FI82797B - Foerfarande och anordning foer att skydda ett dataoeverfoeringsnaet. - Google Patents

Description

82797

MENETELMÄ JA LAITTEISTO TIEDONSIIRTOVERKON SUOJAAMISEKSI -FÖRFARANDE OCH ANORDNING FÖR ATT SKYDDA ETT DATAÖVERFÖRINGS-NÄT

5 Tämän keksinnön kohteena on menetelmä ja laitteisto tiedonsiirtoverkon suojaamiseksi, joka verkko muodostuu pääteimpe-dansseilla varustetusta signaaliväylästä ja väylään kytketyistä signaalilaitteista.

10 Pulssimuuntajilla toteutetussa ja päätevastuksilla tasapainotetussa tiedonsiirtoverkossa tapahtuu helposti virhekyt-kentöjä. Yksikin virhekytkentä voi mykistää koko väylän. Lisäksi, koska väylään liittyminen tapahtuu rinnan, johonkin kohtaan väylään tuotu väärä jännite voi tuhota rinnankytken-15 nän takia kaikki väylään liittyneet laitteet. Tämä aiheuttaa vaikeuksia huollon kannalta sekä lisää kustannuksia. Lisäksi on vaikeaa, jos ei voida tietää väylän tilaa ennenkuin yritetään aloittaa tiedonsiirto.

20 Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edelläesitetyt epäkohdat. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että verkon suojaamiseksi tarkkaillaan jännitettä väylällä, joka on kytketty impedansseilla syöttöjännitteeseen ja signaalimaahan, mitataan väylän impedanssi väylälle lä-25 hettävän testipulssin avulla ja estetään ainakin signaali-laitteiden sähkönsyöttö ainakin jommankumman, jännitteen tai impedanssin, poiketessa sallituista arvoista.

Keksinnön edulliset sovellutusmuodot can esitetty muissa pa-30 tenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukainen suojausyksikkö tarvitaan vain yhdessä verkon kohdassa. Tällöin siitä aiheutuvat kustannukset ovat pienet. Lisäksi keksinnön mukainen suojausyksikkö helpottaa 35 asennusta ja huoltoa.

2 82797

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuvio 1 esittää hissikuilussa esiintyviä virhekytkentätilan-5 teitä.

Kuvio 2 esittää lohkokaaviona virheellisten tilojen havaitsemista, ilmaisemista sekä suojausta.

10 Kuvio 3 esittää verkkojännitteen tarkkailupiiriä.

Kuvio 4 esittää syöttöjännitteen ja maapotentiaalin tarkkai lupiiriä .

15 Kuvio 5 esittää tehokytkimen ohjauslogiikkaa.

Kuvio 6 esittää tehokytkintä.

Kuvio 7 esittää ja-logiikkaa.

20

Kuvio 8 esittää ylijännitesuojausta.

Kuvio 9 esittää verkkojännitesignaalin ohjausta.

25 Kuvio 10 esittää nollauslogiikkaa.

Kuvio 11 esittää linjaimpedanssin testauslogiikkaa.

Kuviot 12a - 121 esittävät linjaimpedanssin testauslogiikan 30 pulssikaavioita.

Kuvion 1 mukaisesti hissikuilussa olevassa, pulssimuunta-jilla toteutetussa ja päätevastuksilla tasapainotetussa tiedonsiirtoverkossa voi esiintyä seuraavanlaisia virhekytken-35 tätilanteita (esitetty nuolilla): li 3 82797 1'. Verkkojännite, esimerkiksi 220 V, turvapiirijohdosta 1 voi olla kytkettynä suoraan signaalimaahan (GND), joka on nollavaihe johdossa 3. Tällöin palaa sulake, mutta mikään ei varsinaisesti viotu.

5 2'. Verkkojännite turvapiirijohdosta 1 voi olla kytkettynä signaaliväylään liitettävien laitteiden 6 ja 7 positiiviseen syöttöjännitteeseen, esim. +24 V, johdossa 2. Tällöin syöt-töjännite nousee liian suureksi joko positiivisen tai nega-10 tiiviseen suuntaan rikkoen ennenpitkää kaikki väylään liitetyt laitteet.

3'. Verkkojännite turvapiirijohdossa 1 voi olla kytkettynä jompaankumpaan signaalivaiheeseen johdossa 4 (SIGNAL+) tai 5 15 (SIGNAL-). Se estää väylän toiminnan ja aiheuttaisi vaaratilanteen asentajille. Se ei varsinaisesti riko mitään. Jos toiseen signaalivaiheeseen kytketään signaalimaa, joka siis on sama kuin nollavaihe, aiheutuu siitä kaikkien väylään liittyvien laitteiden pulssimuuntajien M1 ja M2 tuhoutumi-20 nen. Johdot on yhdistetty päätevastuksella R1.

4'. Syöttöjännite voi olla kytkettynä signaalimaahan, jolloin siis kyseessä on suora oikosulku. Se aiheuttaa sulakkeen palamisen ja mahdollisesti tehonsyöttöosan tuhoutumisen 25 tai johtojen sulamisen.

5'. Syöttöjännite voi olla kytkettynä toiseen tai molempiin signaalijohtoihin 4 tai 5. Se estää tiedonsiirron, ja jos toiseen väyläjohtoon kytketään signaalimaa, syntynyt kyt-30 kentä aiheuttaa kaikkien väylään liitettyjen laitteiden pulssimuuntajien M1 ja M2 palamisen.

6'. Signaalimaa kytketään väylään, jolloin tiedonsiirto estyy. Kuten edellisessä kohdassa, jos toiseen signaalijohtoon 35 kytketään syöttöjännite, kaikki väylään liittyvien laitteiden pulssimuuntajat M1 ja M2 tuhoutuvat.

4 82797 7'. Signaalilaitteen 6 pulssimuuntaja M1 kytketään syöttö-jännitteen (johdossa 2) ja signaalimaan (johdossa 3) väliin. Pulssimuuntajalla on pieni vastus, joten se on käytännössä 5 oikosulku ja rikkoutuu lämpenemisen vuoksi.

8'. Signaalilaitteen 6 tai 7 jännitesisääntulo 8 tai 9 (GND, syöttöjännite) kytketään signaaliväylään. Tällöin tiedonsiirto estyy, mutta mitään ei tuhoudu.

10

Edelläkuvattujen virhetilanteiden vuoksi tarvitaan jatkuva seuranta ja väylän tilan ilmaisu. Sen lisäksi väärien jännitteiden tai vikakytkentöjen esiintyessä on tehtävä riittävän nopeasti tomenpiteitä, joilla estetään tuhojen syntymi-15 nen.

Ratkaisu perustuu siihen, että väylä, jossa on päätevastukset R1 ja R2, kytketään toisesta linjasta 4 vastuksen R3 kautta positiiviseen syöttöjännitteeseen +VIN, joka on esi-20 merkiksi +24 V, ja toisella samansuuruisella vastuksella R4 toisesta linjasta 5 signaalimaahan (kuvio 2). Kun väylällä kulkee tietoa, siinä esiintyy lyhyitä, sekä positiivisia että negatiivisia, kymmenien volttien suuruisia pulsseja. Väylää tarkkaillaan aikavakiopiirin takaa, jolloin väylän 25 jännite näkyy syöttöjännitteen puolikkaana. Tarkkailemalla väylän jännitekeskiarvoa tiedetään, onko väylällä vääriä jännitteitä vai ei.

Lisäksi impedanssimittauksella voidaan selvittää, onko väy-30 Iällä toimintaa haittaavia virhekytkentöjä.

Kuviossa 2 on esitetty lohkokaaviotasolla ratkaisuperiaate, jolla virheellisten tilojen havaitseminen ja ilmaiseminen tapahtuu sekä ne toimenpiteet, joilla suojaus saadaan ai-35 kaan.

Il s 82797

Verkkojännitteen tarkkailuosa 10 tutkii verkkojännitteen ilmestymistä signaaliväylään. Jos verkkojännite havaitaan, tarkkailuosa 10 antaa NOL-signaalin välityksellä käskyn verkko-ohjausosalle 11, johon tulee verkkojännite LIN, kyt-5 keä hissikuiluun menevä verkkojännite LOUT heti pois. Pelkkä verkkojännitteen ilmaantuminen signaaliväylään estää väylän toiminnan, mutta ei vielä riko mitään. Kuitenkin, jos verkkojännite havaitaan väylällä, on mahdollista, että asentaja on kytkemässä erehdyksessä toiseen signaalijohtimeen signaa-10 limaata eli nollavaihetta. Mikäli nämä molemmat esiintyisivät yhtä aikaa, se aiheuttaisi kaikkien väylään liitettyjen signaalilaitteiden pulssimuuntajien tuhoutumisen. Tämän vuoksi verkkojännite on heti kytkettävä pois. Edelleen verkkojännitteen esiintymisestä seuraa myös se, että signaali-15 laitteiden syöttöjännite myös kytketään pois. Suojauskyt-kentä ilmaisee LED-merkkivalolla vikatilanteen, ja se sammuu vasta, kun virheellinen kytkentä on korjattu ja jännitteen-syöttö on kytketty pois määrätyksi ajaksi.

20 Syöttöjännitteen ja signaalimaan tarkkailuosa 12 tutkii syöttöjännitteen ja/tai signaalimaan esiintymistä signaali-väylällä. Jos syöttöjännite havaitaan väylällä, se kytketään heti pois ja tilasta ilmoitetaan merkkivalolla. Tilanne ei poistu ennenkuin vika on korjattu ja tehonsyöttö kytketty 25 joksikin ajaksi pois. Syöttöjännite on kytkettävä heti pois, koska on mahdollista, että asentaja kytkee seuraavaksi signaalimaan toiseen signaalijohtoon, jolloin kaikki väylään liitettyjen laitteiden pulssimuuntajät tuhoutuisivat. Syöttöjännite itsessään aiheuttaa väylän toiminnan estymisen, 30 vaikka mikään ei vioitukaan.

Jos signaalimaa huomataan väylällä, kytketään jännitesyöttö heti pois samoin kuin verkkosyöttö, koska on jälleen mahdollista, että asentaja kytkee seuraavaksi jommankumman edelli-35 sistä jännitteistä väylän toiseen johtoon, mistä puolestaan aiheutuisi väylään liittyvien kaikkien toimilaitteiden tu- 6 82797 houtuminen. Tila ilmaistaan LED-valolla, ja valo sammuu, kun vika poistuu.

Verkkojännitteen tarkkailuosa 10 sekä syöttöjännitteen ja 5 signaalimaan tarkkailuosa 12 ovat jatkuvasti toiminnassa ja reagoivat välittömästi havaittuaan virheellisen jännitteen väylällä.

Jännitteiden kytkeydyttyä laitteisiin nollauslogiikka 13 an-10 taa alkunollauksen järjestelmälle (signaalit RESETO, RESET1) ja ja-logiikka 14 tutkii verkkojännitteen tarkkailuosan 10 sekä syöttöjännitteen ja signaalimaan tarkkailuosan 12 tiloja (signaalit NOL, NOF ja NOG), ja mikäli vääriä jännitteitä ei esiinny, sallitaan impedanssitestaus linjaimpedans-15 sin testauslogiikalla 15 signaaliväylälle (signaali TEST). Impedanssin testauksessa annetaan linjalle lyhyt pulssi ja tutkitaan pulssin muuttumista väylällä, jossa molemmissa päissä on päätevastukset R1 ja R2. Pulssimuuntaja, jolla kukin signaalilaite kytkeytyy väylään, on tasavirralle liki-20 main oikosulku, kun taas nopealle pulssille se näkyy suhteellisen suurena impedanssina. Näinollen paluupulssin pysyessä ennalta asetetuissa rajoissa eli väyläimpedanssin pysyessä rajoissa, joissa väylän toimiminen on mahdollista, (signaali TOK) sallitaan tehokytkimen ohjauslogiikan 16 kyt-25 keä tehokytkin 17 päälle (signaali KOHJ).

Jos sähkökatkoksen jälkeen verkkojännitteen tarkkailuosasta 10 sekä syöttöjännitteen ja signaalimaan tarkkailuosasta 12 tulee ilmoitus viasta, ei impedanssitestiä tehdä eikä myös-30 kään sallita tehokytkimen 17 ohjata syöttöjännitettä päälle.

Linjaimpedanssitesti suoritetaan vain jännitteen kytkeytymisen jälkeen.

35 Nollauslogiikka 13 suorittaa alkunollauksen sähkökatkoksen jälkeen koko testaus- ja suojauslogiikalle.

Il 7 82797

Ylijännitesuojausosan 18 tehtäviin kuuluu tarkkailla sekä tehonsyöttöosan että väylänsyötön jännitetiloja. Jos esimerkiksi tehonsyöttöosasta tuleva jännite +VIN alkaa nousta 5 liian suureksi esimerkiksi tehonsyöttöosan rikkoutumisen tai väärän kytkennän takia, ylijännitesuojaosan avulla oikosul-jetaan syöttöjännite maahan nähden, jolloin syöttöjännitteen sulake palaa, mutta signaalilaitteet säilyvät ehjinä.

10 Kuvion 1 mukaisessa virhekytkennässä 2', kun verkkojännite kytketään +VOUT-pisteeseen, mainitun pisteen jännite alkaa nousta, jolloin diodin D1 kautta nousu näkyy myös ylijänni-tesuojaosassa 18, joka oikosulkee linjan signaalimaahan. Tällöin palavat sekä syöttö- että verkkojännitteen sulak- 15 keet, mutta signaalilaitteet säilyvät ehjinä. Jos verkkojännite kytketään negatiivisen puolijakson aikana, virta kulkee diodin D2 kautta polttaen sulakkeen, mutta laitteet säilyvät vioittumattomina.

20 Tehokytkimen ohjauslogiikka 16 odottaa alkunollauksen jälkeen, että linjaimpedanssin testauslogiikalta 15 tulisi lupa (signaali TOK) tehokytkimen 17 päällekytkemiseksi. Kytkeytymisen alussa annetaan lyhyt pulssi, jolloin signaalilaittei-den kapasitanssit ehtivät varautua riittävän lähelle lopul-' 25 lista arvoaan. Pulssin loppuvaiheilla tutkitaan virrankulu- tusta tunnustelemalla virran tunnusteluvastuksen R5 yli olevaa jännitettä. Jos virta-arvo on alle asetetun ylärajan, jätetään tehokytkimelle 17 jatkuva ohjaus, ja merkkivalo ilmoittaa jännitteen olevan kytkeytyneenä signaalilaitteille.

30 Virtaa tarkkaillaan jatkuvasti, ja mikäli virta-arvo ylittää tietyn ajan asetetun ylärajan, lopetetaan tehokytkimen 17 ohjaus, ja ilmoitetaan merkkivalolla ylikuormituksesta.

Tietyn aikaviiveen jälkeen yritetään kytkeytymistä uudel- 35 leen. Kytkentä on mitoitettu siten, että vaikka lähtö olisi β 82797 suorassa oikosulussa signaalimaahan nähden, ei kytkinosa tuhoudu, vaikka oikosulku olisi jatkuvaa.

Tehokytkimen ohjauslogiikka sisältää myös ns. dynaamisen 5 virtarajan. Se tarkoittaa sitä, että, jos virrankulutus normaalissa tilanteessa muuttuu liian paljon liian nopeasti, niin silloin mitä todennäköisimmin pitkän linjan päässä on oikosulku, esimerkiksi pitkän linjan päässä on tehty virhe-kytkentä 7'. Tällöin on virheellisesti kytketty pulssimuun-10 ta ja suoraan syöttöjännitteen ja signaalimaan väliin. Näin voi käydä kytkettäessä signaalilaitetta tiedonsiirtoverkkoon, kun jännite on väylässä.

Dynaaminen virtaraja asetetaan niin suureksi, että signaali-15 laitteen normaali kytkeminen jännitteiden ollessa päällä ei aiheuta vielä dynaamisen virtarajan ylittymistä.

Kuviossa 1 esitettyjen erilaisten virhekytkentöjen vahingoittava vaikutus voidaan eliminoida seuraavasti: 20 1'. Sulake palaa, elektroniikka ei vioitu.

2'. Ylijännitesuoja 18 toimii, jolloin sulakkeet palavat, mutta elektroniikka ei vioitu..

25 3'. Verkkojännitteen tarkkailuosa 10 havaitsee ja kytkee verkkojännitteen ohjausosalla 11 pois. Samoin syöttöjännite kytkeytyy pois ohjattaessa tehokytkin 17 pois päältä. Verkkojännitteen ilmaantuminen ei vielä riko mitään, mutta estää 30 signaalin tiedonsiirron. Vaarana onkin, että, jos signaali-maa kytketään toiseen signaalilinjaan, niin silloin rikkoutuvat kaikki väylään liitetyt toimilaitteet.

4'. Syöttöjännitteen kytkeytyminen signaalimaahan aiheuttaa 35 sen, että tehokytkimen ohjauslogiikka 16 havaitessaan yli- • · li 9 82797 kuorman poistaa ohjauksen tehokytkimelta 17 estäen näin elektroniikan rikkoutumisen.

5'. Syöttöjännitteen kytkeminen signaalilinjaan aiheuttaa 5 sen, että syöttöjännitteen ja signaalimaan tarkkailuosa 12 toimii, jolloin katkaistaan nopeasti ohjaus tehokytkimelle 17. Syöttöjännitteen ilmaantuminen ei vielä yksin riko mitään, mutta tällöin on mahdollista, että signaalimaa kytketään toiseen signaalijohtoon, jolloin väylään liitetyt lait-10 teet rikkoutuisivat.

6'. Signaalimaan ilmaantuminen signaaliväylään estää tiedonsiirron, mutta ei yksin riko mitään. Tällöinkin on mahdollista, että joko syöttö- tai verkkojännite kytketään toiseen 15 signaalilinjaan. Tästä syystä sekä syöttö- että verkkojän-nite kytketään nopeasti pois.

7'. Signaalilaitteen väyläliityntä voidaan kytkeä virheellisesti tehonsyöttöväylään. Pulssimuuntaja on tasavirralle li-20 kimain suora oikosulku, ja se siis tuhoutuisi. Tehokytkimen ohjauslogiikka 16 havaitsee vian ja kytkee nopeasti ohjauksen pois tehokytkimeltä 17 estäen pulssimuuntajan tuhoutumi-sen.

: 25 8'. Signaalilaitteen jännitesyöttö voidaan kytkeä virheelli sesti signaaliväylään. Tällöin tiedonsiirto estyy, ja syöttöjännitteen ja signaalimaan tarkkailuosa 12 huomaa viallisen kytkennän impedanssimuutoksena ja ilmaisee, että signaalimaa on kytketty signaalilinjaan. Tällöin syöttö- ja 30 verkkoj ännite kytketään nopeasti pois.

Seuraavassa käsitellään tarkemmin kuviossa 2 esitettyjä yksiköitä.

35 Kuviossa 3 esitetty verkkojännitteen tarkkailuosa tutkii verkkojännitteen olemassaoloa väylässä sekä ilmaisee verkko- 10 82797 jännitteen olemassaolon merkkivalolla ja antaa NOL-signaalin avulla viestin eteenpäin.

Sähkökatkoksen jälkeen RESET1-signaali käy positiivisessa 5 jännitteessä, esimerkiksi +15 V:n jännittessä +V, nollaten kiikun IC1 , jolloin mainittu kiikku ohjaa NOL-lähdön ylös, esimerkiksi jännitteeseen +V, ja merkkivalo LD1 on pimeä.

Kun verkkojännite ilmaantuu väylään, positiivisen puolijak-10 son aikana varautuu kondensaattori C1 diodin D3, Zener-dio-din D4 sekä vastuksen kautta nopeasti positiiviseen jännitteeseen +V, johon Zener-diodi D5 sen rajoittaa. Kun kondensaattorin C1 jännite nousee yli vastusten R8 ja R9 avulla tehdyn jännitejaon, nousee komparaattorin IC2 lähtö ylös. 15 Tällöin ei diodin D6 kautta kulje enää aikaisemmin jännitteestä +V vastuksen R10 kautta kulkenut virta. Tästä seuraa, että kiikun IC1 sisääntulo SD nousee ylös aiheuttaen kiikun asettumisen. Tällöin lähtö NOL laskee alas 0 V:iin sekä vastuksen Rl 1 yli alkaa vaikuttaa jännite aiheuttaen virran 20 merkkivalon LD1 kautta, jolloin se alkaa palaa. NOL-signaali puolestaan aikaansaa sekä verkko- että syöttöjännitteen poiskytkeytymisen.

Vaikka verkkojännite poistuisikin väylästä, NOL-signaali ei 25 palaa positiiviseen jännitteeseen ennenkuin jännite kytketään pois ja uudelleen päälle, jolloin RESET1-signaali nollaa kiikun IC1.

Zener-diodi D4 muodostaa kynnyksen, jonka ylittävä jännite 30 vasta alkaa varata kondensaattoria C1. Vastus R7 purkaa hitaasti kondensaattorin C1 varausta, kun verkkojännite on poistunut. Zener-diodi D5 rajoittaa komparaattorin IC2 maksimi jännitteen niin, ettei jännite tuhoa komparaattoria.

35 Kuviossa 4 esitetty syöttöjännitteen ja signaalimaan tark-kailuosa tutkii signaaliväylää ja hälyttää, kun joko syöttö-

II

11 82797 jännite tai signaalimaa havaitaan väylällä. Kuviossa 4 ylempi kytkentä suorittaa syöttöjännitteen ja alempi signaa-limaan tarkkailun.

5 Sähkökatkoksen jälkeen nollauslogiikka 13 antaa RESET1-signaalin kautta alkunollauksen kiikulle IC3. Tällöin kiikun ulostulossa oleva signaali NOV nousee positiivisen jännitteeseen +V ja kiikun toisen ulostulon jännite laskee 0 V:iin, jolloin vastuksen R12 kautta ei kulje merkkivalolle 10 LD2 virtaa, jolloin se pysyy sammuneena.

Normaalitilanteessa positiivinen signaaliväylä 4 (SIGNAL+) on positiivisessa jännitteessä, esimerkiksi keskimäärin +12 V:ssa. Vastuksesta R13 ja kondensaattorista C2 muodostuvan 15 suodatuspiirin vuoksi kyseinen jännite näkyy komparaattorin IC4 positiivisessa sisääntulossa + tasajännitetasona. Komparaattorin IC4 negatiiviseen sisääntuloon - ohjattava vertai-lujännite muodostetaan jännitejaolla vastuksilla R14 ja R15 sekä diodilla D7. Vertailujännite voi olla esimerkiksi n. 20 +17 V. Kun syöttöjännite ilmestyy väylään, nousee signaalin SIGNAL+ jännite vastaavasti, jolloin kondensaattori C2 varautuu vastuksen R13 kautta samaan jännitteeseen. Kun kondensaattorin C2 jännite on saavuttanut vertailujännitteen . arvon, komparaattorin IC4 ulostulo nousee ylös, jolloin vas- 25 tuksen R16 virta ei kuljekaan enää diodin D8 kautta. Tästä seuraa, että kiikun IC3 liittimen SD jännite nousee positiiviseen jännitteeseen +V, jolloin kiikku asettuu. Se tarkoittaa sitä, että kiikun toinen ulostulo nousee positiiviseen jännitteeseen +V, jolloin merkkivalon LD2 läpi alkaa kulkea 30 virtaa, ja se alkaa palaa. Samalla kiikun toinen ulostulo NOV laskee positiivisesta jänitteestä +V 0 V:iin aiheuttaen myöhemin tehokytkimen 17 poiskytkeytymisen, jolloin signaa-lilaitteiden syöttöjännitteen tehonsyöttö katkeaa.

35 Merkkivalo LD2 ei sammu eikä NOV-signaali nouse ennenkuin signaali SIGNAL+ on palautunut normaaliarvoonsa ja järjes- 12 82797 telmästä on kytketty sähkö pois joksikin ajaksi, jolloin RESET1-signaali käy positiivisessa jännitteessä +V ja aiheuttaa kiikun IC3 nollauksen. Tällöin merkkivalo sammuu ja signaali NOV nousee positiiviseen jännitteeseen +V.

5

Signaalimaan tarkkailussa normaalitilanteessa signaali SIGNAL* näkyy komparaattorin IC5 negatiivisessa sisääntulossa positiivisena, esimerkiksi + 12 V, jännitteenä. Koska komparaattorin IC5 positiivisessa sisääntulossa on pienempi, e-10 simerkiksi 5,6 V:n, jännite, komparaattorin ulostulo on 0 V. Tällöin vastuksen R16 läpi ei kulje virtaa ja merkkivalo LD3 ei pala. Tällöin myös NAND-piirin IC6 ulostulo NOG on positiivisessa jännitteessä +V.

15 Kun signaalimaa kytkeytyy väylään, signaali SIGNAL* laskee 0 V:iin, jolloin komparaattorin IC5 ulostulo nousee positiiviseen jännitteeseen +V, kun ulostulo ja positiivinen jännite +V on kytketty vastuksella R17. Tästä puolestaa seuraa, että merkkivalo LD3 alkaa palaa ja ulostulosignaali NOG laskee 0 20 V:iin. Tämä aiheuttaa muutoksellaan sen, että tehokytkintä 17 ei enää ohjata päälle, jolloin sähkönsyöttö signaalilait-teille lakkaa.

Signaalin C0NT1 nousuu positiiviseen jännitteeseen +V ai-25 heuttaa sen, että verkkojännitteen ohjausosa 11 kytkee verk-kojännitteen pois hissikuilusta. Heti, kun signaalimaa poistuu väylästä, signaali SIGNAL* nousee takaisin positiiviseen, esimerkiksi n. +12 V:n, jännitteeseen, merkkivalo LD3 sammuu, signaali CONT1 laskee 0 V:iin ja signaali NOG nousee 30 positiiviseen jännitteeseen +V. Vahvistimien IC4 ja IC5 signaalin sisääntuloihin on kytketty Zener-suojadiodi D9.

Kuviossa 5 esitetyssä tehokytkimen ohjauslogiikassa jännitteen kytkeytymisen jälkeen nollauslogiikka 13 kuviossa 2 an-35 taa jännitteen +V suuruisen pulssin RESET1 ja 0 V:n suuruisen pulssin RESETO, joilla nollataan kiikku IC7 ja asetetaan

II

13 82797 kiikku IC8. Tällöin kiikkujen lähdöt Q nollautuvat, jolloin kiikun IC8 ulostuloon vastuksen R18 kautta kytketty ylikuorman merkkivalo LD4 on sammuneena. AND-portin IC9 ulostulo on 0 V, koska kiikun IC7 ulostulo Q on nollattu.

5

Jos alkutesteissä ei ole havaittu vikoja, nousee signaali TOK jännitteeseen +V. Tämän jälkeen odotetaan, että kondensaattori C4 varautuu vastuksen R19 kautta kohti jännitettä +V. Kun kondensaattorin C4 jännite saavuttaa sitä seuraavan 10 AND-piirin IC10 kynnysjännitteen, nousee piirin IC10 ulostulo ylös, jolloin kiikun IC7 sisääntulossa D oleva jännite +V siirretään kiikun lähtöön Q. Tällöin signaali KOHJ nousee jännitteeseen +V kytkien tehokytkimen 17 (kuvio 2) päälle.

15 Merkkivalo LD5, joka on vastuksen R20 kautta kytketty AND-portin IC9 ulostuloon, ilmoittaa tehokytkimen ohjauksesta.

Signaalit SENSE1 ja SENSE2 tutkivat virrantunnusteluvastuk-sen R5 yli olevaa jännitettä eli siis kulkevaa virtaa. Sig-20 naali SENSE1 on kytketty vastuksien R21 ja R22 sekä kondensaattorin C5 ja signaali SENSE2 vastuksien R23 - R26 sekä kondensaattorin C6 avulla vahvistimeen IC11.

v Kun virta kasvaa yli sallitun rajan, muuttuu vahvistimen 25 IC11 +-sisääntulon jännite positiivisemmaksi kuin —sisääntulon jännite, jolloin vahvistimen ulostulo nousee alkaen ladata diodin D10, joka on kytketty ulostulon lisäksi vastuksen R27 kautta vahvistimen IC11 —sisääntuloon, kautta kondensaattoria C7. Siitä puolestaan seuraa, että vahvisti-30 men IC12 +-sisääntulo nousee positiivisemmaksi kuin vahvistimen IC11 +-sisääntuloon kytketty —sisääntulo. Tällöin diodin D11 kautta ei enää kuljekaan vastuksen R32 kautta positiivisesta jännitteestä +V kulkeva virta, vaan se kulkee diodin D12 kautta varaten kondensaattoria C9. Mikäli yli-35 kuormitustilanne jatkuu riittävän niin kauan, että C9 ehtii varautua Schmitt-liipaisimen IC13 kynnysjännitteeseen, niin 14 82797 liipaisimen ulostulo laskee 0 V:iin. Tästä seuraa NAND-piirin IC14 ulostulon laskeminen 0 V:iin, jolloin kiikut IC7 ja IC8 nollautuvat vahvistimen IC15 ulostulon noustessa jännitteeseen +V. AND-piirin IC14 ulostulo vetää diodin D13 5 kautta tyhjäksi kondensaattorin C4, jolloin AND-piirin IC10 ulostulo seuraa sitä. Kun kiikku IC7 nollautuu, ohjataan AND-piirin IC9 ulostulon kautta signaali KOHJ 0 V:iin, jolloin tehokytkin 17 kytkeytyy pois.

10 Kun tehokytkin 17 on ohjattu pois päältä, vahvistimen IC12 ulostulo palautuu 0 V:iin, jolloin vastuksen R32 kautta tuleva virta ohjataan jälleen maahan. Samoin kondensaattorin C9 varaus puretaan vastuksen R33 ja diodin D11 kautta maahan.

15

Vastuksen R33 ja kondensaattorin C9 muodostaman aikavakion merkitys on siinä, että sen aikana AND-piirin IC14 ulostulo ehtii tyhjentää kondensaattorin C4 diodin D13 kautta. Pienempi, vastuksen R32 ja kondensaattorin C9 muodostama aika-20 vakio estää nopean, hetkellisen ylikuorman katkaisemasta ohjausta tehokytkimelle 17.

Ylikuormatilanteessa kiikku IC8 siis asettuu saaden merkkivalon LD4 palamaan.

25

Kun signaali KOHJ signaali ohjataan jännitteeseen +V, muodostetaan signaalin nousevasta reunasta viive, jonka aikavakion muodostavat vastus R34 ja kondensaattori C10. Tämän ajan transistori Q1 johtaa, jolloin sen kollektori vetää 0 30 V:n tasolle vastuksen R32 toisen navan. Näin ohitetaan ylikuorman tarkkailu kytkennän alkuhetkillä. Tämä tehdään sen vuoksi, että signaalilaitteissa olevat kondensaattorit on saatava varautumaan syöttöjännitteeseen ennenkuin varsinaisesti aletaan valvoa keskimääräistä virrankulutusta.

: 35 I! is 82797

Alkuviiveen jälkeen transistori Q1 tukkeutuu, jolloin alkaa normaali valvonta. Transistorin kanta ja emitteri on yhdistetty vastuksella R35.

5 Ylikuormatilanteen jälkeen pidetään vastuksen R19 ja kondensaattorin C4 muodostaman aikavakion määräämä viive, jonka jälkeen vasta yritetään uudelleenkytkeytymistä.

Virrantarkkailuun on asetettu ns. dynaaminen virtaraja. Se 10 tarkoittaa sitä, että, kun tehokytkin 17 on ohjattu päälle, aletaan tarkkailla virrankulutusta. Jos vakiintuneeseen virta-arvoon tulee nopeasti riittävän pitkä ja pysyvä muutos, on mahdollista, että esimerkiksi pitkän signaaliväylän päässä on kytketty esimerkiksi pulssimuuntaja syöttöjännit-15 teeseen, jolloin teho-osan päässä sitä ei nähdä suorana oikosulkuna. Se kuitenkin rikkoisi aikaa myöten pulssimuunta-jan kuumentamalla sitä. Jännitesyötön katkeaminen ilmoittaisi asentajalla, että hän verkon ollessa toiminnassa on tehnyt virheellisen kytkennän. Virtaraja on kuitenkin sen 20 verran suuri, että tavallisen signaalilaitteen kytkeminen jännitesyötön ollessa kytkettynä on mahdollista.

Dynaamisen virtarajan muodostavat vastukset R26, R27 ja R31 sekä kondensaattorit C8 ja C7. Jos virran kasvun suuntaan 25 tapahtuu nopeasti muutos, tapahtuu vastuksien R26 ja R27 vastusjaon vahvistuksen mukainen muutos vahvistimen IC11 ulostulojännitteessä. Tällöin nopea jännitteen muutos kondensaattorin C8 navassa aiheuttaa vastuksen R31 kautta kondensaattoria C7 varaavan virran. Jos muutos on riittävän 30 suuri, kondensaattori C7 varautuu yli vahvistimen IC12 —sisääntulon. Tämä puolestaan aiheuttaa sen, että kyseisen vahvistimen ulostulojännite nousee jännitteeseen +V. Tällöin edelläkuvatulla tavalla tehokytkimeltä 17 poistetaan ohjaus, ja se lakkaa johtamasta. Jos muutos on pieni, kondensaatto-35 rin C4 jännite ei nouse riittävän paljon, ja laukeamista ei tapahdu. Kondensaattori C7 purkautuu vastusten maahan kytke- ie 82797 tyn vastusten R29 ja R30 kautta jännitteeseen +VIN kytketyn vastuksen R28 sekä vastusten R29 ja R30 jännitejaon edellyttämälle tasolle.

5 Kun signaali KOHJ nousee uudelleen jännitteeseen +V, merkkivalo LD5 syttyy ja merkkivalo LD4 sammuu. Ylikuormitustilanteessa tapahtuu päinvastoin.

Kuviossa 6 esitetty tehokytkin toimii siten, että jännite-10 syötön kytkeytymisen jälkeen, mikäli tarkkailulogiikat ja väyläimpedanssitesti eivät havaitse virhettä, nostaa teho-kytkimen ohjauslogiikka 16 (kuvio 2) kytkimen ohjaussignaalin KOHJ jännitteeseen +V. Tällöin transistori Q4 saa kanta-ohjauksen vastuksen R36 kautta. Transistorin Q4 aukeaminen 15 puolestaan aiheuttaa sen, että vastuksen R37 kautta alkaa kulkea ohjausvirta transistorille Q3, joka puolestaa auetes-saan antaa signaalin SENSE1 avulla kantaohjauksen päätetran-sistorille Q2. Tällöin signaalin SENSE2 kautta tuleva jännite +VIN ohjataan pisteeseen +V0UT.

20

Ylikuormatilanteessa tehokytkimen ohjauslogiikka 16 vetää kytkimen ohjaussignaalin 0 V:iin, jolloin transistori Q4 tukkeutuu aiheuttaen edelleen transistorin Q3 tukkeutumisen. Tämä puolestaan aiheuttaa transistorin Q2 tukkeutumisen.

25

Kuvio 7 esittää ja-logiikkaa, joka tutkii väylän tilaa tutkivien osien lähtöjä. Jos AND-piireihin IC16 ja IC17 tulevat signaalit NOL, NOV ja NOG ovat jännitteessä +V, sallitaan sähkökatkon jälkeen väyläimpedanssin testaus antamalla jän-30 nitteen +V suuruinen signaali TEST logiikan ulostuloon. Mikäli normaalintoiminnan aikana jokin tulevista signaaleista laskee 0 V:iin, laskee signaali TEST myös 0 V:iin antaen käskyn tehokytkimen ohjauslogiikalle 16 kytkeä tehokytkin 17 pois päältä.

• 35

II

17 82797

Kuvion Θ mukainen ylijännitesuojausosa tarkkailee jännite-syöttöyksiköltä (sekä myös pisteestä +VOUT) tulevaa jännitettä +VIN. Jos jännite nousee liian korkeaksi, vastuksen R38 yli oleva jännite alkaa nousta, jolloin myös tyristorin 5 T1 hilalle alkaa kulkea virtaa vastuksen R39 kautta. Kun jännite nousee, myös tyristorin T1 hilalle kulkeva virta kasvaa, ja virran kasvaessa tiettyyn arvoon tyristori T1 syttyy, jolloin tyristori oikosulkee pisteen +VIN maahan. Tästä puolestaan aiheutuu suuri virta, joka polttaa hissi-10 taulussa olevan tehonsyöttöyksikön sulakkeen estäen väyläe-lektroniikan tuhoutumisen. Jos verkkojännite olisi kytketty pisteeseen +VIN, aiheuttaa edelläkuvattu tyristorin syttyminen myös verkkojännitteen syötön sulakkeen palamisen.

15 Kuvion 9 mukaisessa verkko-ohjausyksikössä normaalitilanteessa signaali NOL on vastuksen R40 kautta jännitteessä +V ja signaali C0NT1 on 0 V. Tällöin transistori Q5 saa vastuksen R41 kautta riittävän kantaohjauksen, koska transistori Q6, jonka hilalle on kytketty signaali CONT1 vastuksen R42 20 kautta, ei johda. Tällöin transistorin Q5 kollektorijännite on n. 0 V, ja rele RE1, jonka rinnalla on diodi D15, on vetäneenä, jolloin kytkin K1 kytkee jännitteen LIN ulostuloon LOUT.

25 Kun verkkojännitteen tarkkailuyksikkö 10 havaitsee,että verkkojännite on signaaliväylässä, signaali NOL laskee 0 V:iin, jolloin transistori Q5 menee tukkoon ja rele RE1 päästää, jolloin kosketin siirtyy toiseen asentoon, jolloin ulostuloon LOUT ei enää syötetä jännitettä LIN.

30

Saunoin, jos syöttö jännitteen ja signaalimaan tarkkailuyksikkö 12 havaitsee signaalimaan signaaliväylässä, ohjataan signaali C0NT1 jännitteeseen +V. Tällöin transistori Q6 siirtyy johtavaan tilaan estäen kantaohjauksen transisto-35 rille Q5. Tällöin rele RE1 päästää ja verkkojännitteen LIN syöttö pisteeseen LOUT katkeaa.

18 82797

Nollauslogiikka kuviossa 10 suorittaa sähkön kytkeytymisen jälkeen järjestelmälle alkunollauksen.

5 Koska nollaavia tiloja on järjestelmässä sekä 0- että 1-tilassa aktiivisia, tarvitaan edellisiä varten signaali RESETO ja jälkimmäisiä varten signaali RESET1.

Kun sähkö kytkeytyy järjestelmään, varautuu kondensaattori 10 C10 vastuksen R43 kautta jännitteeseen +V. Alkuhetkellä, kun kondensaattorin C10 jännite on 0 V, on signaali RESET1 jännitteessä +V vastuksen R43 ja kondensaattorin C10 määräämän aikavakion ajan. Kun kondensaattorin C10 jännite saavuttaa Schmitt-liipaisimen IC18 sisääntulon kynnysjännitearvon, 15 muuttuu signaali RESET1 liipaisimen ulostulossa n. 0 V:iin ja jää siihen tilaan.

Kuviossa 11 esitetyssä linjaimpedanssin testauslogiikka toimii siten, että sähkökatkon jälkeen nollauslogiikka 13 20 (kuvio 2) antaa alkunollauksen järjestelmälle siten, että signaali RESETO on 0 V ja signaali RESET1 jännitteessä +V n. 1 s. Tällöin testauslogiikan kiikut IC19 ja IC20 nollautuvat, jolloin molempien ulostulot Q ovat 0 V:ssa. Tällöin merkkivalo LD6, joka on kytketty vastuksen R44 kautta kiikun 25 ulostuloon Q, on sammuneena. Samoin transistori Q7 on johtamattomana, koska vastuksen R45 kautta ei kulje transistorin Q7 kannalle ohjausvirtaa.

Kun verkkojännitteen tarkkailuosa 10 ja syöttöjännitteen ja 30 signaalimaan tarkkailuosa 12 eivät havaitse vääriä jännitteitä linjalla, ja-logiikkayksikkö 14 nostaa signaalin TEST jännitteeseen +V. Signaali TEST on kytketty kiikun IC19 sisääntuloon D. Kun signaali RESET1 on jännitteen +V tasolla, kondensaattori C11 varautuu vastuksen R46 ja diodin D17 35 kautta jännitteeseen +V. Kun signaali RESET1 palautuu 0 V:n tasolle, alkaa kondensaattori Cl 1 purkautua vastuksen R47 li 19 82797 kautta kohti 0 V:n tasoa. Kun purkautuminen alittaa komparaattorin IC21 +-navan jännitetason, joka on muodostettu jännitteestä +V vastusten R48 ja R49 jännitejaolla, muuttuu komparaattorin ulostulo 0 V:sta jännitteeseen +V, jolloin 5 diodi D18 lakkaa johtamasta ja kiikun IC19 kellosisääntulo CP, joka on nousevalla reunalla aktiivinen, nousee vastuksen R50 kautta jännitteeseen +V. Tällöin, mikäli signaali TEST on jännitteessä +V, kiikun IC19 ulostulo Q asettuu jännitteeseen +V, jolloin transistori Q7 siirtyy johtavaan tilaan, 10 koska sen kannalle ohjautuu ohjausvirta vastuksen R45 kautta. Tällöin releet RE2 ja RE3 vetävät, jolloin koskettimet K2 ja K3 kytkevät positiivisen signaalilinjan (SIGNAL+) MOSFETiin Q8 ja negatiivisen signaalilinjan (SIGNAL-) sig-naalimaahan. Releet RE2 ja RE3 on kytketty toisesta navasta 15 syöttöjännitteeseen +VIN, ja niiden kanssa on rinnankytketty diodi D19.

Samalla, kun kiikun IC19 ulostulo Q nouseen jännitteeseen +V, alkaa kondensaattori C12 varautua vastuksen R51 kautta. 20 Kun Schmitt-liipaisimen IC22 sisääntulo on saavuttanut lii-paisutason, sen ulostulo laskee 0 V:iin, jolloin sitä seu-raavan Schmitt-liipaisimen IC23 ulostulo, joka on kytketty NAND-piirin IC24 sisääntuloon, nousee jännitteeseen +V. Samanaikaisesti NAND-piirin IC24 toiseen sisääntuloon kytketty 25 kondensaattori C13 alkaa purkautua Schmitt-liipaisimeen IC22 kytketyn vastuksen R52 kautta. Koska NAND-piirin IC24 molemmat sisääntulot ovat jännitteen +V tasolla, sen ulostulo siirtyy 0 V:n tasoon vastuksen R52 ja kondensaattorin C13 määräämän aikavakion ajaksi. Kun NAND-piirin IC24 ulostulo 30 laskee 0 V:iin, vastaavasti sitä seuraavan NAND-portin IC25 ulostulo nousee samaksi ajaksi jännitteeseen +V aukaisten MOSFETin Q8. Tällöin vastuksen R53 kautta ohjataan jännite +VIN releen RE2 koskettimien K2 kautta väylän, jossa on kuormana päätevastukset ja pulssimuuntajat, positiiviseen 35 linjaan SIGNAL+. NAND-piirin IC24 ulostuloon on kytketty 20 82797 myös AND-portti IC26, johon tulee toisaalta signaali RESETO. Se on kytketty kiikun IC19 sisääntuloon CD.

Pulssin keston aikana komparaattorit IC27 ja IC28 seuraavat 5 signaalin tasoa ja vertaavat sitä vastusten R54 - R56 jän-nitteenjaolla muodostettuihin vertailuarvoihin. Kun NAND-portin IC24 ulostulo nousee jännitteeseen +V, siirtyy kiikun IC29 sisääntulossa D, joka on kytketty jännitteeseen +V vastuksella R57, oleva tieto ulostuloon, joka on kytketty AND-10 piiriin IC30. Jos väylän impedanssi on liian pieni, komparaattorin IC28 —sisääntulon jännite on pienempi kuin ver-tailujännite +-sisääntulossa, jolloin komparaattorin IC28 ulostulo siirtyy jännitteeseen +V. Tällöin kiikun IC29 ulostulo asettuu. Silloin merkkivalo LD7 saa virtaa vastuksen 15 R58 kautta ja alkaa loistaa. Samalla kiikun IC29 toinen u- lostulo laskee 0 V:iin, jolloin ja-logiikkayksikkö 14 estää ohjauksen pääsyn syöttöjännitteen tehonsyöttöön.

Jos väylän impedanssitestin aikana komparaattorin IC28 —si-20 sääntulossa oleva jännite on suurempi kuin jännite komparaattorin +-sisääntulossa, komparaattorin ulostulo pysyy 0 V:ssa, jolloin merkkivalo LD7 ei saa virtaa pysyen sammuneena. Samoin kiikun IC29 toinen ulostulo pysyy jännitteen +V tasolla.

25

Ylempi komparaattori IC27 puolestaan tutkii, onko väyläimpe-danssi liian suuri tutkimalla pulssin jännitetasoa. Jos komparaattorin IC27 +-sisääntulo ylittää vertailujännitearvon --sisääntulossa, komparaattorin ulostulo nousee ylös vastuk-30 sen R59 kautta kytkettyyn jännitteeseen +V. Vastuksen R60, jonka rinnalla on diodi D20, ja kondensaattorin C14 määrämän aikavakion jälkeen on kondensaattorin C20 jännite laskenut Schmitt-liipaisimen IC31 sisääntulossa sen kynnysjännitear-voon. Tällöin liipaisimen ulostulo, joka on kytketty AND-35 porttiin IC32, nousee ylös, jolloin nousun jälkeen ja sen aikana, jos komparaattorin IC27 ulostulo, joka myös on kyt-

II

21 82 797 ketty AND-porttiin IC32, käy ylhäällä, asettuu kiikku IC20, koska sen sisääntulossa SD käy jännite +V. Tästä seuraa vastuksen R44 kautta virta merkkivalolle LD6, jolloin se alkaa palaa. Samalla kiikun IC20 toinen ulostulo, joka on kytketty 5 AND-porttiin IC30, laskee 0 V:iin. Tällöin estyy tehokytki-men ohjaus signaalin TOK avulla, joka saadaan AND-portista IC33, johon on yhdistetty signaali TEST ja AND-portin IC30 ulostulo.

10 Mikäli kiikut asettuvat testin aikana, se tarkoittaa sitä, että väylän impedanssi on joko liian suuri tai liian pieni ja tällöin vikaa ilmoittava merkkivalo jää palamaan. Kun vika on korjattu, on sähkö kytkettävä uudelleen pois, jotta merkkivalot saaadaan sammumaan ja tehdään mahdolliseksi te-15 hokytkimen 17 ohjaus.

Kuviossa 11 esitetyn linjaimpedanssin testauslogiikan puls-sikaavioita on esitetty kuvioissa 12a - 121. Vaaka-akseli esittää aikaa t. Kuvio 12a esittää signaalia RESET1 ja kuvio 20 12b signaalia RESETO. Kuvio 12c esittää signaalia TEST. Ku vio 12d esittää kiikun IC19 sisääntuloa CP. Kuvio 12e esittää releiden RE2 ja RE3 ohjausta. Kuvio 12f esittää testi-pulssia NAND-portin IC25 ulostulossa. Kuvio 12g esittää Schmitt-liipaisimen IC31 ulostuloa. Kuvio 12h esittää testi-25 pulssia väyläimpedanssin ollessa oikea. Lisäksi kuviossa 12h, 12i ja 12k katkoviivat A ja B esittävät ylempää ja a-lempaa vertailuarvoa. Kuvio 12i esittää testipulssia ja kuvio 12 j kiikun IC20 ulostuloa Q väyläimpedanssin ollessa liian pieni. Kuvio 12k esittää testipulssia ja kuvio 121 30 kiikun IC29 ulostuloa Q väyläimpedanssin ollessa liian suuri.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellu-tusmuodot eivät rajoitu yksinomaan edelläesitettyyn esimerk-35 kin, vaan ne voivat vaihdella jäljempänä esitettävien pa tenttivaatimusten puitteissa.

Claims (12)

22 8 2 7 9 7

1. Menetelmä tiedonsiirtoverkon suojaamiseksi, joka verkko muodostuu pääteimpedansseilla (R1,R2) varustetusta signaali- 5 väylästä (4,5) ja väylään kytketyistä signaalilaitteista (6, 7), tunnettu siitä, että verkon suojaamiseksi tarkkaillaan jännitettä väylällä, joka on kytketty impedansseilla (R3,R4) syöttöjännitteeseen (+VIN) ja signaalimaahan (GND), mitataan väylän impedanssi väylälle lähettävän testi-10 pulssin avulla ja estetään ainakin signaalilaitteiden säh-könsyöttö syöttöjännitteestä (+VIN) ainakin jommankumman, jännitteen tai impedanssin, poiketessa sallituista arvoista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n n e t tu 15 siitä, että verkkojännitteen (LIN) ja/tai signaalimaan (GND) kytkeytyessä väylään vikatilanteessa estetään myös verkko-jännitteen syöttö hissikuiluun.

3. Patenttivaatimuksen 1 soveltamiseen tarkoitettu lait- 20 teisto tiedonsiirtoverkon suojaamiseksi, jossa verkossa on pääteimpedansseilla (R1,R2) varustettu signaaliväylä (4,5) ja väylään kytketyt signaalilaitteet (6,7), tunnettu siitä, että verkon suojaamiseksi laitteistossa on impedanssit (R3,R4) väylän kytkemiseksi syöttöjännitteeseen (+VIN) 25 ja signaalimaahan (GND), verkkojännitteen, syöttöjännitteen sekä signaalimaan tarkkailuyksiköt (10,12) sekä impedanssin testausyksikkö (15), joilla tarkkaillaan jännitettä väylällä, mitataan väylän impedanssi väylälle lähettävän testi-pulssin avulla ja ohjataan laitteistossa olevan tehokyt-30 kimen ohjauslogiikan (16) avulla tehokytkintä (17) siten, että signaalilaitteiden sähkönsyöttö estyy ainakin jommankumman, jännitteen tai impedanssin, poiketessa sallituista arvoista.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, tunnet tu siitä, että laitteistossa on verkko-ohjausyksikkö (11), II 23 82797 jolla verkkojännitteen (LIN) ja/tai signaalimaan (GND) kytkeytyessä väylään vikatilanteessa estetään verkkojännitteen syöttö.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen laitteisto, tun nettu siitä, että vastukset (R3,R4) ovat olennaisesti yhtä suuria.

6. Patenttivaatimuksen 3, 4 tai 5 mukainen laitteisto, 10 tunnettu siitä, että laitteistossa on yksikkö (14), joka tutkii verkkojännitteen, syöttöjännitteen sekä signaalimaan tarkkailuyksiköiden tilat (10,12) ja ohjaa väylän jännitteen ollessa sallituissa rajoissa linjaimpedanssin testausyksikön (15) mittaamaan väylän impedanssia. 15

7. Jonkin patenttivaatimuksen 3-6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistossa on nollausyksikkö (13) logiikkaelimien (IC1,IC3,IC8,IC20,IC29) saattamiseksi alkutilaan sähkön päällekytkeytymisen jälkeen. 20

8. Jonkin patenttivaatimuksen 3-7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistossa on ylijännitesuo-jayksikkö (18) signaalilaitteiden suojaamiseksi syöttöjän-nitteessä (+VIN) esiintyviltä, itseisarvoltaan liian suu- 25 riita jännitteiltä.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 3-8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistossa on ainakin yksi virrantunnusteluvastus (R5), jonka yli olevan, vastuksen lä- 30 pi kulkevaan virtaan verrannollisen jännitteen perusteella tehokytkimen ohjausyksikkö (16) ohjaa tehokytkintä (17) siten, että jännitteen ollessa sallituissa rajoissa tehokytkin (17) johtaa jatkuvasti ja jännitteen ylittäessä sallitun arvon ainakin tietyn ajan tehokytkin (17) lakkaa johtamasta. 35 24 82797

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tehokytkimen ohjausyksikössä on e-limet (R26-R31,C8,C7) dynaamisen virtarajan muodostamiseksi, joilla elimillä ohjataan tehokytkin (17) johtamattomaksi 5 virran kasvaessa asetettua rajaa nopeammin.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 3-10 mukainen laitteisto, tunnet tu siitä, että laitteistossa on merkkivalot (LD1-LD7) virhetilanteiden ilmaisemiseksi. 10

12. Jonkin patenttivaatimuksen 3 - 11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ainakin verkkojännitteen ja syöttöjännitteen tarkkailuyksiköissä (10,12) on viivepiirit (R6,C1,R13,C2), joiden kautta signaalilaitteiden syöttöjän- 15 nitteen (+VIN) tai verkkojännitteen (LIN) kytkeytyessä väylään vikatilanteessa väylän jännitteen signaali ohjataan vertailuosaan (IC2,IC4), jossa jännitettä vertaillaan verta iluarvoon. li 25 82797