forflankeover den pågældende indgangsledning. Samtlige seks trin kan resettés af en impuls fra en monostabil multivibrator 268 og ledningen 267. Multivibratoren 268 er indrettet til at trigges af det 10 udgangssignal fra tælleren 258, der svarer til den mest betydende bit.

Ved omstilling af omskifteren 251 til positionen ON bringes ledningen 274 i ledningsparret 255a op til logisk "1". Herved bringes det pågældende trin 15 i pufferregisteret 266 til at afgive et logisk "1", der overføres til or-kredsen 256 og koderen 272.

Koderen omdanner et logisk "1" over indgangen 1 til et binært ord, der repræsenterer "1", f.eks. "001", hvilket ord overføres til tælleren 258 og til kompa-20 ratoren 259 gennem ledningerne 257. Or-kredsen 256 modtager et logisk "1” og afgiver et logisk "1". Dette trigger den monostabile multivibrator 273 og resetter holde kredsen 264, hvorved der føres et logisk "0" til tællerens styreindgang, og tælleren tæller ned.

25 Et logisk "0" over LOAD-indgangen til tælleren 258 bevirker, at et binært ord til dataindgangene tælles op, når den næste taktimpuls ankommer over ledningen 126. Der optages et "0" i den mest betydende bitplads. Efter indlæsningen opstår det binære ord over 30 tællerens udgangsterminal. Komparatoren 259 konstaterer med det samme, at ordene over ledningerne 257 og ledningerne 262 er ens, og den afgiver et logisk "1" over ledningen 260. Dette bringer den monostabile multivibrator 261 til midlertidigt at åbne kredsen 138 35 og lade en tyristoraktiveringsimpuls gå fra ledningen 124 til udgangsledningen 102.

Efter at ledningen 265 er vendt tilbage til logisk "1", bevirker den næste impuls over ledningen 126, 146550 18 at tælleren tæller et skridt ned, hvorved dens indhold skifter fra "001" til "000". Kredsen 263 detekte-rer ordet "000" og omstiller ' holdekredsen 264, således at tælleren tæller op. Den næste impuls over lednin-5 gen 126 bringer derfor tælleren tilbage i stillingen "001", og man får et udgangssignal fra komparatoren 259.

Herved trigges den monostabile multivibrator 261, og en anden aktiveringsimpuls sendes til tyristoren gennem ledningen 102. Efterfølgende impulser over ledningen 10 126 bringer tælleren til at tælle opad. Når den fjerde bit er logisk "1”, standses enhver videre tælling.

Af det foregående fremgår det, at aktivering af omskifteren 251 har bevirket, at der er tilvejebragt to tyristeraktiveringsimpulser. De er adskilt fra hin-15 anden af tre nulgennemgange i netspændingen, eftersom impulserne over ledningen 126 kun forekommer ved hver-anden nulgennemgang. I henhold til den kode, der anvendes for styresignalet i denne udførelsesform, bevirker omstillingen af omskifteren 251 til positionen ON, 20 at det elektriske tæppe kobles til.

Omstillingen af omskifteren 251 til positionen OFF bevirker, at det er indgangen nr. 2 til koderen, som aktiveres. På samme måde som beskrevet i det foregående, konstaterer komparatoren, om der er lighed. Tæl-25 leren tæller så 1, 0, 1, 2, hvorpå komparatoren igen foretager sammenligning. Herved opstår der over ledningen 102 to tyristorimpulser adskilt fra hinanden af syv nulgennemgange, og denne ordre bevirker, at det elektriske tæppe kobles fra.

30 på lignende måde betjener omskifteren 252 et lys, medens omskifteren 253 betjener en dørlås.

Hvis kredsen IC6 udformes til fire bit i stedet for tre, og hvis åbningskredsene 49 og 50 spærres, indtil tællingen overskrider otte, vil der over lednin-35 gerne 53 og 54 forekomme signaler, når de valgte perioder er adskilt fra hinanden af henholdsvis elleve og femten nulgennemgange.

146550 19

Ved tilføjelse af yderligere bit kan tællingen udvides, således at åbningskredsene 49 og 50 reagerer overfor tallene nitten henholdsvis treogtyve. Modtageren i fig. 3 kan nemt ændres, således at den er i 5 stand til at styre et apparat med mere end to styretilstande, idet der f.eks. kan indbygges yderligere åbnings·, kredse i kredsen 51, yderligere tællingsbits samt yderligere åbningskredse i holdekredsen 56 for at bringe den til at virke med lige så mange tilstande, som ønsket 10 for det pågældende apparat.

En anden udførelsesform kan benyttes til at styre andre husholdningsapparater, f.eks. for at bringe en automatisk temaskine i gang om morgenen eller til fjernåbning af en garagedør på et givet tidspunkt,eller når 15 man forventer,at et køretøj skal ankomme.

Et sådant anlæg til kommunikation med elektriske apparater gennem det elektriske net kan benyttes til at styre andre apparater end husholdningsapparater. Eksempelvis kan et kraftværk bringes til at afgive et styre-20 signal, der giver en understation ordre til at overtage sin andel af belastningen.

Selv om de beskrevne udførelsesformer beskæftiger sig med styring af husholdningsapparater, skal det forstås, at anlægget ifølge opfindelsen også kan benyttes 25 til at overføre en hvilken som helst meddelelse, forudsat der er tilvejebragt et tilstrækkeligt antal mulige forskellige sekvenser.

I de specifikke udførelsesformer for en modtager og en sender, som beskrevet i det foregående, er der 30 anvendt transformere for at overtage spændingen fra fø-denettet. Anlæggets pris kunne reduceres ved at erstatte disse transformere med passende modstande med henblik på at nedsætte fødenettets spænding til en værdi, der er velegnet til drift af de beskrevne kredse.

35 Kredsene til frembringelse af kodesignalerne i senderen og modtagerens detektionskredse kan i hovedsagen, hvis ikke ‘helt, opbygges af én eller to integrerede kredse i stedet for en blanding af integrerede

Claims (10)

146550 kredse og diskrete komponenter. Når den er udformet på denne måde, kunne en af de integrerede kredse i modtagerens detektionskredse, gøres programmerbar, enten under fremstillingen eller inden anlægget tages i brug, 5 således at den pågældende kreds kan bringes til at reagere overfor særlige kodekombinationer. Kredsene til frembringelse af kodesignalerne i senderen kan omfatte en mikroprocessor, hvis der er behov for et stort antal forskellige kodekombinationer, 1Q f.eks. til styring af mange forskellige apparater. I så fald vil mikroprocessoren ikke alene frembringe de forskellige kodesignaler, men også kunne sørge for tidsfunktionerne. 15 PATENTKRAV

1. Anlæg til fjernstyring af mindst ét elektrisk apparat (10A-10C) over et vekselstrømforsyningsnet og omfattende en styrekreds med en elektronisk omskifter-20 kreds (1) indrettet til på vekselstrømforsyningsnettet at overlejre et styresignal ved i mindst én valgt halvperiode af netspændingen at afbryde netspændingen for at holde fødespændingen til apparatet i det væsentlige på 0 Volt under afbrydelsen, samt modtagere anbragt ved 25 hvert af de elektriske apparater til overvågning af forsyningsspændingen og styring af det elektriske apparat, kendetegnet ved, at den elektroniske omskifterkreds (1) afbryder forsyningen (2, 3) ved at forbinde faselederen med 0-30.lederen på et tidspunkt ved nulgennemgangen (Z) i den valgte halvperiode, i et tidsrum (T) væsentligt mindre end netspændingens periode, og ved, at modtagerne omfatter: 146550 - en afbrydelsesdetektor (31) med helbølgeensretter, der får tilført netspændingen og afgiver et ensrettet helbølgesignal, og en spændingstærskeldetektor (NZD), der får tilført det ensrettede helbølgesignal og afgiver et 5 udgangssignal hver gang det ensrettede signals spænding ligger under tærskelspændingen, samt midler (PWD), der reagerer over for varigheden af udgangssignalerne for at angive, at der forekommer en afbrydelse, og - midler (MIC), der reagerer over for indikationerne om, 10 at der forekommer en afbrydelse, for at tilvejebringe udgangssignaler til styring af det elektriske apparat i overensstemmelse med styresignalet fra styrekredsen.

2. Anlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at spændingstærskeldetektoren omfatter en komparator til 15 at sammenligne det ensrettede helbølgesignal med tærskelspændingen og til at trække en given strøm fra eller føre en given strøm til en udgangsterminal (102), når det ensrettede helbølgesignal overskrider tærskelspændingen, og en udgangskreds (119) til afgivelse af et udgangssignal 20 til udgangsterminalen (102), når komparatoren hverken trækker strøm fra eller leverer strøm til udgangsterminalen.

3. Anlæg ifølge krav 2, kendetegnet ved, at komparatoren omfatter en pn-overgang (120), der får 25 tilført det ensrettede helbølgesignal, og at komparatoren er indrettet til at trække den givne strøm fra eller føre den til udgangsterminalen, når det ensrettede helbølgesignal er tilstrækkeligt til at gøre pn-overgangen ledende.

4. Anlæg ifølge krav 3, kendetegnet ved, at komparatoren omfatter en bipolær transistor (120), hvis basis-emitterstrækning får tilført det ensrettede helbølgesignal, og hvis kollektor har forbindelse med spændingstærskeldetektorens udgangsterminal.

5. Anlæg ifølge et eller flere af kravene 1-4, kendetegnet ved, at de midler, der reagerer over for varigheden af udgangssignalerne fra tærskeldetektoren (NZD), omfatter en tidskreds (106), indrettet 148550 til at frembringe et tidssignal af varighed mindre end varigheden af et detektorudgangssignal, der angiver en afbrydelse, og større end varigheden af et udgangssignal, der ikke angiver nogen afbrydelse, hvilken tidskreds ud-5 løses af begyndelsen af et detektorudgangssignal, og at tærskeldetektorens udgangsterminal og tidskredsen er tilsluttet en portkreds (138) til frembringelse af en indikation om, at der forekommer en afbrydelse, såfremt tidssignalet forsvinder før tærskeldetektorudgangssignalet.

6. Anlæg ifølge krav 5, kendetegnet ved, at tidskredsen (106) omfatter en monostabil multivibrator (150) til frembringelse af tidssignalet.

7. Anlæg ifølge et eller flere af kravene 1-6, kendetegnet ved, at styrekredsen er indrettet 15 til afhængigt af det apparat, der skal styres, og den styreoperation, der skal udføres, for afbrydelse at vælge en sekvens på mindst to halvperioder adskilt fra hinanden af mindst ét givet tidsrum.

8. Anlæg ifølge krav 7, kendetegnet 20 ved, at de for afbrydelse valgte halvperioder indbefatter en første valgt halvperiode og en anden valgt halvperiode, og at de midler (SC), der for at tilvejebringe et styresignal reagerer over for indikationer om, at der forekommer en afbrydelse, omfatter en tæller (130, 131) 25 til optælling af antallet af halvperioder mellem den første valgte halvperiode og den anden valgte halvperiode, og en til tælleren koblet dekoder (136, 137) til frembringelse af udgangssignaler til styring af apparatet i afhængighed af den i tælleren opnåede tælleværdi.

9. Anlæg ifølge krav 5 og 8 , kendetegnet ved, at de midler (SC)/ der reagerer over for varigheden af udgangssignalerne fra tærskeldetektoren (120), omfatter yderligere portkredse (132, 133) til frembringelse af et udgangssignal, hver gang et udgangssignal fra tærskel- 35 detektoren angiver, at der ikke er nogen afbrydelse.

10. Anlæg ifølge krav 9, kendetegnet ved, at tælleren (130, 131) er således koblet til nævnte yderligere portkredse (132, 133), at den kun tæller ikke-