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Einrichtung zur Auswahl von Melde-oder Befehlstelecrammen in Fernwirkanlagen
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In automatisch arbeitenden Fernwirkanlagen, bei denen eine Vielzahl von
Informationen über einen Verbindungskanal abgesetzt werden muß, ist das Problem
zu lösen, die anfallenden Informationen zu ordnen und zeitlich nacheinander in Form
eines codierten Impulstelegramms abzusetzen. Es liegt nun der Gedanke nahe, die
Informationen nach ihrem zeitlichen Anfall zu ordnen. Da jedoch keine Möglichkeit
besteht, die Menge der Informationen zu begrenzen, muß dafür eine Speichereinrichtung
vorgesehen werden. Bekannte Einrichtungen, die die erwähnten Bedingungen erfüllen,
sind auf verschiedenen Prinzipien aufgebaut. Sie müssen einerseits neben einem großen
zeitlichen Auflösungsvermögen auch einen relativ großen Speicherumfang haben. Der
Aufwand ist demnach beträchtlich. Andererseits ist zu erwarten, daß mehrere Informationen
auch exakt im gleichen Zeitpunkt anfallen. In diesem Falle müssen aber die bekannten
Einrichtungen versagen.
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Aus der Fernmeldetechnik sind zur Lösung ähnlicher Aufgaben die sogenannten
Anrufsucherverfahren bekannt. Hier werden die einzelnen Informationskanäle nach
einem durch die Verdrahtung vorgegebenen System abgefragt. Bei diesem Verfahren
ist grundsätzlich für jede mögliche Information nündestens ein Hilfsspeicher mit
dem zugehörigen Schaltungsaufwand erforderlich. Außerdem ist eine Anlage notwendig,
die den Abfragevorgang steuert. Zwangläufig muß eine Zeitverzögerung zwischen dem
Anfall der Meldung und dem Absetzen des codierten Telegramms auftreten. Dadurch
wird die Arbeitsgeschwindigkeit der Übermittlungseinrichtungen erheblich verringert.
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Aus der Fernwirktechnik sind die sogenannten Kettenschaltungen zur
Verhinderung einer doppelten Befehlsgabe bekannt. Diese sind vorzugsweise mit Relais
und Kontakten aufgebaut. Auch hier ist durch die Art der Verdrahtung festgelegt,
welche Information zuerst in codierte Impulstelegramme umgesetzt wird. Diese Schaltungen
haben den grundsätzlichen Nachteil, daß eine Hintereinanderschaltung von vielen
Baugruppen (Relaiskontakte bzw. logische Schaltungen) notwendig sind und einzelne
Kontaktfehler oder Funktionsstörungen das Verarbeiten einer sehr großen Menge von
Informationen stören können. DieelektronischeAusführungdieserKettenschaltungen ist
außerdem sehr aufwendig.
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Auswahl von Melde- oder
Befehlstelegrammen in Fernwirkanlagen, die selbsttätig unter Benutzung logischer
Schaltungen bei in mehreren Meldestellen gleichzeitig vorbereiteten Informationen
nach Art ihrer Codierung die zeitliche Reihenfolge der übermittlung bestimmt.
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Es ist schon ein Verfahren bekannt, bei dem die in mehreren Meldestellen
vorliegenden Informationen mit Hilfe von Impulstelegrammen übermittelt werden, die
besondere Markierungen aufweisen. Ebenso ist es möglich, einen Code anzuwenden,
der mit einer größeren Anzahl von Impulsen und Markierungspausen arbeitet. Insbesondere
ist für den Gleichzeitigkeitsverkehr mehrerer Meldestellen, die über Vierdraht mit
einer Zentralstelle verbunden sind und sich durch den Aufbau ihrer Kennzeichnungstelegramme
unterscheiden, eine Anlage bekanntgeworden, die es ermöglicht, aus einer Vielzahl
meldewilliger Unterstationen eine auszuwählen.
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Soll ein Impulstelegramm von einer Meldestelle abgesetzt werden, so
wird die Zentralstelle als Antwortgeber benutzt, indem sie einen empfangenen Impuls
an alle Meldestellen zurücksendet, auch an die Melde-,esendet haben. Die stellen,
die diesen Impuls nicht g
Auswahl desjenigen Telegramms, das abgesetzt werden
soll, erfolgt dadurch, daß ein Impuls, der die Meldestelle erreicht, obwohl kein
Impuls gegeben wurde, eine Sperreinrichtung betätigt.
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Ein besonderer Nachteil dieser Anlage ist der große Aufwand mit
je einer Sperreinrichtung je Telegramm, wobei jede Sperreinrichtung
mindestens einen Hilfsspeicher mit zugehörigen logischen Schaltungen f ür
die Steuerungen des Speichers und der Telegrammbildeeinrichtung enthält.
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Mit der Einrichtung nach der Erfindung ist es nun möglich, die Nachteile
der bekannten Verfahren bzw.
Schaltungen zu vermeiden. Erfindungsgemäß
sind für die Auswahl der in einem m aus x Code enthaltenen Informationen (m+x) Speicherelemente
erforderlich, wobei die x-Speicher den einzelnen Zeittakten eines Zeittaktgenerators
zugeordnet und die m-Speicher in ein Register eingeordnet sind, die nacheinander
markiert werden, sobald von der Anlage ein markierter Zeittakt im gesendeten Impulstelegramm
ausgeht. Während bei dem Anrufsucherverfahren und dem bekannten Verfahren für jede
Information ein Hilfsspeicher erforderlich ist, kann dieser Aufwand gemäß der Erfindung
auf einen Hilfsspeicher je Kombinationselement zuzüglich einem Hilfsspeicher
je möglicher Kombinationsstellung verringert werden. Das bedeutet, daß für
eine Anlage, die beispielsweise 20 Informationen verarbeiten soll, demnach bei den
bekannten Verfahren mindestens 20 Hilfsspeicher notwendig sind. Für dieselbe Informationsmenge
benötigt die Einrichtung nach der Erfindung bei einem gewählten Code 3 aus
6 nur neun Hilfsspeicher. Besonders deutlich wird der unterschiedliche Aufwand
an Hilfsspeichern für größere Anlagen, beispielsweise für 252 Informationen.
Bei den bekannten Verfahren mit Kettenschaltungen sind mindestens 252 Hilfsspeicher
unabhängig von dem gewählten Code notwendia. Dieselbe Informationsmenge wird bei
einem Code 5 aus 10 von fünfzehn Hilfsspeichern in der erfindungsgemäßen
Einrichtung verarbeitet.
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Gemäß der weiteren Erfindung speichern die x-Speicher die von einem
Zeittaktgenerator, der durch ein in den Codiereinrichtungen gebildetes Signal angelassen
wird, während seines Funktionsablaufes zyklisch auf die den einzelnen Zeittakten
zugeordneten Steuerleitungen verteilten und durch die Codiereinrichtungen ausgewählten
Telegrammzeittakte. Weiterhin werden über die den Zeittakthilfsspeichern und den
Registerhilfsspeichern zugeordneten Signalleitungen für die Steuereinrichtungen
alle den einzelnen Informationen zugeteilten Codiereinrichtungen bis auf diejenige
Codiereinrichtung gesperrt, die das gesendete Telegramm gebildet hat. Durch die
Aussendung des codierten Impulstelegramms und die gleichzeitige Abfrage des Telegramminhalts,
Einspeicherung in Zeittakthilfsspeicher und Registerhilfsspeicher und Auswertung
des Ergebnisses durch Sperrsignale, die die Codiereinrichtungen beeinflussen, wird
erreicht, daß nur dasjenige Impulstelegramm ausgesendet wird. welches die markierten
Impulse am nächsten hinter dem Startimpuls hat und selbst bei exaktem gleichzeitigem
Anfall mehrerer Informationen nur ein einziges Telegramm abgesetzt wird. Die anderen
vorliegenden Informationen bleiben durch die Art der Vorbereitung mit dem Vergleich
von Vorzustand und Istzustand gespeichert, bis die zugehörigen Telegramme von der
Anlage abgesetzt sind.
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Weiterhin ist die Einrichtung nach der Erfindung vorteilhaft anwendbar,
wenn ein streng durchgeführtes Baukastensystem erforderlich ist, weil bei einer
Nichtbesetzung von ursprünglich vorgesehenen Codiereinrichtungen keine überbrückungen
notwendig sind. Außerdem vermag die Anlage eine größere Menge von Informationen
pro Zeiteinheit zu ordnen und zu codieren als die bekannten Verfahren, weil keine
Zeitverzögerung durch Aufsuchen der angefallenen Informationen entsteht. Störungen
in der Codiereinrichtung beeinflussen nur diese eine Information.
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In der Zeichnung ist eine Einrichtung gemäß der Erfindung für einen
Code 3 aus 6 schematisch dargestellt. Da für die Bildung der verschiedenen
Telegramme die erforderlichen Bauelemente einander gleich und lediglich in der Verdrahtung
Unterschiede vorhanden sind, kann auf die Wiedergabe der gesamten Einrichtung verzichtet
werden.
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Nach Betätigung eines Kontaktes, es kann auch ein elektronischer Kontakt
sein, wird in der Anlage ein Impulstelegramm, dem ein Start- und ein Schlußimpuls
zugeordnet ist, einmalig gebildet und abgesetzt. Die gezeichnete Einrichtung befindet
sich im Ruhezustand. Sie besteht aus den Codiereinrichtungen 1 bis III, dem
Zeittaktgenerator IV, dem Sammelleitungssystern V für den Zeittaktgenerator, dem
Sammelleitungssystern VI für die Steuereinrichtungen und der Kippstufe VII.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung soll unter der Annahme beschrieben
werden, daß die Codiereinrichtung II das zugehörige Telegramm gebildet und abgesetzt
hat, und in den Codiereinrichtungen 1 und 111
je ein Telegramm g gleichzeitig
vorbereitet werden.
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Durch Umlegen eines Kontaktes 2 in der Codiereinrichtung
1 von der Stellung »0« in die Stellung »L« wird Potential an die »Und«-Schaltung
3 gegeben. Zugleich steht Potential von dem Vorzustandsspeicher
1 an, so daß ein Signal über die Leitung 4, die »Oder«-Schaltung
5 und Leitung 6 an den Zeittaktgenerator IV weitergeleitet wird. Gleichzeitig
wird der Kontakt 39 in der Codiereinrichtung III in die Stellung »L« umgelegt
und, da Potential aus dem Vorzustandsspeicher 38 ansteht, ebenfalls ein Signal
von der »Und«-Schaltung 40 über Leitung 7, »Oder«-Schaltung 5, Leitung
6 zur Anlassung an den Zeittaktgenerator weitergeleitet. Der Zeittaktgenerator
bewirkt nun die zyklische Verteilung von kurzen Impulsen auf den Leitungen
9 bis 15. Es ist zu erwähnen, daß die Impulse in der Regel von kürzerer
Zeitdauer sind, als die einzelnen Zeittakte.
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Der Startimpuls, der jedem codierten Impulstelegramm vorausgeschickt
wird, läuft direkt über die Leitung 8 und die »Oder«-Schaltung
56 zu einer Kippstufe VII und wird dort bis zum Beginn des ersten Zeittaktes
verlängert.
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Der erste Zeittakt wird vom Zeittaktgenerator IV über Leitung
9, »Oder«-Schaltung 16, Leitung 17, »Und«-Schaltung
18, »Oder«-Schaltung 19, Leitung 20, »Oder«-Schaltung 56 der
Kippstufe VII zugeführt. Da der erste Markierungsimpuls unmittelbar, also ohne Pause,
dem Startimpuls folgt, bleibt die Kippstufe in der Lage, in die sie durch den Startimpuls
gekippt wurde. An die Leitung 20 ist eine »Und«-Schaltung 21 angeschlossen, deren
zweiter Eingang mit der Leitung 9 und damit direkt mit dem ersten Zeittakt
verbunden ist. Da auf beiden Eingangsleitungen der »Und«-Schaltung 21 Potential
ansteht, wird ein Markierungsimpuls an den Hilfsspeicher 22 weitergegeben. Dieser
wird umgeschaltet und damit der Leitung 23 das Potential genommen.
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Gleichzeitig wird der an der Leitung 20 liegende Registerspeicher
24 durch den ersten Zeittakt umgeworfen und dadurch an die Leitung 25 Potential
gelegt. Da nunmehr die Leitung 23 kein, die Leitung 25
dagegen Zeichenpotential
aufweist, bleibt das Ausgangssignal der »Und«-Schaltung 26 unverändert
»0«,
so daß die »Und«-Schaltung 18 in der Codiereinrichtung
1 zur Weiterleitung des nächsten Zeittaktimpulses vorbereitet bleibt.
Alle
übrigen an der Leitung 25 liegenden »Und«-Schaltungen führen an ihren Ausgängen
Zeichenpotential, das eine Sperrung der entsprechenden Codiereinrichtungen veranlaßt.
So wird beispielsweise die »Und«-Schaltung32, die vomZeittakthilfsspeicher
30 über die Leitung31 Potential erhält, auf Leitung 33 ein Potential
liefern, das über die »Oder«-Schaltung34, Leitung35 und die »Und«Schaltung36 zur
Sperrung der Codiereinrichtung 111 führt. Damit kann das in dieser Codiereinrichtung
gebildete Telegramm bei dem begonnenen Durchlauf des Zeittaktgenerators nicht abgesetzt
werden. Es ist in der Anlage somit entschieden worden, daß das in der Codiereinrichtung
1 vorbereitete Telegramm als erstes richtig gesendet wird.
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Der zweite Zeittakt wird über die Leitung 10
»Oder«-Schaltung
16, Leitung 17, »Und«-Schaltung 18, von der »Und«-Schaltung
3
steht das Potential noch an, »Oder«-Schaltung 19, Leitung 20 Potential
an »Oder«-Schaltung 56
und damit an die Kippstufe VII gelegt. Ein Rückkippimpuls
über die »Und«-Schaltung 58 wird nicht wirksam, da am Ausgang der »Oder«-Schaltung
56
Potential vorhanden ist.
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Weiterhin bewirkt der an zweiter Stelle auf der Leitung 20 erscheinende
zweite Markierungsimpuls die Durchschaltung der »Und«-Schaltung 44 und ein Umlegen
des Speichers 45. Außerdem wird über die »Und«-Schaltung 41 der Registerhilfsspeicher
42 umgeworfen und die Leitung 43 an Potential gelegt. Die »Und«-Schaltung47 kann
nicht ansprechen, und das Potential auf Leitung 48 bleibt unverändert
»0«. Alle übrigen mit der Leitung 43 verbundenen »Und«-Schaltungen liefern
ein Sperrsignal an ihren Ausgangsleitungen für die mit ihnen verdrahteten Codiereinrichtungen.
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Der dritte Zeittakt läuft wieder wie die beiden vorhergehenden über
Leitung 11, Codiereinrichtung 1 mit den Gliedern »Oder«-Schaltung
16, Leitung 17, »Und«-Schaltung 18 zur »Oder«-Schaltung
19, Leitung 20, »Oder«-Schaltung 56
zur Kippstufe VII. Damit werden
die an Leitung 20 liegenden »Und«-Schaltungen 52 und 49 durchgeschaltet und
der Zeittakthilfsspeicher 53 sowie der Registerhilfsspeicher 50 markiert.
Der Leitung 54 wird damit das Potential genommen, während die Leitung
51 an Potential gelegt wird. Die »Und«-Schaltung 55 kann daher nicht
durchschalten. Außer der Codiereinrichtung 1, in der das gesendete Telegramm
gebildet wurde, sind somit alle anderen Codiereinrichtungen gesperrt.
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Mit Beginn des vierten Zeittaktes wird die »Und«-Schaltung
58 über die »Oder«-Schaltung 57 durchgeschaltet und die Kippstufe
VII zurückgestellt. Der Zeittaktgenerator IV läuft jetzt durch bis über die Leitung
15 der Rückstellimpulse an die Codiereinrichtung 1 über
» Oder«-Schaltung 16,
Leitung 17 »Und«-Schaltung 18
gegeben
wird. Dieser Impuls wird als Schlußimpuls über Leitung 20, »Oder«-Schaltung
56 an die Kippstufe VII geführt und außerdem über die »Und«-Schaltung
59 am Vorzustandsspeicher 1 der Codiereinrichtung 1 wirksam.
Der Speicher 1 wird umgelegt. Damit wird der »Und«-Schaltung 3 das
Potential genommen. Lind diese gibt ein Sperrsijznal an die »Und«-Schaltung
18 weiter. Das Ende des Schlußimpulses auf der Ausgangsleitung ist somit
vorbereitet. Das Telegramm gilt als abgesetzt. Über die Leitung 60,
»Oder«-Schaltung
57 und »Und«-Schaltung 58 wird die Kippstufe VII durch einen letzten
Impuls zurückgestellt.
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Durch diesen Impuls des Zeittaktgenerators IV werden über Leitung
60 ebenfalls die Speicherinhalte der Zeittakthilfsspeicher und der Registerhilfsspeicher
gelöscht.
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Da in der Codiereinrichtung III eine andere Information vorbereitet
worden war, wird der Zeittaktgenerator erneut angelassen und das Telegramm in der
gleichen Weise abgesetzt, wie vorstehend beschrieben worden ist.
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Um auch die Möglichkeiten der Übermittlung von nacheinander anfallenden
Impulstelegrammen zu prüfen, müssen zwei Fälle besonders vermerkt werden.
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1 . Ist der in die laufende Übermittlung hineinfallenden Information
ein Impulstelegramm zugeordnet, das bei gleichzeitigem Anfall später abgesetzt worden
wäre., ist der Vorgang nicht behindert.
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2. Bei späterem Anfall eines Impulstelegramms, das bei gleichzeitigem
Anfall zuerst gesendet worden wäre, kann ein unvollständiges Telegramm zustande
kommen, erst bei einem erneuten Umlauf wird das richtige Telegramm abgesetzt.
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Sollte bei einer Einrichtung der unter 2. erwähnte Fall störend wirken,
kann eine Lösung dadurch herbeigeführt werden, daß zusätzliche Zeittakthilfsspeicher
vorgesehen sind, in denen die nicht markierten Telegrammzeittakte gespeichert werden.
Diese Hilfsspeicher sind über logische Schaltungen mit den Codiereinrichtungen zu
verbinden.
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Es kann dieser Fall auch dadurch gelöst werden, daß die Registerhilfsspeicher
ganz fortfallen und nur zwei Gruppen von Hilfsspeichern, nämlich für die markierten
und für die nichtmarkierten Schalttakte, vorgesehen werden, die wiederum über logische
Schaltungen verbunden sind, die die Codiereinrichtungen steuern.