SE450431B - Overforingsanordning for dataoverforing mellan en styrcentral och flera regler- eller styrapparater via en databuss - Google Patents

Description

450 431 N Uppfinningen syftar sålunda till erbjudande av en möjlig- het att omedelbart lokalisera ett sådant fel under bibehållan- de av funktionsdugligheten av alla de återstående regulatorer- na.

De för uppfinningen kännetecknande särdragen framgår av patentkravet 1.

Nedan beskrivs ett utföringsexempel av uppfinningen när- mare under hänvisning till ritningen.

I den enda figuren avser hänvisningsbeteckningen 1 en styrcentral av en byggnad, som med en tvåtrådig databuss 2 såsom överföringsanordning är förbunden med flera regulatorer 3. I figuren visas två regulatorer 3a och 3b med två olika kopplingsmöjligheter. Med streckade linjer 4 antyds att ytter- ligare regulatorer 3 i godtycklig följd kan anslutas till databussen 2. Varje regulator 3 är tillordnad en bestämd upp- gift, exempelvis en till byggnaden hörande anordning inom om- rådena uppvärmning och ventilation samt sanitära eller klimat- anläggningar. Regulatorn 3 samt styrcentralen l upptager den för sina styr- och regleruppgifter nödvändiga energin från det lokala nätet, vilket i ritningsfiguren antytts genom två an- slutningar 5. _ Varje regulator 3 bildar med ett inställningselement, en börvärdesgivare och eventuellt åtminstone en avkännare en självständig regler- resp. styrkrets, vars regler- eller styr- parametrar kan lagras i en till regulatorn 3 hörande mikropro- cessor 6. Varje regulator 3 innefattar vidare en mellan de båda ledarna av databussen 2 kopplad mottagnings- och sänd- ningsanordning 7 resp. 8, vilka är schematiskt visade i rit- ningsfiguren.

Mottagningsanordningen 7 bildar en spänningsdelare med hjälp av två motstånd 9 och 10, till vars uttagspunkt mellan de båda motstånden 9, 10 en ingång ll av mikroprocessorn 6 är kopplad.

Sändningsanordningen 8 av varje regulator 3 består av en lågohmig seriekoppling av en överströmssäkring 12, en ström- brytare 13 och en impedans 14. Såsom strömbrytare 13 tjänar en 450 451 transistor, vars bas styrs av en utgång 24 av mikroprocessorn 6. Såsom överströmssäkring 12 tjänar lämpligen en smält- säkrning.

Liksom regulatorn 3 innefattar styrcentralen l en mikro- processor 15 samt en likadan mottagnings- och sändningsanord- ning 7 resp.8 som regulatorn3. Mottagningsanordningen'7är ävenledes kopplad till en ingång 16 av mikroprocessorn 15, och den såsom strömbrytare 13 tjänande transistorn styrs också av mikroprocessorn 15 över en utgång 25. Vidare uppvisar styr- centralen l förutom två spänningskällor av olika effekt för enbart spänningsmatning av databussen 2 en av pulstelegrammen påverkad kopplingsanordning. I det beskrivna exemplet bildas de två spänningskällorna av en spänningskälla 17 och ett med denna seriekopplat belastningsmotstånd 18. Dessa källor skulle dock även kunna utgöras av två alternativt inkopplingsbara, självständiga spänningskällor. Såsom kopplingsanordning tjänar en omkopplare 19, som påverkas av mikroprocessorn 15, vilket antyds med hjälp av en streckad linje 20. Omkopplaren 19 över- bryggar belastninqsmotståndet 18 och ger därmed möjlighet till val mellan de två spänningskällorna av olika effekt för mat- ning av databussen 2.

Mikroprocessorn 15 övervakar spänningsförloppet på data- bussen 2 antingen direkt över ingången 16 av mottagningsanord- ningen 7 eller är med två till detta syfte tjänande förbind- ningar 21 ansluten till databussen 2.

Inmatningen av pulstelegram sker genom pulsvis genomkopp- ling av strömbrytaren 13. Motsvarande sändningsanordning R verkar då på databussen 2 såsom en lågohmig belastning. Under en telegramöverföring och under sändningspauserna matar spän- ningskällan 17 databussen 2 med reducerad effekt. Dvs. belast- ningsmotståndet 18 är då kopplat framför spänningskällan 17. I sändningspauserna och under sändningstiderna, under vilka databussens 2 ledare ej lågohmigt belastas, dvs. när ström- brytarna 13 av samtliga sändningsanordningar 8 är spärrade, avger spänningskällan 17 över belastningsmotståndet 18 en till det digitala tillståndetíïav telegramöverföringen svarande 450 431 normalspänning UH till databussen 2. I exemplet uppgår denna till åtminstone 20 V. Vid genomkoppling av någon av ström- brytarna 13, dvs. vid belastning av spänningskällan 17 över belastningsmotståndet 18 med en sändningsanordning 8, faller spänningen på databussen 2 till en mot det digitala till- ståndet L svarande låg spänning UL. Därvid är de inre mot- stånden av spänningskällan 17 tillsammans med belastningsmot- ståndet 18 så valda, att även vid sändning av den längst bort belägna regulatorn 3, i vars strömkrets då dessutom ett genom det relativt höga ledningsmotståndet av databussen 2 framkal- lat spänningsfall uppträder, spänningen UL vid anslutninge- klämmorna av databussen till styrcentralen l sjunker till max 6 V. Den i varje regulator 3 och även i själva styrcentralen 1 vid sändning genom överströmssäkringen 12 flytande strömmen kan ej utlösa denna. f I och för reducering av flankbrantheten av telegrampul- serna är det lämpligt att impedansen 14 är utbildad såsom drosselspole, såsom visas vid styrcentralen l och i regulatorn 3a. Emellertid kan i stället för impedansen 14 exempelvis även en sekundärlindning av en transformator 22 användas, såsom visas i regulatorn 3b. Där är en primärlindning 23 av trans- formatorn 22 ansluten till den såsom strömbrytare 13 tjänande transistorn på sådant sätt att strömpulsen i sekundär- lindningen vid genomkoppling av transistorn inducerar en spän- ningi.primärlindningen 23, som alstrar en ström som verkar mot den transistorn utstyrande basströmmen. Den sålunda upp- kommande återkopplingen förhindrar den snabba stigningen av strömmen i sändningsanordningen 8. I det beskrivna exemplet är för detta syftemål primärlindningen 23 kopplad mellan utgången 24 och transistorns bas. Även andra tillkopplingar är möjliga.

Denna anordning har i förhållande till drosselspolen den för- delen att flankbrantheten ej längre är beroende av spridningen av spänningsfallet över transistorn.

Sändningsdriften leds vid det normala förloppet från styrcentralen 1, varvid sändningspulserna bildas på samma sätt både i styrcentralen l och i regulatorerna 3. Även mottag- -_~. ...__.__fl .i ,....... .......__..___....... _, “J 7 450 431 ningen av de vid mottagningsanordningarna 7 både i styrcentra- len 1 och i regulatorerna 3 uppträdande spänningsändringarna på ingångarna 16 resp. ll sker överallt på samma sätt.

Ett första startkommando från styrcentralen l mottages av alla regulatorer 3. Därefter sker adressangivningen av den första regulatorn i exempelvis 8 bitars ordlängd. Den första regulatorn förblir därmed såsom enda regulator i mottagninge- läge, medan de andra regulatorerna stänger av sig. Sedan sker överföringen av kommandon, vilka lagras av mikroprocessorn 6.

Efter en kort paus sänder den anropade regulatorn 3 sin egen adress och därefter sitt svar, vilket kan vara en bekräftelse, men även kan vara ett mätvärde. Sedan en längre paus förflutit anropar styrcentralen l genom ett nytt startkommando, som återigen mottages av alla regulatorer 3, den andra regulatorn.

På samma sätt anropas den ena regulatorn efter den andra ända tills efter den sista regulatorn 3 den första regulatorn åter- igen står på tur.

Om något av strömbrytarna 13 på grund av ett fel kontinu- erligt förblir i ledande tillstånd och därmed blockerar hela telegramöverföringen, så kan i styrcentralen l spännings- källan l7 med förhöjd effekt tillkopplas för en störníngsloka- lisering. För detta syftemål övervakar mikroprocessorn 15 i det beskrivna exemplet över sina förbindningar 21 kontinuer- ligt det felfria förloppet av telegramöverföringen, dvs. tids- förloppet för spänningen på databussen 2. Mikroprocessorn 19 åstadkommer vid störning manövreríngen av omkopplaren 19, vil- ken då överbryggar belastníngsmotståndet 18. Den nu till spän- ningskällan l7 med híñgre effekt anslutna databussen 2 låter i sändningsanordningen 7 av den regulator 3, vars strömbrytare 13 kontinuerligt är ledande, en ström flyta som är större än utlösningsströmmen av dess överströmssäkring 12.

Så snart strömflödet avbryts genom utlösning av över- strömssäkringen 12 åstadkommer mikroprocessorn 15 att omkopp- laren 19 åter öppnas och därmed att databussen 2 återkopplas till spänningskällan 17 över belastningsmotståndet 18. Därmed kan datautbytet mellan styrcentralen 1 och de återstående 450 431 regulatorerna 3 åter upptagas.

I det beskrivna exemplet kan upp till maximalt 129 regu- latorer anropas. Detta ger vid en överföringshastighet på 1024 Baud en överföringstid på exempelvis 0,5 sekunder per regula~ tor och därmed vid maximalt kapacitetsutnyttjande en upprep- ning var 64 sekund.

Programdata för alla regulatorerna 3 är utan möjlighet till förlust lagrade i mikroprocessorn 15 av styrcentralen 1 och överföres fortlöpande till de enskilda regulatorerna 3.

Lagringen kan ske i själva regulatorerna 3 på sådant sätt att dessa data vid ett spänningsbortfall går förlorade. Nämnda data måste då vid spänningens återkomst åter byggas upp från styrcentralen l.

Möjligheten till bortkoppling av en enskild regulator 3, vars strömbrytare 13 i sändningskretsen är ständigt ledande på grund av en störning, gör det möjligt att bygga en funktions- säker och till ringa kostnad framställbar anläggning, som även vid bortfall av sändningsanordningen 8 av en enskild regulator 3 kan arbeta vidare.

Claims (8)

450 45 PATENTKRAV
1. l. Överföringsanordning för dataöverföring mellan en styr- central och Elera regler- eller styrapparater, i och för reglering,styrning eller övervakning av anordningar inom områ- det uppvärmning och ventilation samt sanitära eller klimatan- läggningar, innefattande en styrcentralen med regulatorerna resp. styrapparaterna förbindande databuss, varvid både styr- centralen och även regulatorerna resp. styrapparaterna inne- fattar vardera en sändnings- och en mottagningsanordning i och för överföring av pulstelegram mellan styrcentralen och requ- latorerna resp. styrapparaterna och omvänt, k ä n n e t e c k- n a d av att sändningsanordningen (8) i regulatorerna resp. styrapparaterna (3) består av vardera en mellan de båda databussledningarna (2) kopplad lågohmig seríekoppling av en överströmssäkring (l2L en strömbrytare (lä) och en impedans (14), och att styrcentralen (1) förutom två spänningskällor (l7; 17, 18) av olika effekt för matning av databussen (2) uppvisar en av pulstelegrammen påverkad kopplingsanordning (19) för omkoppling av matníngen av databussen från den ena spänningskällan till den andra vid störd dataöverföring, i och för utlösning av den störda sändningsanordningens (8) över- strömssäkring (12).
2. 2. Överföringsanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d av att strömbrytaren (13) i varje sändningsan- ordning (8) utgöres av en av vardera en mikroprocessor (6; lå) styrd transistor.
3. 3. Överföringsanordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n a d av att den med strömbrytaren (13) i serie kopplade impedansen (14) är utbildad såsom drosselspole.
4. 4. Överföringsanordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n a d av att den med strömbrytaren (13) i serie kopplade impedansen (14) utgöres av sekundärlindningen av en 450 431 transformator (22L vars primärlindning (23) är kopplad till basen av den såsom strömbrytare (13) tjänande transistorn och en utgång (24, 25) av mikroprocessorn (6 resp. 15), och att strömpulsen i sekundärlindningen vid genomkoppling av tran- sistorn inducerar en spänning i primärlindningen (23), som alstrar en ström som verkar mot den transistorn utstyrande basströmmen.
5. 5. Överföringsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att spänningskällan (17) med den lägre effekten matar databussen (2) under sändningspauser- na och under telegramöverföringen och att spänningskällan (17) med den högre effekten är tillkopplingsbar för störningsloka- lisering.
6. 6. Överföringsanordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k - n a d av att spänningskällan (17) med den lägre effekten vid spärrad strömställare (13) avger en mot det högre binära tillståndet (H) svarande normalspänning (UH) till databussen (2), vilken spänning vid genomkoppling av en av strömställarna (13) sjunker till en mot det lägre binära tillståndet (L) svarande låg spänning (ULL
7. 7. Överföringsanordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k - n a d av att den till spänningskällan (17) med den högre effekten anslutna databussen (2) i sändningsanordningen (8) med en kontinuerligt ledande strömställare (13) låter flyta en ström, som är större än utlösningsströmmen för överströms- säkringen (12).
8. 8. Överföringsanordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k - n a d av att överströmssäkringen (12) utgöres av en smältsäkring.