DE3039666A1

DE3039666A1 - Verfahren und vorrichtung zum steuern von verteilten elektrischen belastungen

Info

Publication number: DE3039666A1
Application number: DE19803039666
Authority: DE
Inventors: Charles William Schenectady N.Y. Eichelberger; Edward Barry West Warwick R.I. Miller
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1979-10-30
Filing date: 1980-10-21
Publication date: 1981-05-14
Also published as: DE3070558D1; EP0038852A1; CA1198160A; EP0038852B1; JPS5682906A; BR8008842A; WO1981001350A1; MY8600258A; ATE12995T1; EP0038852A4

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Steuern von
verteilten elektrischen Belastungen Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Verfahren und Vorrichtungen zum Steuern von verteilten elektrischen Belastungen. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf neue Bauteile, Kombinationen und Unterkombinationen, die zur Implementierung einer solchen Steuerung geeignet sind. Insbesondere betrlüft sie ein programmierbares mikroprozessorgestütztes Syel mit einem programmgesteuerten zentralen Kontroller, der mit mehr ren verteilten mikroprozessorgestützten Sender/Empfänger-Decodern (die auch als Sender/Empfänger bezeichnet werden) in Verbindung steht, welche über einen gemeinsamen Übertragungskanal (z.B. eine nichtabgeschirmte verdrillte Doppelleitung iii der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform) zusammengescll]osw sen sind. Entfernt angeordnete Schalter und/oder Fühler köiincii in dem gesamten System zum Modifizieren des nominell festgelegten zeitabhängigen Plans von Belastungssteuerfunktionen un' zum Zustandsempfindlichmachen des Systems benutzt werden.
Steuereingangssignale können außerdem am Ort des zentralen Prozessors über Telefonverbindungen empfangen werden. Das System wird, wie in der gegenwärtig bevorzugten, nicht als Einschränkung zu verstehenden besonderen exemplarischen Ausführungsform, zum Steuern der verteilten Lichtnetzbelastun-(jCi in einem Gebäude, einer Gruppe von in Beziehung voneinander stehenden Gebäuden, einem Gebäudeort, usw. benutzt. Das .System ist jedoch in der Lage, praktisch jede Art von elektrischer Belastung gemäß einem durch einen Benutzer festgelegten Plan und/oder gemäß an entfernten Stellen abgefühlten Zuständen zu steuern. Bei solchen Belastungen könnte es sich um heizanlagen, Klimaanlagen, usw. handeln.
Programmierbare elektrische Belastungssteuersysteme dieser allgemeinen Art sind bereits bekannt und wurden bereits früher von der Anmelderin vorgeschlagen. Beispielsweise wurde eill Iltikroprozessorgestütztes Verteilungssteuersystem für LichLnetzbelastungen in einem Gebäude von T. K. McGowan und G. l:. Feiker in einem Auf satz mit dem Titel "A New Approach to Isighting System Control", veröffentlicht in Journal of IES, Oktober 1976 (S. 38-43), beschrieben und eine anschließende Diskussion dieses Aufsatzes durch andere findet sich auf den Seiten 125-126 der Ausgabe dieser Zeitschrift vom Januar 1977.
lii den US-PSen 4 173 754 und 4 185 272 ist jeweils ein Verteilungssteuersystem beschrieben.
Der in den beiden vorgenannten US-Patentschriften angegebene erfinder entwickelte ein erstes rudimentäres Beleuchtungssteuersystem, das in einen einzelnen Raum in dem Nela Park Werk der General Electric in Cleveland, Ohio, eingebaut wurde. in Teil der tatsächlichen Entwicklungsarbeiten wurden von C. Eichelberger für diese erste rudimentäre Beleuchtungssteuerung durchgeführt. Diese Anlage ist in dem genannten Aufsatz "A New Approach t Lighting System Control" von T. K. McGowan und G. E. Feiker zusammen mit einigen Vorschlägen für Alternativlösungen zur Erzielung ähnlicher Ergebnisse beschrieben, Ein System zum Verringern des Rauschfehlers wurde entwickelt und ist in der US-PS 4 091 361 (Erfinder W. Eichelberger auch Philip M. Garratt) beschrieben.
Auf der Basis einer wesentlich anderen Lösung der Beleuchtungssteuerung hat die Anmelderin ein experimentelles System der "ersten Generation" entwickelt und installiert, das mehr re Verbesserungen enthält. Dieses System der ersten Generation und mehrere Merkmale desselben sind in de US-PSen 4 213 182, 4 167 786 und 4 168 531 beschrieben.
Die vorerwähnten bekannten Belastungssteuersysteme 5 ills zwei an einem experimentellen Testort erfolgreich bet-riebcn worden, so daß beträchtliche Energieeisparungen erzielt worden sind, aufgrund deren sich die Kosten eines solchen Syst-ellls i in sehr kurzer Zeit amortisieren lassen, die Betriebserfahrung mit diesen bekannten Systemen hat jedoch auch mehrere Bereiche aufgezeigt, in denen weitere beträchtliche Verbesserungen der Betriebsvereinfachung und der Betriebsmöglichkeiten von größtem Vorteil sein würden. Es sind viele solche verbes serte Merkmale festgestellt worden, die in dem Steuersystem der "zweiten Generation", das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, enthalten sind.
Einer der kommerziellen Hauptverwendungszwecke für eine pfl)-grammierbare Belastungssteuerung ist die Beleuchtungssteuerung, insbesondere für große Bürogebäude oder Gruppen voii Bürogebäuden. Eine wirksame Beleuchtungssteueruiig erfordern das Erzielen der richtigen Lichtmenge dort, wo sie benötigt wird, und dann, wenn sie benötigt wird. Energie uiid Geld werden verschwendet, wenn es für eine besondere Auf gabe zuviel oder zu wenig Licht gibt und wenn Lampen eingeschaltet sind, wenn sie nicht benötigt werden, und wenn Lampcn nicht eingeschaltet sind, wenn sie benötigt werden. In einem typischen Büro macht die Beleuchtung 30-40% der gesamten elektrischen Belastung aus und in vielen Fällen wird eine beträclltliche Menge dieser Beleuchtung dadurch verschwendet, daß Lampsn eingeschaltet sind, wenn sie nicht benötigt werden oder höhere Beeuchtungswerte als nötig liefern.
Außer der Energieeinsparung kann eine bessere Beleuchtungssteuerung die Möglichkeit einer Anpassung eines Büroraums an eine zukünftige Benutzung verbessern. Die Steuerung von einzelnen Beleuchtungskörpern kann erlauben, daß Büros, Klassenräume oder andere Räumlichkeiten umgeräumt werden oder daß Trennwände versetzt werden, ohne daß teuere Änderungen einer festen Verdrahtung erforderlich sind. Bei ausreichender Steueruny können Deckensysteme ungeändert bleiben, selbst wenn Arbeitsbereiche umgeräumt werden. Weiter gestattet die Möglichkeit der Steuerung von einzelnen Beleuchtungskörpern auch feiiiabgestimmte Beleuchtungsanordnungen für unterschiedliche Aktivitäten, beispielsweise eine normale Beleuchtung für Schreibtischarbeit, eine geringere Beleuchtung für Konferenzen und eine gedämpfte Beleuchtung für Diavorträge, Sicherheitsbeleuchtung, usw.
Da die Beleuchtung in Beziehung zu Menschen und Aufgaben steht, kann die Möglichkeit der Beleuchtungssteuerung ausgenutzt werden, um die Raumbenutzung zu steuern. Beispielsweiso kann eine unerwünschte Benutzung eines Bereiches minimiert werden, indem unbefugtem Personal nicht gestattet wird, die Beleuchtung zu steuern. Auf diese Weise kann die,Verwendung von Konferenzräumen für unerlaubte Treffen oder als vorübergehende Arbeitsbereiche für Aufgaben, die in Büros ausgeführt werden sollten, beschnitten werden.
In einem typischen Bürogebäude, in welchem eine Ausschaltersteuerung benutzt wird, werden gegen 6200 Uhr, wenn die Leute eiIizutreffct: beginnen, die Lampen auf jedem Stockwerk durch die zuerst ankommende Person eingeschaltet. Die Lampen bleiben auf voller Lichtstärke den ganzen Tag über eingeschaltet.
Gegen 18:30 Uhr, wenn die meisten Büros leer sind, beginnt etne Wache, die Lampen auszuschalten. Ein Reinigungstrupp nimmt etwa zu dieser Zeit seine ArbeIt auf und schaltet hoffentlich die Lampen jedes Stockwerks ab, wenn er iriii- der Ai beit fertig ist. Gegen 23:30 Uhr, wenn der Reinigungstrupp fertig ist, sollten alle Lampen ausgeschaltet sein. Dieses "Drechbuch" für ein typisches Bürogebäude beinhaltet naturgemäß einen beträchtlichen Grad an Energieverschwendung. Beispielsweise sind Lampen eingeschaltet, wenn sich d Personal nicht in dem Bereich befindet, wie nahe dem Beg inn jedes Arbeitstages und während der Mittagspause. Es besteht keil Möglichkeit, eine geringere Helligkeit für Aufgaben zu schalfen, die keine starke Beleuchtung erfordern. Es kan gee net sein, Reinigungs- und Wartungsarbeiten am Abeiid bei einen Helligkeit auszuführen, die geringer ist als diejenige, di für die Routinearbeit von Büroarbeitern tagsüber benutzt wi, Darüber hinaus wird die Tageslichtmenge in der Näiie von Fensterbereichen nicht berücksichtigt. Es ist nicht notwendig, Bereiche in der Nähe von Fenstern in demselben Ausmaß, in we@ chem weiter innen gelegene Bürobereiche beleuchtet werden müssen, zu beleuchten.
Das programmierbare Belastungsregelsystem, das hier beschrieben wird, erlaubt eine Kontrolle dieser eingebauten Energievergeudungsfälle. Es verlangt das automatische Abschalten von Lampen während der programmierten Nichtbenutzungszeiten und gestattet ausgewählte Übersteuerungen zum Liefern von Licht dem unmittelbaren Bereich einer Person, die außerhalb ihre@ normalen Stunden arbeitet. Es gestattet, Heligkeiten gamäß einem vorbestimmten Plan zu ändern, so daß Aufgaben, die zu oder während voreingestellter Zeiten ausgeführt werden, welche eine Helligkeit erfordern, die geringer als die normale Helligkeit ist, nicht zur Energieverschwendung ffillrell. Wei Ler wird in Bereichen in der Nähe von Fenstern, wo das Tageslich eine beträchtliche zusätzliche Lichtmenge liefert, ein Licht relais benutzt, um die Beleuchtungswerte automatisch zu verringern, wenn ausreichend Sonnenlicht zur Verfügung steht.
Der Unterschied in den Energiekosten für die normale elektrische Belastung eines typischen Bürogebäudes und für ein durch das hier beschriebene System gesteuertes Gebäude ist beträchtlich. Eine typische Amortisierungszeit für dief Anlagekosten des Steuersystems beträgt 1-2 Jahre.
Das hier beschrieben'System zur Steuerung von verteilten elektrischen Belastungen für die Beleuchtung schafft einen Grad an Anpassungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit, der bei keinem bekannten System erreichbar ist. Es benutzt sich mechanisch verriegelnde Relais (Stromstoßrelais) zum Steuern von Gruppen von Beleuchtungskörpern oder anderen Belastungen. Diese Relais werden durch einen 24-V-Impuls ein- oder ausgeschaltet.
Die Relais haben jedoch keine feste Verdrahtung mit Handschaltern, Zeitschaltern, Fotozellen, usw. Die gesamte Steuerung erfolgt von einem zentralen Kontroller aus über eine Datenleitung, die zu einem Sender/Empfänger-Decoder führt, der dem zu betätigenden Relais zugeordnet ist.
Der bei dem hier beschriebenen System benutzte zentrale Kontroller ist mikrocomputergestützt und hat ein internes Programm, das die Funktion eines durch den Benutzer programmierbaren Belastungssteuersytems erfüllt. Er enthält eine 7-Tage-Uhr und sorgt für eine minütliche Steuerung des gesamten Belastungssystems einschließlich bis zu 8000 gesonderten Relais gemäß einem vorbestimmten Plan, wenn er in seiner automatischen Betriebsart arbeitet. Das ausgewählte Datenformat würde die Verwendung von bis zu 16 000 Relais gestatten. Der Speicherraum, der in den Speichern verfügbar ist, die für diese gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform ausgewählt worden sind, begrenzt jedoch die Anzahl der Relais auf 8000.
Ein Belastungssteuerplan kann manuell über eine Tastatur oder durch Legen von Zeichenlochkarten durch einen Kartenleser eingegeben werden. Zusätzlich zu dem automatischen Plan kann jeder Beleuchtungskreis von der Tastatur des zentralen Kontrollers aus gesteuert werden, wenn dieser in sei ner manuellen Betriebsart arbeitet. Der zentrale Kontroller überwacht außerdem das System und kann den Ein/Aus-Zustand jedes Relais anzeigen. Wenn Hardcopy-Aufzeichnungen erwünsch sind, kann der Kontroller über einen Standarddrucker Daten ausdrucken.
Eine als verdrillte Niederspannungsdoppelleitunq ausgebilde te Datenleitung, die ein gesamtes belastungsgesteuertes Gehäude durchläuft, bildet einen Übertragungskanal, dazu den zentralen Kontroller mit mehreren Sencler/Empfänc3er-Ufzcodern verbindet und Zweiweg(Zweirichtungs)-Übertragungen zwischen dem Kontroller und jedem der Sender/Empfänger-Decoder gestattet.
Bis zu 32 Relais sind mit jedem Sender/Empfänger-Decoder vebunden. Jedes Relais schaltet eine besondere Belastung aut einen Befehl aus dem zentralen Kontroller hin, der über die Datenleitung zu seinem zugeordneten Sender/Empfänger-Decoder übertragen wird, ein und aus. Der Sender/Empfänger-Decoder ist im allgemeinen in der Nähe der durch ihre Relais ZU steuernden Belastungen angeordnet, so daß das Ausmaß an erforderlicher fester Verdrahtung minimal ist. Der Sender/Esnpfänger-Decoder empfängt ein Signal aus dem zentralen Kontroller über die Datenleitung, wenn eines seiner Relais zu öffnen oder zu schließen ist, und sendet einen Aktivierungsimpuls zu dem Relais.
Die Übertragung zwischen dem Kontroller und jedem der Sender Empfänger ist bidirektional. Jeder Sender/Empfänger-Decoder kann eine Nachricht zu dem Kontroller senden, die von dem Kontroller verlangt, daß er einen Befehl zum Ändern des Zustands einer besonderen Belastung abgibt.
Jeder Sender/Empfänger-Decoder hat acht schalterseitige oder Schalterzweig-Eingänge, die mit manuell betätigbaren oder auf einen Zustand ansprechenden Schaltern verbunden werden können, bei welchen es sich entweder um nichtrastende oder um rastende Schalter handeln kann, d.h. um Schalter, die einen kurzzeitigen bzw.
einen bleibenden Kontakt herstellen . Jeder Schalter kann eine bestimmte Untergruppe von Beleuchtungssteuerrelais, einen sogenannten Sektor, irgendwo in dem Gebäude ein- oder ausschalten. Das erfolgt durch Aktivieren eines Schalters, der den Sender/Empfänger-Decoder veranlaßt, ein Signal über die Datenleitung zu dem zentralen Kontroller zu senden. Der zentrale Kontroller interpretiert dieses Signal und stellt fest, welche Relais Aktivierung erfordern und sendet seinerseits ein Signal zu dem betreffenden Sender/Empfänger-Decoder zum Betätigen der den ein- oder auszusclaltenden Lampen zugeordneten Relais. Automatisch betätigte Schalter, wie Lichtrelais, können mit einem schalterseitigen Eingang eines Sender/EmsEänyer-Decoders verbunden werden, damit eine zustandsabhängige automatische Steuerung, beispielsweise bei der Feststellung von feuer oder Rauch, erfolgen kann.
analoge Fühler, wie Thermistoren oder Phototransistoren, können über Leitungen mit einem Sender/Empfänger-Decoder über eine Analogfühlereingangsschaltung in jedem Sender/Empfänger-Decoder verbunden werden. Diese analogen Abfühlvorrichtungen werden durch den zentralen Kontroller abgefragt, der entscheiden kann, ob ein Befehl zu einem Sender/Empfänger-Decoder zu senden ist, um ausgewählte Relais zu betätigen. Die analosen Fühler verbessern die Zustandsansprechmöglichkeiten des Systems. Jeder Zustand, der abgefühlt und in eine veränder-]iche Impedanz oder in einen veränderlichen Spannungszustand umgewandelt werden kann, kann durch den zentralen Kontroller abgefragt werden, so daß das System in die Lage versetzt wird, auf diesen Zustand anzusprechen.
Der zentrale Kontroller kann außerdem eine manuelle Übersteuerung von einem Standardtelefon derjenigen Sektoren aus akzeptieren, die von dem Benutzer in einen Prioritätsstatus versetzt worden sind. Durch Verbinden des- Telefonsystems mit m zentralen Kontroller kann jede Relaisgruppe durch irgendein Tastentelefon (mit geeigneter Schnittstellenausrüstun@ kann auch einem Standardtelefon mit Wählscheibe der %uqr-ilii ermöglicht werden) oder Tonfrequenztastwahltelefon gesteuert werden.
Das System ist hinsichtlich Änderungen in der Raumbenutzung und hinsichtlich Personalverschiebungen äußerst anpassung fähig. Einfach durch Ändern der Datenbasis, die ursprünglied durch den Benutzer festgelegt worden ist, können zeitabhäng ge Planänderungen vorgenommen werden, andere Untergruppen vorn Belastungen, die gleichzeitig zu steuern sind, können festgelegt werden, und Schalter können für die Steuerung anderer Belastungen programmiert werden. Diese Anpassungsfähigkeit wird durch die Eingabe von neuen Daten erreicht, welche früher eingegebene Daten ersetzen. Dieses Ersetzen von Daten kann entweder durch Lesen von Karten oder mittels Tasta tureingaben erfolgen und erfordert keine teuere Verdrahtungsänderung. Das System kann leicht erweitert werden, indem die verdrillte Datendoppelleitung verlängert und weitere Sender/Empfänger-Decoder hinzugefügt werden, ohne daß die vorhandene Anlage nachteilig beeinflußt wird. Bei übermäßig langen Datenleitungen können Repeater (Zwischenverstärker) benutzt werden. Es gibt deshalb keine andere praich lsgrenzung der Systemgröße als den Adreßraum der Datenstruktur (eine 10-Bit-Adresse spezifiziert 1024 einzel Vorrichtungen). Mehr als 1024 Sender/Empfänger-Decoder können benutzt werden, wenn mehrere Sender/Empfänger-Decoder auf Bit identische Adresse ansprechen sollen.
In den weiter oben angegebenen bekannten Systemen ist der zentrale Kontroller im allgemeinen in Einwegverbindunq mit den entfernten verteilten Empfänger/Decodern, die ihrerse-it' einen Satz von bis zu 16 Relais steuern. Das hier be:scl @ebe ne erfindungsgemäße System der zweiten Generation sorgt nu für eine Zweirichtungsdatenübertragung zwischen dem zentralen Kontroller und mehreren entfernten verteilten Sender/Em-I'fänger-Decodereinheiten , die jeweils mehrere Relais steuer@ können. Weiter sind nun Vorkehrungen dafür getroffen, daß entfernt angeordnete Schalterzweige als Ferneingänge für den zentralen Kontroller mit irgendeinem gewünschten Sender/Empfänger-Decoder verbunden werden können. Das heißt, die Bettigung eines besonderen entfernt angeordneten Schalterzweites wird zur Folge haben, daß ein einziges Signal zd dm zentralen Kontroller zurückgesendet wird. Der Kontroller wird seinerseits diese Betätigung in Übereinstimmung mit einer qewünschten programmierbaren Funktion interpretieren.
Typischerweise kann ein solcher entfernter Schalterzweig durch den Kontroller benutzt werden, um die Lichtnetzbelastung in einem vorbestimmten Bereich des Gebäudes zu modifizieren. Bei späterer Umstellung von Möbeln, Bürowänden, usw.
kann jedoch der besondere Sektor der Lichtnetzbelastung, der durch den Scalterzweig beeinflußt wird, nach Bedarf neu festgelegt werden (d.h. es können andere Relais einer Sektornummer zugeordnet werden). Weiter könnte die durch einen entfernten Schalterzweig gesteuerte Funktion nach Bedarf neu programmiert werden, um andere Lichtnetzbelastungen, die sich fern von dem Schalterzweig befinden, oder Belastungen in Eouti von Heiz- oder Klimaanlagen zu steuern oder irgendwelche anderen geeigneten Steuerfunktionen zu erfüllen.
Der Zweirichtungsverkehr mit dem zentralen Prozessor gestattet außerdem die Verwendung von entfernt angeordneten elektrischen Fühlern (d.h. Photozellen, Thermistoren, usw.) zum Ansteuern von ausgewählten, programmierbaren Funktionen.
ispielsweise können Lichtfühler an der Peripherie eines Gebäudes benutzt werden, um die Lichtnetzbelastung an der Peripherie des Gebäudes in Abhängigkeit von Umgebungshelligkeitswerten aufgrund des Lichteinfalls durch lichtdurchlässige lensterscheiben od.dgl. zu steuern. Näherungsfühler könnten ebenfalls benutzt werden, um Belastungen in Abhängigkeit von der Anwesenheit von Menschen zu steuern.
Die Mikroprozessoren, die in der hier beschriebenen exemplarischein Ausführungsform der Erfindung benutzt werden (ein Mikroprozessor in jedem Sender/Empfänger-Decoder und einer i@ dem Kontroller) werden durch Programme gesteuert, die als Firmware in einem Festwertspeicher (ROM) dauerhaft gespeichert sind. Nachdem der Festwertspeichcr geeignet strukturiert worden ist (z.B. am Anfang durch IC-Herstelltechniken oder durch ausegewähltes Durchtrennen von schmelzbaren Verbindungen innerhalb des Festwertspeichers oder durch Ladungsinjektion unter Oxide (avalancheinjizierter MOS mit schwimmendem Gate), wird demgemäß das gesamte System von untereinander verbundenen integrierten Schaltungen, diskreten Bauelementen und dgl.
einem Steuersystem mit festem Zweck, das durch einen besonde ren physikalischen Aufbau festgelegt ist, obgleich gewisse Steuerfunktionen durch Verändern der vom Benutzer festgeleg ten und in Schreib-/Lese-Speichern od.dgl. gespeicherften Daten basis "programmierbar" bleiben. Für den Fachmann ist jedoch klar, daß ähnliche Systeme durch Speichern des die Steuerung festlegenden Programms in Speichervorrichtungen andeiet: 1(1111 realisiert werden können, welche durch ihre Inhaltswerte nicht dauerhaft verändert werden (z.B. Lese-/Schreib-Speiche -vorrichtungen, wie ein RAM oder ein PROM, dth. ein programmier barer Festwertspeicher). Weiter können viele der auf einen digitalen Mikroprozessor gestützten Schaltungsoperationen ii, der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform in analogen diskreten und/oder integrierten Schaltunyen ausgeführt wei den (z.B. in einer phasenstarren Oszillatorschleife, wie wei ter unten beschrieben). Die gegenwärtig bevorzugte exemplarische Ausführungsform enthält somit zwar einen Computer für einen festen Zweck, es ist jedoch klar, daß es im Rahmen der Erfindung liegt, diese in irgendeiner von vielen anderen äquivalenten Formen zu realisieren.
Die Datenstrukturen, die zum Steuern von Belastungen benutz werden, sind bei der Erfindung so (ircJanisierrt worden, ß sich eine anpassungsfähigere, zweckmäßigere und verständlichere Systemarbeitsweise ergibt. Beispilelsweise wird eine Anzahl von Belastungssteuermustern, die größer ist als es im oben iniigebenen Stand der Technik möglich ist (z.B. der "Ein"- Lid "Aus"-Zustand jedes gesteuerten Relais in dem System oder eincm Teil eines Systems kann ein Muster bilden), geschaffen, indem Aufzeichnungen variabler Länge benutzt werden, die Dcfinition von Teilbelastungsdefinitionsmustern gestattet wird Ut die verfügbaren Speicherstellen solchen Musterdaten dynamisch zugeordnet werden.
Weiter wird bei der Erfindung gegenüber dem eingangs erwälinten Stand der Technik eine größere Systemanpassungsfähigkcit erzielt, indem das zeitabhängige Planen von Sektoren statt von ganzen Belastungsmustern gestattet wird. Ein Sektor wird als eine besondere Untergruppe von sämtlichen Systemrelais definiert. Wenn ein besonderer Sektor planmäßig festgelegt i (für einen besonderen Wochentag und eine besondere Tageszeit), ist ein besonderes Muster von mehreren gesonderten verfügbaren und vorbestimmten Mustern ebenfalls festgelegt.
Da die Muster als Untermuster festgelegt werden können, die weniger als alle System-Sender/Empfänger enthalten (aber sämtliche Relais für irgendeinen Sender/Empfänger, der in einem bestimmten Muster oder Untermuster enthalten ist, müssen darin festgelegt sein) und da es praktisch keine Grenze für die Anzahl von Sektoren gibt, die festgelegt werden können (oinschließlich des Überlappens von Untergruppen von Relais) kann die tatsächliche Programmierung von gewünschten Belastungssteuerfunktionen eine bestimmten Gebäudes mit praktisch unbegrenzter Anpassungsfähigkeit festgelegt werden.
Bei dem eingangs beschriebenen bekannten System ist man auf das planmäßige Festlegen einer relativ kleinen Anzahl von Mustern, von denen jedes sämtliche Relais in dem System enthält, beschränkt. Unter Verwendung der neuen, praktisch unbegrenzten Anpassungsfähigkeit des Systems der zweiten Generation nach der Erfindung können jedoch sämtliche Arten von besonderen Betriebsbedingungen leicht berücksichtigt werden. Beispielsweise können Arbeitnehmer, die zu unterschiedlichen Gleitzeitstunden arbeiten, ohne weiteres berücksichtigt werden.
Wenn eine Gruppe von Arbeitnehmern an irgendeinem Ort in dem Gebäude ihre gewünschten Gleitzeitstunden ändert, können we@ ter diese Änderungen leicht berücksichtigt werden. 1),r An melderin ist kein anderes System bekannt, das einen solchen Grad an Anpassungsfähigkeit an die Gleitzeit aufweist. Wo ter, wenn ein Gebäude viele verschiedene Besitzer ocr Mieter hat, können die besonderen Betriebsarten für jeden bestimmten Mieter oder Besitzer mit dem bei diesem System der zweiten Generation möglichen planmäßigen Festlegen von Sektoren statt von Mustern leichter berücksichtigt werden.
Demgemäß bieten die neue Organisation der Datenspeicherst turen, ihre Identifizierung und ihre beabsichtigte Bedeutun@ innerhalb des Systems der zweiten Generation nach der Erfin dung beträchtliche Vorteile gegenüber dem Stand der Techni Das System der zweiten Generation nach der Erfindung gest tet außerdem, bei Bedarf Sektoren so festzulegen und ZU steuern, daß kein Ferneingarlg die Möglichkeit einer Prioritätsübersteuerung erhält.
In der normalen Betriebsart (automatische Steuerung) der Erfindung führt der zentrale Kontroller ständig eine Selbstdiagnose des Systems für verschiedene Arten von Störungen oder Fehlern aus. Beispielsweise wir-d die Integri.tät des Datenübertragungskreises von Zeit zu Zeit getestet. Nachdem ein entfernter Sender/Empfänger angewiesen worden ist, ein Relais in einen besonderen Zustand zu steuern, kann der zentrale Kontroller eine Rückkopplungsinformation aus dem Sender/Empfänger gewinnen, so daß er überprüfen kann, ob dt: beabsichtigte Relais tatsächlich in der beaubsichtigten Wels-e gesteuert worden ist. Wenn durch irgendeine dieser automatisierten Systemtestprozeduren ein Problem festgestellt wird, wird es der Systembedienungsperson durch Übertragungen an dem Prozessorkonsol gemeldet. Zu dieser Zeit kann die i>odienungsperson eine Handsteuerbetriebsar eingeben, während der die normale planmäßige Festlegung und das automatische Arbeiten des Prozessors vorübergehend unterbrochen sind.
In der Handsteuerbetriebsart kann die Bedienungsperson irneinen Sektor veranlassen, einen gewünschten Relaiszustand ohne Rücksicht auf das plangemäße Programm einzunehmen.
In der gegenwärtig bevorzugten exemplarischen Ausführungsform sind sämtliche Sender/Empfänger mit dem zentralen Kontroller über eine gemeinsame verdrillte Doppelleitunq vcrbundell, deren Drähte typischerweise nicht abgeschirmt sind.
Übertragungen erfolgen direktional zwischen dem zentralen Kontroller und den Sendern/Empfängern (deren Anzahl 1000 od.dgl. betragen kann). Weiter ist jeder Sender/Empfänger auch mikroprozessorgestützt und kann eine Übertragung zu jeder beliebigen Zeit (asynchron) auf Steuereingangssignale von angeschlossenen Schalterzweigen, elektrischen Gebern, usw. hin einleiten.
Eine Form der Pulsbreitenmodulation (Signalgebung mit modifizietcm Verhältnis) wird benutzt, um einen seriellen Bitstrom zu übertragen. Die Daten werden in Blöcken von 40 Bits übertragen und ihnen geht jeweils eine Zwischenblocklücke (IBG) und eine vorbestimmte Präambel voran.
Vor der Übertragung auf der gemeinsamen Teilnehmerleitung überprüft jede bestimmte Vorrichtung zuerst die Leitung, um fesUzustellen, ob diese frei ist. Eine gewünschte Ubertragun wird verzögert, bis festgestellt wird, daß die Leitung frei ist. Trotzdem wird es bei so vielen gesonderten Vorrichtungen, die alle unabhängig in der Lage sind, zu beliebigen Zeiten die Übertragung einzuleiten, nicht ungewöhnlich sein, daß zwei oder mehr als zwei Sender/Empfänger-Decoder gleichzeitig eine frei£Leitung feststellen und gleichzeitig zu senden beginnen. Wenn zwei oder mehr als zwei Vorrichtungen Daten zu senden haben und darauf warten, diese Daten zu senden, weil die Leitung gegenwärtig durch eine andere Vorrichtung benutzt wird, können sie in der Tat beide dtc Leitung gleichzeitig frei finden und gleichzeitig zu senden beginnen.
Eine spezielle Buskompromiß- oder Busschiedstechnik wird deshalb in solchen Fällen benutzt, um zu verannlassen, daß bis auf einen sämtliche sich störenden Sender/Emfänger aus dem Betrieb ausscheiden und dabei jedoch dem einen ausgewählten Sender/Empfänger gestatten, seine Datenübertragung fortzusetzen, ohne daß es zu einem Verlust an Daten kommt, die irgendein Sender/Empfänger zu senden begonnen hat. Wenn beispielsweise zwei Sender/Empfänger gleichzeiti9 zu :;eiidcn beginnen, wird der Zustand der tfbertragungsleitunlr immerhin in der Zwischenblocklücke (2-6 ms) und der Präambel von 50v.-Tastverhältnis-Impulsen (während welchen eine Phasenregelschleife benutzt wird, um einen Taktoszillator auf der Jorrekten Frequenz zum Interpretieren der folgende 40 Datenbit@ einzurasten) identisch sein. Während die Daten gerade gesendet werden, führt jeder Sender/Empfänger ein bitweises Kontrollesen der gemeinsamen Übertragungsleitung durch. Wenn das Bit, das gelesen wird, nicht gleich demjenigen ist, das der Sender/Empfänger gerade zu senden versucht hat, dann wit'-i das als Anzeige dafür genommen, daß ein anderer Sender/Empfänger gerade andere Daten sendet (durch Halten der Übertrayungsleitung auf einem niedrigen Impedanzwert für eine längere Zeit oder Senden von anderen Datenbits während der Pulsbreitenmodulationsübertragung eines einzelnen Bits), und der Sender/Empfänger, der diesen Unterschied festgestellt hat, scheidet dann aus, gibt sein versuchtes Datensenden auf, sitzt wahrt seine Daten und wartet, um beim nächsten Mal, wetin er feststellt, daß die Datenleitung frei ist, es erneut n versuchen.
Sobald miteinander konkurrierende Sender/Empfänger versuchen, unterschiedliche Datenbits während derselben Bitzelle zu senden, wird demgemäß der Sender/Empfänger-Decoder, der erfolglos versucht hat, ein Hochimpedanzsignal auf dem Datenbus zu übertragen (der noch durch einen anderen iellcler/ Empfänger auf einem niedrigen Impedanzwert gehalten wird), sofort diesen Zustand erkennen und jeden weiteren Sendeversuch aufgeben, bis die Leitung wieder als frei erkannt wird (beispielsweise durch Erkennen eines Busleitungszustandes hoher Impedanz, der für mehr als drei nominelle Bitperioden anhält). Auf diese Weise wird nur einer der Sender/Empfänger fortfahren, seine sämtlichen 40 Bits zu senden, und'diese werden ohne jedwede Störung durch andere Sender/Empfänger übertragen, trotz der Tatsache, daß die anderen Sender/Empfänqer am Anfang versucht haben können, ihre eigenen Daten gleichzeitig zu senden.
Jeder Sender/Empfänger in diesem System der zweiten Generation nach der Erfindung ist in der Lage, in mehreren unterschiedlichen Betriebsarten zu arbeiten. Beispielsweise kann er in einer Betriebsart Daten empfangen, die von dem zentral(lrl Kontroller gesendet werden und sich auf gewünschte gesteuerte Relaiszustände beziehen. In einer anderen Betriebsart kann er die existierenden gesteuerten Relaiszustände zurück zu dem zentralen Prozessor senden. In noch einer weiteren-Betriebsart kann er Daten zu dem zentralen Prozessor senden, die den Stromwert eines angeschlossenen elektrischen Fühlers darstellen (beispielsweise einer Photozelle, eines Thermistors, usw.). In noch einer weiteren Betriebsart kann er Daten zu dem zentralen Prozessor zurücksenden, die anzeigen, daß ein besonderer angeschlossener Schalterzweig aktiviert worden ist. In der gegenwärtig bevorzugten exemplarischen Ausführungsform enthält der Datenbitstrom (z.B. 40 Bits) ein spezielles Funktionswort (z.B. 3 Bits), das benutzt wird, um die verschiedenen Sender/Empfänger-Betriebsarten auszuwählen und/oder für eine größere Datensicherheit zu sorgen oder die korrekte Interpretierung zu spezifizieren, die für die übrigen Bits eines bestimmten Datenblockes vorzunehmen ist.
I)er Selbstdiagnose von Sender/Empfänger-Decoder-Störungen (z.B. das Unvermögen eines Senders/Empfängers, zu bestätigen, daß er einen früheren Befehl in bezug auf ein besonderes l<elais ausgeführt oder auf irgendeinen Befehl oder eine Status prüfung aus dem zentralen Kontroller angesprochen hat) schließt sich eine fortwährende erneute Befragung dieses besonderen Senders/Empfängers an, bis entweder die Handbetriebsart durch die Bedienungsperson eingegeben wird oder bis dies diagnostizierte Sender/Empfänger-Störung sich durch erfolgt reichen Empfang einer Sendung aus diesem besonderen Empfänger von selbst geklärt hat. Wenn der Sender/Empfänger keinen korrekten Zustand für das bewußte Relais bestätigt hat, werden anschließend geeignete Instruktionen erneut gesene-let unter der gesamte Zyklus der Relaiszustandsüberprüfung und der Störungsselbstdiagnose wird erneut ausgeführt.
Wenn die Datenleitung in einem Zustand niedriger Impedanz hängen bleibt, dann wird davon ausgegangen, daß einer der angeschlossenen Sender/Empfänger-Decoder ernstlich gestört ist oder daß es auf der Datenleitung einen elektrischen Kurzschluß gibt. Die Sender/Empfänger-Decoder sind jeweils mit der gemeinsamen Datenleitung über eine Schmelzverbindung velbunden. Wenn der Zustand niedriger Impedanz in einem hestinmlten Sender/Empfänger vorhanden ist, kann er demgemäß von der Datenleitung körperlich getrennt werden, indem ein relativ hoher Stromimpuls (z.B. 1 A) über die Datenleitung geschickt wird. Der zentrale Prozessor ist so programmiert, daß er cllse Selbstkorrekturfunktion immer dann ausführt, wenn test-qestellt wird, daß der Datenbus in einem Zustand niedriger Impedanz hängen geblieben ist.
Wenn eine ganze Reihe von aufeinanderfolgenden Sendern/l'mpfängern als übertragungsunfähig selbstdiagnostiziert wird, so zeigt das vermutlich einen Ünterbrechungszustand in cler gemeinsamen Datenleitung an und der ungefähre Ort des Unterbrechungszustandes kann ermittelt werden, indem der Ort deL Gruppe von Sendern/Empfängern, für die Störungen festgestllt worden sind, festgehalten wird.
Ein nichtflüchtiges Speicersystem, wie beispielsweise eine Magnetbandmikrokassettenvorrichtung, wird zum Speichern von programmierbaren Daten benutzt (d.h. von Plänen, Mustern, Sektorkennzeichnung, usw.). In dem Fall eines Stromausfalls oder aus irgendeinem anderen erwünschten Grund kann dann die Programminformation für ein besonderes System aus dieser Mikrokassette in den zentralen Prozessor eingelesen werden. Weil die Mikrokassettenbandantriebe, die gegenwärtig zur Verfügung stehen, für die Verwendung in digitalen Systemen keine sehr hohe Qualität haben, werden jedoch spezielle Taktverfahren angewandt. Da beispielsweise die Frequenz von digitalen Signalen, die von der Mikrokassette abgelesen werden, sich normalerweise ir Verlauf einer bestimmten Ablesung von dem Band beträchtlich ändern wird, werden spezielle Nachsynchronisier-Selbsttakttechniken benutzt, um eine Taktschaltung mit den Daten, die von im Band abgelesen werden, in Synchronismus zu haiten. In der gegenwärtig bevorzugten exemplarischen Ausführungsform wird ein kontinuierliches gewichtetes Mittel von erfaßten Datenimpulsen benutzt, um die Taktschaltung nachzusynchronisieren. Das führt zu einer ständigen Einrastung auf der Taktfrequenz, wobei die zuletzt erfaßte Bitfrequenz zum Steuern der Taktfrequenz am wirksamsten ist. Unteuer Verwendung dieser Technik können Änderungen der Bitfrequenz, die sich 50% in nur einem einzigen Taktzyklus nähern, noch erfolgreich gelesen werden.
Die gegenwärtig bevorzugte exemplarische Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt ein 1 ein Gesamtblockschaltbild und -schaubild der Vorrichtung nach der Erfindung zum Steuern von verteilten elektrischen Belastungen, Fig. 2 eine grafische Darstellung von verschiede nen hypothetischen Datenkurven, din das Übertragungsprotokoll veranschaulichen, Fiy. 3 ein Flußschema, das die Übertragungssequenz veranschaulicht, die von etnciii Send Empfänger-Decoder für den Verkehr mit dem Kontroller benutzt wird, Fig. 4 ein Flußschema, welches das Datenleitungs kopromißprotokoll veranschaulicht, Fig. 5 ein Gesamtblockschaltbild eines Sender/Em pfänger-Decoders, Fig. 6 eine schematische Darstellung des Forma eines Datenstroms, Fig. 7 eine ausführliche Signal- und Anschlißsti@@ zuordnung für den MikrocoinpuLer in e ir3t m Sender/Empfänger-Decoder, Fig. 8 ein Schaltbild der Dateneingabe- und -aus beschaltung eines Sender/Empfänger-Decode Fig. 9 ein Blockschaltbild des analogen Fühletabschittes eines Sender/Empfänger-Decoders, Fig. 10 ein Schaltbild der Ablaufüberwaschungseinheit-Rücksetzschaltung eines Sender/i':liil t än Decoders, Fig. 11 ein Schaltbild der Schalterzweigeingangsschaltung und der Schalterzweigüberbrükkungasschaltung eines Sender/Empfänger-Deco ders, E'ig. 12 ein Schaltbild der Relaistreiberschaltung eines Sender/Empfänger-Decoders, 12ig. 13 ein Funktionsblockschaltbild des Mikrocomputers in jedem Sender/Empfänger-Decoder, Fig. 14 ein ausführlicheres Blockschaltbild des Empfängerhandhaberblockes von Fig. 13, Fig. 15 ein Flußschema, das den logischen Fluß der Empfängerfunktion eines Sender/Empfänger-Decoders veranschaulicht, Fig. 16 ein ausführlicheres Blockschaltbild des Senderhandhaberblockesvon Fig. 13, ig. 17 ein ausführ1icheres Blockschaltbild des Schalterzweigdatenregister- und Steuerblokkes von Fig. 13, Fig. 18 ein Gesamtblockschaltbild des Kontrollers, Fig. 19 ein Blockschaltbild der Daten-E/A-Schaltung des Kontrollers, Fig. 20 ein Funktionsblockschaltbild einer Magnetbandvorrichtung 72, einer Magnetbandschnittstelle 73 und der in den Mikroprozessor des Kontrollers eingebauten und sich auf das Ablesen von Daten aus der Magnetbandvorrichtung 72 beziehenden Logik, Fig. 21 ein Flußschema der Technik der Bildung des gewichteten Mittelwertes, die in der Phasenregelschlerfe des Sender/Empfänger-Decoders implementiert ist, Fig. 22 eine grafische Darstellung von seriellen Daten, die von einem Magnetband gelesen werden, zur Veranschauliclluncr c.lcr Selbsteinstellung von Schwellenwerten, Fig. 23 ein Flußschema, das die Funktion dc nifden-neuesten-Stand-Bringens der Pseudo taktunterbrechung zeigt, Fig. 24 ein Diagramm, das die verschiedenen Spe cherbereiche zeigt, die dem Kontrolle zugeordnet sind, Fig. 25 ein ausführlischeres Diagramm der Spiel@ bereiche innerhalb des Kontroller-RAMs, Fig. 26 ein Flußschema der dem Kontroller vutt'-ordneten Ausführung, Fig. 27 ein Flußschema, das die Telefonbeantwortungstask veranschaulicht, Fig. 28 ein Flußschema, das die Telefonwartungstask veranschaulicht, Fig. 29 ein Flußschema, das die Telefondecodertask veranschaulicht, Fig. 30 ein Fluß schema, das die Telefonbe dienung task veranschaulicht, Fig. 31 ein Flußschema, das die Datenleitun(,T:-ä prüftask veranschaulicht, Fig. 32 ein Diagramm, das die dynamische @nor@@@@@ von Speicherbereichen innerhalb des Kontroller -RAMs veranschaulicht, Elig. 33 ein Schaltbild der Tastatur und der Schnittstelle und Fig. 34 eine perspektivische Ansicht des Konsols des zentralen Kontrollers.
SystemüDersicht fig. 1 zeigt ein Gesamtblockschaltbild und -schaubild der Vorrichtung nach der Erfindung zum Steuern von verteilten elektrischen Belastungen.
Das Herz der Vorrichtung zum Steuern von verteilten elektrischen Belastungen ist ein zentraler Kontroller 50, der automatisch einen vom Benutzer festgelegten, zeitabhängigen Beleuchtungsplan in Übereinstimmung mit einer eingebauten 7-Tage-Uhr steuert. Bei Betrieb in Handbetriebsart steuert der Kontroller 50 jeden Beleuchtungskreis über seine Tastatur, die in Fig.1 nicht gezeigt ist. Für den Betrieb in seiner Automatikbetriebsart empfängt der Kontroller 50 eine vom Benutzer festgelegte Datenbasis, welche zu steuernde-Sektoren spezifiziert (d.h. die Relais, die sich in jedem Sektor befinden sollen), Muster, die die Zustände von sämtlichen oder irgendeiner Untergruppe von Relais spezifizieren, Zeitpläe (wann ein besonderer Sektor oder besondere Sektoren die Relaiszustände annehmen werden, die durch ein besonderes Muster festgelegt sind), Schalter und zustandsempfindlicbe Schalterzweigeingänge (welche Relais auf jeden besonderen Schalter hin aktiviert werden) und zustandsempfindliche Beziehungen, die durch analoge Fühler gestetle r werden ((ein Benutzer legt die Kriterien für die Aktivierung eines analogen Fühlers fest). Diese Daten werden über seine Tastatur oder über Zeichenlochkarten eingegeben. Zeichenlochkarten, die eine Zeitplan-, eille Sektor- und Prioritätsstatus (einschließlich Priorität löschzeit)-, eine Schalter- und eine Musterinformation tragen, werden durch einen Kartenleser 52 gelesen, der mit dem Kontroller 50 verbunden ist. Ein Drucker 54 kann mit dem Kontroller 50 verbunden sein, um einen Hardcopy-Ausdruck der von dem Benutzer gelieferten Datenbasis, eine Liste des Status von sämtlichen Relais, jedwede Priorität: sektorübersteuerungen, die wirksam sind, und die Gesamtanzahl von Relais in einem "Ein"-Zustand zusammen mit Tag un-Zeit zu lieferii.
Der Kontroller 50 ist mit mehreren Sender/Empfänger-Decodern 56 verbunden, die in Fig. 1 mit 56-1, 56-2, ...
bezeichnet sind. Die Verbindung zwischen dem Kontroller 50 und den Sender /Empfänger-Decodern 56 erfolgt über eine Di tenleitung 58, die aus einer verdrillten Doppeldrahtleitung besteht. Die Datenleitung 58 bildet einen bidirektionalen Übertragungskanal für die Übertragung zwischen dem Kontrol ler 50 und jedem Sender/Empfänger-Decoder 56. Jedem Sender Empfänger-Decoder 56 sind mehrere Relais 60 (bis zu 32 Relais) zum Ein- oder Ausschalten von einzelnen Belastungen 62 zugeordnet.
Sämtliche Befehle einschließlich derjenigen, die aus cinelt, Ansprechen auf einen Zustand zum Ändern des Status eines Relais 60 (und von dessen zugeordneter Belastung 62) resultieren, kommen aus dem Kontroller 50. Von dem Kontrol-1er 50 kann jedoch ein Benutzer verlangen, daß er einen Befehl zum Ändern des Status eines besonderen Relais 60 und von dessen zugeordneter Belastung 62 abgibt. über Te1'?-fondatensätze 64 können bis zu 3 Benutzer gleichzeitig über Telefone 66 Zugang zu dem Kontroller 50 haben. Die Telefondatensätze 64-0, 64-1 und 64-2 bilden eine Schnittstelle zwischen dem Kontroller 50 und dem üblichen öffentlichen Telefonsystem, so daß ein Benutzer den Kontroller 50 von irgendeinem gewünschten Ort aus anrufen kann. Beispielsweise könnte ein Benutzer eine Beleuchtungssteuerfunktion von seinem Haus aus einleiten, indem er den Kontroller 50 über den Datensatz 64 anruft, bevor er sich zum Büro begibt. Geheimcodes können benutzt werden, um den Telefonzugriff auf befugte Personen allein zu begrenzen.
Es ist außerdem möglich, mit dem Kontroller 50 über die Sender/Empfänger-Decoder 56 zu verkehren. Jeder Sender/Empfänger-Decoder 56 enthält Vorkehrungen für das Anschliessen von Fernschaltern 68 an seine Schalterzweigeingänge.
Die Aktivierung eines Fernschalters 68, bei dem es sich entweder um einen nichtrastenden oder um einen rastenden (icllalter handelt, hat zur Folge, daß dessen zugeordneter Sender/EmpfEnger-Decoder 56 mit dem zentralen Kontroller 50 verkehrt, so daß dadurch das Abgeben eines Beleuchtungssteuerbefehls verlangt wird. Fühler mit einem Schaltausgang können einen manuell betätigbaren Schalter ersetzen (wie den Schalter 68 in Fig. 1), damit eine zustandsempfindliche Uberesteuerung möglich ist (d.h. einen Brand- oder Rauchmelder mit einem Relaisausgang, der schließt, wenn Hitze- oder Rauchwerte vorbestimmte Schwellenwerte überschreiten).
Darüber hinaus können analoge Abfühlvorrichtungen, wie ein Lichtfthler 70, mit einem Analogfühlereingangsabschnitt des Sender/Empfänger-Decoders 56 verbunden sein. Diese Fühler können durch den Kontroller 50 abgefragt werden, um diesen eine Information über Helligkeitswerte, Hitzewerte, usw. zu liefern. Auf der Basis der Information, die durch diese analogen Fühler geliefert wird, kann der Kontroller 50 geeignete Befehle zum Verändern des Status der ausgewählten Relais abgeben. Das Vorsehen von analogen Fühlern und der zugeordneten Informationserzeugungsmöglichkeit in den Sender/Empfänger-Decodern 56 sowie die Verwendung von zustandsempfindlichen Schaltern, die mit den Schalterzweigeingängen der Sender/Empfänger-Decoder verbunden sind, verleihen dem System die Fähigkeit der Zustandsempfindlichkeit.
Der Kontroller 50 kann mit einem nichtflüchtigen Speichersystem, wie einer Magnetbandvorrichtung 72, zum Speicher von Sektor-, Muster-,Schalter-, Prioritätslöschzeit-und Planinformation versehen sein. Wenn die Stromversorgung des Kontrollers 50 für eine beträchtliche Zeitspanne ausfailen sollte, so daß sämtliche Daten, die in einem flüchtige Speicher gespeichert sind, verloren gehen würden, könnten somit die Daten über die Magnetbandvorrichtung 72 leicht zurückgewonnen werden. In dem Kontroller 50 sind Einrichtungen vorgesehen zum Lesen der in der Magnetbandvorrichtung 72 gespeicherten Daten.
Weil die Mikrokassettenbandantriebe, die gegenwärtig für dic Bandvorrichtung 72 verfügbar sind, für die Verwendung ii) digitalen Systemen nicht von sehr hoher Qualität sind, , werden spezielle Takttechniken angewandt. Beispielsweise werden, weil sich die Frequenz von digitalen Signalen, die von der Mikrokassette abgelesen werden, normalerweise während des Verlaufes einer bestimmten Ablesung von dem Band beträchtlich ändern werden, spezielle Nachsynchronisierselbsttakttechllikt angewandt, um eine Taktschaltung in Synchronismus mit deji Daten zu halten, die von dem Band abgelesen werden. Binde st iiidige gewichtete Mittelwertbilduny der erfaßten Datenimpulse wird benutzt, um die Taktschaltung nachzusyncronisieren. Das führt zu einer ständigen Einrastung auf der Taktfrequenz, wo bei die ganz zuletzt erfaßte Bitfrequenz zum Steuern der Taktfrequenz am wirksamsten ist. Durch Anwendung dieser Technik können Veränderungen der Bitfrequenz, die sich 50% in nur e -nem einzigen Taktzyklus nähern, noch erfolgreich gelesen weden.
Datenübertragungsverbindung Die Datenübertragung erfolgt, wie erwähnt, zwischen dem Kontroller 50 und jedem der Sender/Empfänger-Decoder 56 über eine Datenleitung 58, die aus einer einzelnen verdrillten Doppeldrahtleitung besteht, welche eine bidirektionale Datenübertragungsverbindung oder einen Zweirìchtungsubertragungskanal darstellt. Sowohl der Kontroller 50 als auch jeder Sender/Empfänger-Dccoder 56 enthält eine Schaltungsanordnung zum Senden und eine Schaltungsanordnurig zum Empfangen von Information. Die Datenübertragungsverbindung, erstellt ein Protokoll für die Übertragung von Information zu und aus diesen ttbertragungspunkten. Das Protokoll gewährleistet, daß die gesendete und empfangene Information fehlerfrei ist und nicht durch andere Ubertragungsvorrichtungen, die ebenfalls mit der Datenübertragungsverbindung verbunden sind, gestört oder verstümmelt wird. Die Datenübertragungsverbindung ist, da sie mit unterschiedlichen Arten von synchronisierten Maschinen verbunden sein kann, die jeweils mit einem unabhängigen Taktgeber arbeiten, von jeder Systemzeitsteuerung unabhängig. Die Datenübertragungsverbindung ist bidirektional und ermöglicht in einer ausgewählten Betriebsart die Benutzung einer Datenüberprüfung sowie einer interaktiven Datenverarbeitung, um die Datensicherillit zu gewährleisten und dabei den Systemdurchsatz aufrechtzuerhalten.
Eine Kompromiß oder Schiedsmöglichkeit ist vorgesehen, um Buskonflikte, die sich während gleichzeitigen Sendens von zwei oder mehr als zwei Steuerpunkten ergeben, ohne Verstümmelung, Verschlechterung oder Störung durch irgendwelche anderen Daten, die gesendet werden, zu lösen. Das Kompromiß schema ist für die Verwendung bei dem hier beschriebenen Belastungssteuersystem oder für eine von, diesem unabhängige Verwendung geeignet.
Der in der gesamten Beschreibung der Datenübertragungsverbindung benutzte Begriff " "Übertragungspunkt" dient zum Bezeichnen irgendeines mit der Datenübertragungsverbindung verbundenen Punktes, der die Fähigkeit zu senden und/oder zu empfangen hat; er umfaßt somit sowohl den Kontroller 50 al; auch sämtliche Sender/Empfänger-Decoder 56. Die Begriffe "Datenübertragungsverbindung" und "Übertragungsverbindung" umfassen sowohl die Datenleitung 58 als auch das Protokoll (d.h. die Vereinbarung), in welchem Daten zwischen Übertragungspunkten übertragen werden. Die Begriffe Zeit-zum-Berechnen-Betriebsart" und "Zeit-zum-Berechnen-Zustand" bezeichnen-eine Zeitspanne, während der ein Übertragungspunkt die Übertragungsverbindung nicht überwacht. Diese Zeit ist eine pauschale (overhead) Zeit, um einer empfangenden Vorrichtung ausreichend Zeit zu geben, das ankommende Signal zu verarbeiten und zu decodieren. Der Begriff "Unterbindung" (lockout) definiert eine Betriebsart, in der spezifische Übertragungspunkte die Übertragungsverbindung im Dialog (interaktiv) be nutzen, wodurch andere Punkte am Stören gehindert (ausgesperrt) werden.
Das Protokoll der Übertragungsverbindung definiert zwei mögliche Signalzustände der Übertragungsverbindung. Ein aktivier Zustand ist der Zustand, in welchem die tatsächliche inform tion und der Taktgeber während einer Übertragung angetroften werden. Für die Datenleitung 58 ist der "aktive" Zustand dd-Vorhandensein eines Spannungspotentials von 10-30 V zwischt'ti den beiden Drähten der Datenleitung 58. Der "inaktive" Zustand ist ein Zustand, in welchem die Spannung zwischen den beiden Drähten der Datenleitung 58 kleiner als 10 V ist. Der inaktive Zustand ist von willkürlicher Dauer und wird wrend einer Sendesequenz im wesentlichen außer Betracht elassen. Durch die Verwendung einer einzelnen verdrillten Dol'-peldrahtleitung für die Datenleitung 58, einer Buskompromißtechnik und des Datenübertragungsprotokolls werden Basisbandsignale zwischen Übertragungspunkten übertragen, ohne daß zusätzliche Modulier- und Demoduliervorrichtungen erfordern sind. Selbstverständlich könnten andere Übertragunskanäle, wie Starkstromlcitungen, Funkkanäle, usw. in Verbindung mit geeigneten Modulier- und Demoduliervorrichtungen benutzt werden. Die Verwendung einer interaktiven oder Dialogdatenübertragungsverbindung gestattet das Abfragen eines einzelnen Übertragungspunktes, ohne daß andere Übertragungspunkte gestört werden. Andere Ubertragungspunkte können jedoch asynchron auf Befehl von einem entfernten Benutzer betätigt werden, um die Datenleitung zu benutzen und Information zu senden.
Das Protokoll basiert auf einer modifizierten Form einer 1/3, 2/3-pulsbreitenmodulierten Standardsignalisiertechnik.
Diese modifizierte pulsbreitenmodulierte Signalisiertechnik wird im folgenden als "modifizierte Verhältnissignalisierung" bezeichnet.
Der Kontroller 50 ist mit mehreren Sender/Empfänger-Decodern 56 über die Datenleitung 58 verbunden. Der Kontroller 50 wird als Befehlskontroller benutzt, der eine Belastungssteuerinformation über die Datenübertragungsverbindung (die die Datenleitung 58 umfaßt) zu den entfernten Sender/Empfänger-Decodern sendet.
Der Kontroller 50 ist außerdem für die normale Systemwartung verantwortlich, d.h. der Kontroller fragt die Sender/Empfänger-Decoder ab, um den Zustand von deren Relais sowie den Sender/Empfänger-Decoder-Betrieb zu überprüfen. Diese Wartung funktion wird über dieselbe bidirektionale Obertragungsverbindung zwischen den Sender/mpfänger-Decodern 56 und dem Kontroller 50 ausgeführt. Zu der Zeit, zu der der Kontroller 50 einen besonderen Sender/Empfänger-Decoder 56 abfragt, um entweder eine Relais information zu spezifizieren oder den Status des Sender/Empfänger-Decoders zu prüfen, wird eine Finzelabfragung benutzt. Einzelabfragung bedeutet, daß ein Sender/Empfänger-Decoder eine spezifische Frage des Kontrollers 50 sofort nach Empfang der Frage beantwortet. Keinem anderen Sender/Empfänger-Decoder 56 wird gestattet, auf rille Frage zu antworten, die an einen besonderen Sender/Emfänger-Decoder gerichtet ist. Dieser Zustand wird als Sender/Empfänger-Decoder-Sperrung oder -Unterbindung bezeichnet uiid ist im folgenden noch näher beschrieben.
Die Sender/Empfänger-Decoder 56 sind in der Lage, rille Schaltereingangsinformation aus einem Fernschalter 6d, der mit einem Schalterzweigeingang desselben verbunden ist, ununmittelbar nach seiner Betätigung durch einen Benutzer zu seden. In dieser Betriebsart spricht der Sender/Emfänger-Decoder 56,' mit dem der Fernschalter 68 verbunden ist, auf elit Schaltereingangssignal auf Befehl des entfernten Benutzers an und wartet oder erfordert nicht, daß der Kontroller 50 die Information abfragt. Diese Form der Datenleitungssteuerung wird als asynchroner Zugriff auE die Datenübertragungsverbindung bezeichnet. Der Zugriff auf die Datenübertragungsverbindung durch diese Methode beseitigt die Notwendigkeit von Abfrageschemata, die viel mehr Zeit benötigen und den Systemdurchsatz verschlechterii. Der Durchsatz, der durch diesen asynchronen Buszugriff realisierbar ist, ist al]eiii von der augenblicklichen Aktivität auf der Datenverbindung abhängig. Wenn die Datenverbindung gerade nicht durch andere Sender/Empfänger-Decoder 56 benutzt wird, die an dem Dc tenbus zu finden sind, wird deshalb die Übertragung einer Itlformation aufgrund des Schließens eines Fernschalters 68 sofort von dem besonderen Sender/Empfänger-Decoder 56, mit dem der Schalter verbunden ist, zu dem Kontroller 50 erfolgen.
Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß ein Sender/Emfän ger-Decoder 56 die Datenleitung 58 benutzen wird, wenn durch den Kontroller 50 eine Information verlangt wird, oder er wird die Datenleitung auf einen SchaltereingangsbefehJ an seinem Fernsteuerpunkt hin asynchron benutzen. Die Illformation wird in einer Halbduplexbertragungsform übertrageii.
Die Datenübertragungsverbindung kann den Kontroller 50 mit bis zu 1024 Sender/Empfänger-Decodern 56 verbinden. Diese Beschränkung ergibt sich aus dem Datenbitstromformat, das im folgenden beschrieben ist.
Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung von verschiedenen hypothetischen Datenkurven, die das Ubertragungsprotokoll beschreiben. Fig. 2a zeigt, daß eine Sendesequenz beginnt, wenn die Datenleitung "frei für Zugriff oder Gebrauch" gehalten wird. Der Leitung-frei-Zustand ist ein aktiver Zustand (hoher Impedanz) er Leitung und entspricht einer Spannung zwischen den beiden Drähten der Datenleitung 58 von 10 bis 30 V. Der Übertragungspunkt, der Zugriff auf die Datenübertragungsverbindung benötigt, sendet eine lange Zwischenblocklücke (IBG), um die Leitung zu fassen. Nachdem er den Zugriff auf die Datenleitung gewonnen hat, wird eine-Präambel gesendet, so daß die anderen Ubertragungspunkte, die die Daten empfangen, auf dem Datensignal einrasten uiid die Datengeschwindigkeit festlegen. Die reguläre Zwischenblocklücke folgt, so daß das System damit synchronisiert werden kann. Die Daten werden dann seriell als Digitalinformation gesendet, die die logischen Pegel 1 und 0 umfaßt. 40 Informat-ionsbits werden während des Datensegments gesendet. Die 40 Informationsbits entsprechen 5 Bytes (8 Bits/Byte). Eine Zwischenblocklücke folgt dem Datenblock aus 40 Bits und, wenn mehr Daten zu senden sind, wird ein weiterer 40-Bit-Datenstrom gesendet, und, wenn es keine weiteren Daten gibt, wird die Leitung freigegeben.
Fig. 2b zeigt einen Datenblock von 40 Bits, dem eine Zwischenblocklücke IBG vorangeht und folgt. Es sei beachtet, daß am winde der letzten Zwischenblocklücke ein Leitung-frei-Zustand existiert, in welchem die Leitung in den aktiven Zustand (hoher impedanz) zurück gebracht wird Fig. 3 zeigt ein Flußschema der Sendesequenz, die durch cinen Sender/Empfänger-Decoder 56 benutzt wird, um mit dem Kontroller 50 zu verkehren. In der "Datenleitung frei"-Betriebsart ist die Datenleitung in einem Ruhezustand. Sie wird durch keinen Übertragungspunkt benutzt. Das Protokoll, um die Leitung als in einer "frei"-Betriebsart befindlich ou halten, im Gegensatz zu einem Zugriffszustand, wird durch Zeitsperre (timing out) der Inaktivität der Datenleitung in dem aktiven Zustand für ein Minimum von drei Bitperiode T erhalten. Die Zeitsperre kann 6-25 ms betragen, je nachdem, ob die Phasenrastung erreicht wird. Bei Phasenrastun kann die'Zeitsperre 6 ms kurz sein. Bei nichtvorhandener Phasenrastung erfolgt die Zeitsperre automatisch mit 25 flis.
Wenn ein Signal während dieser Zeitsperreperiode für das Leitung-frei-Protokoll zu senden ist, dann wird die vorherige Datenübertragungsgeschwindigkeit, die gerade empfangen w)tden ist, benutzt, um die nächste Sendesequenz zu empfangell.
Es benutzt die letzte gebildete Datenübertragungsgeschwiildilkeit und erwartet nicht, eine neue Präambel zu sehen. Wen die Leitung -frei ist, wird sie für den allgemeinen Zugriff freigegeben und jeder Übertragungspunkt kann versuchen, die Steuerung über die Leitung zu erhalten. Wenn der Zustand der Datenleitung für eine Zeitspanne aktiv bleibt, dann wird de:;-halb die Leitung für frei von Daten gehalten und der Zugrif' auf sie durch jeden Übertragungspunkt möglich.
Es gibt zwei Arten von Zwischenblocklücken IBG, und zwar ciii zum Fassen der Leitung und eine zum Abgrenzen von Datenbldkken innerhalb des Datenstroms durch eine Zwischenblocklücke IBG zwischen jedem Block von 40 Datenbits. Damit ein Übertragungspunkt die Datenleitung fassen kann, greift er auf die Leitung zu, indem er eine Anfangszwischenblocklücke IB (eine lange Zwischenblocklücke) erzwingt. Die Dauer der zwischenblocklücke IBG muß lang genug sein, damit sämtliche Vorrichtungen, die auf der Leitungszeit gehalten werden, gestattet wird, sich auf den Empfang des Datenstroms einzust-ellen, der folgen soll. Da die Vorrichtungen an der Datenleitung sequentielle Maschinen (Mikrocomputer) sind, ist es erforderlich, daß diese Dauer einen Mindestwert von 2 ms hat, so daß die Aufmerksamkeit dieser Maschinen gewonnen wird. Die Dauer der Zwischenblocklücke IBG muß lang genug sein, so daß jeder Ubertragungspunkt Zeit zum Rechnen haben wird, bevor die Zwischenblocklücke IBG erkannt wird. Die normale Zwischenblocklücke IBG hat einen Mindestwert von 3 Bitperioden (3 T) der Datenübertragungsgeschwindigkeit. Die Zwischenblocklücke IBG dient als ein Synchronisiersignal zum Abgrenzen der Datenblöcke, die gesendet werden. Wenn ein Empfänger nicht in Synchronismus mit der Sendung ist, dient die Zwischenblocklücke IBG zum Justieren des Systems und zum Nachsynchronisieren eines Empfängers.
Die Präambel -wird während einer Sendesequenz nur einmal gesendet, und zwar unabhängig von der Anzahl der Datenblöcke, die gesendet werden. Die Präambel enthält ein Minimum von 4 Bits an dem Empfänger, ein gewichteter Mittelwert wird während jeder Bitperiode gebildet, aus dem die Datenübertragungsgeschwindigkeit berechnet und ihr logischer Schwellenwert bestimmt wird. Die Präambel ist eine Sequenz von Impulsen mit 50% Tastverhältnis, die ein Empfänger benutzt, um in der Datenübertragungsgeschwindigkeit (im allgemeinen 350-4000 Bits/s)einzurasten.
Ein Datenblock enthält 40 Bits an Information, wobei eine modifizierte Verhältnissignalisierung zum Senden einer Serie von logischen Pegeln 1 und 0 benutzt wird. Die Dauer und die Decodierung jedes empfangenen Bits wird auf die vorher empfangene Präambel bezogen. Die Decodierung der logischen Pegel wird nicht durch irgendeinen vorhandenen Zustand innerhalb eines Empfängers bestimmt. Jede Anzahl von Datenblöcken, die'durch Zwischenblocklücken IBG getrennt sind, kann während der Zeit gesendet werden, während der ein Ubertragungspunkt die Steuerung über die Leitung hat.
Die logischen Pegel werden, wie erwähnt, gesendet, indem ein modifiziertes Verhältnissignalisierschema benutzt wird. Das Signalisierschema benutzt den aktiven Zustand der Datenleitung für den Austausch von Information und die Taktsteuerung.
Die Dauer des aktiven Zustands während der Datenblocksequenz wird mit der vorher gesendeten Präambel verglichen, die im Speicher gespeichert worden ist. Dieser Vergleich wird benutzt, um den aktuellen logischen Pegel zu bestimmen, der empfangen wird. Da die Datenbiteingabe auf eine vorherige Dateneingabe, d.h. die Präambel bezogen wird, wird gesagt, daß es sich um einen ins Verhältnis gesetzten (ratioed) Empfang handelt. Gleichtaktverzerrungen die durch parametrische Verschiebungen in den elektronischen Einrichtungen des Empfängers oder in der Datenleitung verursacht werden, werden deshalb unterdrückt. Da sowohl die Präambel als auch die Daten über die Datenleitung 58 mit einem besonderen Steuerpunkt gekoppelt sind, der als ein Empfänger dient, gestattet die Eliminierung von parametrischen Veränderungen die Verwendung einer einfacheren Empfängerschaltung als normalerweise erforderlich, da Toleranzen nicht zu sehr eng zu sein brauchen. Die Schwellenwerte der logischen Pegel der empfangenen Signale werden aus der Präambel berechnet.
Modifizierte Verhältnissignalisierung In Fig. 2 und insbesondere in Fig. 2c ist ein Signaldiagralen gezeigt, welches das modifizierte VerhAltnissignalisieersclleml und insbesondere die effektive Berechnung des Minimal- und des Maximalwertes der Impulsbreite sowie das Festlegen von Totbü'iidern, in denen keine Signale zugelassen sind, veranschaulici-i'-.
Der Empfänger eines übertragungspunktes hat eine Anfangsbandbreite von 4-5 kHz zum Empfangen der Präambel. Nachdem die präambel empfangen worden ist und Schwellenwerte für die logischen Pegel der Daten berechnet worden sind, wird die Bandbreite des Empfängers schmaler gemacht, um Signale zu unterdrücken, die außerhalb dieser schmäleren Bandbreite liegen. Die Bandbreite enverschmälerung wird durch eine digital simulierte Phasenregelschleife in jedem Sender/Empfänger-Decoder 56 oder Kontroller 50 erzielt. Die Unterdrückung von Signalen außer halb der verschmälerten Bandbreite wird durch dynamisches Einstellen der Bandbreite von Filtern gemäß der Präambel erzielt.
Die logischen Pegel werden durch den Prozentsatz einer Gesamtbitperiode T definiert, wobei eine Bitperiode als das Zweifache der Periode des aktiven Zustands des 50%-Tastverhältnis-Präambelsignals (T50) definiert wird. Die Dauer des aktiven Zustands ist ein Prozentsatz der Gesamtbitperiode, der festlegt, ob der logische Pegel 1 oder der logische Pegel 0 vorhanden ist.. Die Präambel ist so definiert, daß sie eine Bitperiode von 50% der Gesamttaktperiode (ein 50%-Tastverhältnis-Signal) hat, und diese Referenzzeit wird als Basis zum Treffen sämtlicher Entscheidungen über den logischen Pegel benutzt. Gemäß der Darstellung in Fig. 2c entspricht das Totband 12,5% der Gesamtbitperiode. Die logischen Pegel "1" und "0" werden, folgendermaßen berechnet: Für die Gesamtdatenbitperiode gilt T = 2 x T50=100% (d.h. Gesamtdauer des aktiven Zustands).
Das Totband sei = T50/4 = 12,5% der Dauer des aktiven Zustands.
Dann wird der logische Pegel "1" (Schwellenwertfestlegungsfilterung) festgelegt durch: T50 + Totband # logischer Pegel 1 # T - Totband T50 + T50/4 # logischer Pegel 1 >- T - T50/4 62,5% # logischer Pegel 1 # 87,5% Ebenso wird der logische Pegel "0" (Schwellenwertfestlegungsfilterung) festgelegt durch: Totband # logischer Pagel 0 # T50 - Totband T50/4 # logischer Pegel e # T50 - T50/4 12,5% # logischer Pegel 0 # 37,5% Da die logischen Pegel der Daten nur durch den aktiven Zustand der Leitung bestimmt werden, wird der inaktive Zustand außer Betracht gelassen und benutzt, um eine Zeit zu schaffen, die der Computer zum Rechnen benötigt. Diese Periode des inaktiven Zustands zwischen Bits ist konstant, kann aber zwe Bitperioden nicht überschreiten. Sie kann daher nicht fläschlich als eine Zwischenblocklücke IBG genommen werden. Eine Bitperiode T ist als zwei Aktivzustandspräambelbits definiert. Selbstverständlich werden ungeachtet des besondere Datenbits Interpretationen über den logischen Pegel, "1" uiid den logischen Pegel "0" in bezug auf die Bitperiode gemacht, die durch die Präambel angegeben wird, welche unmittelbar vor den Daten empfangen wird. Information ist nur in der Dauer des aktiven Zustands enthalten. Der inaktive Zustand ist die Zeit zwischen Bits und seine Mindestdauer wird durch die Zeit festgelegt, die in dem als Empfänger wirkenden Übertragungspunkt zum Rechnen benötigt wird. Der inaktive Zustand ha eine Dauer von ungefähr 160 As. Die Verwendung einer konstanten Dauer des inaktiven Zustands, während der aktive Zustaiici der Leitung für die Übertragung von Information moduliert wird, ergibt eine veränderliche Bitübertragungsgeschwindic3-keit, eine "0"-Bitperiode ist ungefähr 1/3 kürzer in der Dauer als eine "1"-Bitperiode. Ein Wort, das mit logischen Pegell-l 0 gesendet wird, wird deshalb mit einer höheren Geschwindi@-keit (in Baud) gesendet als ein Wort mit logischen Pegeln 1. Es ist daher möglich, mit einem zentralen Punkt schneller zu verkehren als es bei Verwendung eines herkömmlichen Pulsbreitenmodulationsschemas möglich wäre. Ein schnellerer Durchsatz wird erzielt, indem Information nur itl einem Zustand (dem aktiven Zustand) der Datenleitung geführt wird, während der andere Zustand zu einem "unbeachtlichen" Zustand gemacht wird. In herkömmlichen Impulsbereitenschemate wird die inaktive Zustandsperiode verändert, um eine feste Taktfrequenz aufrechtzuerhalten. Es wird dieselbe Zeitlänge benötig, um acht "1"en zu senden wie um 8 "O"en zu senden. In diesem System werden jedoch acht "0"en schneller gesendet, weil der inaktive Zustand nicht verlängert wird, um eine konstante Taktfrequenz aufrechtzuerhalten.
Daten leitungskompromißbildung Die Übertragungsverbindung, die ein bidirektionaler Ubertragungskanal ist, ist in der Lage, einen Kompromiß für jeden Datenleitungskonkurrenzbetrieb zu bilden, ohne daß die gegenwärtige Übertragungssequenz gestört wird. Wenn zwei oder mehr als zwei Ubertragungspunkte auf die Datenleitung zugreifen, um dort Information zu übertragen, gibt es einen Buskonflikt. Dieser Konflikt wird durch einen Kompromiß so gelöst, daß es keinen Verlust an Information und keine Störung der gegenwärtigen Ubertragung gibt. Der Kompromiß für die Datenleitung wird entweder während des Leitungszugriffs-Levels oder während des Bitübertragungslevels an dem brtragungspunkt erzielt. Das Flußschema der Kompromißlogik ist in Fig. 4 angegeben.
Fig. 4 zeigt ein Flußschema des Datenleitungskompromißprotokolls. Wenn ein Ubertragungspunkt eine über die Datenleitung zu übertragende Information hat, muß er zuerst auf die Datenleitung 58 zugreifen. Die Datenleitung 58 muß in einem freien Zustand (hohe Impedanz, aktiver Zustand) sein, damit der Übertragungspunkt mit der Sendefolge beginnen kann.
Wenn die Daten leitung gegenwärtig durch einen anderen Übertragungspunkt benutzt wird, hält der Übertragungspunkt, der Zugriff wünscht, automatisch, bis die Datenleitung für frei gehalten wird. Während dieser Halteperiode empfängt der Übertragungspunkt auch alle Daten, die während der gegenwärtigen Übertragung auf der Datenleitung gesendet werden. Die Daten, die in dem Übertragungspunkt gehalten werden und gesendet werden sollen, werden gespeichert und gehen deshalb nicht verloren, bis die Übertragung der Informatioll statt finden kann. Diese gespeicherten Daten können uneiidlich @ange gehalten werden, bis die Datenleitung freigegeben worden ist und für eine anschließende Übertragung für frei gehalten wird.
Da die übertragungspunkte aus gleichen elektronischen Vorrichtungen und sequentieller Logik bestehen, ist es möglich, daß zwei oder mehr als zwei sendende Vorrichtungen miteinander synchronisiert sind. Wenn zwei Vorrichtungen synchronisiert sind, werden sie versuchen, gleichzeitig auf die D;iLciileitung zuzugreifen,und nicht feststellen, daß andere Volrichtungen sie ebenfalls benutzen. Zum Schutz gegen mehrfache gleichzeitige Übertragungen, die die Integrität der »-ten stören, welche über die Datenleitung übertragen werden, ist ein Schema für einen Kompromiß auf Bitebene entwickelt worden.
Der Bitebenenkcmpromißfluß , der als Schema iii Fig. 4 gezeigt ist, wird erreicht, indem die Datenleitung bitweise gelesch wird, nachdem die Leitung in einen besonderen Zustand getrieben worden ist, d. h. in den inaktiven oder in den aktive Zustand. Wenn es eine Diskrepanz zwischen dem gewünschten Zustand und dem gegenwärtigen Zustand der Leitung, die gelesen wird, gibt, dann wird diese sendende Vorrichtung antomatisch feststellen, daß die Leitung in Benutzung ist und die Leitung verlassen und in die Datenhaltebetriebsart ft'jr eine spätere Übertragung gehen, wenn die Leitung für frei q" halten wird. Die Auswahl der Vorrichtung, die von der Leitung ferngehalten wird, erfolgt dynamisch im Verlauf der Sendesequenz und nicht durch ein vorbestimmtes Priorita"ts- und Warteschlangenschema. Wenn zwei oder mehr als zwei tlbertragungspunkte senden, wird das erste Informations , das zw schen den beiden Vorrichtungen verschieden ist, sofort deii Buskonflikt lösen. Da jeder übertragungspunkt eindeutig ad@@@-sierbar ist, da er einen eigenen Namen hat, ist garantiert, daß es eine Sequenz von Bits während des Verlaufes der über tragung gibt, die sich unterscheiden wird. Es wird deshalb nur eine Vorrichtung auf der Datenleitung am Ende dieser Sendesequenz sendend bleiben. Während der Kompromißbildung dieser Information werden keine Daten durch diesen Datenleitungskonflikt gestört oder verstümmelt, da sie auf einer bitweisen Ebene erzielt wird.
Die Kompromißtechnik ist von den Impedanzwerten des aktiven und des inaktiven Zustandes der Datenübertragungsleitung abhängig. Der inaktive Zustand ist der Zustand niedriger Impedanz der Leitung (z.B. ist der Gleichstromwiderstand der Leitung in dem inaktiven Zustand kleiner als 50 Ohm). Der aktive Zustand ist eine höhere Impedanz (z.B. größer als 90 Ohm).
Die Impedanz der Datenleitung 58 steht in Beziehung zu der Treiberschaltung, die sich an dem Übertragungspunkt findet.
Wenn es einen Konflikt zwischen zwei Vorrichtungen gibt, wobei eine die Leitung in den aktiven Zustand treibt, während die andere die Leitung in den inaktiven Zustand treibt, ist es letztere, die Zugriff zu dem Bus gewinnt. Die Vorrichtung, die die Leitung in den aktiven Zustand treibt, wird von der Leitung getrennt, da der aktive Zustand eine höhere Impedanz hat, was deshalb zu dem Zustand niedriger Impedanz der Leitung führt. Während der Bitebenenkompromiß3etriebsart wird deshalb die Vorrichtung, die die Leitung in den inaktiven Zustand treibt, wenn die anderen Vorrichtungen sie in den aktiveii Zustand treiben, vollen und ungehinderten Zugriff zu der Datenleitung gewinnen.
Das dynamische Ausführen dieser Schieds- oder Kompromißtechnik zur Zeit der tatsächlichen Sendung ergibt das Höchstmaß an Systemdurchsatz, d.h. der tatsätzliche Durchsatz ist allein von der Aktivität auf der Datenübertragungsleitung zu irgendeiner bestimmten Zeit abhängig. Weiter wird dadurch außerdem die Notwendigkeit einer langwierigen Abfragetechnik beseitigt, wenn eine Information auf Anforderung sofort übertragen und verarbeitet werden muß.
Die Kompromißtechnik kann auch benutzt werden, um den Stromstatus des Systems ohne irgendeinen Verlust: an Information einzufrieren oder zu halten. Das kann während Wartungs- oder Abschaltprozeduren erwünscht sein. Dieses ifrieren erfolgt durch Halten der Datenleitung in dem inaktiven Zustand für eine unbestimmte Zeitspanne, so daß Wartungsprozeduren ausgeführt werden können. Da die Datenleitung in dem inaktiven Zustand gehalten wird, wird sämtliche Information an dem Übertragungspunkt gehalten und geht de,;-halb nicht verloren, bis die Information effektiv übertragen werden kann.
Es gibt eine Betriebsart, während welcher der Kontroller 50, bei dem es sich um eine übersteuernde Mastervorrichtung handelt, eine ununterbrochene Dialog-Datenkonvcrsation flt:,t einem Sender/Empfänger-Decoder 56 (Slave) beibehält. Während @@ ses Dialogaustausches von Information mit einem besonderen Sender/Empfänger-Decoder 56 kann kein anderer Sender/Empfänger-Decoder um die Benutzung der Datenleitung konkurrieren.
Von den anderen Sender/Empfänger-Decodern 56 wird gesagt, daß sie ausgesperrt sind und die Datenleitung der Steueruiicj des Kontrollers 50 überlassen. Das wird erreicht, indem eine Master-Vorrichtung und Slave-Vorrichtungen in dem Sy:;tcrn festgelegt werden.
Die Festlegung der Master/Slave-Beziehung der Systemkomponenten ist in jedem Ubertragungspunkt eingebaut, d.h. der Kontroller 50 ist die Master-Vorrichtung und die entferntc': Sender/Empfänger-Decoder 56 sind die Slave-Vorrichtungen.
Der Kontroller 50 kann die Steuerung der Datenübertragunqs'-leitung übersteuern, d.h. er kann unterbrechen, stoppen oder Zugriff auf die Datenleitung 58 gegenüber jeder der anderetls Slave-Vorrichtungen erlangen.
Die Master/Slave-Betriebsart wird durch die Leitung-frei-Bestimmungslogik erzielt. In dieser Logik hat das Ansehen einer Leitung als frei eine unterschiedliche Zeitsperre- Periode in Master- und Slave-Vorrichtungen. Eine Master-Vorrichtung wird eine kürzere Zeitsperre-Periode (4 ms) haben, so daß sie einschlüpfen und die Leitung fassen kann, bevor die Zeitsperre einer Slave-Vorrichtung eintritt (die Slave-Zeitsperre beträgt 6 ms). Weiter kann die Slave-Vorrichtung auf Befehl der gegenwärtigen Master-Vorrichtung-zu einer Master-Vorrichtung werden. Während einer Dialogkonversation zwischen dem Kontroller 50, einer Master-Vorrichtung und einem Sender/Empfänger-Decoder 56 wird eine Slave-Steuerung der Datenleitung 58 automatisch auf die Slave-Vorrichtung übertragen, auf die der Zugriff erfolgt. Diese Übertragung gestattet dem Kontroller 50, einen spezifischen Sender/Empfänger-Decoder 56 auszuwählen oder abzufragen, ohne daß er durch eine Antwort aus einer beliebigen Vorrichtung, die Daten sendet, gefährdet wird.
Die Master-Vorrichtung ist deshalb in der Lage, die Steuerung der Datenleitung 58 an eine spezifische Slave-Vorrichtung ohne jedwede Störung zu übertragen.
S der/Eupfänger-Decoder - Hardware Fig. 5 zeigt ein Gesamtblockschaltbild eines Sender/Empfänger-Decoders 56. Jeder Sender/Empfänger-Decoder 56 ist um einen Ein-Chip-Nikrocomputer 100 (geeignet ist der Typ 3870) herum aufgebaut, der sämtliche Logiksteuerfunktionen des Sender/ Empfänger-Deooders ausführt, einschließlich des Codierens von Daten aus Schalter- und Analogfühlereingangssignalen zur späteren Übertragung zu dem zentralen Kontroller und der Interpretation und Ausführung von Befehlen aus dem zentralen Kontroller. Die Adresse jedes Sender/Empfänger-Decoders 56 ist mittels eines Schaltdrahtes oder eine Leitungsbrücke durch einen Adreßauswahlbus 102 auswählbar, der ein 10-Bit-Binärwort setzt, das jedem Sender/EmpfAnger-Decoder eine Adresse von "0" bis "1023" gibt. Ein Schalterzweigschaltdraht 104 gestattet dem Benutzer, den Typ des Schalterzweiges (nicht einrastend oder einrastend) 68 auszuwählen, der mit dem Mikrocomputer 100 des Sender/Empfänger-Decoders 56 über mehrere Schalterzweigeingangskreise 106 zu verbinden ist. Eine Dateneingangs- und -ausgangsschaltung 108 verbindet die Datenleitung (Datenleitung 58) mit dem Mikrocomputer 100. Die Dateneingangs- und -ausgangsschaltung 108 enthält Optoisoiatoren zum Herstellen eines isolierten differentiellen Dateneingangs- und -ausgangs zum Verbessern der Rauschunempfindlichkeit gegenüber elektromagnetisch gekoppelten Rauschquelien. Die Datenübertragungsverbindung ist, wie oben erwähnt, bidirektional. Ein Analogfühlerabschnitt 110 gestattet, rllit einem Sender/Empfänger-Decoder 56 bis zu acht analoge Fühler (für Temperatur, Licht, Schnee, Eis, Feuchtigkeit, Wind, Rauch, usw.) unter Verwendung eines Acht-Kanal-Analogmultiplexers und eines Doppelflanken-A/D-Wandlers zu verbinden. Die aiia logen Fühler arbeiten mit veränderlicher Impedanz und siiid durch einen Wandler 112 in Fig. 5 dargestellt (analog dem Lichtfühler 70 in Fig. 1). Diese analogen Fühler können durch den Kontroller 50 abgefragt werden und können auf dit"-se Abfragung hin Daten über ihren zugeordneten Sender/L"mpf'äiiger-Decoder 56 über die Datenleitung 58 zu dem Kontroller senden und diesem Information über Umgebungslicht, Temperaturbedingungen, usw. zum Einleiten einer geeigneten Antwort auf diese Bedingungen liefern.
Die Benutzung von analogen Fühlern und Schaltern macht das System "zustandsempfindlich". Die zeitabhängige planmäßige Festlegung von Relais von ausgewählten Sektoren entsprechend einem Muster von Relaiszuständen illustriert die Benutzung der Zeit als ein Zustand. Das System kann jedoch auch über seine Schalterzweigeingänge und seine Analogfühlereingänge zustandsempfindlich sein. Der Analogfühlerabschnitt 110 (vgl. Fig. 5) dient zum Anschließen von bis zu acht Analogfühlern, d.h. Vorrichtungen, die in Abhängigkeit von Umgebungszuständen, wie der Helligkeit, der Temperatur, der Feuchtigkeit, usw., einen Bereich von Impedanzen oder Spannungen haben. Der Kontroller 50 kann diese Fühler periodisch abfragen und als Antwort auf deren Status programmierte Befehle geben. Auf dem Markt sind auch Fühler der Schalterbauart erhältlich. Solche Fühler fühlen Temperatur-, Licht-, Feuchtigkeitsschwellenwerte usw. ab und schließen Schalterkontakte, wenn ihr vorbestimmter Schwellenwert überschritten wird. Diese Schalterfühler können als Ersatz für die Schal-Lor 68 betrachtet werden, die mit den Schalterzweigeingängen eines Sender/Empfänger-Decoders 56 verbunden sind. Das Ansprechen auf die Betätigung eines Schalterzweiges wird durch den Benutzer festgelegt, ungeachtet der besonderen Vorrichtung, die zum Schließen der Kontakte des Schalterzweiges benutzt wird. Daher kann ein Rauchmelder, der einen Schalterausgang hat, mit einem Schalterzweig eines Sender/Empfänger-Decoders 56 verbunden und so programmiert werden, daß er ein spezifisches Beleuchtungsmuster für einen Notsektor aktiviert.
Eine Ablaufüberwachungseinheit-Rücksetzschaltung 120 ermöglicht das Rücksetzen und Voreinstellen des Sender/Empfänger-Decoders 56. Wenn der Mikrocomputer 100 normal arbeitet, d.h.
seine Befehle durchläuft,begemend an seiner Basisadresse (Nulladresse) und seiner richtigen Sequenz von Befehlen,sendet: er ein ABTASTEN-Signal zur Ablaufüberwachungseinhit-Rücksetzschaltung 120. Immer dann, wenn das ABTASTEN-Signal aufhört, stellt die Ablaufüberwachungseinheit-Rücksetzschaltung 120 fest, daß der Mikrocomputer 100 fehlerhaft arbeitet. Entweder hat er ein Bit verloren oder führt einen unrichtigen Befehl aus oder hat in eine Schleife eingerastet und folgt nicht seiner richtigen Sequenz von Befehlen. Die Ablaufüberwachungseinheit-Rücksetzschaltung 120 sendet daraufhin ein RÜCKSETZEN-Signal zum Mikrocomputer 100, das diesen zwingt, zu seiner Nulladresse zurückzugehen, um seine Befehlssequenz wieder zu beginnen. Die Ablaufüberwachungseinheit-Rücksetzschaltung 120 enthält außerdem einen Voreinstellschalter, um einem Benutzer die Möglichkeit zu geben, einen Sender/Empfänger-Decoder 56 durch Einschalten sämtlicher Relais zu übersteuern. Dieser Schalter wird beim Ausfall einer Datenleitung 58 oder des Kontrollers 50 benutzt und gestattet eine Schaltersteuerung von sämtlichen Relais ohne die Notwendigkeit von Änderungen der festen Verdrahtung.
Der Mikrocomputer 100 wird durch einen externen Taktgebeuquarz 114 getaktet.
Befehle an spezifische Belastungen werden von dem Mikrocomputer 100 über Treibermatrixleitungen 124 abgegeben und an einen Satz von Relaistreibern 126 angelegt, uni einzelne Relais zu aktivieren, die besonderen Belastungen zugeordnet sind.
Das Gesamtblockschaltbild in Fig. 1 zeigt mehrere Sender/ Empfänger-Decoder 56, die über die Datenleitung 58 miteinander verbunden sind, welche als die Zweirichtungsdatenvorbiiidung dient. Die Sender/Empfänger-Decoder 56 sind einzelnen adressierbar und werden benutzt, um auf Befehl des Kontrollers 50 die betreffenden Relais direkt zu steuern.
Das System ist eine geschlossene Schleife, in welcher der Kontroller 50 den Status des entfernten Sender/Empfänger-Decoders 56 abfragen kann. Diese Statusinformation kanu das gegenwärtig in Kraft befindliche Relaismuster sein, so daß die Ji1 stierung der Systemaktivität vorgenommen und überprüft wert kann. Ein Befehl aus dem Kontroller 50 kann entweder eine Belastungsbetätigung einleiten oder in einer Ansprechbetriebsart zum Abfragen und zur Selbstdiagnose sein. Daten, die am einem Sender/Empfänger-Decoder 56 zu dem Kontroller 50 gesendet werden, können entweder auf einem Abfragebefehl aus dem Kontroller beruhen oder können asynchron auf ein Fernbenutzereingangssignal hin, beispielsweise die Aktivierung eines Schalterzweiges durch einen Schalter 68 oder einer mit eiiieil Schalterzweigeingang verbundenen zustandsempfindlichen Vorrichtung, gesendet werden. Da es keine kritische Systemzeitsteuerung gibt, kann ein Benutzer einen Eingang eines Sonde.'L' Empfänger-Decoders 56 zu jeder Zeit betätigen. Wenn ein EiEingangssignal erkannt wird, wird die geeignete Information ZU dem Kontroller 50 gesendet, der seinerseits das Schalterzweigsignal decodiert und den geeigneten Befehl zum Betätiqen der richtigen Relais und Belastungen gibt.
Die Übertragung von Daten zwischen dem Kontroller 56 und einem Sender/Empfänger-Decoder 56 erfolgt über die Datenleitung -58. Daten werden in serieller Weise übertragen, wie weiter oben ausführlicher beschrieben.
Datenstromformat Fig. 6 zeigt eine. schematische Darstellung des Formats des Datel1stroms. Fig. 6a zeigt einen Sendeblock aus 40 Bits (5 Bytes), der mehrere Felder enthält. Der Datenstrom enthält ein Funktionswort, ein Adreßwort, ein Datenfeld 0, ein Datenfeld 1 und ein Fehlerprüfwort. Ein Wort bedeutet ein Byte aus 8 Bits binärer Information.
Das erste Byte des 40-Bit-Datenstroms ist das Funktionswort.
Drei Bits, die in Fig. 6a mit F0, F1 und F2 bezeichnet sind, bilden das Binärmuster, das benutzt wird, um den Typ der Sendesequenz dynamisch einzustellen. Da die Decodierung dieses Funktionswortes für die genaue Übertragung von Daten kritisch ist, wird es komplementär-redundant und bitweise auf Fehler überprüft. Die Fehlerprüfung der Funktionsbits erfolgt iii den drei Bits, die F0, F1 und F2 folgen und F0, F1 uitd F2 genannt werden. Bevor die Daten decodiert werden, werdeii die Funktionswörter auf Genauigkeit hin fehlergeprüft.
Dic.-e sechs Bits werden miteinander in den geeigneten Bitposilionen exklusiv-ODER-verknüpft, so daß gültige Daten existieren, wenn sie sich im Signalwert in jeder Bitposition unterscheiden. Das wird einen logischen Pegel 1 in dem exklusiv-ODER-verknüpften Abschnitt ergeben, was anzeigt, daß die Daterl gültig sind.
Das Funktionswort ist in sämtlichen Datenübertragungen zwischen dem Kontroller 50 und einem Sender/Empfänger-Decoder 56 vorhanden. Die drei Bits, die in dem Funktionswort ellthalten sind, bilden eine Binärzahl von 0 bis 7, die eine V(iti acht möglichen Betriebsarten anzeigt. Die Betriebsarten Ci bis 4 zeigen an, daß der Datenstrom durch den Kontroller 50 gesendet wurde. Die Betriebsarten 5 bis 7 zeigen an, daß das Senden von einem entfernten Sender/Empfänger-Decoder 56 ausging. Die Tabelle 1 faßt die verschiedenen Betriebsarten, die in dem Funktionswort angegeben sind, zusammen. Allgemein legt das Funktionswort den Typ von Daten, die übertrageii weiden, und die Datensicherheit, die den Systemdurchsatz bcclii flüßt, fest.
TABELLE 1 FUNKTIONSWORT - GESENDET DURCH ZENTRALEN KONTROLLER F2 F1 F 0 0 0 0 Betriebsart 0 - Einbringen von spezifizierten Relaiszuständen in die Datenfelder 0 und 1 0 0 1 Betriebsart 1 - Erstes Senden von Relaiszuständen in Datenfeldern 0 und 1 0 1 9 Betriebsart 2 - Zweites Senden von komplementären Relaiszuständen in Betriebsart 1 0 1 1 Betriebsart 3 - Interaktive Daten-Überprüfung 1 0 0 Betriebsart 4 - Datenabfragebetriebsart-Gebrauch (Hilfsfunktionswort im Datenfeld 0) FUNKTIONSWORT - GESENDET DURCH SENDERfEMPFÄNGER-DECOCER 56 F2 F1 F0 1 0 0 Betriebsart 5 - Gegenwärtige Relaiszustände in Datenfeldern 0 und 1 1 1 0 Betriebsart 6 - Durch Fernbenutzer aktivierter Schalterzweig 1 1 1 Betriebsart 7 - Datentyp gefunden im Datenfeld 0 - Analogfühlerdaten - Sender/Empfänger-Decoder 56-Status zum Testen (Zweites Hilfsfunktionswort im Datenfeld 0) Weiter enthält gemäß Fig. 6a die Adresse des Sender/Empfäng @er-Decoders 56 10 Binärbits, welche 1024 eindeutige Adressen liefern, die auf einer einzigen Datenübertragungsleitung v(rhanden sind. Die linken Adreßbits A8 und A9 existieren in den kleinsten beiden bekannten Bits des Funktionswortes. ic übrigen Adreßbits A0 bis A7 sind in dem zweiten Byte des Sendeblockes, dem Adreßwort, enthalten.
Der Datentyp, der in dem Datenfeld 0 enthalten ist, bei weichem es sich um das dritte Byte des Sendeblockes handelt, ist in dem Funktionswort angegeben. Für die Betriebsarten (1 bis 3 enthalten die Datenfelder 0 und 1 cis geeignete Belastungsmuster für 16 durch den Kontroller 50 bezeichnete Relais l',-i der Betriebsart 4 (vgl. Tabelle 1) enthält das Datenfeld n ein Hilfsfunktionswort, welches in ähnlicher Weise wie das Funktionswort des ersten Sendebytes decodiert wird. Jedes Hilfsfunktionswort enthält einen niederwertigen und einen höherwe@ tigen Nibble aus jeweils 4 Bits. Der niederwertige Nibble des Hilfsfunktionswortes (vgl. Fig. 6b), f0 - f3, bezeichnet das Flag, das decodiert werden muß. Der höherwertige Nibble, f0 - f3, besteht aus den komplementären redundanten Bits Hilfsfunktionswortes, das zur Fehlerprüfung benutzt wird. Die Bits sind mit dem Hilfsflag exklusiv-ODER-verknüpft, um ihre Gültigkeit festze legen. Tabelle 2 ist eine Zusammenfassung der Hilfsfunktionsworte.
TABELLE 2 HILFSFUNKTIONSWORTTABELLE FÜR BETRIEBSART 4 (Decodiert im Datenfeld 0, gesendet durch den zentralen Kontroller) f3 f2 f1 f0 -0 0 0 0 - Einzelrelaisübersteuerung, in OFFEN-Zustand zwingen. Relaisnummer im Datenfeld 1.
0 0 0 1 - Einzelrelaisübersteuerung, in SCHLIESS-Zustand zwingen.
0 0 1 0 - Bestätigen von gültigem Belastungsmuster - Betriebsart - 3 - Antwort (vgl. Tabelle 1).
0 0 1 1 - Negative Bestätigungsanzeige von fehlerhaften Relaismusterdaten, Betriebsart-3-Antwort.
0 1 0 0 - Frage gegenwärtigen Zustand der Relais ab.
BEACHTE: Vorhandene Schalterzweiganforderuncj wird nicht übersteuert.
0 1 0 1 - Reserviert für zukünftigen Gebrauch.
0 1 1 O - Frage Systemstatus ab, der bei Fehlersuche benutzt wird. Vorhandene Schalterzweiganforderung wird nicht übersteuert.
0 1 1 1 - Reserviert für zukünftigen Gebrauch 1 0 0 0 - Gefordert Analogfühlerablesung, dessen Fühleradresse im Datenfeld 1 ist.
1 0 0 1 - Frage Relaisstatus ab - übersteuert jede vorhandene Schalterzweiganforderung.
1 0 1 0 - Frage gegenwärtigen Systemstatus ab - übersteuert jede vorhandene Schalterzweiganforderung.
1 0 1 1 -1 1 1 1 Nicht benutzt.
Die Betriebsarten 5 und 6 (vgl. Tabelle 1) werden durch den Sender/Empfänger-Decoder 56 gesendet. Die Datenfelder () ulld 1 enthalten entweder den gegenwärtigen Zustand der Relais oder die aktivierten Schalterzweige durch den Fernbenutzer.
Gemäß Fig. 6c wird die Betriebsart 7 ebenfalls durch den Sender/Empfänger-Decoder 56 gesendet und gibt in dem höherwertigen Nibble des Datenfeldes 0 einen zweiten Satz von Hil fsfunktionswörtern sfO und sf1 an, die den Typ der in dem Datenfeld 1 und in dem niederwertigen Nibble des Datexlfeldes 0 gefundener @ten bezeichnen. Dieses zweite Hilfsfunktionswort wird benutzt, um die Analogfühlerablesung sowie die Information, die beim Testen des Sender/Empfänger-Decoders56 benutzt wird, zwei senden. Die Tabelle 3 faßt dieses zweite Hilfsfuntkionswort /.usammen.
TABELLE 3 ZWEITES HILFSFUNKTIONSWORT sf1 sf0 0 1 - Systemstatus, der in dem niederwertigen Nibble Datenfeldes 0 und im Datenfeld 1 enthalten ist.
1 0 - Analoge Daten, die in dem Datenfeld 1 enthalten sind - adressiert it,ii niederwertigen Nibble dazu Datenfeldes 0.
Das fünfte und letzte Byte des Sendeblockes (vgl. Fig. 6a) ist das Paritätsfehlerprüfwort. Dieses erzeugt eine geradzahlige Parität für jeweils vier Datenbits der vorangehenden vier Bytes des Sendeblockes. Bevor irgendeine Maßnahme durch den Sender/Empfänger-Decoder 56 ergriffen wird, wird eine P'iritätskontrolle an den vorhergehenden Bytes mit dem Fehlerprüfwort ausgeführt, um die Gültigkeit des Sendeblockes zu bestimmen. Wenn ein Fehler festgestellt wird, wird keine Maßnahme ergriffen und der Sender/Empfänger-Decoder wird seiiie normale Aktivität fortsetzen und auf einen neuen Befehl aus dem Kontroller 50 oder auf ein Fernbenutzereingangssignal warten.
Die Betriebsart 0 ist das Binärbitmuster 000, das in Tabelle 1 gezeigt ist. Das ist die schnellste Betriebsart, die den höchsten Grad an Systemdurchsatz ergibt. Diese Betriebsart, die durch den Kontroller 50 gesendet wird, informiert einen Sender/Empfänger-Decoder 56, das Belastungssteuerdaten in den Datenfeldern 0 und 1 enthalten sind. Der Sender/Empfänger-Decoder 56 führt bei Empfang dieses Datenblockes eine Adreß-und Fehlerprüfung unter Verwendung des Fehlerprüfwortes aus uiid stellt sofort die angegebenen Zustände der Relais 60 ein.
Die Betriebsarten 1 und 2 ergeben einen höheren Grad an Datensicherheit bei einem geringeren Systemdurchsatz als in der Betriebsart 0. Die Betriebsart 1 gibt dem Sender/Empfnger-Decoder 56 an, daß eine Belastungssteuerinformation in den Datenfeldern 0 und 1 enthalten ist, wie in der Betriebsart 0.
Eine Maßnahme wird jedoch erst nach einer zweiten Sendung, Betriebsart 2, die sofort folgen muß, ergriffen. Die Betriebsart-2-Sendung besteht aus komplementärer redundanter Belastungssteuerinformation in den Datenfeldern 0 und 1. Nach dem Empfang der Betriebsart 2 werden die Datenfelder 0 und 1 der Betriebsart 1 und der Betriebsart 2 miteinander exklusiv-ODER-verknüpft, um sicherzustellen, daß sich jede geeignete Bitposition im logischen Pegel unterscheidet,was gültige Datenbedeutet, bevor eine Betätigung erfolgt. Wenn das Senden außerhalb der Reihenfolge erfolgt, d.h. die Betriebsart 2 vor der Betriebsart 1, oder wenn die Datenfeldbits im logischen Pegel übereinstimmen, dann wird angenommen, daß ein Fehlerzustand existiert und es wird keine Maßnahme durch den Sender/Empfänger-Decoder ergriffen; Die Betriebsart 3 ist eine Dialogsequenz der Datenübertragung zu und von dem Sender/EmpfäncJer-Decoder 56. Sie ergibt den höchsten Grad an Datensicherheit bei langsamstem Systemdurchsatz. Die Sequenz von Ereignissen in diesem Über tragungsschema hat folgende Reihenfolge.
a) Der Kontroller 50 bestimmt die Belastungsste@-erinformation in den Datenfeldern 0 und 1 wii in der Betriebsart 0.
Der Sender/Empfänger-Decoder 56 führt eine AdreS- und Fehlerprüfung an diesem übertragungsblock aus und spricht sofort ail, indem cr die Belastungssteuerinformation aus den Datenfeldern 0 und 1 zurück zu dem Kontroller 50 sendet.
c) Der Kontroller 50 überprüft nach dem Empfang dieser Daten, ob das Belastungsmuster korrekt ist, und sendet dann sofort eine positive Bestätigung, so daß die Belastungsbetätigung erfolgen kann. Wenn der Kontroller 50 iii Konfli@@ befindliche Belastungssteuerdaten empfängt, wird er ein negatives Bestätigungssiqiial abgeben, welches dem Sender/Empfänger-Decoder 56 bedeutet, die Sendesequenz abzubrechen.
d) Nach dem Empfang einer positiven Bestätigung wird dann der Sender/Empfänger-Decoder 56 das angegebene Belastunqsmuster einstellen. Wenn irgendeiner Zeit das Senden dieser Informatio@ außer der Reihenfolge ist oder wenn eine negative Bestätigung empfangen wird, wird der Sender/Empfänger-Decoder 56 diese Operatioll abbrechen.
Die Betriebsart 4 bestimmt eine besondere auszuführende Task, die eine Antwort durch den Sender/Empfänger-Decoder 56 an den Kontroller 50 erfordern kann. Die Betriebsart-4-Task ist in Tabelle 2 beschrieben und in dem Dai nfeld o alle3ec3eben .
Der Zustand eines einzelnen Relais kann durch den Kontroller 50 modifiziert werden, ohne daß die anderen Belastungen beeinflußt werden, die mit einem Sender/Empfänger-Decoder 56 verbunden sind. Der Kontroller 50 kann ausserdem ein Ablesen eines Analogfühlers fordern, dessen adresse in dem Datenfeld 1 erscheint. Der Kontroller 50 kann den Status der Belastungen abfragen, die durch den Sender/Empfänger-Decoder 56 gesteuert werden.
Die Betriebsart 5 wird durch den Sender/Empfänger-Decoder 56 gesendet und enthält den gegenwärtigen Zustand der Relais auf eine Leseforderung aus dem Kontroller 50 hin.
In der Betriebsart 6 wird der Zustand eines aktivierten Schalterzweiges durch den Sender/Empfänger-Decoder 56 zu dem Kontroller 50 gesendet. Ein Schalterzweig 68 ist durch einen Benutzer aktiviert und zeigt an, ob es die EIN- oder AUS-Position ist.
Die Betriebsart 7 enthält die durch den Kontroller 50 geforderte Statusinformation. Der Sender/Empfänger-Decoder 56 spricht in dieser Betriebsart auf folgende zwei Fälle an: a) Analogfühlerablesung Ein Analogfühler (wie der Wandler 112 in Fig. 5), dessen Adresse in dem niederwertigen Nibble des Datenfeldes 0 ist, wird in dem. Datenfeld 1 geliefert. Das wird erst zu dem Kontroller 50 zurückgesendet, nachdem dieser die Analogfühlerablesung verlangt hat.
b) Systemabfragebetriebsart Diese Betriebsart wird zum Testen und zur Fehlerbeseitigung des Sender/Empfänger-Decoders 56 benutzt. Wenn der Kontroller 50 den Systemstatus verlangt, wird der untere Teil des Datenfeldes 0 den Zustand voii mehreren durch den Benutzer auswählbarcji Schaltdrähten enthalten. Das Datenfeld 1 wird den Wert des Datenübertragungsgeschwindigkeitszählers enthalten, der bei Bestimmen der Logikpegeleingabe von der Datenleitung benutzt wird.
Bis zu acht Schalter 68 können mit dem Schalterzweigeingan@skreis 106 des Sender/Empfänger-Decoders 56 verbunden sei, der programmierbare Fernbenutzereingangssignale dem Kontroller 50 liefert. Der Schalter 68 kann entweder ein einrastender oder ein nichteinrastender Schalter sein. Der Ty@ des Schalterzweigs wird zur Zeit des Einbaues durch eine Schaltdrahtauswahl am Schalterzweigschaltdraht 104 (vgl.
Fig. 5) festgelegt. Wenn nichteinrastende Schalter gewählt: werden, wird der Sender/Empfänger-Decoder 56 nur Daten seIlden, die den Zustand oder die Richtung des Kontakts angeben, wenn ein Kontaktschließung-Zustand vorliegt, oder nur bei positivem Vorgang. Für die einrastenden Schalter wird das Senden zu dem Kontroller 50 bei einem Kontaktschließunq- od@@ einem Kontaktöffnung-Vorgang erfolgen, d.h. immer dann, w<:'ii' der Schalterzweig seinen Zustand ändert. Die Schalterzweigbetätigung wird asynchron und unabhängig von jeder Aktivitä des Kontrollers 50 und jedem anderen Sender/Empfänger-Decoder 56, der mit der Datenleitung 58 verbunden ist, erreicht Diese Unabhängigkeit gestattet jedem Sender/Empfänger-Decoder 56, ohne jedwede kritische Systemzeitsteuerung zu arbeiten, wodurch die Komplexität des Systems und dessen Empf.intllichkeit für einen fehlerhaften Vorgang verringert werden, während der Systemdurchsatz vergrößert wird. Die Betätlguiq eines Schalterzweigeinganges durch das Schließen eines Scha'-ters 68 verursacht asynchron, daß ein Signal zu dem Kontroller 50 gesendet wird, welches einen Übersteuerungsbefehl fü ein besonderes Relais 60 und dessen zugeordnete Belastung ver- Langt. Wenn der Kontroller 50 so programmiert worden ist, daß er auf die Betätigung des Schalters 68 anspricht, wird ein Befehl zu dem Sender/Empfänger-Decoder 56 gesendet, welcher dem Relais zugeordnet ist, das Betätigung verlangt.
Der Sender/Empfänger-Decoder 56 enthält eine Filter- und Entprclloyik zum Eliminieren von Mehrfachschalterzweigbetätigungen und zum Unterdrücken von durch Rauschen verursachten Fehlern. Schalterzweigeingänge werden in 80 ms-Intervallen abgelesen und erfordern, daß der Benutzer einen Schalter für wenigstens 100 ms freigibt, um eine echte Ablesung zu garantieren.
Welin ein Schalter 68 durch einen Fernbenutzer aktiviert wird, wird ein Schalterzweigausgangswort in den Datenfeldern 0 und 1 eilios Senderpuffers in dem Sender/Empfänger-Decoder 56 gebildet. Das Schalterzweigwort wird dann zu dem Kontroller 50 gesendet, sobald die Datenleitung für frei gehalten wird. Das Datenfeld 0 wird die besonderen Schalterzweige enthalten, die aktiviert worden sind, und das Datenfeld 1 wird den gewünsch-Zustand enthalten. Die Bitpositionen, die in dem Datenfeld 0 gesetzt werden, zeigen an, welche Schalterzweige durch den entfernten Benutzer aktiviert wurden. Die entsprechenden Bitpositionen in dem Datenfeld 1 zeigen den Zustand des aktivierten Schalters 68 an (EIN oder AUS). Wenn gemäß dem Beispiel in den Fig. 6d und 6e der Schalterzweig 6 aktiviert wordell ist, dann wird das Datenbit 6 eine 1 in dem Datenfeld 0 enthalten und die entsprechende Bitposition in dem Datenfeld 1 wird den Zustand des Schalterzweiges (logischer Pegel 1 für EIN uiid logischer Pegel 0 für AUS)enthalten.
Wenii die Datenleitung 58 in Gebrauch ist, wird der Sender/ Empfänger-Decoder 56 in Bereitschaft sein und die Schalterzweigforderung verriegeln, bis die Information gesendet werden kann. Deshalb geht die Schalterzweigbetätigung nicht verloren und erfordert keine mehrfachen Betätigungen durch den Benutzer.
Wenn, während der Sender/Empfänger-Decoder 56 in Bereitschaft ist, ein anderer Schalterzweig betätigt. wird oder mehrere Schalterzweigeingangssignale gleichzeitig auftreten oder wenn derselbe Schalterzweig erneut betätigt wird, wer den sämtliche Eingangssignale zu dem gegenwärtigcii Schalt zweigausgangswort addiert, das darauf wartet, zu dem Kontroller 50 gesendet zu werden. Sämtliche Eingangssignale werden verriegelt und ergeben ein "N-key roliover", wodurch genaue Ablesungen selbst dann gewährleistet werden, wenn mehrere Schalter gleichzeitig betätigt werden. Dadurch wird garantiert, daß keine Daten aufgrund der Interaktion der anderen Vorrichtungen verloren gehen.
Das Senden der Schalterzweigdaten erfolgt asyncliroii mit Kontroller 50. Dadurch wird das Brfordernis langsamer Abfragemethoden eliminiert. Der Durchsatz ist deshalb Von de@ gegenwärtigen Aktivität auf dem Datenbus abhängig.
Die Fig. 7-17 zeigen ausführlich die spezifische Schaltung@- -anordnung und die logischen Funktionen, die durch den Sender/ Empfänger-56 ausgeführt werden. Das Herz jedes Sender/Empfänger-Decoders 56 ist ein 3870-Einchip-MikrocompuLcr 100, den ein 2K-ROM-Programm enthält, das sämtliche erforderliche Logikfunktionen liefert.
Sender/Empfämger-Decoder-Mikrocomputer-Verbindu@ Der Mikrocomputer 100 ist ein Allzweckmikrocomputer, der dii @@ sein besonderes Programm, das in den Festwertspeicher (ROM) eingebrannt wird, in einen Spezialmikrocomputer umgewandelt wird. Alle logischen Funktionen des Sender/Empfänger-Decode@@ 56 werden durch den Mikrocomputer 100 ausgeführt. Die Signa@-oder Anschlußstiftnamen, die in der gesamten vorliegenden @@-schreibung benutzt werden, können mit den in Fig. 7 gezeigt@n korreliert werden.
Fig. 7 zeigt eine ausführliche Signal- und Anschlußstiftzuordnung für den Mikrocomputer 100. Der Adreßbus enthält Anschiußstifte 3-6, 19-16 bzw. 33-32. Serielle Eingangsdaten von der Datenleitung 58 werden in SID an dem Stift 38 eingegeben. Serielle Ausgangsdaten zur Datenleitung 58 werde an dem SOD-Stift 26 abgegeben. Das Digitalsignal, das den Status der Analogfühler darstellt, die mit dem Analogfühlerabschnitt 110 (vgl. Fig. 6) verbunden sind, wird an dem ANINP-Stift 27 eingegeben. Die Auswahl von besonderen Sätzen von Relaistreibern erfolgt durch Signale auf einem Relaissatzauswahlbus, der RESELO...RESEL7 an Stiften 8-15 aufweist. Besondere Relaistreiber innerhalb jedes Satzes werden durch MDO-MD7 an Stiften 37-34 bzw. 22-25 ausgewählt.
Schalterzweigeingänge 106 werden auf den MD0-MD7-Leitungen multiplexiert.
Fig. 8 zeigt ein Schaltbild der Dateneingangs- und ausgangsschaltung 108.
5 enderEmpfänger-Decoder-Daten-E/A Die Dateneingangs- und -ausgangsschaltung 108 sorgt für eine Trennung zwischen der Datenleitung 58 und dem Mikrocomputer 100. Insbesondere wird die Trennung zwischen der Datenleitung 58 und dem Eingang SID (Stift 38 des Mikrocomputers 100) durch einen Optoisolator 150 gebildet. Die Trennung zwischen dem Datenausgang SOD (Stift 26 des Mikrocomputers 100) und der Datenleitung 58 erfolgt durch einen z',qeiten Optoisolator 152. Die gesamte Schaltungsanordnung von der Datenleitungsseite der Optoisolatoren 150 und 152 bis zur Datenleitung 58 wird durch eine isolierte Stromversorgung gespeist, welche Spannungen +P und -P liefert.
Daten werden in die Dateneingangs- und -ausgangsschaltung 108 über eine Schmelzverbindung 154 eingegeben und aus der Schaltung über diese Schmelzverbindung abgegeben. Eine hohe Impedanz ist an der Datenleitung durch einen Reihenwiderstand 160 in dem Datenweg vorgesehen. Ein kleines Ausmaß tt-l Filterung erfolgt durch einen Kondensator 158 an der Daten leitung. Nur eine minimale Filterung ist erforderlich, we@@ die Hauptfilterung durch die Digitalsignalverarbeitungstechniken innerhalb des Mikrocomputers 100 erfolgt. L"iii-' z-Dio de 162 bildet einen 10-V-Schwellenwert zum Decodieren der lu gischen Pegel von empfangenen Daten. Dieser Schwellenwert ergibt ein gewisses Ausmaß an Rauschunempfindlichkeit.
Der normale Zustand der Datenleitung 58 ist der aktivc Zustand (hohe Impedanz), wenn die Leitung frei ist. Das entspricht einem Spannungswert von größer 10 V zwischen den beiden Drähten der die Datenleitung 58 bildenden Doppelleitung in Übereinstimmung mit der Definition des aktiven Zustands und der ausführlichen Beschreibung der Übertragungsverbindung.
Eine Spannung über 10 V an der Datenleitung 58 schaltet de@ Transistor 164 ein, der den Transistor 166 abschaltet unsl den Optoisolator 150 im abgeschalteten Zustand hält. Da de@ normale Zustand niedrige Leistung bedeutet, wird der Optoisolator 150 sehr wenig beansprucht, wodurch die Systemzuverlässiykeit verbessert wird. Wenn der Optoisolator 1() abgeschaltet ist, wird der Kollektor des Transistors 1 durch einen mit ihm verbundenen Widerstand 173 auf 5 V gezogen. Da der Verstärker 172 ein Umkehrverstärker ist, wird t n logischer Pegel O an dem Dateneingang SID erscheinen und über den Stift 38 in den Mikrocomputer 100 eingegeben werden. Zusammenfassend läßt sich Ecststellell, daß der normale, aktive Zustand der Datenleitung (Datenleitung 58) einen logischen Pegel O an dem SID-Eingang des Mikrocomputers 100 einprägt.
Wenn die Datenleitung 58 durch den Kontroller 50 oder einen anderen Sender/Empfänger-Decoder 56 auf einen Spannungswert unter 10 V zwischen den Drähten der verdrillten Doppelleitung getrieben wird, blockiert die Z-Diode 162 den Strom zu dem Transistor 164, so daß dieser gesperrt wird. Der Transistor 164 schaltet dann den Transistor 166 ein, wodurch der Optoisolator 150 eingeschaltet wird (Strom über die Diode 168). Pas Einschalten des Optoisolators 150 hat zur Folge, daß der Transistor 170 einschaltet und dadurch einen Nullpegel an dem Eingang des Verstärkeres 172 erzeugt und einen logischen Pegel 1 an dem Dateneingang SID des Mikrocomputers 100 erscheinen läßt.
Somit wird, wenn die Datenleitung in einen-inaktiven Zustand (niedrige Impedanz) getrieben wird, ein logischer Pegel "1" an dem Dateneingang SID des Mikrocomputers 100 erscheinen, Wenn der Mikrocomputer 100 eines Sender/Empfänger-Decode-rs 56 die Datenleitung (Datenleitung 58) ansteuern möchte, muß er die Datenleitung in einen inaktiven Zustand (niedrige Impedanz) bringen. Kein Sender/Empfänger-Decoder 56 ist in der Lage, Strom an die Leitung abzugeben, sondern treibt vielmehr die Datenleitung 58 in einen Zustand niedrigerer Impedanz, wodurch auf ihr ein Signal eingeprägt wird. Nur der Kontroller 50 gibt Strom an die Datenleitung 58 ab.
Für die Datenleitung gibt es zwei definierte Zustände: einen Zustand hoher Impedanz (größer als 90 Ohm), in welchem der Spannungswert zwischen den Drähten der Datenleitung 58 10 V übersteigt, und einen Zustand niedriger Impedanz (weniger als 50 Ohm), in welchem der Spannungswert zwischen den Drähten der verdrillten Doppelleitung kleiner als 10 V ist. Diese Impedanzwertdifferenz gestattet die Benutzung der Buskompromißbildung. Um die Datenleitung anzusteuern, muß ein Sender/Empfänger-Decoder 56 die Datenleitung in einen Zustand niedriger Impedanz treiben. Ein logischer Pegel "O", der an der Ausgangsdatenleitung SOD des Mikrocomputers 100 erscheint, wird eine Leuchtdiode /4 innerhalb des Optoisolators 152 einschalten. Der Optoisolator 152 enthält einen Phototransistor 176, der durch das Leiten der Leuchtdiode 174 eingeschaltet wird und dadurch Strom von der isolierten Stromversorgung zu dem Ausgangstreibertransistor 178 liefert. Das Einschalten des Transistors 178 an der Datenleitung verbraucht genug Strom, so daß der Spannungswert zwischen den Drähten der Datenleitung 58 auf weniger als 10 V und die Impedanz zwischen den Drähten unter 50 Ohm abfällt. Strom wird durch die Schmclzvc-rbinduncj 154 verbraucht. Wenn der Transistor 178 nicht in dcr La<jt' ist, eine niedrige Impedanz zwischen seinem Kollektor unci seinem Emitter darzubieten, ist die Datenleitung 58 effektiv kurzgeschlossen. Aufgrund der Tatsache, daß die Datenleitung 58 für eine anomal lange Zeitspanne in einem Zustand niedriger Impedanz gehalten wird, stellt: der Kontrcal ler 50 eine Funktionsstörung fest und antwortet darauf durch Aussenden eines Impulses von ungefähr 1 A über die DatenLe,tung 58. Dieser Impuls hat die Aufgabe, die Schmelzverbindung 154 des gestörten Sender/Empfänger-Decoders 5(, durchzubrennen, wodurch dieser besondere Sender/Empfänger-Decoder von der Datenleitung 58 abgetrennt wird. Dieses Erkennen und anschließende Ansprechen darauf durch den Versuch, die Schmelzverbindung 154 an einem gestört arbeiten den Sender/Empfänger-Decoder 56 durchzuschmelzen, stellt die Selbststörungsbeseitigungsbetriebsart des Sender/Empfänger-Decoder-Betriebes dar.
Die Optoisolatoren 150 und 152 und eine isolierte Strolllvelsorgung sorgen, wie erwähnt, für eine Trennung zwischen dem Mikrocomputer 100 und der Datenleitung. Diese Trennung hilft die Integrität der Datenleitung 58 aufrechtzuerhalten, und sorgt für Rauschunempfindlichkeit. Die Datenleitung 58 läuft durch das gesamte System und ist ziemlich lang. Es besteht die Möglichkeit, daß Rauschen in die Datenleitun( 5-8 von verschiedenen elektrischen Quellen aus eingekoppelt wird. Selbst wenn die Leitung auf eine Spannung von 1000 V gegenüber der geerdeten Masse gebracht wird, verhindert die Trennung, daß dieser höhere Spannungswert auf der Datenleitung 58 den Kontroller 50 oder den Mikrocomputer 100 nachteilig beeinflußt. Sowohl der Kontroller 50 als auch der Mikrocomputer 100 werden weiter in der Lage sein, zwischen aktiven und inaktiven Datenwerten zu unterscheiden, indem sie die Differenzspannung zwischen den Drähten der Datenleitung 58 abfühlen.
Durch die Verwendung einer verdrillten Doppelleltung für die Datenleitung 58 wird die Gleichtakt-Unterdrückung verbessert. Eine Eigenschaft einer verdrillten Doppelleitung ist es, daß in Gegenwart eines starken Magnetfeldes Signale, die in einen Draht der verdrillten Doppel leitung eingekoppelt werden, auch in den anderen Draht eingekoppelt werden.
Die Gleichtaktstörung wird deshalb an der Eingang und Ausgangsschaltung 108 unterdrückt und nur das Differenz----signal-zwischen den Drähten der Datenleitung:58 wird verstärkt und decodiert. Wenn ein Draht'der verdrillten Doppelleitung der Datenleitung 58 an Masse liegen würde, würde das nicht möglich sein.
Analogfühlerabschnitt Fig. 9 zeigt ein ausführlicheres' Schaltbild des Analogfühlerabschnittes 110 eines Sender/Empfänger-Decode,rs 56. Der Analogfühlerabschnitt 110 kann bis zu acht Analogeingänge zum Verbinden mit Analogvorrichtungen, wie Photozellen und Thermistoren, haben. Diese Analogaingänge werden durch den Kontroller 50 periodisch abgefragt, um dle Umgebungszustände zu ermitteln, die an einem Fernsteuerpunkt herrschen.
Licht- und Temperaturwexte können abgelesen werden, indem die geeigneten Fühler mit dem,Analogfühlerab-schnitt 110 verbunden werden.
Einer von acht Analogeingängen wird durch einen Multiplexer 200 ausgewählt, der Fühlerauswahleingänge auf die MDO-, M)1-und MD2-Ausgänge (Stifte 37, 36 und 35) des Mikrocomputer; 100 multiplexiert hat. Durch Verwendung dieser drei Pühleauswahlbits ist der Multiplexer 200 in der Lage, eine von acht Fühlereingangsschaltungen 202 auszuwählen. Eine repräsentative Fühlereingangsschaltung 202 ist mit dem Eingang A10, des Multiplexers 200 verbunden dargestellt. Der Ausgang des Multiplexers 200 ist über einen Trennverstärker 204, geeigneterweise eine Spannungsfolgerschaltung, in der ein Operationsverstärker benutzt wird, mit einem A/D-Wandler 206 verbunden. Der A/D-Wandler 206 ist zweckmäßig ein Doppelflanken-A/D-Wandler, der eine maximale Umwandlungszykluszeit von 22 ms hat. Der Ausgang des A/D-Wandlers 206 is mit dem AMINP-Eingang (Stift 27) des Mikrocomputers 100 velbunden. Der Rampensteueranschluß des A/D-Wandlers 206 ist mit dem ANCNTL-Ausgang (Stift 28) des Mikrocomputers 100 verbunden.
Ablaufüberwachungseinheit-Rücksetzschaltung Fig. 10 zeigt ein ausführliches Schaltbild der Ablaufüberwachungsnheit-Rücksetzschaltung 120. Da der Sender/Empfänger-Decoder 56 auf einem Einchipmikrocomputer 100 basiert; arbeitet erals eine sequentielle Maschine, die eine Sequenz von Befehlen ausführt. In seiner normale Leistungsbetr-iebsart muß der Mikrocomputer sich periodlich selbst r'ücksetzen, um seine Operation wieder auf seine Nulladresse zu justieren. Darüber hinaus hängt die Sequenz von auszuführenden Befehlen von Werten ab, die in inneren ltegistern gespeicherts'ind, wie beispielsweise seinem Progralsmzähler. Aufgrund des Vorhandenseins von Rauschen ist es möglich, daß innere Register ein Datenbit verlieren, so daß der Datenbitverlust den Mikrocomputer 100 veranlaßt, einen unrichtigen Befehl auszuführen, einen außerhalb der Sequenz, liegenden Befehl oder Daten auszuführen, statt den geeigneten Befehl auszuführen. Es ist möglich, daß der Mikrocomputer 100 in eine arbeitende Schleife gezwungen wird, die effektiv die gesamte Schaltung verriegelt und sie daran hind,ert, auf irgendeinen Befehl aus äußeren Quellen anzusprechen. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, die M6glichkeit vorzusehen, das System an einem Sender/Empfänger-Decoder 56 dann zu übersteuern, wenn ein Kontroller 50 oder eine Datenleitung 58 ausfällt.
Die Ablaufüberwachungseinheit-Rücksetzschaltung 120 bildet eine Quelle periodischer Rücksetzimpulse zum Justieren des Betriebes des Mikrocomputers 100 auf dessen Nulladresse für den Start von jedem seiner normalen Zyklen über seine Adreßsequenz. Darüber hinaus liefert die Ablaufüberwachungseinheit-Rücksetzschaltung 120 Rücksetzimpulse zum Justieren des Mikrocomputers 100, nachdem ein verlorengegangenes Datenbit ihn veranlaßt hat, von seiner normalen Operationssequenz abzuweichen. Darüber hinaus liefert ein Notübersteuerungsschalter 221 ein Voreinstellsignal, welches das Einschalten sämtlicher Relais ohne Rücksicht auf Signale auf der Datenleitung 58 bewirkt. Beim Arbeiten in dieser Voreinstellbetriebsart werden sämtliche Relais, die dem voreingestellten Sender/Empfänger-Decoder 56 zugeordnet sind, effektiv zu einer Ausschaltersteuerung zurückgebracht.
Bei Nichtvorhandensein eines ABTASTEN-Signals aus dem Mikrocomputer 100 liefert die Ablaufüberwachungseinheit-Rücksetzschaltung 120 RUCKSETZEN-Impulse dem Mikrocomputer alle 240 ms. Daher wird bei Nichttorhandensein eines ABTASTEN-Impulses aus dem Mikrocomputer 100 der Mikrocomputer zu seiner Nulladresse alle 240 ms zurückgeführt, wenn ein Impuls an seinem Rücksetzeingang empfangen wird.
Die Zeitspanne zwischen den Rücksetzimpulsen wird durch die RC-Zeitkonstante gesteuert, die durch einen Widerstand 224 und einen Kondensator 226 festgelegt ist. Wenn dem Kondensator 226 bei Nichtvorhandensein eines ABTASTEN-Impulses das Aufladen gestattet wird, lädt er sich über den Widerstand 224 auf einen vorbestimmten Spannungswert auf, der typischerweise 2,5 V beträgt. Wenn dem Kondensator 226 das Aufladen gestattet wird, betätigt er einen Schmitt-Trigger 227, der einen invertierenden Ausgang hat, welcher mit der Rücksetzeingangsleitung des Mikrocomputers 100 verbunden ist. Nachdem der Mikrocomputer 100 durch ein RUCKSETZEN-Signal aktiviert worden ist, führt er den Befehl an seiner Nulladreßstelleaus, als wenn er zum ersten mal aktiviert würde.
Wenn der Mikrocomputer 100 normal arbeitet und seine Befehle in richtiger Reihenfolge ausführt, beseitigt er die Ladung des Kondensators 226 durch Anlegen eines ABTASTEN(strobe)-Signals über Umkehrverstärker 220 und 222 an den Kondensator 226. Wenn der Mikrocomputer 100 richtig arbeitet, erscheint ein ABTASTEN-Signal von ungefähr 4 /us alle 25 ms.
Diese ABTASTEN-Impulse, die einen Abstand von 25 1115 haben, beseitigen die Spannung von dem Kondensator 226, bevor der Schmitt-Trigger 227 getriggert werden kann, wodurch RUCK-SETZEN-Impulse aus der Ablaufüberwachungseinheit-Rücksetzschaltung bei Nichtvorhandensein von ABTASTEN-Impulsen aus dem Mikrocomputer 100 blockiert werden und wobei eine Rückkopplungsschleife, die durch eine Diode 230 und 232 gebildet wird, bewirkt, daß ein periodisches Impulssignal auf der RÜCKSETZEN-Leitung erscheint. Im wesentlichen kann das ABTASTEN als der Herzschlag des Mikrocomputers 100 aufgefaßt werden. Bis dieser Herzschlag abgefühlt wird, wird die RÜCKSETZEN-Leitung fortfahren, den Mikroprozessor mit Impulsen zu versorgen, bis der Computer richtig arbeitet und das ABTASTEN erfolgt.
Wenn der Kontroller 50 ausfällt oder die Datenleitung 58 abgetrennt wird, können keine Daten zu den Relais übertragen werden, die einem Sender/Empfänger-Decoder 56 zugeordnet sind.----Es-'nd-deshalb Einrichtungen~--v-orgesehen zur übersteuernden Datenleitungssteuerung von Relais. Die Betätigung des Voreinstellschalters 221 ergibt ein Signal, welches sämtliche Relais einschaltet, wodurch sie zur Ausschaltersteuerung zurückgebracht werden, ohne daß es erforderlich ist, sie um einen Sender/Empfanger-Decoaer 56 herum fest zu verdrahten. Das ergibt eine Notreserve für einen Ausfall eines Kontrollers 50 oder der Datenleitung 58.
Der Voreinstellschalter 221 liefert, wenn er betätigt wird, einen Impuls auf der RÜCKSETZEN-Leitung. Wenn der Mikrocomputer 100 einen RUCKSETZEN-Impuls abfühlt, liest er die VOREINSTELLEN-Eingangsleitung. Die VORE INSTELLEN-E ingangs -leitung ist über einen Inverter 234 mit dem Voreinstellschalter 221 verbunden. Durch die Betätigung des Schalters 221 wird der Eingang des Inverters 234 effektiv an Masse gelegt, wodurch an seinem Ausgang ein logischer Pegel 1 abgegeben wird. Der logische Pegel 1 an dem Ausgang des Inverters 234 erscheint auf der Voreinstelleitung gleichzeitig mit dem Erscheinen eines RÜCKSETZEN-Impulses auf der Rücksetzleitung. Der Schalter 221 ist durch einen Kondensator 228 wechselstrommäßig mit der RÜCKSETZEN-Leitung gekoppelt Die Wechselstromkopplung gewährleistet, daß die RÜCKSETZEN-Leitung Impulse führt, während die VOXEINSTEL-LEN-Leitung Gleichstrom führt. Das gewährleistet, daß, wenn der Mikrocomputer 100 auf einen Rücksetzimpuls anspricht, er das VOREINSTELLEN-Signal als auf einem logischen Pegel 1 befindlich liest und weiß, daß er in einen VOREINSTELhEN-Zustand gehen und sämtliche Relais einschalten sollte.
Schalterzwaigeingang Fig. 11 zeigt ein ausführliches Schaltbild der Schalterzweigeingangsschaltung 106 und der Schalterzweigschaltdrahtschaltung 104. Jeder Sender/Empfänger-Decoder 56 enthalt Schalterzweigeingänge für bis zu acht Fernschalter 68.
Durch das Anbringen oder Entfernen eines Schalterzweigschaltdrahtes 250 instruiert die Schalterzweigschaltdrantschaltung 104 den Mikrocomputer 100 in geeigneter Weise, so daß entweder nichteinrastende oder einrastende Schalter benutzt werden können. Es gibt 16 Eingänge, die mit 1-rot ... 8-rot, 1-schwarz ... 8-schwarz bezeichnet sind. Die roten Eingänge sind jeweils über einen Widerstand 252-0 ... 252-7 mit einem Eingang eines NAND-Gatters 254-0...254-7 verbunden. Die Ausgänge der NAND-Gatter 25 sind mit den Eingangsleitungen MDO...MD7 des Mikrocomputers 100 verbunden. Die anderen Eingänge der NAND-Gatter 254 sind miteinander und mit dem Eingang CCSEL Nr.2 des Mikrocomputers 100 verbunden. Ebenso sind die acht schwarzen Schaltereingänge über Widerstände 256-0... 256-7 mit jeweils einem Eingang von NAND-Cattern 258-0.. .258-7 verbunden. Die Ausgangsleitungen der NAND-Gattcr 258 sind ebenfalls mit den Eingängen MDO. . .MD7 des Mikrocomputezrs 100 verbunden. Die zweiten Eingänge der NAND-Gatter 258 sind miteinander und mit dem Eingang CCTYPE/CCSEL Nr.1 des Mikrocomputers 100 verbunden. Der Ausgang der Schalterzweigschaltdrahtschaltung 104 ist ebenfalls mit dem Eingang CCTYPE/CCSEL Nr.1 des Mikrocomputers 100 verbunden.
Die Schalterzweigspannung VSL beträgt 20-40 V und wird in einer Schalterzweigstromversorgung (nicht gezeigt) erzeugt.
Die Kombination von Widerständen 266 und 268, die jeweils an die Gatter 254 und 258 geschaltet ist, ergibt geeignete Spannungswerte zum Betreiben der Gatter derart, daß diese eine Ausgangsspannung von 3,5-5 V zum Anlegen an eino Standard-TTL-Logik am Eingang des Mikrocomputers 100 liefern. Wenn der Schaltdraht 250 aus der SchaLtdrahtschaltung 104 entfernt ist, wird der Eingang eines Vers,tärkers 262 auf einen Wert von 5 V durch die Wirkung eines Widerstands 264 in Reihe mit einer Diode eingestellt. Dadurch werden der invertierte Ausgang des Verstärkers 262 und dr angeschlossene Eingang CCTYPE/CCSEL Nr.1 am Stift 29 des Mikrocomputers 100 auf einen logischen Pegel 0 gezwungen.
Wenn der Stift 29 des Mikrocomputers 100 auf einem logischen Pegel 0 ist, ist die Schalterzweigeingangsschaltung 106 auf die Verwendung von Rastschaltern eingestellt, d.h.
von Schaltern, die einen Kontakt zwischen ihren Polen beibehalten, statt einen kurzzeitigen Kontakt herzustellen und in einen offenen normalen Zustand unmittelbar anschließend zurückzukehren. Dadurch, daß der Stift 29 des Mikrocomputers 100 auf einen gesättigten Zustand mit logischem Pegel 0 gezwungen wird, ist es unmöglich, diese Eingangsleitung auf einen hohen Wert zu treiben, und daher wird ein Eingangssignal an jedem der Gatter 258 ein logischer Pegel 0 sein, der die Gatter 258 sperrt, da sie nicht mit Rastschaltern benutzt werden.
Die Rastbetriebsartschalter werden mit den acht roten Eingängen verbunden, die mit den Gattern 254 verbunden sind.
Wieder hält ein Rastbetriebsartschalter eine Kontaktschließung bei, bis der Kontakt geöffnet wird. Bei Verwendung von Rastbetriebsartschaltern, die mit den acht roten Eingängen verbunden sind, wird, wenn ein Schalter offen ist, die rote Eingangs leitung auf die Schalterzweigspannung VSL hochgezogen, die zwischen 20 und 40 V liegt, je nach den Spannungsänderungen und der Belastung. Eine Spannung von 20-40 V wird benutzt, so daß eine ausreichende Spannung zur Verfügung steht, um zu verhindern, daß die mechanischen Kontakte der Schalter eine Oxidschicht aufbauen und dadurch den Schalter unzuverlässig machen. Ausserdem gestattet die Verwendung einer Spannung zwischen 20 und 40 V, im Gegensatz zur Verwendung einer Spannung mit dem Wert des logischen Pegels, daß sich der Schalterzweig etwas entfernt von dem Sender/Empfänger-Decoder 56 befinden kann. Bei den ohmschen Verlusten, die in langen Drähten auftreten, würde ein Signal mit dem Wert des logischen Pegels erfordern, daß die Schalter nur eine sehr kurze Entfernung von dem Sender/Empfänger-Decoder 56 haben.
Bei der angelegten Spannung VSL werden die Schalterzweigspannungen über die Widerstände 266, 252 und 268 geteilt:.
Diese Spannungsteilung ergibt einen Spannungswert für den logischen Pegel einer Standard-TTL von 3,5-5 V.
Für die Verwendung von nichteinrastenden Schaltern wird der Schaltdraht 250 in die Schalterzweigschaltdrahtschaltung 104 eingeführt, wodurch der Ausgang des Verstärkers 262 auf einen logischen Pegel 1 gezwungen wird. Die Gatter 258-0...258-7 werden daher betätigbar und nichteinrasteiid" Schalter oder Kontaktschließungen können zwischen die erltsprechenden roten und schwarzen Eingänge für ein besonderes Schalterteil geschaltet werden.
In Intervallen von 75 bis 80 ms werden die Schalterzweicjo' die mit den Eingängen MDO-MD7 des Mikrocomputers 100 an d@ b'-sen Stiften 37-25 verbunden sind, durch den Mikrocomputer gelesen (abgefragt). Diese Leseoperation wird ohne einen Befehl aus irgendeiner anderen Vorrichtung, die an seine Datenleitungen angeschlossen ist, ausgeführt. Diescs Lesen erfolgt unter der logischen Steuerung des Mikrocomputers 100. Es erfolgt unabhängig und von ihm selbst aus und in Übereinstimmung mit seinem internen Taktgeber. Im wesentlichen ist der Mikrocomputer 100 eine sequentielle Maschine, die ihre verschiedenen Zustände durchläuft, um spe@ zifische Tasks auszuführen. Obgleich er ständig die cilalterzweige abfragt, um ihren Status zu ermitteln, sendet er nicht ständig diese Daten zurück zu dem Kontroller 50.
Die einzige Zeit, zu der ein Schalterzweig 68 eine Betätigung verlangt, ist dann, wenn eine Änderung in seinem Zustand auftritt, d.h. wenn sich sein Zustand von der vorhergehenden ablesung desselben 75 bis 80 ms zuvor unter scheidet. Wenn beispielsweise angenommen wird, daß ein Schalter 68 mit dem Schalterzweigeingang 1 verbunden ist, wird dem Eingang des NAND-Gatters 254-0 gestattet, sich auf eine positive Spannung hochzuziehen, wodurch das Gatter freigegeben wird. Wenn ein Schalterzweig durch den Mikrocomputer 100 abgefragt wird, erscheint eine hohe Spannung an dem Ausgang des Gatters 254. Ein TTL-Gatter wird benutzt, wenn es sich bei dem Ausgang um einen typ mit offenem Kollektor handelt. Es wird sich entweder sättigen und die Leitung auf einem logischen Pegel 0 oder in einem Zustand hoher Impedanz halten. Das Treiben der Leitung auf einen logischen Pegel 1 wird deshalb an inneren Einstellvorrichtungen vorgenommen oder in diesem Fall durch Widerstände, die innerhalb des Mikrocomputers 100 angeordnet sind.
Nachdem ein Übergang von einem Zustand mit offenem Schalter zu einem Zustand mit geschlossenem Schalter oder von einem Zustand mit geschlossenem Schalter zu einem Zustand mit offenem Schalter erfolgt ist, erfolgt-eine Änderung in der Disposition des Schalters gegenüber der vorherigen Ablesung etwa 80 ms zuvor. Eine Serie von Ablesungen folgt dann, um eine fehlerhafte Ablesung zu verhindern. Zum Schutz vor fehlerhaften Ablesungen werden 10 Ablesungen nacheinander ausgeführt, und diese müssen für einen Schalter alle gleich sein, um als ein Schließen oder als eine Zustandsänderung akzeptiert zu werden. Nachdem die, Zustandsänderung überprüft worden ist, wird der Mikrocomputer 100 versuchen, Zugriff auf die Leitung zu erlangen, um diese Information zu dem Kontroller 50 zu senden.
In dem Fall eines nichteinrastenden Schalters, der nur kurzzeitig einen Kontakt macht, ist nur der positive Vorgang des kurzzeitigen Schließens des Schalter von Bedeutung, Der Kontakt wird hergestellt und dann unterbrochen.
Auf das Unterbrechen des Kontakts wird jedoch nicht eingewirkt. Nichteinrastende Schalterverbindungen können für Lichtrelais und andere Arten von zustandsempfindlichen Vorrichtungen, die eine schalterartige Auslösevorrichtung haben, welche mit einem Schalterzweigeingang verbunden ist, sowie für nichteinrastende Schalter benutzt werden. Durch Verwenden von nichteinrastenden Schaltern kann die AUS-Stufe des Schalters mit verschiedenen SchalLei:nuiiiicrii verbunden werden, um eine größere Anpassungsfähigkeit für das System zu erzielen.
Relaistreiber Fig. 12 zeigt ein ausführliches Schaltbild von Re,laistrcibern 126, die mit ihren Treibermatrixleitungen 124 verbun den sind. Der Sender/Empfänger-Decoder 56 enthält einen Satz von 32 Relaistreibern, die in einem oberen Satz von 16 Relaistreibern und einem unteren Satz von 16 Relaistreibern organisiert sind. Jedes Relais ist zwei Gattern 300 und zwei Verstärkertreibern 302 zugeordnet. In dem ob"-ren Satz sind die Gatter mit 300-1...300-16 und die Umkehrverstärker mit 302-1...302-16 bezeichnet. In dem unten ren Satz sind die Gatter mit 300-17.. .300-32 und die Verstärkertreiber mit 302-17...302-32 beziffert. Sowohl in dem oberen als auch in dem unteren Satz sind die Gatter/ Verstärker-Kombinationen in Gruppen von acht (zum Steuern von vier Relais) verdrahtet, wobei ein Gattereingang gemeinsam angeschlossen ist. Die Stifte 8-15 des Mikrocomputers 100 sind Relaissatzauswahlsignale RLSEL0...RLSEL7 und sie sind mit dem gemeinsamen Eingang jeder Gruppe voii Gattern/Verstärkern verbunden. Die Datenbusleitungen MDO...
MD7 an den Stiften 37-25 des Mikrocomputers 100 sd jeweils einzeln mit jedem der Gatter/Verstärker jeder Griippe verbunden. Somit definiert ein besonderes Relaissatzauswahlsignal, das an einer spezifischen Adreßleitung anliegt, nur ein Relais einschließlich zwei Gattern 300 und zwei Verstärkertreibern 302. Wenn alle 32 Relais benutzt werden, werden dem Sender/Empfänger-Decoder 56 zwei aufeinanderfolgende Adressen zugeordnet, von denen die erste eine geradzahlige Adresse und die zweite die ungeradzahlige Adresse ist, die der geradzahligen Adresse unmittelbar folgt.
Der Mikrocomputer 100 spricht auf die geradzahlige und die ungeradzahlige Adreßcodierung an, wobei die letzte signifikante Ziffer im wesentlichen ein "unbeachtlich"-Bit ist.
Der besondere Sender/Empfänger-Decoder 56, der adressiert wird, wird auf jede dieser Adressen ansprechen. Der obere Satz Von Relaistreibern wird auf die geradzahlige Adresse und der untere Satz von Relaistreibern auf die ungeradzahlige Adresse ansprechen. Jeder Verstärkertreiber 302 enthält ein Darlington-Paar (mit offenem Kollektor) Transistoren zum direkten Ansteuern eines Relais. Er enthält weiter eine Schaltstoßschutzdiode zum Schutz vor induktiver Belastungsrückwirkung eines Relais, das getriggert worden ist. Die Relais sind StandardstromstoßreLais mit drei Drähten, einem roten, einem schwarzen und einem blauen. Der rote und-der schwarze Draht des Relais sind mit zwei benachbarten Verstärkertreibern 302 verbunden.
Ein Impuls auf dem schwarzen Draht zwingt das Relais in einen offenen Zustand, und ein Impuls auf dem roten Draht zwingt das Relais in einen geschlossenen Zustand. Der blaue Draht ist der gemeinsame Draht und ist mit einer Stromversorgung verbunden. Zum Treiben des Relais in jeden seiner bistabilen Zustände (offen oder geschlossen) werden der rote oder der schwarze Draht durch einen Freigabeimpuls aus dem Verstärkertreiber 302 an Masse gelegt.
An jede Gruppe von vier Relais wird, wie erwähnt, ein Relaissatzauswahlsignal (einer der Stifte 8-15 des Mikrocomputers 100) angelegt. Das Freigeben eines bestimmten Satzauswählsignals gibt bis zu vier Relais frei. Aufgrund von überznäßiger Belastung an den Halbleitern in den Relaistreibern werden jedoch nur zwei Relais in einem Satz gleichzeitig aktiviert. Daten, die auf den Datenleitungen MDO...MD7 erscheinen, bestimmen den besonderen Zustand für jede Relaiswïcklung, wenn ein Relais erregt wird.
Nachdem die Daten auf den Leitungen MDO...MD7 stabil sind, aktiviert ein Satzauswählsignal einen besonderen Satz. Die Relais werden in Gruppen von zwei gepulst und der Mikrocomputer 100 durchläuft wiederholt den gesamten Relaissatz. Es werden 25 ms zum Pulsen einer einzelnen Relaiswicklung benötigt und zwei derartige Wicklungen werden gleichzeitig aktiviert. Nach einer Zeitspanne von 200 ms sind 16 Relais gepulst worden. Wegen der mechanischen Vezschiebungen in den Eigenschaften der Relais, d.h. ankerverw lagerungen usw., kann es jedoch vorkommen, daß ein besonderes Relais nicht in der gewünschten Weise EIN- oder AUS-gepulst wird. Deshalb wird jedes Relais dreimal gepulst, so daß in dem Fall, in welchem es seinen Zustand nicht beim ersten Impuls ändert, es seinen Zustand wahrscheinlich entweder beim zweiten oder beim dritten Impuls änder.
Drei volle Zyklen erfordern 600 ms, so daß ein gesæmeer Satz von 16 Relais dreimal nacheinander gepulst werden ka'in.
Sender/Empfänger-Decoder-MikrocomputerlogikfunktiOn Sämtliche logischen Funktionen des Sender/Empfänger-Decoders 56 werden durch den Mikrocomputer 100 ausgeführt. Der Mikrocomputer 100 ist geeigneterweise vom Typ 3870 (ursprünglich von der Fa. MOSTEK entwickelt und auch von den Firman Fairchild und Motorola erhältlich). Der Typ 3870 ist ein Einchipmikrocomputersystem mit einer Standardarchl tektur, die durch die Verwendung von Firmware, welche in einen Einchip-Festwertspeicher (ROM) eingebaut ist, Kudn wünschen angepaßt wird, damit es verlangte besondere logische Funktionen erfüllt. Mit einem besonderen ROM-Code, der hier nicht angegeben zu werden braucht, wird ein Mikrocomputer 100 in einen Kunden-Sender/Empfänger-Decoder-Chip umgewandelt.
Ein durch einen solchen ROM-Code Kundenwünschen angepaßter Mikrocomputer 100 führt Tasks aus, die unter vier Hauptbetriebsarten fallen: - Datenübertragungshandhabung - Relaisbetätigung und -steuerung - Kontaktschließung (Verarbeitung) - Analogfühlerhandhabung Zusammen mit diesen vier Hauptbetriebsarten gestattet eine eingebaute fünfte Betriebsart, die Inhalte seines internen Festwertspeichers auszugeben und zu überprüfen.
Obgleich sämtliche logischen Funktionen in den ROM-Code für den Mikrocomputer 100 eingebaut sind, können diese logischen Funktionen durch Funktionsblöcke dargestellt und unter Verwendung von Standardlogikbausteinen festverdrahtet ausgeführt werden.
Fig. 13 zeigt ein Funktionsblockschaltbild des Mikrocomputers 100. Im wesentlichen entsprechen diese Funktionsblöcke den Blöcken, die vorhanden wären, wenn die Funktionen des Sender/Empfänger-Decoders 56 in Form von dskrten Schaltungselementen fest verdrahtet wären statt durch einen Spezialmikrocomputer implementiert zu sein. Die sequentielle Gesamtsteuerung der logischen Funktion des Mikrocomputers 100 erfolgt durch eine sequentie]]e Steuereinheit 370, die Signale empfängt, welche den Status von verschiedenen Blöcken angeben, und Steuersignale auf Steuerleitungen erzeugt, mittels welchen die verschiedenen Funktionsblöcke ihre Tasks schrittweise durchlaufen. Daten, dic von der Datenleitung 58 über die Daten-E/A-Schaltung 108 empfangen werden, werden an den Eingang SID (Stift 38) des Mikrocomputers 100 angelegt und von einem Empfängerhandhabe 350 empfangen. Der Empfängerhandhaber 350 bildet die Eingabelogik und sorgt für eine Phasenfilterung für ankommende Daten. Daten, die durch den Mikrocomputer 100 über die Daten-E/A-Schaltung 108 zu senden sind, werden von einem Senderhandhaber 352 an die Leitung SOD (Stift 26) des Mikrocomputers angelegt.
Der Empfängerhandhaber 350 und der Senderhandhaber 352 sind jeweils mit einem Datenleitungskontroller- und -konfliklöser 354 zum Lösen von Konflikten zwischen empfangenen Daten und zu sendenden Daten verbunden. Gesendete Daten beinhalten Schalterzweigaktivierungen, Analogfühlereingangssignale und Relaisstatusinformation. Wenn Daten durch den Datenleitunqskontroller- und Konfliktlöser 354 aus dem Empfängerhandhaber 350 empfangen worden sind, sendet der Datenleitungskontrolie"-und Konfliktlöser ein Signal auf einer Signalleitung 355 zur sequentiellen Steuereinheit 370, welches anzeigt, daß Daten empfangen worden sind.
Schalterzweigdaten auf dem Datenbus MDO-MD7 werden in eine Schalterzweigdatenregister- und Kontrollereinheit 368 eingegeben. Die Schalterzweigdatenregister- und Kontrollereinheit 368 enthält Register, die den vorherigen Zustand jedes Schaltereingangssignals und dessen gegenwärtigen Zustand speichern, und einen Komparator zum Vergleichen der Werte dieser beiden Register, um festzustellen, ob ein Schalter seinen Zustand geändert hat, d.h. ob ein Benutzer seinen Schalter ein- oder ausgeschaltet hat. Wenn eine Zustandsänderung eines Schalters angezeigt wird, sendet die Schalterzweigdatenregister- und Kontrollereinheit 368 ein Signal auf einer Leitung 369 zur sequentiellen Steuereinheit 370, welches anzeigt, daß Schalterdaten an die Datenleitung 58 zur Übertragung zu dem Kontroller 50 gegeben werden müssen. Die sequentielle Steuereinheit 370 gibt dann einen Befehl über ihre Steuerleitung an die Schalterzweigdaten- und Kontrollereinheit 368, das diese veranlaßt, ihre Daten auf einen internen Datenbus zu geben, damit sie zum Datenleitungskontroller- und Konfliktlöser 354 und schließlich über den Senderhandhaber 352 und die Daten-E/A-Schaltung 108 zur Datenleitung 58 übertragen werden. Ein interner 8 Bit breiter Datenbus koppelt sämtliche Blocksende- und -empfangsdaten, so daß Daten zwischen den Blöcken unter der Leitung von Steuersignalen aus der sequentiellen Steuereinheit 370 frei übertragen werden können. Die sequentielle Steuereineit 370 ist mit jedem Funktionsblock über Steuerleitungen zum Verbreiten von Steuersignalen zum Steuern des Datenflusses und der Operationssequenz der Blöcke verbunden.
Eine Adreßeingabepuffer-und Verriegelungsschaltung (Latch) 356 ist mit den Adreßleitungen ADRO...ADR9 an Stiften 3-6, 19-16 und 33-32 verbunden. Der Adreßeingabepuffer 356 leitet die Adreßinformation in den Mikrocomputer 100 und verriegelt die Adreßinformation in einem Satz von Puffern, so daß die Information später mit der Adresse verglichen wird, die in von der Datenleitung 58 empfangenen Daten verlangt wird. Wenn Daten über den Empfängerhandhaber 350 empfangen und in den Datenleitungskontroller- und Konfliktlöser 354 eingegeben werden, sendet der Datenleitungskontroller- und Konfliktlöser ein Signal über die Leitung 355 zur sequenLiellen Stuereinheit 370, welches anzeigt, daß die Daten empfangen worden sind. Über ihre Steuerleitungen leitet die sequentielle Steuereinheit die Adreßinformation im Adreßeingabepuffer 356 (die Adresse, die für diesen besonderen Sender/ Empfänger-Decoder 56 durch den Benutzer eingestellt wird, wenn eingebaut) zum Datenleitungskontroller- und Konfliklöser 354 für den Vergleich mit der von der Datenleitung 58 empfangenen Adresse. Die Adreßinformation aus dem Adreßeingabepuffer 356 wird über den internen Datenbus zum Dateii leitungskontroller- und Konfliktlöser 354 übertragen. Wenn ein Adreßvergleich eine gültige Adresse angibt (Übe.rtragun9 vorgesehen für diesen Sender/Empfänger-Decoder 56), wird ein Signal über die Leitung 355 zur sequentiellen Steuerein 370 geschickt. Die sequentielle Steuereinheit 370 veranlaßt ein Decodieren der Daten und ergreift die erforderlichen Maßnahmen. Die erforderlichen Maßnahmen können darin bestehen, eine Analogfühlerablesung vorzunehmen, ein Relais zu aktivieren oder die Relaisstatusinformation zu senden.
Wenn eine Analogfühlerablesung erforderlich ist, aktiviert die sequentielle Steuereinheit 370 über ihre Steuerleitunge@ eine analoge Mittelwertbildungszähl- und Steuereinheit 358.
Die analoge Mittelwertbildungszähl- und Steuereinheit 358 empfängt analoge Information ANINP über den Stift 27 des Mikrocomputers 100 aus dem A/D-Wandler 206 und legt das Signal ANLNTL an den A/D-Wandler an. Die analoge Mittelwertbi1-dungszähl- und Steuereinheit 358 ist in der Lage, die Doppel flanke des A/D-Wandlers 206 zu steuern und eine Doppelfla11-kenumwandlungsschaltung innerhalb des A/D-Wandlers zu lesen.
Die analoge Mittelwertbildungszähl- und Steuereinheit 358 enthält einen analogen Mittelwertbildungszähler und eine Steuerschaltung. Im wesentlichen ist es lediglich ein voreingestellter Zähler, der aus und zugesteuert wird, um von einem voreingestellten Zählwert aus vorwärts oder rückwärts zu zählen.
Wenn die sequentielle Steuereinheit 370 aufgrund der decodierten Daten feststellt, daß eine Re1aisbetätigung verlangt wird, aktiviert sie über ihre Steuerleitungen einen Relaisausgangssequenzer 361. Die sequentielle Steuereinheit 370 gibt außerdem den Datenleitungskontroller- und Konfliktlöser 354 frei, um die Daten in den Datenfeldern 0 und 1 auf dem internen Datenbus zum Anlegen an den Relaisausgangssequenzer 361 einzuprägen. Ein Steuersignal aus der sequentiellen Steuereinheit 370 bewirkt, daß die Daten in dem Relaisausgangssequenzer 361 von diesem zu einem Relaisausgangspuffer 360 übertragen werden,-um die Relais über die Leitungen MDO bis MD7 anzusteuern. Gleichzeitig mit dem Steuersignal an dem Relaisausgangssequenzer 361 wird ein Steuersignal an einen Relaiszeitgeber 366 angelegt, bei welchem es sich um einen 25-ms-Zeitgeber handelt. Der Relaiszeitgeber 366 aktiviert einen Relaissatzselektor 362 und veranlaßt diesen, den geeigneten Relaissatz über Leitungen RLSELO bis RLSEL7 auszuwählen. Gemeinsam legen der Relaiszeitgeber 366, der Relaissatzselektor 362, der Relaisausgangssequenzer 361 und der Relaisausgangspuffer 360 fest, wie lange und welche Relais zu betätigen sind und in welch Zustände sie durch die Betätigung zu bringen sind. Diese vier Blöcke werden gleichzeitig durch die sequentielle Steuereinheit 370 auf die im Datenleitungskontroller- und Konfliktlöser 354 empfangenen Daten hin aktiviert. Der Relaiszeitgeber 366 steuert das sequentielle Betätigen der acht Relaissätze durch den Relaissatzselektor 362, so daß ein kontinuierlicher Durchlauf von einem Satz zum nächsten erfolgt und die Relais der Reihe nach in regelmäßigen Intervallen gepulst werden.
Eine Relaistypkonfiguration 364 stellt fest, ob der besondere Sender/Empfänger-Decoder 56 eine 16- oder 32-Relais-Konfiguration hat. Ein 1 6-Relais-Konfiguration-Sender/Empfänger-Decoder spricht auf eine einzelne Adresse an, und ein 32-Relais-Konfiguration-Sender/Empfänger-Decoder spricht auf zwei aufeinanderfolgende Adressen an, eine für jeden Satz von 16 Relais. Die Information aus der Rc'laistypkonfiguration 364 wird an den Adreßeingabepuffer 356 über ei,-ne Leitung 363 angelegt, so daß der Adreßeingabepuffer bei de Adressen zum Adressenvergleich in den Datenleitungskontroller- und Konfliktlöser 354 eingibt.
Ein Speicherpufferbereich 372 enthält Systemkonstanten, die die vorherigen Zustände von Relais sowie andere Information darstellen, wie beispielsweise Fühlereingangswerte, die durch Abfragen durch den Kontroller 50 über die Datenleitung 58 geliefert werden.
Fig. 14 zeigt ein ausführliches Blockschaltbild des Empfängerhandhabers 350. Das Datenbuseingangssignal SID an dem Stift 38 des Mikrocomputers 100 wird an ein Bandpaßfilter aiigelegt, welches eine Anfangsbandbreite von 4-5 kHz hat. Der Ausgang des Bandpaßfilters 380 ist mit dem Eingang einer digitalen Phasenregelschleife 382 verbunden. Während der Ze@ t, während der eine Präambel empfangen wird, arbeitet die digitale Phasenregelschleife 382 mit einem Einfangbereich von etwa 5 kHz. Nachdem die Phasenrastung erzielt worden ist Unter die Präambel "eingefangen" worden ist, ist die Bandbreite der Schleife fest. Nachdem die Einrastung erfolgt ist, liefert die digitale Phasenregelschleife 382 Information zu Dateneingabepuffern 384. In der Zwischenzeit stellt eine Empfängersequenzzähler- und Steuereinheit 386 die Bandbreite des Bandpaßfilters 380 ein. Diese Bandbreite kann durch Triggern eines Satzes von Sendegattern eingestellt werden, die verschiedene kapazitive Werte an einem aktiven Filter mit Operationsverstärker einschalten.
Nachdem die Rastung erzielt worden ist, wird die digitale Phasenregelschleife 382 in der Bandbreite auf grob die Hälfte der Frequenz verringert, die gesendet wird und eingefangen worden ist. Diese Frequenz wird nur durch die Daten bestimmt, die über den Dateneingabsbus SID in den'Mikrocomputer 100 eingegeben werden. Da sämtliche Sender/Emp£änger-Decoder 56 und der Kontroller 50 asynchron arbeiten, muß der Einfangbereich der digitalen Phasenregelschleifen 382 breit sein. Die Empfängersequenzzähler- und Steuereinheit 386 ist mit einem herkömmlichen Fehlerprüfbusprotokollhandhaber 388 verbunden, bei welchem es sich um einen Standardparitätsgenerator und Komparator handelt. Die freien Ausgangleitungen des Empfängerhandhabers 350, die in Fig. 14 gezeigt sind, entsprechen der Signal leitung, die von dem Empfängerhandhaber zum Datenleitungskontroller- und Konfliktlöser 354 in Fig. 13 geht. Ein Flußschema der Funktion des Empfängerhandhabers 350 ist in Fig. 15 angegeben.
Fig. 15 zeigt den logischen Fluß der Empfängerfunktion des Sender/Empfänger-Decoders 56. Wenn beobachtet wird, daß die Datenleitung 58 in einer Zwischenblocklücke IBG (Zustand niedriger Impedanz) ist, beginnen Daten mit einer Präambel zu fließen. Während des Sendens der Präambel rastet eine digital simulierte Phasenregelschleife auf den Präambelbits ein.
Ein Minimum von 4 Bits ist zum Einrasten erforderlich. Die Anfangsbandbreite der Schleife gestattet ein Einrasten auf einer Datenübertragungsgeschwindigkeit von 300-5000 Bits/s.
Nach einer Präambeleinrastung wird ermittelt, ob ein Präambelfehler vorliegt oder nicht.
Wenn ein Präambelfehler vorliegt, wird die empfangene Funktion unterbrochen und ein Flag gesetzt und die Steuerung geht zurück zur Ausführung.
Wenn es jedoch keinen Präambelfehler gibt, werden die Logikschwellenwerte aus den Präambelbits ermittelt. Bei der Erläuterung der Übertragungsverbindung wurde definiert, daß die Präambelbits ein 508-Tastverhältnrs-Signal sind und daß die logischen Pegel 1 und 0 als eine Impulsbreite festgelegt sind, die größer oder kleiner als die Breite der Präambelbits ist.
Aus den vier empfangenen Präambelbits werden die loglschen Schwellenwerte ermittelt, aus denen die logischen Pegel 1 und 0 decodiert werden.
Nachdem die logischen Schwellenwerte ermittelt worden sind, wird die Bandbreite der digital simulierten Phasenregelschleife auf einen Bereich verschmälert, welcher der durch die Präambel angegebenen Datenübertragungsgeschwindigkeit enger angenähert ist. Nach einer gültigen Zwischenblocklücke IBG werden in dem Dateneingabepuffer 384 40 Bits empfangen. Nachdem die Daten in den Eingabepufier 384 eingegeben worden sind, wird festgestellt, ob der Empfänger auger Synchronismus ist oder nicht. Das wird durch das Vorhanden sein einer Zwischenblocklücke IBG in einem unerwarteten Zeilpunkt festgestellt.
Wenn der Empfänger nicht außer Synchronismus ist, werden die Daten durch den Fehlerprüfbusprotokollhandhaber 388 geprüft. Wenn festgestellt wird, daß die Daten gültig sind, werden sie decodiert.
Nachdem die Daten decodiert worden sind, wird die gesendete Adresse mit der Adresse des Sender/Empfänger-Decoders 56 verglichen, der die Daten empfängt (vgl. Fig. 5 - AdreßauswAhlbus 102). Wenn die Adresse übereinstimmt, wird der Sender/ Empfänger-Decoder 56 veranlaßt, eine spezifische Task auszuführen, die durch das Flagwort und das Datenwort in den empfangenen Daten verlangt wird. Diese Daten könnten der Verarbeitung einer Relaisfunktion, dem Ablesen eines Analogfthlers oder dem Beantworten einer Betriebsart-4-Abfragung durch den Kontroller 50 entsprechen.
Zurück zu dem Empfang der 40 Bits an Information in dem Dateneingaberegister 384. Es wird eine Leitungsprüfung ausgeführt, um zu sehen, ob die Leitung frei ist. Wenn die Leitung nicht frei ist, werden Daten empfangen, jedoch, wenn die Leitung frei ist, dann wird der Empfänger gelöscht, der Empfang abgebrochen und die Steuerung geht wieder auf das Ausführungsprogramm über.
Wenn festgestellt wird, daß der Empfänger außer Synchronismus ist, dann wartet der Empfänger auf eine andere gültige Blocklücke IBG. Wenn die Datenprüfung durch den Fehlerorüfbusprotokollhandhaber 388 ergibt, daß die Daten ungültig sind, dann wartet der Empfänger ebenfalls auf seine gültige Zwischenblocklücke IBG, bevor er weiterarbeitet. Weiter, weiin die Adresse verglichen und festgestellt wird, daß die Adresse nicht für einen besonderen Sender/Empfänger-Decoder ist, der Daten empfängt, dann wartet dieser Empfänger auf eine gültige Zwischenblocklücke IBG, bevor er weiter arbeitet. Ein ausführliches Blockschaltbild des Senderhandhabers 352 ist in Fig. 16 angegeben.
Fig. 16 zeigt ein ausführlicheres Blockschaltbild des Senderhandhabers 352. Ein Ausgangspuffer 390 ist mit einem Datenzeitgeber 392 verbunden und empfängt außerdem Information aus einer Sendersequenzzähler- und Steuereinheit 394. Der Datenzeitgeber 392 ist mit einem Buskonfliktdetektor 396 verbunden, der außerdem ein Signal aus dem Empfängerhandhaber 350 empfängt. Der Buskonfliktdetektor 396 sorgt für den Kompromiß zwischen in Konflikt geratenen Steuerpunkten. Der Ausgang des Datenzeitgebers 392 ist mit dem Datenausgangsbus SOD verbunden. Darüberhinaus ist der Ausgang des Buskonfliktdetektors 396 mit einem Datenleitungsprotokollhandhaber 398 verbunden. Die drei Signalleitungsausgange, die in Fig. 16 unten gezeigt sind, entsprechen der Signalleitung, die von dem Senderhandhaber 352 zum Datenleitungskontroller- und Konfliktlöser 354 führt, der in Fig. 13 gezeigt ist. Die Sendesequenz ist bereits ausführlich in dem Flußschema in Fig. 3 dargestellt worden. Die Funktion des Buskonfliktdetektors 396 ist ausführlich in Fig. 4 dargestellt worden. Ein ausführlicheres Blockschaltbild der Schalterzweigdateneingangsschaltung 368 ist in Fig. 17 gezeigt.
Fig. 17 zeigt ein ausführliches Blockschaltbild des Schalterzweigdateneingangsabschnittes des Empfägerhandhabers.
Dieser Abschnitt enthält ein 30-ms-Sperrfilter 6V2, das mit einer Schaltereingangspuffer- und Verriegelungsschaltung 604 verbunden ist. Ein 75-ms-Entprellzeitgeber 606 gewährleistet, daß das Prellen eines Schalters 68 keine falsche Triggerung des Schalterzweigdateneinganges erzeugt. Ein Register 608 für vorherige Schalterablesung enthält den Status jedes Schalters, der einem besonderen Sender/Empfänger-Decoder 56 nach dessen letzter Schalterzweigeingabe zugeordnet ist. Ein Komparator 610, der mit dem Register hOS und mit dem Schaltereingangspuffer 604 verbunden ist, vergleicht die Zustände des Schalters nach dessen vorheriger Benutzung und der gegenwärtigen Betätigung, um festzustellen, ob eine Änderung erfolgt ist. Wenn eine Änderung angezeigt wird, wird ein Schalterzweiganforderungseirlgangssigo nal auf der Leitung 369 aktiviert (vgl. auch Fig. 14).
Ein Sequenzer 601 ist ein Zähler, der Signale an den Schaltereingangspuffer 604 anlegt, die eine abwechselnde Ablesuiii der beiden Sätze von Schalterzweigen verlangen. Ein Schaltern selektor 603 empfängt Signale aus dem Sequenzer 601 und dem Zeitgeber 606 und stellt fest, welcher Satz von Schalter?.we: gen nicht zu lesen ist. Die Satzauswahl ist bei SLSEL-O uiid SLSEL-1 angegeben. Das SLTYPE-Signal (Stift 29 des Mikrocomputers 100) wird ebenfalls an den Schalterselektor 603 angelegt und legt fest, ob nichteinrastende oder einrastende Schalter benutzt werden.
Übersicht über die Kontrollerhardware Fig. 18 zeigt ein Gesamtblockschaltbild des Kontrollers 50.
Die spezifischen logischen Funktionen, die für eine programmierbare Beleuchtungssteuerung erforderlich sind, sind durch einen Mikrocomputer implementiert, der einen Mikroprozessor 400 mit zugeordnetem Speicher und zugeordneten Eingabe-/Ausgabe-Vorrichtungen enthält. Der Mikroprozessor 400, geeigneterweise ein Intel 8085, ist eine Universalvorrichtung, die in Verbindung mit einer Vielfalt von Eingabe-/Ausgabe-Vorrichtungen verwendbar ist. Er ist mit einem Speicher und mit Eingabe-/Ausgabe-Vorrichtungen über einen Adreßbus 401, einen Steuerbus 403 und einen Datenbus 405 verbunden. Der Speicher-enthält einen ROM (Festwertspeicher) 402 und einen RAM (Schreib-/LeseS peicher) 404.
Die spezifischen logischen Funktionen zum Ausführen einer programmierbaren Beleuchtungssteuerung werden in den ROM 402 "eingebrannt" und verwandeln den Mikroprozessor 400 und seinen zugeordneten Speicher und seine zugeordneten Eingabe-/Ausgabe-Vorrichtungen in einen Computer für einen festen Zweck. Die vom Benutzer festgelegte Datenbasis, die Sektoren, Muster, Plan, Schalter und Prioritätslöschzeiten enthält, ist in dem RAM 404 gespeichert und nimmt 95% von dessen 32K Speicherkapazität ein. Eine Echtzeituhr 410 sagt dem Kontroller 50, wann Beleuchtungsänderungen gemäß dem vom Benutzer festgelegten Plan vorzunehmen sind.
Sowohl der RAM 404 als auch die Echtzeituhr 410 sind an eine Batteriereserve 409 angeschlossen, die eine innere Batterie und einen Anschluß für eine äußere Batterie enthält. Die Batteriereserve 409 hält die im RAM 404 gespeicherte Datenbasis aufrecht, die sonst bei einem Stromausfall flüchtig wäre. Daruber hinaus hält während eines Stromausfalls die Batteriereserve 409 die Echtzeituhr 410 in Gang. Wenn der Strom nach einem Ausfall zurückkehrt, können jedwede Belastungsänderungen, die von dem durch den Benutzer festgelegten Plan verlangt werden und während des Stromausfalls nicht ausgeführt worden sind, aufgeholt werk den.
Ein Zeichenlochkartenleser 52, der über eine Rartenleserschnittstelle 406 angeschlossen ist, gibt dem Benutzer dita Möglichkeit zum bequemen Festlegen der Datenbasis und zum schnellen Eingeben dieser Datenbasis in den RAM 404.
Zeichenlochkarten, die Formate für Sektor-, Muster- und Plandaten haben, werden durch den Benutzer markiert und dann durch den Kartenleser 52 geschickt.
Eine Tastatur/Anzeige 411, die über eine Tastatur/Anzeiqe-Schnittstelle 413 angeschlossen ist, ermöglicht einen manuelle len Zugriff durch eine Bedienungsperson und eine Anzeige von Statusinformation. Die Tastatur/Anzeige 411 hat einen Schloßschalter zum Auswählen entweder der automatischen oder der manuellen Betriebsart; einen Schloßschalter zum Auswählen von Ausweichplanübersteuerungen (8.-Tag-Ubersteuerung; 9.-Tag-übersteuerung und Plan-AUS); Bandsteuerschalter zum Auswählen von Bandladung oder Bandspeichung; einen Ausgabebetriebsartschalter zum Auswählen einer Leuch@ anzeige oder eines Druckers 54; einen Satz BefehlsLastc,'-n zum Auswählen von Programm, Anzeigelöschung, manueller Steuerung, Uhreinstellung oder Prüfstatus; einen Satz Dateneingabetasten zum Auswählen von Muster, Plan, Sektor, Prioritätslöschzeit, Schalter oder Sektorübersteuerunqstabelle; einen Satz Zifferntasten zum Spezifizieren von Adressen von Sender/Empfänger-Decodern, Sektornummern, Musternummern und dgl., und mehrere Steuertasten. Durch konbinierte Benutzung der verschiedenen Tasten kan ein Benutzer manuell Daten eingeben, den Status von Relais, Schaltern, Sender/Empfänyern, usw. prüfen. Eine Leuchtanzeige liefert die Zeit auf der Echtzeituhr 410 und zeit Ausfälle an, die durch Selbstdiaqnose ermittelt werden.
Ein hörbarer Alarm meldet gewisse Arten von Störungen, auch solche bei der Eingabe über die Tastatur.
Eine Magnetbandvorrichtung 72 ist über eine Magnetbandschnittstelle 73 angeschlossen und bildet ein nichtflüchtio ges Medium zum Speichern der vom Benutzer festgelegten Datenbasis, nachdem diese über den Zeichenlochkartenleser 52 oder die Tastatur/Anzeige 411 eingegeben worden ist. Damit sind die Daten in der Maschine in lesbarer Form und in geeignetem Format gespeichert, um direkt in den RAM 404 geladen zu werden. In dem Fall eines Stromausfalls, der länger dauert als ein Schutz durch die Batteriereserve 409 möglich ist, werden die Daten bei Wiederkehr des Stroms automatisch von der Bandvorrichtung 72 abgelesen.
Der Kontroller 50 enthält weiter eine Standardseriendruckerschnittstelle (RS232) 408 zum Anschluß des Druckers 54. Der Drucker 54 kann auf Verlangen des Benutzers eine Kopie der Datenbasis oder eines Teils derselben oder einer Systemstatusinformation liefern. Ein Ausdruck könnte eine Kopie des in Kraft befindlichen Plans während der Automatikbetriebsart des Kontrollers 50, eine Liste von übersteuerten Sektoren oder eine Liste 3 des Status von sämtlichen Relais in dem Systeiii beinhalten.
Der Ausweichplanübersteuerungsschalter (nicht gezeigt) und der automatisch/manuell-Schalter sind über einen Optoisolator 412 angeschlossen. 8.-Tag-, 9.-Tag- und Plan-AUS-Ausweichautomatikpläne werden durch Leitungen Dg, D1 bzw D2 ausgewählt, die mit dem Optoisolator 412 verbunden sind. Eine Daten-Eingabe/Ausgabe-Schaltung 418 legt Signale an die Datenleitung 58 und empfängt Signale von dieser und sorgt für die notwendige Trennung.
Drei Telefonschnittstellen 420, 422 und 424, die mit Datensätzen 64-0, 64-1 bzw. 64-2 verbunden sind, legen über Telefon eingegebene Signale an Datenvoreinstellschaltungen 65-0, 65-1 bzw. 65-2 an. Die Datenvoreinstellschaltungen 65-0 bis 65-2 zeigen dem Mikroprozessor 400 an, daß Daten durch einen Telefonbenutzer eingegeben worden sind und daß ein Telefonbetrieb erforderlich ist.
Eine Stromrückstellschaltung initialisiert den Mikroprozessor 400 nach einer Stromabschaltung.
Der Kontroller 50 benutzt einen multiplexierten Bus für dis niederwertigen Adreßleitungen A0-A7 und Datenleitungen D0-l7.
Ein Demultiplexer und eine optische Verriegelungsschaltung 428 führen die erforderliche Multiplexierung aus. Ein AdreL-verriegelungsschaltungsfreigabesignal ALE aus dem Mikroprozessor 400 rastet in den niederwertigen Adreßbits ein, so daß eine 16-Bit-Adreßleitung geschaffen wird, die die Leitungen AO-A7 aus dem Demultiplexer 428 und die Leitungen A8-A15 von den höherwertigen Adreßleitungen aus dem Mikroprozessor 400 umfaßt.
Der Steuerbus 403 enthält vier Standardsteuersignale: Eingabe/Ausgabe Lesen (E/A R), Eingabe/Ausgabe Schreiber (E/A W), Speicherlesen (MEMR) und Speicherschreiben (MEMW), die über logische Gatter 429 die verschiedenen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen und den Speicher, welche uem Mikroprozessor 400 zugeordnet sind, aktivieren. Der Datenbus 429 ist bidirektional.
Eine ROM-Auswahlabtastschaltung 431, die mit den Adreßleitun@ gen A11, A12 und A13 verbunden ist, wählt ROM-Speichersätze aus, und eine E/A-Abtastschaltung 433 hat Abtastleitungen Z0-Z15 des Steuerbuses 403 zum Auswählen von besonderen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen, die zu lesen sind oder in die einzuschreiben ist.
Eine Pseudouhrunterbrechung 435 empfängt jede Sekunde einen Impuls aus der Echtzeituhr 410 und verriegelt diesen Impuls.
Die Pseudouhrunterbrechung 435 sendet ihrerseits ein Pseudszimpulssekundensignal PPS zum Mikroprozessor 400. Ein Uhreinstellungslöschsignal aus dem Mikroprozessor 400 löscht die Verriegelung der Pseudouhrunterbrechung 435.
Speicherzugriffhardware und Batteriereserve Standardschaltungstechniken sind für den Zugriff auf den ROM 402 sowie auf den RAM 404 benutzt worden. Die besondere Speicheradresse wird durch einen 16-Leitungen (A0-A1S)-Adreßbus 426 festgelegt, der von dem Mikroprozessor 400 ausgeht. Das niederwertige AdreBbyte (A0 bis A7) wird auf dem Adreßbus 426 (der auch als Adreß- und Datenleitungen bezeichnet wird) multiplexiert. Eine externe Verriegelungsschaltung für die niederwertige Adresse (Demultiplexer 428) wird zum Demultiplexieren benutzt. Diese Adresse ist mit einer ROM-Auswählabtastschaltung 430, geeigneterweise eine Standardschaltung 75LS138, verbunden, bei welcher es sich um einen 1-aus-8-Leitungsselektor handelt. Die ROM-Auswählabtastschaltung 430 wird benutzt, um einen bestimmten Speichersatz auszuwählen, und zwar weil die höherwertigen Adreßbits mit der ROM-Auswählabtastschaltung 430 verbunden sind. Die niederwertigen Adreßbits werden direkt mit dem Speicher verbunden, um einen spezifischen Speicherplatz auszuwählen, auf den der Zugriff erfolgen soll.
Der benutzte RAM 404 ist ein dynamischer Speicher. Das heißt er muß in spezifischen Intervallen aufgefrischt werden. Dieses Auffrischen muß innerhalb einer Zeitspanne von 15 ijs stattfinden. Der benutzte dynamische Speicher basiert auf dem gegenwärtigen Stand der Technik. Er basiert auf einem al-; integrierte Schaltung ausgeführten Standard-4116-16K-Speicher. Da der RAM 404 dynamisch ist, was eine größere Speicherdichte als in statischen Speichern ermöglicht, werden ein multiplexiertes Adressierschema und eine Auffrischschaltung benutzt und als Schaltungsoverhead zum Bewahren des Speicherinhalts dieses RAM 404 angesehen.
Der RAM 404 und die Echtzeituhr 410 liegen an einer Reservebatterie. Wenn es zu einem Stromausfall kommt, können daher der Mikroprozessor 400, der ROM 402 und sämtliche anderen Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen ausfallen und die Stromzufuhr verlieren. Eine Batteriereserve versorgt jedoch den RA*1 404 und die Echtzeituhr 410 und den zugeordneten Schal tungsovel -head zum Aufrechterhalten des gegenwärtigen Status des Kontrollers 50. Wenn der Strom wieder vorhanden ist, wird sich das System in bezug auf seine Zeit des Tagesplans selbst justieren. Das ist besonders wichtig, da der RAM 404 vorübergehende Daten der Disposition von fernbetätigten Überstcuerungen über Schalterzweige oder über das Telefon enthälL.
Diese vorübergehenden Daten sind nicht Teil der durch den Benutzer festgelegten Datenbasis. Statt dessen wird zu vorbestimmten Zeiten über das Prioritätslöschzeitmerkmal des Kontrollers 50 diese vorübergehende übersteuerungsinformation, die über Schalter und Telefone eingegeben worden ist, gelöscht. Wenn es zu einem Stromausfall kommt, der länger als die Lebensdauer der Batterie währt, welche die Echtzeituhr 410 und den RAM 404 speist, dann wird die Magnetbandvorrichtung 72 automatisch die erforderliche Datenbasis laden, die durch den Anwender festgelegt worden ist, nachdem der Strom wieder vorhanden ist. Nachdem der Strom wieder vorhanden ist, ist der Kontroller in der Lage, auf Schalterzweige und Telefonbefehle anzusprechen, nachdem diese Datenbasis erneut geladen worden ist. Das System ist deshalb in der Lage, nach längeren Stromausfällen oder nach kurzen Stromausfällen ohne irgendeinen Benutzereingriff zu arbeiten. Es is@ in der Lage, sich selbst zu laden und ohne Befehle von außer zu arbeiten. In dem Fall, in welchem die Daten über das Magnetband nach einem Stromausfall wieder geladen werden und die Echtzeituhr 410 und der RAM 404 nicht unter Verwendung der Batteriereserve in Gang gehalten wurden, muß die Tageszeit manuell wieder eingegeben werden, damit der automatik sche Betrieb weitergehen kann. Ohne das Einstellen der Echtzeituhr 410 könnten nur die manuellen Steueroperationen Ode? Übersteuerungen durch die Schalter und Telefone ausgeführt werden.
Verbindung der Datenleitung mit dem Kontroller Fig. 19 zeigt ein Schaltbild der Daten-E/A-Schaltung 418 des Kontrollers 50. Die Daten-E/A-Schaltung 418 ist für das Ansteuern und Inbetriebhalten der Datenleitung (Datenleitung 58) verantwortlich und enthält drei Abschnitte: eine Datenleitungeingangsschaltung 450, eine Datenleitungsfehlerbehebungsschaltung 452 und eineDatenleitungsenderschaltung 454.
Die Datenleitung ist, wie weiter oben erwähnt, ein isolierter Übertragungskanal und liegt nicht an der Systemmasse. Die Isolation der Datenleitung erfolgt in den Sender/Empfänger-Decodern 56 durch Optoisolatoren 150 und 174 (vgl. Fig. 8).
Ebenso erfolgt die Isolation an dem Kontrollerende der Datenleitung 56 durch Optoisolatoren 456, 458 und 472, die der Datetileitungsfehlerbehebungsschaltung 452, der Datenleitungserlderschaltung 454 bzw. der Datenleitungeingangsschaltung 450 zugeordnet sind. Die gesamte Schaltungsanordnung auf der Datenleitungsseite jedes Optoisolators 456, 458 und 472 wird durch eine isolierte Stromversorgung (+24 V in bezug auf einen isolierten gemeinsamen Masseanschluß D) mit Strom versorgt. Diese Isolation gewährleistet, daß die Datenleitung 58 festpunktlos (schwimmend) und nicht auf Systemmasse oder Erde bezogen ist. Diese Isolation hilft, für Rauschunempfindlichkeit zu sorgen. Gleichtaktrauschen wird unterdrückt und nurDifferenzsignale (die Potentialdifferenz zwischen den Drähten der verdrillten Doppelleitung) werden erfaßt und decodiert.
Die Datenleitungsenderschaltung 454 wird benutzt, um Daten auf der Datenleitung 58 gemäß Datensignalen auf der Datenbusleitung D1 und gemäß einem Freigabeabtastsignal z2 zu senden.
Das Abtastsignal Z2 liegt an dem Takteingang eines Flipflops 457 an. Die Datenbusleitung D1 ist mit dem Dateneingang des Flipflops 457 verbunden. Der Ausgang des Flipflops 457 ist mit der Katode einer Diode 459 in dem Optoisolator 458 verbunden. Daten werden auf der Datenleitung eingeprägt, indem diese in einen Zustand niedriger Impedanz getrieben wird.
Ein logischer Pegel "1" an dem Ausgang des Flipflops 457, der mit der Diode des Optoisolators 458 verbunden ist, schaltet den Optoisolator ab, wodurch ein Transistor 460 abgeschaltet wird, der mit ihm über einen Umkehrverstärker 461 verbunden ist. Ein Transistor 462, der zwischen den Emitter des Transistors 460 und den isolierten Masseanschluß D geschaltet ist, wird aktiviert, um die Datenleitung 58 übLi die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors auf den Pegel der isolierten Masse D zu bringen.
Zum Aufrechterhalten eines Zustandes hoher Impedanz (Differenz größer als +10 V) auf der Datenleitung wird bewirkt, daß ein logischer Pegel "0" an dem Ausgang des Flipflops 457 erscheint, um den Optoisolator 458 einzuschalten.Dr Transistor 462 wird abgeschaltet, wodurch die Datenleitung 58 über zwei Widerstände 483 und 484, die mit den +24 V (egenüber D) der isolierten Stromversorgung und dem Kollektor des Transistors 460 verbunden sind, auf 24 V gezogen wird. Die Reihenschaltung der Widerstände 483 und 484 hat einen Widerstandswert von 90-100 Ohm, wodurch der Maximalstrom, der u: der isolierten Stromversorgung gezogen werden kann, auf 240 mA begrenzt wird.
Die Datenleitungeingangsschaltung 450 überträgt Daten von der Datenleitung 58 zum Mikroprozessor 400 und wird gemäß dem sich ändernden Strom, der durch einen Sender/Empfänger-Decoder 56 geleitet wird, ein- und ausgeschaltet. Dieser durchgeleitete Strom beeinflußt den Spannungsabfall an einem Widerstand 483. Wenn genug Strom durch einen Sender/Empfänger-Decoder 56 geschaltet wird (ungefähr 150 mA), wird eine Diode 468 (eine 4,8-V-Z-Diode) in Sperrichtung betrieben. Die Katde der Diode 468 ist mit der Basis eines Transistors 470 verbeiden. Wenn die Diode 468 in Sperrichtung betrieben wird, wird daher der Transistor 470 eingeschaltet. Das Eiiischalten des Transistors 470 schaltet einen Optoisolator 472 ein, der ein Signal erzeugt, das an den Mikroprozessor 400 angelegt Wird. Wenn die Leitung extern in einen Zustand niedriger Impedanz getrieben wird, d.h. durch einen Sender/Empfänger-Decoder 56, dann haben deshalb die Dateneingangssignale an dem Mikroprozessor 400 einen logischen Pegel 1.
Die Datenleitzlgfehlerbehebungsschaltung 452 wird nur benutzt, wenn ein Datenleitungsausfallzustand vorhanden ist. Ein Datenleitungsausfallzustand ist vorhanden, wenn die Datenleitung 58 gesperrt ist, so daß es einen Kurzschluß niedriger Impedanz zwischen seiner verdrillten Doppel leitung für eine anomal lange Zeitspanne gibt. Zu einem solchen Kurzschluß kann es kommen, wenn der Transistor 178 in dem Sender/Empfänger-Decoder 56 (vgl. Fig. 9) mit einem Kurzschluß zwischen Kollektor und Emitter ausfällt. Wenn ein Kurzschluß niedriger Impedanz auf der Datenleitung 58 auftritt, können keine Daten übertragen werden.
Nachdem der Kontroller 50 den Zustand einer gesperrten,Datenleitung erfaßt und diagnostiziert hat, liefert die Datenleitungsfehlerbehebungsschaltung 452 einen Stromimpuls von 1 A über die Datenleitung 58, um absichtlich die Schmelzverbindung 154 in dem Sender/Empfänger-Decoder 56, der den Kurzschluß verursacht, durchzubrennen. Zum Auslösen eines Löschimpulses wird eine Abtastleitung Z2 zusammen mit der Datenleitung Dg freigegeben. Die Datenleitung D0 ist mit dem Eingang eines Flipflops 481 verbunden. Die stastleitung Z2 ist mit dem Takteingang des Flipflops 481 verbunden. Der Ausgang des Flipflops 481 ist mit der Katode einer Diode 482 in dem Optoisolator 456 verbunden. Durch Aktivieren des Optoisolators 456 wird der Widerstand 469 zu den beiden Widerständen 483 und 484 parallel gelegt, wodurch die effektive Impedanz zwischen der +24 V (D) Stromversorgung und dem Transistor 460 verringert wird. Diese niedrigere Impedanz bewirkt, daß der Datenleitung ein Stromimpuls von 1 A über den Transistor 460 eingeprägt wird.
Magnetband Fig. 20 zeigt ein FunktionsblockschalLbild der Magnetbandvorrichtung 72, der Magnetbandschnittstelle 73 und der in den Mikroprozessor 400 eingebauten Logik für das Lesen von Daten aus der Magnetbandvorrichtung 72.
Ein herkömmlicher Bandantrieb 700 enthält einen Wandler und elektronische Bandantriebseinrichtungen (nicht gezeigt) zum Lesen von Daten von einem Magnetband. Von einem Magnetballd abgelesene Daten werden dem Dateneingang einer Phasenregelschleife 702 zugeführt. Eine sequentielle (logische) Schaltung 704' liefert Steuersignale für den Bandantrieb 700, zu denen folgende Signale gehören: vorwärts, rückwärts, stopp und weiter, Leserabfühlung, löschen, Daten vorhanden, Kassette vorhanden. Die Phasenregelschleife 702 verfolgt die Eingangsdaten auf bitweiser Basis unter Verwendung einer Technik des gewichteten Mittelwerts, um die Logikpegelschwellenwerte zum Bestimmen des logischen Zustands der durch die Schleife mitgenommenen Daten zu bestimmen. Daten aus der Phasenregelschleife 702 werden an ein 8-Bit-Schieberegister 704 angelegt. Nachdem das Schieberegister 704 acht Datenbits empfangen hat, werden diese parallel über Gatter 706 in eil-le herkömmlichen FIFO Stapelspeicher 708 zur vorübergehenden Speicherung übertragen. Der Stapelspeicher 708 ist 16 Bytes tief. Die Daten aus dem Schieberegister 704 werden außerdem über eine arithmetisch-logische Einheit (ALU) 710 in ein Akkumulatorregister (oktale Verriegelungsschaltung oder Latch) 712 überführt.
Wenn der Bandantrieb 700 in einer Betriebsart ist, in der kontinuierlich gelesen wird, hat die Phasenregelschleife 702 serielle Daten mit einem Takt, der durch das Band, das gelesen wird, bestimmt wird. Die Taktinformation sowie die Dateninformation sind auf dem Magnetband gespeichert. Die Taktinformation wird über eine Taktleitung von der Phasenregelschleift 702 zu dem Schieberegister704 geleitet und wird benutzt, Daten durch die Zellen des Schieberegisters zu takten. Nachd 8 Datenbits in das Schieberegister 704 eingetaktet worden sind, was durch einen Zähler innerhalb der sequentiellen Schaltung 704'gezählt wird, werden die 8 Bits zur vorübergehenden Speicherung in den Stapelspeicher 708 geladene Gleichzeitig werden die Daten in dem Schieberegister 704 zu dem Inhalt des Akkumulators 712 huber diA Arithmetisch-Logische Einheit 710 addiert, bei welche letzterer es sich geeigneterweise um den Typ 74181 od.dgl. handelt. Der Akkumulator 712 enthält immer die Summe von sämtlichen Daten, die durch das Schieberegister 704 getaktet und in dem Stapelspeicher 708 gespeichert worden sind. Nachdem eine vollständige Datenaufzeichnung eingelesen worden ist (eine Aufzeichnung enthält 16 Datenbytes und ein Block enthält 8 Aufzeichnungen), wird ein Prüfsummenbyte (ein Kontrollbyte) von Daten von dem Band abgelesen. Die Prüfsumme stellt das 2er-Komplement der Summe der 16 Datenbytes dar, die vorher eingelesen worden sind. Wenn die Prüf summe zu der registrierten Summe in dem Akkumulator 712 addiert wird, sollte das Gesamtergebnis null sein. Nachdem das Prüfsummenbyte eingelesen ist, wird der Akkumulator 712 geprüft, um festzustellen, ob sein Inhalt gleich null ist. Wenn dem so ist, sind die Daten gültig und die sequentielle Schaltung 704' veranlaßt, daß die Inhalte des Stapelspeichers 708 in den RAM 404 überführt werden, mit welchem er verbunden ist. Gültige Daten werden daher über den Stapelspeicher 708, der als Datenpuffer wirkt, in den RAM 404 geladen. Diese Sequenz geht weiter, bis sämtliche Aufzeichnungen und Blöcke eingegeben worden sind.Die letzte Aufzeichnung auf dem Band ist durch eine Nullaufzeichnungslänge gekennzeichnet.
Der Beginn einer Aufzeichnung wird durch ein Standard-ASCII-Zeichen (einen Doppelpunkt ":") angegeben. Eine 8-Bit-Aufzeichnungslänge folgt dem einleitenden Zeichen. Die Aufzeichxlungslänge gibt die Anzahl von Datenbytes in der Aufzeichnung an. Eine Nullaufzeichnungslänge zeigt die letzte Aufzeichnung an (nach welcher die Dateneingabeoperation beendet wird). An die Aufzeichnungslänge schließt sich die Adresse an, die angibt, wo das erste Datenbyte zu laden ist. Dem Adreßbyte folgt ein Nullbyte zur Synchronisation. Wiederum folgen die Daten für diese Aufzeichnung (8-Bit-Bytes) dem Nullsynchronisationsbyte.
In der examplarischen Ausführungsform werden für jede Aufzeichnung nur 16 Bytes benutzt. Nachdem jeweils 16 Datenbytes gesendet worden sind (d.h. nach jeder Auf zeichnung), gibt deshalb eine 8-Bit-Prüfsumme das 2er-Kompement des gesamten Aufzeichnungsinhalts bis zu diesem Punkt an. Die Ser-Komplement-Prüfsumme sollte, addiert zu den akkumulierte:i Daten, für gültige Daten null ergeben. Wenn die Prüf summe ungültige Daten anzeigt, wird das Lesen des Bandes erneut versucht, wenn drei aufeinanderfolgende Versuche zum Lesen eines Bandes zu ungültigen Daten führen, wird das Band als schlecht angesehen und ein Störungssignal, welches ein schlechtes Band anzeigt, wird an der Tastatur/Anzeige 411 dargcstellt.
Fig. 21 zeigt ein Flußschema der gewichteten Mittelungstechnik, die durch die Phasenregelschleife 702 implementiert ist.
Die gewichtete Mittelungstechnik gestattet eine bis zu 50 reichende Änderung der B.ndgeschwindigkeit während einer Bitperiode.
Eine Präambel wird gelesen, um die logischen Pegel ("O" und "1") zu lesen. Ein Byte (8 Bits) mit dem logischen Pegel "0" wird in der Präambel für die Phasenregelschleife 702 gesendet, damit diese darauf einrastet. Das ist der logische "O"-Zahlwert. Der logische 1"-Zählwert ist als das Zweifache des logischen "0"-Zählwertes definiert. Die logischen Schwellenwerte für die logischen Pegel "0" und "1" werden gesetzt und ein Datenbit wird dann gelesen. Durch Vergleichen mit den Schwellenwerten, die unmittelbar vor dem Lesen eines Datenbits gebildet worden sind, wird festgestellt, ob dieses Datenbit eine "O" oder eine "1" ist. Das Ergebnis dieser Entscheidung ist das Datenausgangssignal der Phasenregelschleife 702. Nachdem festgestellt worden ist, ob ein Datenbit eine "O" oder eine "1" ist, wird der Schwellenwert für den Wert des letzten Datenbits bestimmt. Der berechnete Schwellenwert wird zu dem alten Schwellenwert addiert und die Summe wird durch zwei dividiert. Das Ergebnis wird zu dem auf den neuesten Stand gebrachten Schwellenwert, der für den Vergleich mit dem nächsten Datenbit benutzt wird.
Fig.' 22 zeigt eine graphische Darstellung der seriellen Datenablesung von einem Magnetband, die die Selbstjustierung von Schwellenwerten zum Bestimmen, ob ein Datenbit eine " 1" oder eine "0" ist, veranschaulicht. Während der Präambel von 8 logischen Pegeln "0" werden der Zählwert für den ersten logischen Pegel "0" und der Zählwert für den logischen Pegel "1" gebildet. Der Zählwert für den logischen Pegel 1 ist als 2x-Zählwert logischer Pegel "0" definiert. Der Logikpegelschwellenwert, der durch den "Schwellenwertsetzen"-Block in Fig. 21 gebildet wird, ist logischer Schwellenwert = Zählwert Logikpegel "0" + Zählwert Logikpegel "0" 2 und ist durch eine vertikale Linie 714 angegeben. Das erste Bit wird gelesen, indem dessen Zählwert (Länge) mit dem Schwellenwertpegel verglichen wird, der während der Präambel gebildet wird. Wenn dieses erste Bit ein logischer Pegel "0" ist, ist sein Zählwert bestimmt. Dieser Zählwert wird zu dem Z1-wert addiert, der während des Schwellenwerts gebildet worden ist, und die Summe wird durch zwei dividiert. Dieser neue Zählwert bestimmt den Schwellenwert, der zum Lesen des nächsten Bits benutzt wird. Wenn das erste Bit eine "1" ist, wird sein Zählwert durch zwei dividiert, bevor er zu dem vorherigen Zählwert addiert wird. Diese Prozedur wird für jedes Bit wiederholt. Es gibt daher eine kontinuierliche bitweise Justierung des Schwellenwertes, der für die Bestimmungen des logischen Pegels benutzt wird.
Die Verwendung einer bitweisen Justierung der logischen Pegel gestattet auf diese Weise bis zu 50% Änderung in der Bandgeschwindigkeit, während die Genauigkeit der latenablesung aufrechterhalten wird. Das gestattet die Verwendung eines weniger genauen und weniger teueren Bandantriebs 700.
Systemdefinitionen Dieser Abschnitt rekapituliert und definiert weiter die Begriffe "Relais", "Sektor", "Muater", "Plan" und "Schalter".
Ein "Relais" ist als eine mechanische oder Festkörpervorrichtung definiert, die in der Lage ist, einen elektrischen Stromkreis zu schließen und zu öffnen, wenn sie ein elektrisches Steuersignal aus einem anderen elektrischen Stromkreis empfängt.
Der Begriff "Sektor" ist eine Benutzeridentifiz ierunysnummei , die einen besonderen geographischen Bereich identifiziert, in welchem die Belastung zu steuern ist. Dieser Bereich könnte irgendeine Größe haben, könnte irgendein Stockwerk oder einen Teil oder Teile eines Stockwerks oder Stockwerke des Gebäudes umfassen. Im wesentlichen könnte es irgendein Gebiet sein, dws unter der Steuerung steht. Ein Sektor kann irgendeine Anzahl von Sender/Empfänger-Decodern 56 umfassen. Ein Sektor ist Im wesentlichen ein vom Benutzer ausgewählter Unter-Satz von Relais und könnte nur sein Relais, mehrere Relais oder sämtliche Relais in dem gesamten System umfassen. Sektordefinitionen sind Teil der Datenbasis, die durch den Benutzer eingegeben wird, um das System an ein gesteuertes besonderes Gebäude oder einen gesteuerten Komplex und an den Gebrauch, der von dem gesteuerten Gebäude oder dem gesteuerten Komplex gemacht wird, anzupassen. Wenn ein Gebäude bereits verdrahtet ist, ist es lediglich erforderlich, zu wissen, welche Relais und zugeordneten Belastungen mit welchen Sender/Empfänger-Decodern 56 verbunden werden. Die Sektoren werden durch den Benutzer festgelegt, nachdem die Verdrahtung hergestellt worden ist, und können leicht anders festgelegt werden (durch die Verwendung von Zeichenlochkarten oder Tastatureingaben), wenn es Büroumorganisationen und Personalverschiebungen gibt.
Es ist möglich, einander überlappende Sektoren festzulegen.
Tatsächlich ergibt sich ein großer Teil der Anpassungsfähigkeit und damit des Vorteils des hier beschriebenen Systems aus der Möglichkeit, einander überlappende Sektoren festzulegen.
Beispielsweise kann der Sektor 1352 die Steuerung der Lampen im Raum 1352 und der Sektor 1380 die Steuerung der Lampen im Raum 1352 und sämtlichen anderen Räumen im 13.Stockwerk umfassen. Daher würden die Sektoren 1352 und 1380 einen Sektor überlappen, welcher die Korridorlampen umfaßt, und eine Raumlampe in jedem Raum könnte auf das Erfassen von Rauch oder Feuer in dem Bereich hin zum Ansprechen gebracht werden. Entweder könnte ein Analogfühler, der mit dem Analogfühlerabschnitt 110 verbunden ist, periodisch abgefragt werden, oder es könnte ein Schalterfühler mit einem Schalterzweigeingang der Schalterzweigeingangsschaltung 106 verbunden werden, um die gewünschte Zustandsempfindlichkeit einzustellen. Blinkende Korridorlampen könnten benutzt werden, um einen bevorzugten Weg ins Freie in demselben Sektor zu'demonstrieren. Die Möglichkeit, einander überlappende Sektoren festlegen zu kennen und die Sektoren zustandsempfindlich machen zu können bietet diese Steuerung.
Die Sektordefinitionen können, wie erwähnt, geändert werden, indem entweder die geeigneten Daten an der Tastatur des Kontrollers 50 eingegeben werden oder indem Zeichenlochkarten zum Neueingeben der Datenbasis benutzt werden. Es sei beispielsweise angenommen, daß der Sektor 1352 die Relais umfaßt, welche die Lampen in dem Raum 1352 steuern. Weiter sei angenommen, daß der Sektor 1354 die Relais umfaßt, welche die Lampen in dem Raum 1354 steuern, der dem Raum 1352 benachbart ist. Wenn die Wand zwischen den Räumen 1352 uiid 1354 entfernt und ein größerer Raum geschafferi wird, kennt ein neuer Sektor festgelegt werden, der die Relais umfaßt, welche die Lampen in beiden ursprünglichen Räumen steuert.
Ein Sektor legt also fest, welche Relais (und Belastungen} beeinflußt werden sollen. Der Sektor wird somit durch eiiie eindeutig bestimmte Zahl dargestellt, welche den gesteuerten geographischen Bereich definiert.
Nach der Eingabe durch den Benutzer ist eine Tabelle von Sektoren und deren zugeordneten Relais in dem RAM 404 gespeichert. Ein Sektor definiert nicht, welchen Status (EIN oder AUS) diese Belastungen jeweils abnehmen sollen. Der Status jeder Belastung wird durch ein Muster definiert.
Ein "Muster" definiert den Status (Zustand EIN oder AUS) dci: Relais, die einem oder mehreren Sender/Empfänger-Decodern 56 zugeordnet sind. Für jeden in einem besonderen Muster aufgeführten Sender/Empfänger-Decoder 56 ist jeweils der Status von jedem Relais festgelegt, d.h. dessen Status, bei dem es sich entweder um "EIN" oder "AUS" handelt, muß vorbestimmt sein. Wenn eine besondere Sektornummer und ein besonderes Muster durch einen Telefonbenutzer verlangt werden, wir her die Sektornummer benutzt, um festzustellen, welche Relais zu beeinflussen sind, und das Muster wird konsultiert, um festzustellen, welcher Status diesem Relai jeweils zu gebeii ist. Eine Musterdefinitionstabelle ist in dem RAM 404 für '-le vom Benutzer eingegebenen Musterdaten gespeichert.
Der Begriff "Plan" bezeichnet eine zeitabhängige Folge von Mustern, die gemäß der Zeit auszuführen sind, welche auf der Echtzeituhr 410 erscheint. Wenn die in der Systemuhr gezeigte Zeit einen vorbestimmten Zeitpunkt für eine Planänderung erreicht, wird diese Änderung automatisch ausgeführt, sofern das System in seiner Automatikbetriebsart arbeitet.
Eine besondere Planeingabe verlangt, daß die Relais in einem spezifischen Sektor oder in spezifischen Sektoren die Zustände annehmen, die durch ein ausgewähltes Muster zu einer besonderen Zeit verlangt werden. Beispielsweise kann der Plan für Sonntag, 10:00 Uhr, verlangen, daß die Sektoren 372, 374, 377 und 378 Relaiszustände annehmen, die in dem Muster 6 verlangt werden, und daß die Sektoren 804 und 805 Relaiszustände annehmen, die durch ein Muster 4 verlangt werden. Mehrere Sektoren können für eine Relaisbetätigung zur selben Zeit eingeplant werden, weil Sektoren und Muster unabhängig voneinander festgelegt werden. Diese Grunddefinitionen von Sektor, Muster und Plan ergeben die vollständige Anpassungsfähigkeit bei der Betätigung von besonderen Relais und deren zugeordneten Belastungen. Sektor-, Muster-, Plan-, Schalter-und Prioritätslöschzeitinformation bilden die Datenbasis, die durch den Benutzer eingegeben und im RAM 404 gespeichert wird.
Der Begriff "Schalter" ist definitionsgemäß eine Nummer eiiies besonderen Sender/Empfänger-Decoders 56 plus eine besondere Schalterzweignummer dieses Sender/Empfänger-Decoders. Das Verlangen nach einem besonderen Sender/Empfänger-Decoder 56 und einem besonderen Schalterzweig dieses Sender/Empfänger-Decoders definiert eindeutig einen einzigen Schalter. Die Sender/Empfänger-Decoder 56 sind von 0 bis 1023 numeriert, wodurch 1024 Sender/Empfänger-Decoder definiert sind. Jedem derartigen Sender/Empfänger-Decoder 56 sind 8 Schalterzweige zugeordnet, die von 1 bis 8 numeriert sind. Wenn ein besonderer Benutzer einen Schalter 68 hat, wird dieser Schalter eindeutig definiert sein und wenn er betätigt wird, wird er bewirken, daß ein Signal über seinen Sender/Empfänger-Decoder 56 und die Datenleitung 58 zum Kontroller 5 gesendet wird, das von diesem verlangt, einen Befehl zu geben, damit ein besonderer Unter -Satz (Sektor) von Relais betätigt wird. Ein Schalter 68 ist nicht direkt mit einer besonderen Lampe oder einem besonderen Relais verbunden, sondern wird statt dessen nur bzw nutzt, um zu veranlassen, daß ein Signal von dem besonderes Sender/Empfänger-Decoder 56, über den der mit dem Kontroll L-50 verbunden ist, ausgesendet wird. Der Kontroller 50 interpretiert dann das Signal aus dem Sender/Empfänger-Decoder und gibt den geeigneten Befehl an einen besonderen Sender/Empfänger-Decoder, der mit einem Relais v<rbunden ist, welches gemäß dem Schaltereingangsignal zu aktivieren ist.
Übersicht über die Firmware Die Firmware, die den Mikroprozessor 400 steuert und dessen besondere Funktionsweise ergibt, ist in dem ROM 402 gespeichert. Das Programm ist für Leitung, Wartung, sowie Dii'J nostizierung der Systemhardware und der Datenbasis verant:-wortlich, die der Benutzer für diesen besonderen Verwendungszweck festgelegt hat. Standardschutzeinrichtungen sind i der Firmware vorgesehen worden, um zu gewährleisten, daß kein Vorgang bei einer fehlerhaften Aktion in dem System statt findet. Weiter ist ein sogenannter Schleifenschutz vorgesehen worden, um den Computer vor einem Sperrzustand zu .stü'rnzen, der den Systembetrieb blockiert.
Die Gesamtsystemfunktion wird durch ein Ausführungsprogramm erzielt, das oben und im folgenden auch einfach als Ausführung bezeichnet wird. Die Ausführungsschleifen durch das ge samte Programm werden kontinuierlich durchlaufen und mit einem "Flag" versehen, damit eine spezifische Taskzugewiesen wird, die in Beziehung steht zur Daten-Eingabe/Ausgabe, zum Datenmanagement, zur Selbstdiagnose, zum Telefonleitungsmanagement, zur Relaisprüfung, zu Schalterzweigübersteucrungen, zur Fühlerabfragung, zur Datenleitungswartung, usw. Diese spezifischen Tasks finden die Aufmerksamkeit des Ausführungsprogramms, während dieses seine Schleifen durchläuft, durch die Verwendung von Flag-Wörtern, die Indikatoren des Status von verschiedenen Eingabe/Ausgabe-vorrichtungen, Datenzuständen und dgl. sind-.
Flag-Wörter Tabelle 4 ist eine Zusammenfassung der verschiedenen Flag-Wörter und/oder Schlüsselspeicherplätze , die das Ausführungsprogramm leiten, indem sie das Ausführen der Tasks der verschiedenen spezifischen Funktionen bewirken.
TABELLE 4 FLAGWORTER Flag-Wort Gelieferte Anzeige SYSERR (Systemfehler- D0="1" zeigt Datenleitungsstatus-Flag) rung an - Leitung sitzt @@ Betriebsart niedriger 1mpedanz fest D1-"1" zeigt Sender/Empfänger-Störung an D2-"1" zeigt eine Speicherstörung an TAPBAD Ungleich null zeigt ein schlechtes Band in der Magnetbandvorrichtung 72 a FLGOVR Wert = 0 keine Übersteuerung, (Planübersteuerung) Hauptplan in Kraft = 1 Ausweichplan, 8.Tag-Übersteuerung = 2 Ausweichplan, 9. Tag-Übersteuerung = FFH Plan-AUS (spricht nur auf Schalter und auf Telefon an) RELCKF D0 = "1" Prüfe Relais, die durch (Relaisprüfung) Schalter oder Telefon übersteuert wurden D1-"1" Prüfe Relais, die eine Status änderung gemäß ncrmalen Plan verlangen TLSERF D0="111 Bediene Telefon (Telefonbedienung) Nr. 1 D1="1" Bediene Telefon Nr. 2 D2='r2t' Bediene Telefon Nr. 3 PATRQF Wert = 0 keine Bedienung verlangt (Bediene eine Planän- Wert = 1 Bedienung verlangt derung) SYSCLK SYSCLK : Tag Nr. (1-7) (Systemuhrspeicher- SYSCLK+1: Minuten (0-59) bereich) BCD SYSCLK+2: Stunden (00:00-23:59) BCD SYSCLK = 0 zeigt an, daß Uhr nicht gestellt LINUSE Wert = 1 - Empfangsbetriebsart (Datenleitungsstatus) Wert = 2 - Sendebetriebsart Wert = 3 - schlechte Präambel Wert = 4 - Leitung frei (Fehler behoben) Wert = 5 - Leitung gesperrt (niedrige Impedanz) TELUSE Flag gesetzt zeigt an, daß ein Te-(Telefongebrauch) lefon in Gebrauch ist.
CHECKSUM Arithmetische Prüfung, um die Inte-(Prüfsume) grität der Bitwerte, die in einem spezifischen Speicherblock gespeichert sind, zu gewährleisten.
In Tabelle 4 sind die Schlüssel-Flag-Wörter und Speicherstellenauf der linken Seite und ihre betreffenden Funktionen und Angaben auf der rechten Seite angegeben.
SYSERR ist das Systemfehlerstatus-Flag und es benutzt drei Bits eines 8-Bit-Bytes. Das Bit D0 zeigt an, daß die Daten'-leitung in einer Betriebsart mit niedriger Impedanz festsitzt. Das Bit D1 zeigt eine Sender/Empfänger-Decoder-Störung und das Bit D2 eine Speicherstörung (diagnostiziert durch CHECKSUM). an.
TAPBAD ist ein Flag-Wort, welches anzeigt, ob es ein schlecht tes Magnetband in der Magnetbandvorrichtung 72 gibt. Ein ven null verschiedener Wert in TAPBAD zeigt an, daß das Band in der Magnetbandvorrichtung 72 schlecht ist und daß es der Benutzer ersetzen sollte. Dieses Flag ist Teil der Selbstdiacjiiose des Systems. Das Flag wird gesetzt, wenn der Mikroprozessor 400 versucht, Daten von dem Magnetband zu lesen, und eine schlechte Information nach drei aufeinanderfolgenden Lesen versuchen empfängt.
FLGOVR ist das Planübersteuerungsflag, das wie die anderen Flags ein 8-Bit-Flag (1 Byte) ist. Ein Nullwert für FLGOVR zeigt an, daß keine Übersteuerungen vorhanden sind und daß das System in seinem normalen 7-Tagewoche -24-Stundentag-Pltii automatisch arbeitet. Die Planübersteuerungen beziehen sich auf den achten Tag, den neunten Tag und Plan-AUS, die durch einen Planübersteuerungsschalter an der Konsolanzeige 415 ausgewählt und über den Optoisolator 412 eingegeben werden.
Ein Wert "1" für FLGOVR zeigt an, daß die 8.-Tag-Planübersteuerung verlangt wird. Ein Wert "2" für FLGOVR zeigt an, daß die 9.-Tag-Planübersteuerung verlangt wird. FFH (FF hex'-dezimal, was 11111111 äquivalent ist) zeigt an, daß die Plaii-AUS-Übersteuerung wirksam ist und daß der Mikroprozessor 40( alle Pläne ignorieren sollte. In dieser Betriebsart wird, wie oben erwähnt, der Kontroller 50 auf Schalterzweige ansprechen, die einen Schalterfühler enthalten, welcher mit Schalter zweigen und Telefonanforderungen verbunden ist, aber jeden vom Benutzer festgelegten, zeitabhängigen Plan ignoriereii.
Das ist von der manuellen Betriebsart ziemlich verschieden, in der die Belastungssteuerungen nur von der Tastatur des zentralen Kontrollers aus erfolgen und kein Ansprechen auf eine Ferneingabe, wie beispielsweise Telefonanforderungen und Schalterzweigbetätigungen, erfolgt.
RELCKF ist ein Relaisprüfflag' welches die Bits D0 und Dl eines Bytes benutzt. Das Bit D0 zeigt an, daß es angebracht ist, Sender/Empfänger-Decoder 56 zu überprüfen, die eine Statusänderung aufgrund einer Ubersteuerungsanforderung (Telefon oder Schalterzweig) erfahren haben. Das Bit D1 zeigt an, daß es angebracht ist, einen Sender/Empfänger-Decoder zu prüfen, der aufgrund des normalen Plans eine Statusänderung erfahren hat. Es ist also erwünscht, den Status eines Sender/Empfänger-Decoders sehr schnell zu überprüfen, nachdem er aufgrund einer Übersteuerung geändert worden ist. Die übrigen Relaisstatusprüfungen können zu Zeiten, werden, zu denen der Kontroller 50 keine Systemanforderungen (Flag-Wörter) verarbeitet, nach Belieben des Kontrollers ausgeführt werden. Es gibt keinen Grund, die Aufmerksamkeit des -Kontrollers 50 von den Relais abzulenken, die übersteuert worden sind, um den Status von Relais zu prüfen, die lediglich gemäß dem normalen Plan betätigt werden.
TLSERF ist das Telefonbedienungsflag. Dieses Flag zeigt an, daß es eine Telefonbedienungsanforderung gibt. Drei Bits eines 8-Bit-Wortes werden benutzt. Das Bit D0 zeigt an, daß eine Bedienung am Telefon Nr. 1 verlangt wird; das Bit D1 zeigt an, daß eine Bedienung am Telefon 2 verlangt wird; das Bit D2 zeigt an, daß eine Bedienung am Telefon 3 verlangt wird.
Bis zu drei Telefone können dem Kontroller 50 gleichzeitig Dateninformation übermitteln. Selbstverständlich kann jede Anzahl von Telefonen Zugriff zu dem Kontroller haben, aber nur drei können gleichzeitig arbeiten.
PATRQF ist ein Flag-Wort, welches anzeigt, daß die Bedienung einer Planänderung erfordenlich ist. Dieses Flag wird durch seine PlanprUfroutine gesetzt. Ein Wert null zeigt an, daß keine Bedienung verlangt wird, und ein Wert 1 zeigt an, daß eine Bedienung verlangt wird. Wenn eine Bedienung verlangt wird, zeigt das dem Ausführungsprogramm an, daß es die passende Information zu einem Sender/Empfänger-Decoder 56 senden sollte, so daß eine Relaisstatusänderung bei der nächsten verfügbaren Zeitspanne ausgeführt wird.
SYSCLK gibt 3 Speicherstellen an, wo eine Systemuhrinformation gespeichert ist. Jeder dieser drei Stellen umfaßt eine 8-Bit-Byte-Stelle. Die-Basisstelle wird durch SYSCLK angegeben. Die nächste Stelle ist dann die Adresse unmittelbar nach SYSCLK, d.h. plus 1, und die nächste Adresse ist SYSCLs plus 2. Die SYSCLKtelle enthält die Tagesnummer, die dem Wochentag in Echtzeit entspricht. Das ist eine binäre Zahl von 1-7, die den tatsächlichen Tag der Woche darstellt. Eintnull in diesem Speicherplatz zeigt an, daß die Echtzeituhr 410 nicht eingestellt worden ist und daß jedwede SYSCLK-Referenzen ignoriert werden sollten. Selbstverständlich ist es unmöglich, irgendeine planmäßige Festlegung vorzunehmen, bis die Systemuhr gestellt ist.
Wenn die Echtzeituhr gestellt ist, gibt es eine Tagesnummer von 1 bis 7 im Speicherplatz $YSCLK, die den tatsächlichen Tag der Woche darstellt. Die nächste Adreßstelle (SYSCLK pll§S 1) enthält die Minuten (0-59) in BCD-Format.
Der nächste Adreßplatz SYSCLK plus 2 enthAlt die Stunden dc.
Tages in BCD-Format (00:00- 23:59).
Der Systemuhrbereich, der diese drei Speicherstellen (SYSCLK, SYSCLK plus 1, und SYSCLK plus 2-) enthält, wird durch Abfragung der Echtzeituhr durch das Ausführungsprogramm gesetzt oder eingeschrieben. Alle 60 s wird die Echtzeituhr abgefragt und der Wert der Systemuhr wird sich zur nächsten Minute ändern. Er wird außerdem automatisch den Tag ändern, wenn er von 23:59 auf 00:00 geht.
Planänderungen basieren deshalb auf der Zeit, die in dem Bereich SYSCLK dargestellt ist, und das ist also der Zweck der Systemuhr. Weiter wird der Istwert, der in dem Systemuhrbereich gespeichert ist, auf dem Konsol angezeigt. Ein Benutzer wird deshalb in der Lage sein, den in SYSCLK gespeicherten Wert zu allen Zeiten lesen zu können. Der Systemuhrbereich wird alle 60 s modifiziert. Diese Periode von 60 s wird bestimmt, indem 60 Taktimpulse gezählt werden, die durch eine Pseudouhrunterbrechung erzeugt werden.
Eine Pseudouhrunterbrechung wird benutzt, so daß das Ausführungsprogramm nicht gezwungen ist, die Echtzeituhr jede Sekunde zu lesen. Die Pseudouhrunterbrechung liefert dem Ausführungsprogramm alle 60 s ein Flag, um dem Ausführungsprogramm zu melden, daß 60 s verstrichen sind. Das Ausführungsprogramm bringt dann den Speicherbereich SYSCLK auf dieses Flag hin auf den neuesten Stand und muß nicht ständig Impulse aus einer Echtzeituhr zählen. Die Pseudouhrunterbrechung wird außerdem benutzt, um verschiedene Systemzeitgeber rückwärts zu zählen, wie beispielsweise den Telefonzeitgeber, der eine Telefonverbindung mit einer maximalen Länge von 20 s zwischen einem Fernbenutzer und dem Kontroller 50 spezifiziert. Ein Flußschema der Ab frage und des Auf-den-neuesten-Stand-bringens (Fortschreibung) durch die Pseudouhrunterbrechung ist in Fig.23 angegeben.
Fig. 23 zeigt ein Flußschema der Zeitgebertask, welches die Fortschreibfunktion der Pseudouhrunterbrechung zeigt.
Diese Task wird von dem Hauptausführungsprogramm jede Sekunde aufgerufen. Jedesmal dann, wenn diese Task aufgerufen wird, wird der 60-s-Zeitgeber auf den neuesten Stand gebracht. Es wird dann bestimmt, ob der 60-s-Zeitgeber di Zeitsperre erreicht hat. Wenn dem so ist, wird der 60-s-Zeitgeber rückgesetzt. Die Echtzeituhr wird dann abgelesen, und SYSCLK wird gesetzt.
Wenn jedoch der 60-s-Zeitgeber die Zeitsperre nicht erreicht hat, wird die Anzeige auf den neusten Stand gebracht und das TAPBAD-Flag und der Batterieprüfer werden abgefra@@ Wenn die Bits DO oder D1 des Flags SYSERR auf einen logischen Pegel 1 gesetzt sind, wird auf der Konsole SYSERR angezeigt. Während jeder Zeitspanne von einer Sekunde werden also, wenn der 60-s-Zeitgeber die Zeitsperre nicht erreicht hat, die Disposition des Bandes und die Dispositio des Batterieprüfers durch Abfragen festgestellt und das Ergebnis wird angezeigt.
Außerdem werden während jeder l-s-Pseudounterbrc chun!r die 20-s-Telefonzeitgeber auf den neuesten Stand <jebracht.
Wenn 20 s an einem Telefonzeitgeber abgelaufen sind (Zeit sperre 20 s), wird der Hörer des dem Zeitgeber zugeordneten Telefons eingehängt, wodurch die Leitung für einen Zugriff durch andere Benutzer freigemacht wird. Wenn ein Telefon automatisch eingehängt wird, wird das Telefon automatisch eingehängt und das TELUSE-Flag wird gelöscht. In de@ Fall, in welchem es zu einer Zeitsperre des 20-s-Telefonzeitgebers kommt und das Telefon nicht in Gebrauch ist oder falls es nicht zu einer Zeitsperre des 20-s-Telefonzeitgebers kommt, wird die Steuerung wieder auf das Ausführungsprogramm übertragen.
LINUSE ist ein Flag-Wort, das die Gebrauchsbetriebsart der Datenleitung 58 angibt. Die Betriebsart 1 zeigt an, daß die Leitung in einer Empfangsbetriebsart ist. Die Betriebsart 2 zeigt an, daß die Leitung in einer Sendebetriebsart ist.
Die Betriebsart 3 zeigt an, daß eine schlechte- Präambel vorliegt. Die Betriebsart 4 zeigt an, daß die Leitung frei ist, die Betriebsart 5 zeigt an, daß die Leitung in einem Zustand niedriger Impedanz (Kurzschluß) festsitzt.
CHECKSUM ist eine Maßnahme zum Prüfen der Gültigkeit eines benachbarten Speicherblockes und wird angelegt an den Musterspeicherblock (MUSTER CHECKSUM), den Plan (PLAN CIIECK-SUM), den Sektor (SEKTOR CHECKSUM), den Schalter (SCHALTER CHECKSUM) und die Priorität (PRIORITÄT CHECKSUM). Jede CilECKSUM-Stelle enthält eine Summe der Werte von sämtlichen Bytes in einem Speicherblock, der der CEIECKSUM-Stelle zugeordnet ist. Die CHECKSUM, die jedem Speicherblock (Muster, Plan, Priorität und Schalter) zugeordnet ist, befindet sich in den letzten beiden Speicherstellen des Speicherblockes. Der Wert der CHECKSUM wird durch das -2er-Komplement dieser Summe dargestellt. Jedesmal dann, wenn ein Speicherwort zu einem Speicherblock addiert wird, wird der Wert der CHECKSUM für diesen Speicherblock fortgeschrieben.
CIISCKSUM ist eine 16-Bit-, Modulo-64K-Summe. Das Ausführungsprogramm bewirkt periodisch, daß die Werte von sämtlichen Wörtern, die in einem Speicherblock gespeichert sind, summiert werden. Diese Summe wird zu dem Wert addiert, der in der CHECKSUM-Stelle für diesen Speicherblock gespeichert ist. Wenn die sich ergebende Summe null ist (der 2er-Komplementwert ist in CHECKSUM gespeichert), ist die Speicherintegrität hergestellt. Die CHECKSUM-Task wird periodisch durch das Ausführungsprogramm aufgerufen.
Wenn eine CHECKSUM-Prüfung zeigt, daß eine Speicherstörung aufgetreten ist, gibt es eine, Anzeige für den Benutzer an dem Hauptkonsol des Kontrollers 50, die ihm meldet, daß eine Datenspeicherstörung vorliegt. Darüber hinaus bewirkt sie ein automatisches Wiederladen des Datenstarts auf dem Magnetband. Das Magnetband enthält die Maschineninformation, die für alle Daten am Anfang eingegeben und über den Zeichenlochkartenleser erhalten worden ist.
Fig. 24 zeigt ein Schema der verschiedenen Speicherbereiche, die dem Kontroller 50 zugeordnet sind. Der Speicherbereich des ROM 402 ist von der Hexadezimaladresse 0000 bis 3FFF angeordnet und enthält die logischen Funktionen, die die Operation des gesamten Systems festlegen.
Die in dem ROM 402 gespeicherte Firmware enthält das Aus führungsprogramm und sämtliche spezifischen Tasks, die bt L der Verarbeitung von durch den Benutzer festgelegten b'aten auszuführen sind, um die geeigneten Befehle zu ermitteln, die den Sender/Empfänger-Decodern 56 zu geben sind, um die Systemwartuny auszuführen, usw.
Der Speicherbereich des RAM 404 ist von der Hexadezimaladresse 4000 bis zur Hexadezimaladresse BFFF angeordnet, wobei die vom Benutzer festgelegte Datenbasis von der Hexadezimaladresse 4000 bis zur Hexadezimaladresse unmiLtelba'-unter BE40 gespeichert ist. Der RAM 404 enthält die vom 1s nutzer eingegebene Datenbasis, die das System an die besonderen Gebäudeerfordernisse des Benutzers anpaßt. Diese Datenbasis, die durch Verwendung des Zeichenloclikartenlesers 52 eingegeben worden ist, kann nach Bedarf neu def niert werden. Die Datenbasis enthält Definitionen von Sektoren, Mustern, Prioritätslöschzeiten, Schaltern (einP schließlich zustandsempfindlichen Schaltern) und Plänen.
Ein Zwischenspeicherbereich ist von der Hexadezimaladrese BE40 bis BFFF angeordnet und wird zur vorübergehenden Speicherung von Daten benutzt, die für die Systemoperation erforderlich sind. Eine ausführlichere Darlegung der Speicherstellen des RAM 404 ist in Fig. 25 gezeigt.
Das Format jedes Datenbereiches im RAM 404 ist durch den Programmcode für den Mikroprozessor 400 definiert und derartige Formate werden durch den Benutzer automatisch realisiert, wenn Daten über Zeichenlochkarten oder durch interaktive Tastatureingaben eingegeben werden. Das Format von jedem der vier Typen von Zeichenlochkarten ist ausführlich in den Fig. 33a, 33b, 33c und 33d gezeigt.
Gemäß Fig. 25 gibt es von der Adresse 4000 bis zur Hexadezimaladresse 5Ell einen MUSTERSPEICHERBEREICH. In diesem Bereich wird die Information, die sich auf den individuellen Status von Relais bezieht, der für ein besonderes Muster erforderlich ist, durch den Benutzer gespeichert.
ei Aufwärtsbewegung in dem Speicher zu den höheren Adressen hin, gibt es einen MUSTER-CHECKSUM-Wert-Speicherbereich, der zur Prüfung der Daten dient, die in dem MUSTERSPEICHER-BEREICH gespeichert sind. Danach gibt es einen HAUPTPLAN-BEREICH, der vom Benutzer eingegebene Daten enthält, die sich auf den Plan für verschiedene Sektoren und Muster beziehen. Der HAUPTPLANBEREICH enthält den normalen 7-Tagewochen-Plan auf der Basis eines Tages von 24 Stunden.
Oberhalb von dem HAUPTPLANBEREICH befindet sich ein Speicherbereich, der einem AUSWEICHPLAN-1 (8. TAG) zugeordnet ist und einemAUSWEICHPLAN-2 (9. TAG), die für durch den Benutzer auswählbare Ausweichpläne vorgesehen sind. Sie werden typischerweise für Ferien und andere spezielle Tage außerhalb des normalen 7-Tage-Plans benutzt. Diese Ausweichpläne werden benutzt, wenn ein vorübergehendes Planungserfordernis benötigt wird. Durch Einhalten dieser Ausweichpläne ist es nicht notwendig, den normalen Wochentagsplan für eine spezielle Gelegenheit zu ändern. Die Ausweichpläne für den 8. und 9. Tag sind mittels Schalter durch den Benutzer von der Konsolanzeige 415 (vgl. Fig. 19) aus wählbar. Oberhalb der Auswtichplanbereiche in dem ROM 404 ist ein PLAN-CHECKSUM-Bereich, der für eine arithmetische Prüfung der Datenspeicherung in dem gesamten Planbereich benutzt wird.
Oberhalb des PLAN-CHECKSUM-Bereiches befindet sich ein Speicherbereich für Sektordefinitionen, der mit SEKTOR-DEFINITIONSBEREICH bezeichnet ist. In diesem Abschnitt werden vom Benutzer eingegebene Daten gespeichert, die die Gruppe von Relais angeben, welche sich in jedem Sektor befinden sollen. Die Sektoren können, wie erwähnt, einander überlappen. Jede Anzahl von überlappenden Sektoren ist zu lässig. Wenn eine besondere Sektornummer entweder durch eine automatische Planänderung, eine Benutzertelefonanforderung, eine Schalterzweigaktivierung oder eine Tastatureingabe identifiziert wird, wird dieses Speichergebiet angeben, welche Relais in dem verlangten Sektor enthalten sind, und dadurch einen zu kontrollierenden spezifischen Bereich angeben. Oberhalb des Sektordefinitionsbereiches befinden sich die SEKTOR-CHECKSUM-Bytes, die für eine arithmetische Prüfung dienen, um zu gewährleisten, daß Dateneingaben des Sektordefinitionsbereiches korrekt sind.
Oberhalb von SEKTOR-CHECKSUM befindet sich ein SCHALTER-DEFINITIONSBEREICH, der Benutzerdefinitionen von Schalterzweig- und Sender/Empfänger-Nummern enthält. Unter Ver-^ wendung dieses Abschnittes kann der Kontroller 50 feststellen, welche Relais durch jeden Schalterbefehl von einem Benutzer aus beeinflußt werden sollen. Das wird erreicht, indem jedem "programmierbaren" Schalter eine Sektornummer zugeordnet wird, die den zu kontrollierenden besonderen Bereich angibt. Ein SCIfALTER-CHECKSUM-Bereich oberhalb des Schalterdefinitionsbereiches wird ü eine arithmetische Prüfung der Datenbits innerhalb des Schalterdefinitionsbereiches benutzt. Oberhalb von SCIlALTERw CHECKSUM befindet sich ein PRIORITÄTSLöSCHZEIT-Gebiet des Speichers. In dieses Gebiet werden vom Benutzer gespeicherte Prioritätslöschzeiten eingegeben. Im folgenden ist die Hierarchie der Benutzersteuerung angegeben: - Manuell - Prioritätssektorübersteuerung (Automatikbetriebsar') - Schalterzweigbetätigung oder Telefon - Nichtprioritätssektorübersteuerung (Automatikbetriebsart) - Schalterzweigbetätigung oder Telefon - Planübersteuerung - Plan Ein Befehl des Benutzers übersteuert, wenn der Kontroller in der manuellen Betriebsart arbeitet, jede automatische Steuerung. In der Automatikbetriebsart gibt es jedoch eine besondere Steuerhierarchie, wie sie oben angegeben ist.
Wenn eine Prioritätslöschzeit auftritt, wird jeder Speicher einer Prioritätsübersteuerung gelöscht und der normale Plan wird ausgeführt. Die Übersteuerung wird jedoch nicht für immer wirksam bleiben. Eine Prioritätslöschzeit ist so spezifiziert, daß später wieder der normale Plan übernommen wird. Auf diese Weise braucht ein Benutzer sich nicht mit dem Beseitigen seiner Prioritätsübersteuerung zu befassen.
Über der PRIORIT0TSLöSCHzEIT befindet sich ein PRIORIT0T-CElECKSUM-Gebiet für eine arithmetische Prüfung der Daten, die in PRIORITATSLOSCHZEIT gespeichert sind.
Oberhalb von PRIORIT0T-CHECKSUM befindet sich ein CODIERTER BEREICH, der eine Sequenz von Binärinformation enthält, die in vorbestimmten Intervallen für den Zweck des Prüfens der Speicherintegrität gelesen wird. Das Informationsmuster ist so gewählt, daß, wenn der Strom ausfällt, es unwahrscheinlich ist, daß sich die Sequenz nach einer Stromrückkehr von selbst wiederherstellen würde. Durch Prüfen dieser Sequenz kann daher festgestellt werden, ob der RAM 404 ungültig Daten enthält, die eine erneute Eingabe von durch den Benutzer definierten Daten erfordern (Magnetband, Zeichenlochkarten oder manuelle Eingabe).
Oberhalb von dem CODIERTEN BEREICH befindet. sich eine GEGEN-WERTIGE RELAISTABELLE, die den gegenwärtigen Status von sämtlichen Relais in dem System angibt, d.h. ihren offenen oder geschlossenen Zustand. Wenn es erforderlich ist, daß der Kontroller 50 das System abfragt, um den Status eines Relais festzustellen, kann er dieses Speichergebiet konsu"-tieren, welches jedesmal dann auf den neuesten Stand gebracht wird, wenn ein Relais veranlaßt wird, seinen Zustaiid zu ändern. Auf die GEGENWÄRTIGE RELAISTABELLE folgt oben ein PRIORITÄTSÜBERSTEUERUNGSBEREICH. Der PRIORITÄTSÜBER-STEUERUNGSBEREICH enthält eine Liste von sämtlichen Prior'-tätsübersteuerungen, die an jedem Relais vorgenommen worden sind. Die Adressen, die auf der rechten Seite von Fig. 25 angegeben sind, entsprechen der Hexadezimaladresse der besonderen Speicherstellen oder des Bereiches von Speicherstellen.
Fig. 26 zeigt ein Flußschema des Ausführungsprogramms des Kontrollers 50.
Das Ausführungsprogramm wird benutzt, um das System zu steuern, wenn es in der Automatikbetriebsart arbeitet. Das Ausführungsprogramm ist im wesentlichen eine Schleife einer Sequenz von Befehlen, die periodisch das Ausführen jeder von mehreren Tasks verlangen. Diese Tasks bezie en sich au die Systemwartung und die Verarbeitung von Daten, um Relaiszustandsänderungen, wie verlangt, und andere Belastungssteuerfunktionen vorzunehmen.
Das Ausführungsprogramm prüft zuerst ein Systemfehlerstatusflag SYSERR. Das Datenbit D2 wird geprüft, um festzustellen, ob es eine Speicherstörung gegeben hat oder nicht. Wenn e@ ne Speicherstörung durch einen logischen Pegel "1" in dem Datenbit D2 angezeigt wird, übernimmt ein Urlader die Steueruny und veranlaßt, daß das gesamte System erneut initiali- -siert wird und daß sämtliche Daten wieder über die Magnetbandvorrichtung 72 geladen werden. Wenn dagegen kerne Speicherstörung angezeigt wird, ist das Datenbit D2 ein logischer Pegel "O" und das Ausführungsprogramm verlangt LINCHK, damit die Datenleitungsprüftasks ausgeführt werden In dem Datenleitungsprüfabschnitt gibt das Flag LINUSE, das einen besonderen Status der Datenleitung 58 spezifiziert, eine spezifische Task an, die auszuführen ist. Das Flag LINUSE gibt einen von fünf möglichen Zuständen der Datenleitung 58 an, was weiter unten noch näher erläutert ist.
Nach dem Ausführen der Datenleitungsprüftasks prüft das Ausführungsprogramm die Einsekundenpseudouhrunterbrechung.
Das Ausführungsprogramm quittiert und löscht diese Unterbredlüng und führt die folgende Task aus. Wenn die Pseudouiirunterbrechung quittiert ist, werden Systemzeitgeber, wie der Anzeigezeitgeber und der 20-Sekunden-Telefonzeitgeber, auf den neuesten Stand gebracht. Diese Zeitgeber sind im wesentlichen Rückwärtszählzeitgeber, die auf eine spezifische Zeitsperre voreingestellt und durch Bedienen der Pseudouhrunterbrechung dekrementiert werden. Gemäß der Darstellung in dem Ausführungsprogrammflußschema wird, wenn die Einsekundenpseudouhrunterbrechung freigegeben wird, die Unterbrechung gelöscht, um sie auf den nächsten Impuls einzustellen.
Die nächste Task, die durch das Ausführungsprogramm aus zuführen ist, ist die Telefonbedienung. Wenn das Flag TLSERF vorhanden ist, gibt es eine Anzeige, daß ein Benutzer den Kontroller 50 angerufen und geeignete Befehle zum Einstellen seiner Lampen eingetastet hat. Dieses Flag zeigt also an, daß Fernsteuerdaten eingegeben worden sind und daß es nun angebracht ist, die Verarbeitung gemäß dem eingegebenen Befehl auszuführen. Wenn das Telefonbedienungsflag gesetzt ist, erfolgt die Telefonbedienung und Relaisdaten werden gemäß der Telefonanforderung zu dem zentralen Kontroller 50 gesendet. Nachdem der geeignete Vorgang gemäß den von dem Benutzer eingegebenen Befehlen stattgefunden hat, wird das Telefonbedienungsflag gelöscht und die Steuerung kehrt zu dem Ausführungsprograiiim zurück. In dieser bevorzugten Ausführungsform führt der Telefonbefehl dazu, daß der Zustand von Relais beeinflußt wird. Diese Relaiszustandssteuerung ergibt sich durch den entfernten Benutzer, der eine Sektornummer und ein Muster spezifiziert, die den zu steuernden Bereich und die gewünschten Zustände von Relais, welche diesem Bereich zugeordnet sind, angeben.
Nach dem Bedienen der Telefonleitung prüft dann das Ausführungsprogramm die Datenleitung durch Ausführen der Leitungsprüftask durch Zugreifen auf den Abschnitt LINCHK. In dem gesamten Ausführungsprogramm gibt es mehrere Leitungsprüfungen, weil das Prüfen der Datenleitung eine extrem wichtige Funktion ist. Die Übertragung zwichen di Kontroller 50 und jedem der Sender/Empfänger-Decoder 56 erfordert eine Datenleitung 58, die in keinster Weise beeinträchtigt ist, d.h. in einer Kurzschlußbetriebsart oder in einer Betriebsart hoher Impedanz festsitzt, usw. Außerdem muß das Ausführungsprogramm die Datenleitung 50 häufig genug prüfen, um sicherzustellen, daß durch einen Sender/Empfänger-Decoder 56 asynchron gesendete Information nicht verlorengeht.
Ein gesondertes Flußschema zeigt die Einzelheiten der L tungsprüftask.
Nachdem die Leitungsprüftask ausgeführt worden ist, wird die Systemuhr SYSCLK konsultiert. SYSCLK bezieht sich auf ein Gebiet des Speichers, in welchem die Systemuhrinformation gespeichert ist. Gemäß Tabelle 4 speichert die Speicherstelle SYSCLK einen der Wochentage 1-7 (eine 0 an dieser Stei' le zeigt an, daß die Uhr nicht eingestellt ist). Die nächste Speicherstelle über SYSCLK, die mit SYSCLK + 1 bezeichnet ist, gibt die Zeit in Minuten von 0 bis 59 in BCD-Format an. Die nächste Adreßstelle nach SYSCLK + ißt SYSCLK +2 und speichert die Stunde des Tages in einem 24-Stunden-?y'-.-lus von 00:00 bis 23:59, und zwar ebenfalls im BCD-Form;t (d.h. im Binärcode für Dezimalziffern). Wenn die Systemuhr gesetzt ist, d.h. wenn sich Information in der Speicherstelle SYSCLK befindet, wird die Uhr abgefragt, um festzustellen, ob es Zeit ist oder nicht, eine Planänderung auszuführen. Wenn eine Planänderung zu der Zeit verlangt wird, die auf der Systemuhr erscheint, dann wird die Systemänderung ausgeführt oder bedient. Eine Planbedienung wird durch das Ausführungsprogramm ausgeführt, wenn das Planbedienungsanforderungsflag PATRQF gesetzt ist. Ein Plan wird bedient oder gesetzt, wenn das Ausführungsprogramm den Stat des Plans prüft. Der Planstatus wird geprüft, indem die nächste Bedienungsbetätigungszeit,- die in dem PLAN-Bereich des RAM 404 gespeichert ist, auf die durch einen Planeiger gezeigt wird, mit der Systemuhr SYSCLK verglichen wird. Nach einem längeren Stromausfall kann es möglich sein, daß der Systemplan beträchtlich hinter der Systemuhr zurück ist, wodurch ein "Aufholen" verlangt wird, während welchem mehrere Planänderungen erfolgen würden. Das System würde sämtliche Planänderungen durchlaufen und die Relais bei jeder derartigen Planänderung auf den neuesten Stand bringen, bis der Plan in bezug auf die Systemuhr justiert ist.
Nachdem sämtliche Planänderungen stattgefunden haben und der Systemplan an die Systemuhr herangeführt ist, liest das Ausführungsprogramm den Zustand eines automatisch/ manuell-Schalters der an der Konsolanzeige 415 angeordnet ist. Der automatisch/manuell-Schalter wird vom Benutzer betätigt, um festzulegen, ob das System in der automatischen Betriebsart (unter der Steuerung des Ausführungsprogramms) oder in der manuellen Betriebsart (Daten über die Tastatur eingegeben) arbeitet. Wenn die manuelle Betriebsart ausgewählt ist, dann verläßt der Kontroller 50 die Ausführungsprogrammsteuerung und arbeitet nur unter der Tastatursteuerung, bei der eine Konsolbedienungsperson erforderlich ist. Wenn jedoch die manuelle Betriebsart nicht ausgewählt wird, bleibt die Steuerung in dem Ausführungsprogramm und fährt ort, den Status der Telefonleitungen zu überprüfen.
Die TeleLonleitungen werden überprüft, indem zuerst festgestellt wird, ob ein Telefon läutet oder nicht. Wenn ein Telefon läutet, wird dem Telefon geantwortet und das Telefonbenutzungsflag TELUSE wird gesetzt, wobei ein Telefonzeitgeber die Länge des Anrufes begrenzt. Es sei angemerkt, daß das Telefonbenutzungsflag TELUSE von dem Telefone dienungsflag TLSERF verschieden ist. Das Telefonbedienung:;-flag wird aktiviert, nachdem eine Telefonbedienungsanforderung erfolgt ist, d.h. nachdem der Benutzer die geeignete Sektor- und Muster information eingetastet und dann auf da Zahl -Zeichen (#) auf seiner Telefontastatur gedrückt hat. Das zeigt an, daß der Fernbenutzer Daten in den Kontroller 50 eingegeben hat und daß es für den Kontroller 50 angebrach ist, diese Daten zu verarbeiten und die geeigneten Relais zu bestimmen, die zu pulsen sind. Der Telefonantwortblock ist in einem gesonderten Flußschema in Fig. 24 ausführlich dargestellt.
Fig. 27 zeigt ein Flußschema der Telefonantworttask. Wenn dem Telefon yeantwortet wird, wird außer dem Setzen des TELUSE-Flags der 20-Sekunden-Telefonzeitgeber gesetzt. Diser Zeitgeber gibt jedem Telefonbenutzer 20 s, innerhalb welchen Daten einzugeben sind, die den zu steuernden Sektor und das gewünschte Muster, das die Relaiszustände anzeigt, spezifizieren, und dann das Telefon einzuhängen ist.
Gemäß Fig. 23 stellt das Ausführungsprogramm nach dem Prüfen der Telefonleitungen fest, ob ein Relaisstatus eine Prüfun erfordert. Diese Task gewährleistet, daß ein Relais tatsächlich den Status angenommen hat, den es laut Befehle erreichen sollte. Ein Sender/Empfänger-Decoder 56 und alle seine zugeordneten Relais werden nach jedem Befehl zum Ändern des Status von irgendeinem oder allen diesen Relais überprüft. Es gibt zwei gesonderte und verschiedene Relaib'-' prüftabellen. Eine solche Tabelle wird benutzt, um den Status von Relais zu überprüfen, die auf eine Telefone forderung oder auf eine Schalterzweiganforderung eines Benutzers hin gepulst worden sind. Solche Anforderungen setzen eine 1 in dem Bit DO des Relaisprüfflags RELCKF. Die andere Relaisprüftabelle wird benutzt, um den Status von Relais zu überprüfen, die durch normale Planänderungen be einflußt worden sind. Eine normale geplante Änderung bringt eine "1" in das Bit D1 des Relaisprüfflags- RELCKF.
Zwei gesonderte und verschiedene Tabellen werden benutzt, so daß die Relais schnell geprüft werden können, bei denen eine Übersteuerung erfolgt ist, während das Überprüfen von Relais, die auf eine normale geplante Änderung hin gepulst worden sind, einer Zeit vorbehalten wird, in der der Kontroller 50 von eiligeren Aufgaben frei ist. Wenn das Relaisprüff lag RELCKF aufgrund einer Ubersteuerungsanforderung angehoben worden ist, wird der Relaisstatus für jeden von denjenigen Sender/Empfänger-Decodierern 56 überprüft, die dem Ubersteuerungsbefehl unterlagen. Wenn sämtliche Relais in dem richtigen Zustand sind, ist kein weiterer Vorgang erforderlich. Wenn jedoch ein Relais oder mehrere Relais nicht den richtigen Zustand angenommen haben, wird der Befehl dafür erneut gesendet, um zu versuchen, den Status des Relais oder der Relais zu korrigieren, die nicht den richtigen Zustand angenommen haben. In dem Fall, in welchem ein Sender/Empfänger-Decoder 56 nicht auf die Befragung durch den Kontroller 50 antwortet, wird angenommen, daß er gestört ist. Die Information, bei der ein Sender/Empfänger-Decoder 56 versagt hat, wird in eine Störungstabelle eingegeben. Wenn eine Störung auftritt, erfolgt eine Anzeige (das Aufleuchten des Wortes "Störung" auf dem Anzeigekonsol 415), um die Konsolbedienungsperson über die Störung zu informieren. Die Störungsanzeige gibt nicht nur an, daß eine Störung erfolgt ist, sondern sagt der Bedienungsperson auch, welche besondere Vorrichtung versagt hat. Die Vorrichtung kann daher prompt ausgetauscht werden.
Nachdem das Ausführungsprogramm die Sender/Empfänger-Decoder 56 in der Prüftabelle bearbeitet oder geprüft hat oder eine geeignete Information erneut zu Sender/Empfänger-Decodern gesendet hat, die nicht richtig auf einen Befehl geantwortet haben, prüft das Ausführungsprogramm dann das Systemfehlerflag SYSERR. Ein logischer Pegel "1" in dem Bit DO von SYSERR zeigt an, daß die Datenleitung 58 in einer Betriebsart niedriger Impedanz (Kurzschluß) festsitz:.
Ein logischer Pegel 1 in dem Bit D1 zeigt eine Störung eines Sender/Empfänger-Decoders 56 an. Wen eines dieser Bits gesetzt ist, erscheint eine Störungsmeldung als ein blinkendes Signal an dem Konsol 415.
Nachdem Störungen behoben worden sind, wird das Flag SYSERR wieder geprüft, um festzustellen, ob ein Fehlerzustand vbleibt. Wenn das Systemfehlerflag anzeigt, daß es eine Störung eines Sender/Empfänger-Decoders 56 gibt, nimmt der Kontroller an, daß keine andere Aktivität vorsichgeht und prüft, um zu sehen, ob der Sender/Empfänger-Decoder wieder in Ordnung ist (vielleicht war der Strom ausgefallen und ist zurückgekehrt). Wenn der Sender/Empfänger nun antwortet, versetzt er die zugeordneten Relais in der richtigen Zustand und das Flag SYSERR wird gelöscht. Nach der Systemfehlerprüfung prüft das Ausführungsprogramm soinen Speicher und seine Hardware.
Dle Ausführungsprogrammprüfung seines Speichers und seiner Hardware ist eine Prüfung niedriger Priorität und sie erfolgt erst, wenn der Kontroller in einem inaktiven Zustand oder im Leerlaufzustand ist, was durch andere Flag-Wörter angegeben wird. Zum Überpiufen des Speichers und der lIardware werden CHECKSUM-Tasks ausgeführt. Die Checksum-Task führt eine mathematische Summierung von Datenbits aus, Um festzustellen, ob ein Datenbit verlorengegangen ist. Weil das Checksum-Programm eine relativ lange Zeit erfordert, besteht für den Kontroller 50 die Gefahr, einen Schalterzweigbefehl zu verpassen, der über die Datenleitung 58 au, einem Sender/Empfänger-Decoder 56 kommt. Während der Speicher in der Checksum-Routine geprüft wird, wird deshalb die Datenleitung eingefroren, indem sie in einen Buseinfrierzustand gebracht wird. In diesem Bus zustand wird die Datenleitung 58 in dem Zustand niedriger Impedanz gehalten.
Jeder Sender/Empfänger-Decoder 56denkt deshalb, daß eine andere Vorrichtung Zugriff zu der Datenleitung hat, und hört mit dem Senden auf. Auf diese Weise wird jede Datenübertragung blockiert. In diesem Haltezustand behält ein Sender/Empfänger-Decoder 56 seine Daten und, sobald die Datenleitung frei ist, versucht er, sie zu dem Kontroller 50 zu senden, wobei zu dieser Zeit der Kontroller auf den Empfang der Information vorbereitet sein wird. Dieses Datenleitungseinfrieren garantiert, daß keine Daten verlorengehen.
Telefon Es wird nun wieder auf Fig. 27 Bezug genommen. Bei der Beschreibung von Fig. 1 wurde angegeben, daß ein Benutzer Zugriff auf den Kontroller 50 über ein Standardtelefon 66 erhalten kann, das mit dem Kontroller 50 über einen Telefondatensatz 64 verbunden ist. In bezug auf Fig. 17 wurde angegeben, daß der Telefondatensatz 64 seinerseits mit Telefonschnittstellen 420, 422 und 424 des Kontrollers 50 verbunden ist. Das Flußschema, das in Fig. 23 angegeben ist, zeigt im einzelnen die tatsächliche Telefonantwortprozedur, die durch den Mikroprozessor 400 ausgeführt wird, so daß Daten von einem Benutzer durch den Kontroller 50 empfangen und von diesem ausgeführt werden. Eine Telefoninstruktion von einem Benutzer führt dazu, daß ein Befehl zu einem geeigneten Sender/Empfänger-Decoder 56 gesendet wird, der mit einem Relais verbunden ist, das beeinflußt werden soll.
Wenn ein Fernbenutzer den Kontroller 50 von einem Telefon aus anruft, bekommt das Telefon ein Rufsignal. Der Mikroprozessor 400 prüft den Telefonstatus-Port und liest diesen Port. Er schaut einfach auf den Signalstatus der Rufstromanzeigerleitung, RI, aus einem Datensatz 64, um festzustellen, ob ein Telefon ruft. Das wird durch den Mikroprozessor 400 erreicht, indem er einen Rufanzeiger für jede der Telefonschnittstellen 1, 2 und 3 überprüft. Wenn ein Rufanzeiger zeigt, daß ein Telefon ruft, wird diese Telefon schnittstelle ausgelöst, indem ein Signal auf einen Stand ardtelefonauslösekreis über dessen Datentermi nal-bereit-Leitung DTR (vgl. Fig. 1 und 18) gesendet wird. Das Beantworten eines Telefons setzt einen Zeitgeber auf 20 5. Nac@ 20 s hängt der Mikroprozessor 400 den Fernbenutzer ein, wenn der Ruf nicht abgeschlossen worden ist. Das gewShrleistet, daß kein Benutzer in der Lage sein wird, die Tele£ol,-schnittstellenschaltung unter Ausschluß anderer Benutzer zu belegen. Nach dem Auslösen des Rufes eines Telefon wiid ein TELUSE-Flag gesetzt, welches dem Ausführungsprogramm anzeigt, daß ein Telefonanruf vorsichgeht, und es wird eine Unterbrechung freigegeben. Diese Unterbrechung ist mit den Daten gekoppelt, die auf der Leitung DP des Datensatzes 64 vorhanden sind, und ist jedesmal dann aktiv, welt ein Benutzer Daten eingibt. Die Steuerung wird dann an da-Ausführungsprogramm zurückgegeben. Wenn der Status dc.': Telefone überprüft wird und festgestellt wird, daß das Telefon nicht ruft, geht die Steuerung sofort zum Ausführung.: programm zurück. Zu der Telefonstatusprüf- und -beantwor tungstask, die in dem Flußschema von Fig. 23 angegeben ist wird ebenso wie zu allen anderen Tasks, die durch das Ausführungsprogramm aufgerufen werden, periodisch zurückgekehrt. Das Ausführungsprogramm veranlaßt den Mikroprozessor 400, seine Aufmerksamkeit sequentiell auf jede Task zu richten und dann seine Taskliste immer wieder zu beginnen.
In dem Fall der Telefonbeantwortungstask gibt das Ausführungsprogramm, nachdem einem Telefon geantwortet worden ist und ein Benutzer für 20 s auf der Leitung ist, eine Unterbrechungsschaltung frei, die das Telefon überwachen und dem Ausführungsprogramm gestatten wird, zu anderen Tasks überzugehen. Wenn der Telefonbenutzer Daten eingibt, wird das Ausführungsprogramm unterbrochen, so daß die Daten zur späteren Verarbeitung eingelesen werden. Das erfolgt für jede Telefondateneingabe, bis entweder eine Telefonzeitgeberzeitsperre eintritt oder ein Zahl zeichen "# " eingegeben wird oder der Telefonbenutzer vorzeitig einhängt, angegeben durch den Status der Leitung DSR aus dem Datensatz 64, wein ein Ruf beendet wird. Der Mikroprozessor 400 liest die Telefondateneingabe und geht dann zurück zu seinen anderen Tasks. Es gibt daher keine Notwendigkeit einer ständigen Abfrage des Telefons. Bis zu drei Telefone können gleichzeitig beantwortet werden und 20 s werden jedem Anrufer gegeben. Selbstverständlich kann jede beliebige Anzahl von Telefonen benutzt werden, um den Kontroller 50 anzurufen, es kann jedoch nur drei Telefonen gleichzeitig geantwortet werden. Der Kontroller 50 ist mit den öffentlichen Telefonleitungen über den Datensatz- 64 verbunden, sodaß er durch jedes Telefon in der Welt erreicht werden kann. Bei dem Datensatz 64 handelt es sich geeigneterweise um den Typ 407A der Fa. AT&T, der ein Telefon mit den Telefonschnittstellen 420, 422 und 424 des Kontrollers 50 verbindet.
Fig. 28 zeigt ein Flußschema der Telefonwartungsfunktion.
Periodisch wird der Telefonstatus überprüft, indem bei dem TELUSE-i?lag geschaut wird, ob das TELUSE-Flag anzeigt, daß ein Telefonanruf inGang ist, wobei die Telefonleitung-überprüft wird, um zu sehen, ob der Anruf' noch in Gang ist, oder ob der Benutzer das Telefon eingehängt hat. Wenn der Benutzer das Telefon eingehängt hat, ist der Anruf unterbrochen und das TELUSE-Flag ist gelöscht. Wenn jedoch die Telefonleitung noch in Gebrauch ist, wird der 20-Sekunden-Zeitgeber überprüft. Wenn die Zeit um ist, d.h. wenn die Zeitspanne von 20 s verstrichen ist, wird der Anruf unterbrochen und die Steuerung wird wieder dem Ausführungsprogramm übertragen. Wenn jedoch die Zeit nicht abgelaufen ist, wird die Steuerung wieder auf das Ausführungsprogramm übertragen und die Telefonleitung wird rechtzeitig wieder überprüft.
Fig. 29 zeigt ein Flußschema der Telefondecodierertask.
Nachdem einem Telefon geantwortet worden ist, erscheint ein Piepser von ungefähr einer Sekunde Dauer auf der Leitung, um dem Telefonbenutzer zu meiden, daß dem Telefon geantwortet worden ist und daß es für Daten bereit ist.
Im allgemeinen wird der Benutzer Daten eingeben, die eine spezifizierte Sektornummer verlangen, damit dessen Relais in den Status gebracht werden, welche durch ein spe ziflziertes Muster verlangt werden. Der Benutzer gibt in numerischer Form eine Sektornummer ein, die seine Raumnummer oder seine Telefonanschlußnummer (je nach dem, was ursprünglich in die Datenbasis einprogrammiert wurde) Sei in kann und eindeutig den Bereich festlegt, der zu beeinflussen ist. Der Sektor kann ein oder mehrere Relais irgendwo in dem System umfassen. Nachdem die Sektor-und die Musterinformation eingegeben worden sind, wird eine letzte Signalstelle, das Pfundzeichen, durch den Benutzer eingegeben, wodurch dieser angibt, daß sämtliche Daten eingcgeben worden sind. Das Niederdrücken des I)fundzeichens dient somit als ein Befehl an den Kontroller 5O, daß er aufgrund der Daten tätig werden soll, die durch diesen Benutzer vorher eingegeben worden sind. Wenn das Pfundzeichen niedergedrückt wird, wird das Telefon automatiscIi eingehängt und für den Gebrauch durch den nächsten Anrufeigelöscht. Das erfolgt durch das automatische Löschen des TELUSE-Flags und durch Inaktivieren des Signals DTR. Dann werden die durch den Anrufer eingegebenen Daten decodiert.
Das ist der Punkt, in welchem das Flußschema in Fig. 29 beginnt.
Ein Speicherbereich wird eingestellt und das binäre Äqui valent der Sektornummer wird berechnet und dort eingegeben. Diese Nummer wird aufbewahrt, bis der Musterwert gefunden ist (einer von 32 Mustern), woraufhin eine Prüfung durchgeführt wird, um zu sehen, ob die Daten gültig sind.
Wenn die Daten nicht gültig sind, wird der Vorgang abyebrochen und die Steuerung kehrt zum Ausführungsprogramifl zurück. Wenn jedoch die Daten gültig sind, wird ein Telefonbedienungsflag TLSERF gesetzt. Das Flag TLSERF zeigt dem Ausführungsprogramm an, daß ein Telefonbenutzer Bedienung verlangt und daß eine vollständige Sektornummer und eine Musternummer eingegeben worden sind. Unter Verwendung der Sektorinformation stellt der Kontroller 50 fest, welche Relais zu steuern sind. Unter Benutzung der Musterinformation werden die Zustände dieser Relais spezifiziert. Dieser entscheidungsbildende Prozeß wird gestartet, wenn das Ausführungsprogramm das Flag TLSERF erkennt. Die Telefonbedienung ist ausführlich in einem Flußschema in Fig. 28 angegeben.
Fig. 30 zeigt ein Flußschema der Telefonbedienungstask.
Das Flag TLSERF zeigt dem Ausführungsprogramm an, daß eine l'elefonbedienung verlangt wird. Das Ausführungsprogramm erkennt das Telefonbedienungsanforderungsflag TLSERF und greift sofort die Task der Telefonbedienung auf, die es ausgeführt, um die Sektornummer zu verarbeiten, und stellt fest, welche Sender/Empfänger-Decoder 56 beeinflußt werden. Wenigstens einem Sender/Empfänger-Decoder 56 wird ein Befehl gesendet, damit ein Relais betätigt wird.
Selbstverständlich kann eine Sektornummer mehrere Sender/ Empfänger-Decoder steuern, so daß es notwendig sein kann, Befehle zu mehr als einem Sender/Empfänger-Decoder zu senden. Durch Verarbeiten der Sektornummer stellt der Kontroller 50 fest, welche Belastungen zu steuern sind. Er muß außerdem feststellen, in welchen Zustand jede dieser Belastungen zu bringen ist. Das ist durch die Musternummer festgelegt. Ein Muster definiert sämtliche Relais für einen besonderen Sender/Empfänger-Decoder 56. Wenn es 1'6 Relais für einen besonderen Sender/Empfänger-Decoder 56 gibt, muß der "EIN"- oder "AUS"-Zustand jedes Relais definiert sein. Deshalb wird durch das Verarbeiten der Sektornummer und der Musternummer der eindeutige Zustand jedes zu beeinflussenden Relais bestimmt. Nachdem die Sektor- und Musternummern verarbeitet worden sind, wird die Information ausgeführt und der passende Steuerbefehl wird zu einem Sender/Empfänger-Decoder 56 gesendet. Gleichzeitig wird ein Relaisprüfflag RELCKF für jeden Sender/Empfänger-Decoder 56, dem ein Befehl geschickt worden ist, gesetzt. Dieses Relaisprüfflag sagt dem Ausführungsprogramm, daß es später den Status der Relais zu prüfen hat, die diesem besonderen Sender/Empfänyer zugeordnet sind, um sicherzustellen, daß die Relais beeinflußt worden sind und in dem verlangten richtigen Zustand sind. Durch die Verwendung eines Flags braucht das Ausführungsprogramm nicht seine Aufmerksamkeit sofort auf die Prüfung des elaisstatus zu richten, sondern kann damit warten, bls es nicht mit einer anderen Task beschäftigt ist.
Datenleitungswartung Als Teil der Datenleitungswartung prüft der Kontroller 50 periodisch die Datenleitung 58, um sicherzustellen, daß sie korrekt arbeitet (d.h. daß Information in der erforderlichen Weise fließt oder fließen kann). Die Leitung prüftask wird durch das Ausführungsprogramm mit dem Flagwort LINCHK aufgerufen. Der Status der Datenleitung 58 wird in einer Zwischenspeicherstelle aufgezeichnet, die mit LINUSE bezeichnet ist. LINUSE enthält die Disposition der Datenleitung und zeigt fünf verschiedene Betriebsarter oder Zustände der Datenleitung an: 1. Empfangsbetriebsart, 2. Sendebetriebsart, 3. schlechte Präambel (Abbrechen), 4. Leitung frei (Fehler behoben), und 5. Leitung sitzt fest (Zustand niedriger Impedanz).
Die auszuführende Leitungsprüftask wird auf der durch LINUSE angegebenen Betriebsart basieren. Die Leitungsprüftask setzt LINUSE in eine besondere Betriebsart und sie em pfängt und verarbeitet Schalterzweiginformation und hält die Integrität des Senders, Empfängers und der Daten aufrecht und versucht, die Leitung von jedweden Probelemen freizuhalten. Der Begriff LINCHK bezieht sich auf den Quellencode des Unterprogramms für diese Task, das durch das Ausführungsprogramm aufgerufen wird.
Fig. 31 zeigt ein Flußschema der gesamten Leitungsprüftask. Wenn LINCHK durch das Ausführungsprogramm aufgerufen wird, wird das Leitungsbenutzungsflag überprüft und der Wert des Leitungsbenutzungsflags wird geladen. Das Leitungsbenutzungsflag gibt eine der oben erläuterten fünf Betriebsarten an. Es beschreibt den vergangenen Zustand der Datenleitung oder die Disposition der Daten- oder Sender/Empfnger-Schaltung in Fig. 18. Die erste Entscheidung besteht darin, ob die Leitung frei ist oder nicht. Wenn die Leitung nicht frei ist, muß festgestellt werden, ob die Leitung das letzte Mal,als die Leitungsprüftask ausgeführt wurde, in einer Sendebetriebsart war oder nicht. Wenn die Leitung in der Sendebetriebsart war, dann geht die Steuerung zurück zum Ausführungsprogramm, so daß sie das Senden beenden kann. Wenn jedoch die Leitung nicht in einer Sendebetriebsart war, muß festgestellt werden, ob die Leitung festsitzt. Wenn die Leitung nicht fest sitzt, dann muß festgestellt werden, ob es eine schlechte Präambel gab.
Wenn es keine schlechte Präambel gab, dann muß die Leitung in einer Empfangsbetriebsart sein und Daten werden empfangen.
Es wird nun wieder auf die Entscheidung Bezug genommen, die sich damit befaßt, ob es eine schlechte Präambel gab.
Wenn die Leitung in einem Zustand schlechter Präambel ist, dann muß festgestellt werden, ob die Leitung frei ist oder nicht. Wenn die Leitung frei ist, wird das Leitungsbenutzungsflag LINUSE rückgesetzt, um auszudrücken, daß die Leitung in einem freien Zustand ist. Wenn die Leitung nicht frei ist, dann geht die Steuerung zurück zum Ausführungsprogramm. Keine Daten können empfangen werden, weil die Datenübertragungsgeschwindigkeit nicht bekannt ist. Daten können erst empfangen werden, wenn die Leitung frei ist und eine gute Prä ibel gesendet wird, so daß die Synchronisation erfolgen kann.
Es wird nun die Entscheidung 3, ob die Leitung festsitzt, betrachtet. Wenn die Leitung festsitzt, dann gibt es einen Kurzschluß auf der Datenleitung. Es ist deshalb notwendig, eine Schmelzverbindung an dem Sender/Empfänger-Decoder 5; durchzubrennen, der das Problem verursacht, wodurch der gestörte Sender/Empfänger-Decoder von der Datenleitung entfernt wird. Wenn festgestellt wird, daß die Datenleitung festsitzt, wird deshalb ein Impuls von 5 ms über di Datenleitung geschickt, um die geeignete Schmelzverbindung durchzubrennen.
Gemäß Fig. 19 wird ein Datenleitungslöschen eingeleitet, indem die Z2-Abtastleitung aktiviert und auf der DO-Datenleitung signalisiert wird, die mit der Daten-E/A-Schaltung 418 verbunden ist. Ein in den Optoisolator 456 eingekoppelter Impuls schließt einen Transistor 467 effektiv kurz, wodurch ein Widerstand 469 zu der Reihenschaltung der Wi derstände 464 und 466 parallel geschaltet wird. Das ergibt ine effektive niedrige Impedanz an der Stromversorgung, die ermöglicht, daß mehr Strom über die Datenleitung (Datenleitung 58) fließt. Dieser Fehlerbehebungsstrom hat zweckmäßig eine Stromstärke von 1 A, womit er noch nicht die Stromgrenzwertspezifikation überschreitet, die der National Electrical Code (NEC) für Niedersazannungsklasse-2-Verdrahtung verlangt.
Nachdem ein Leitungsfehlerbeheb@@gsimpuls über die Datenleitung geschickt worden ist, wird die Leitung wiiditi überprüft, um festzustellen, ob der Fehler behoben ist oder nicht. Wenn die Schmelzverbindung 154 durchgebran@ ist, wird der Leitungsfehler behoben sein. Wenn jedoch die Schmelzverbindung nicht durchgebranit worden ist, w@@ i, die Leitung weiterhin festsitzen. Wenn der Leitungsfehler nicht behoben worden ist, geht die Steuerung wieder auf das Ausführungsprogramm über und das Leitungsbenutzungsflag bleibt in dem Zustand, der angibt, daß die Leitung festsitzt. Auf diese Weise wird dann daß Ausführungspro gramm, wenn es das nächste Mal die Routine aufruft, erneut feststellen, daß die Leitung festsitzt, und einen Stromstoß über die Datenleitung schicken, um zu versuchen, den Fehler selbst zu beheben. Dieses kontinuierliche Pulsen wird andauern, bis der Fehler der Datenleitung be'coben worden ist, und das Leitungsbenutzun(jsflag wird auf eine "schlechte Präambel"-Betriebsart gesetzt, bevor die Steuerung zum Ausführungsprogramm zurückkehrt. Das nächste Mal, wenn das Ausführungsprogramm diese Routine abfragt und feststellt, daß die Leitung nicht frei ist, die Leitung nicht festsitzt, wird es annehmen, daß ein Zustand schlechter Präambel vorhanden ist, und wird die Leitung auf eine Zeitsperre, die in die Betriebsart "Leitung frei" führt, prüfen. Nachdem die Leitung für frei gehalten wird, löscht der Mikroprozessor 400 das Leitungsbenutzungsflag LINUSE, um anzuzeigen, daß die Leitung im freien Zustand ist.
Falls die Datenleitung frei ist, wenn das Ausführungsprogramm zum ersten Mal in diese Task eintritt, wird dt stand der Datenleitung geprüft. Es wird festgestellt, ob ein Sender/Empfänger-Decoder 56 oder eine andere entfernte Vorrichtung Zugriff auf die Leitung hat. Wenn die Leitung noch frei ist, gibt das Programm die Steuer«aneT in das Au.?-führungsprogramm zurück. Wenn jedoch auf dir Leitung zugegriffen wird, dann wird eine Präambel empfangen und der Kon troller 50 kann die Datenübertragungsgeschwindigkeit aus de Präambel ermitteln. Es wird dann ermittelt, ob ein Präambel fehler vorhanden ist. Wenn kein Präambelfehler vorhanden ist, dann werden die Daten aus einer Schalterzweigeingabe geles@@@ Wenn es jedoch einen Präambelfehler gibt, wird festgestellt ob die Leitung in einer Betriebsart niedriger Impedanz fest sitzt, das Leitungsbenutzungsflag LINUSE wird gesetzt, um a@-zuzeigen, daß eine Betriebsart festsitzender Leitung existiert (das Bit D0 in dem Flag SYSERR wird gesetzt, bevor die Steuerung an das Ausführungsprogramm zurückgegeben wird), oder um anzuzeigen, daß eine schlechte Präambel existiert und die gegenwärtige Übertragung außer Betracht gelassen werden sollte. Zurückkehrend zu der Entscheidung drei, die sich darauf bezieht, ob die Leitung in einer Betriebsart niedriger Impedanz festsitzt, wird das Leitungsbenutzungsflag LINUSE gesetzt, um eine schlechte Präambel, anzuzeigen, tind die Steuerung wird an das Ausführungsprogramm zurückgegeben.
Unter der Annahme, daß es keinen Präambelfehler gibt, können Schal terzweigdaten eingelesen werden. Wenn der Empfang in Ordnung ist, wird das Leitungsbenutzungsflag gesetzt, um eine Empf@@ betriebsart anzuzeigen. In der Empfangsbetriebsart kann kei@ Senden erfolgen und die Daten auf der Leituiiq müssen empfangen werden. Nachdem die Daten empfangen worden sind, wird festgestellt, ob der Schalterzweig gültig ist, das heißt, ob die Schalterzweigdaten gültig sind. Wenn dem nicht so ist, wird die Steuerung an das Ausführungsprogramm zurückgeqeben und die Leitung wird in einer Empfangsbetriebsart g"-lassen. Wenn die Schalterzweigdaten gültig sirid, werden die Schalterzweiginformationsdaten verarbeitet, d.h. der Kontrol 3cr 50 nimmt die Datenleitung, Vorrichtungen, welche sie benutzen, weg und sendet sofort einen Befehl an den geeigneten Sender/Empfänger-Decoder 56. Nach dem Senden wird die Leitung in einem freien Zustand gelassen und die Steuerung wird an das Ausführungsprogramm zurückgegeben.
Wenn die Schalterzweigdaten nicht gültig waren, wird das Leitungsbenutzungsflag in der Empfangsbetriebsart gelassen und bei der nächsten Ausführung des Progralnms wird ein weiteurer Versuch gemacht, um die Schalterzweigsendedaten zu lesen. Wenn die Daten nicht gelesen werden können, muß fostellt werden, ob die Leitung festsitzt. Wenn die Leitung festsitzt, wird das Leitungsbenutzungsflag eingestellt, um das anzuzeigen, und die Steuerung wird an das Ausführungsprogramm zurückgegeben. Wenn die Leitung nicht festsitzt, wird festgestellt, ob die Leitung frei ist oder nicht. Werni clem so ist, wird das Leitungsbenutzungsflag gesetzt, um den freien Leisungsstatus anzuzeigen, und die Steuerung kehrt zum Ausführungsprogramm zurück. Wenn jedoch die Leitung nichtfrei ist, dann ist keine Synchronisation erzielt worden und die Steuerung wird wieder an das Ausführungsprogramm zurückqoqeben, wobei das Leitungsbenutzungsflag anzeigt, daß die Empfangsbetriebsart wirksam ist.
Relaisprüfung Wenn auf eine Telefonanforderung oder auf eine Schalterbetätigung hin ein Befehl zu einem besonderen Relais gesendet wird, wird das Flag RELCHK gesetzt. Nur zwei Bits eines 8-Bit-Bytes werden benutzt. Das Bit DO zeigt an, daß es für den Kontroller 50 angebracht ist, den Status von Relais zu prüfen, die auf eine Schalter- oder Telefonanforderung hin gepulst worden sind. Das Bit D1 zeigt an, daß es angebracht ist, den Status von Relais zu prüfen, die auf eine Planänderung hin gepulst worden sind, welche entsprechend der Zeit, die auf der Echtzeituhr angezeigt wird, automatisch auftritt. Die Benutzung von zwei gesonderten Datenbits gestattet eine bequemere Prüfung von Relais, die für eine Planänderung automatisch gepulst werden. Es ist nicht notwendig, die Aufmerksamkeit des Ausführungsprogramms auf diese Routineprüfungen zu leiiken. Das Ausführungsprograrnm wird jedoch u,ittt-rbrochen, wenn eine Telefon- oder Schalteranforderung durch einen Benutzer ein Relais pulst. Das Bit D() cit ti, daß der Status des beeinflußten Relais sofort geprüft werden sollte, um sich zu vergewissern, daß es umgeschaltet worden ist. Wenn es auf den Übersteuerungsbefehl des Benutzer nicht angesprochen hat, wird sofort ein weiterer Impuls gesendet, um erneut zu versuchen, das Relais .u triggern.
Prioritätsübersteuerung Unter normaler plangemäßer Steuerung (Automatikbetriebsart) wird die Statusänderung jedes Relais gemäß dem m 7-Tage-24-Stunden-Plan gesteuert, welcher in dem Hauptplanbereich de@ RAM 404 gespeichert ist. Der Plan kann beispielsweise für Mittwoch, 18:00 Uhr das Löschen der Lampen in dem Sektor 712 verlangen. Wenn der Benutzer den Sektor 712 steuert, bzw e@@ Prioritätsstatus gegeben worden ist (welcher auf der Zei@@@@-lochkarte zu der Zeit eingegeben wird, zu der die Sektorfestlegung gemacht wird), wird er in der Lage sein, die anstehende Planänderung daran zu hindern, den prioritätsübersteuerten Sektor zu beeinflussen, indem er ein Telefonanruf zeitlich vor dieser Planänderung zu dem Kontroller 50 schickt. Zur Vornahme einer Prioritätsübersteuerung ruft der Fernbenutzer, dem ein Prioritätssektor zugewiesen worden ist, den Kontroller 50 per Telefon an und meldet ilim, daß seine Lampen, obgleich sie laut Plan um 18:00 Uhr abgeschaltet werden sollten, eingeschaltet bleiben sollten, wenn der ihrer ge Teil der normal geplanten Änderungen um 18:00 Uhr eintritt. Wenn eine Prioritätsübersteuerung wirksam ist, werden normale Planänderungen den Status der Relais, die den übergesteuerten Sektor steuern, nicht beeinflussen.
Die Prioritätsübersteuerungen können gelöscht werden. Das Blockieren einer herankommenden Planänderung kann fiir Sektoren erfolgen, die übersteuert worden sind und Prioritä sstaus haben. Für Übersteuerungen von Sektoren ohne Priori-Lt'iL wird die Übersteuerung nicht aufrechterhalten. Selbstverständlich wird der gegenwärtige Zustand sämtlicher Relais so 1 bot bei Nichtprioritätsübersteuerungen bewahrt. Eine nachfolgende Planänderung wird jedoch Bereiche beeinflussen, di t-', durch einen Befehl an einen Sektor, der einen Nichtprioritätsstatus hat, übersteuert worden sind. Nur Befehle an ciiien Prioritätsstatussektor können einen zuvor übersteuerten Prioritätsstatussektor übersteuern, bis die Prioritätslöschzeit sämtliche vorhandenen Prioritätssektorübersteuerungen löscht. Eine früher eingestellte Prioritätslöschzeit wird automatisch die Prioritätsanforderung zu eiel- vorbestimmten Zeit beseitigen. Wenn beispielsweise die früher eingestellte Prioritätsiöschzeit 20:00 Uhr ist und der Benutzer nicht besonders tätig wird, um seine 18:00 Uhr-Prioritätsübersteuerung der Planbeleuchtungsänderung zu löschen, dann werden seine Lampen um 20:00 Uhr der Prioritätslöschzeit, ausgehen. Die Prioritätslöschzeiten sind i@ dem RAM 404 zwischen der Adresse B 266 und B 276 gespeichert. Die Prioritätslöschzeiten werden zu derselben Zeit ffstgelegt, zu der der Prioritätsstatus einem Sektor durch den Benutzer zugewiesen wird. Eine gesonderte Prioritätslöschzeit wird jedoch nicht für jede Sektornummer festgelegt. Daher werden zu Prioritätslöschzeit sämtliche Prioritäten, die durch sämtliche Fernbenutzer für sämtliche Sektor@@ eingegebeii worden sind, gelöscht. Wenn eine Prioritätsübersteuerung am nächsten Tag verlangt wird, muß sie wieder durch den Benutzer speziell verlangt werden. Dieses Merkmal ist für die Energieeinsparung vorteilhaft, weil, wenn ein Benutzer vergißt, seine Lampen auszuschalten, nachdem er eine plangemäße Lampenausschaltungsänderung übersteuert l,at., seine Lampen nicht die gesamte Nacht oder das gesamte Wochenende eingeschaltet bleiben, sondern vielmehr zur Prioritätslöschzeit ausgehen. Der Gebäude- oder Bü@@komp@ wird daher ständig zwangsweise iu seinen automatischen @@@ zurückgebracht und ein spezifisches Tätigwerden oder spe@@ fische Planänderungsbefehle sind durch den Benutzer erforderlich, un diesen Plan zu tilldern.
Ausweichpläne Wenn das System in der Automatikbetr-iebsart arbeitet , es regelmäßig die Echtzeituhr 410, um festzustellen, wai0ji eine Programmplanänderung ausgeführt werden sollte. Diese Planänderungen sind gemäß einem besonderen Tag der Woche @@ eiller besonderen Tageszeit auf der Basis ciiii:- 24-Stunden-Uhr festgelegt. Während das System in der Automatikbetrieb art arbeitet, verarbeitet es auch Telefonanforderungen und Fernschalterzweigübersteuerungen. Darüber hinaus führt es auch die Selbstdiagnose durch, wie weiter unten noch näher erläutert. In der manuellen Betriebsart (die automatisch@ und die manuelle Betriebsart sind mittels Schalter von dem Konsol des Kontrollers 50 aus wählbar) werden sämtl ihre tu tionen mittels der Tastatur über die Tastatur/Anzeige-S@@@ stelle 414 eingegeben. Das System kann nicht gleichzeitig wohl in der automatischen als audi in der manuellen Betrieb@-art arbeiten. In der automatischen Betriebsart ist: kein B@-nutzereingriff erforderlich. Auf vom Benutzer eingegebene T@- -lefonanforderungen für Prioritätsübersteuerung und Sch@ller wird jedoch geantwortet. In der manuellen Betriebsart bean wortet oder bedient das System kein Telefon und verarbeit@@ auch keine fernbetätigten Schalterzweige.
Außer den Hauptplänen, die für die sieben Tai£;'e der Woche un@ die vierundzwanzig Stunden jedes Tages eingegeben werden, können spezielle Tage, wie Feiertage, eineii Spezialplan eri'ordern. Während dieser Zeiten stehen zwei Ausweichpläne litt Verfügung, die ein begrenztes Ausmaß an Planungsmöglichkeit ohne Zerstörung der gespeicherten Pläne, die den Hauptpl entsprechen, ermöglichen. Eine Planübersteuerungsschalungsanordnung ist vorgesehen, so daß drei mögliche Plan-@bersteuerungen vorhanden sind. Diese werdcn als 8.-Tag-Übersteuerung, 9.-Tag-Übersteuerung und Plan-Aus bezeichnet. In der Plan-Aus-Betriebsart antwortet der Kontroller >0 nicht auf irgendeinen vorher festgelegten Plan, sondern alll:wortet auf eine Fernschalterzweigbetätigung und auf Telefonanforderungen. Daher wird das System n der Schalteraus-Betriebsart zu einem schnellen "Schalter".
Die 8.-Tag- und die 9.-Tag-Übersteuerung sind in den Adressen 710B bzw. 71AD im RAM 404 gespeichert. Es gibt 32 Eingaben pro verfügbaren Ausweichplan.
Nachdem eine 8.-Tag-Übersteuerung freigegeben ist, so existiert ein 24-Stunden-Plan, der durch die 8.-Tag-Übersteue@@@g ig festgelegt ist. Dieser 24-Stunden-Plan wird ständig wiederholt, bis er gelöscht wird. Es erfolgt eine automatische Rückkehr zu dem normalen Plan, bis die 8.-Tag-Übersteuerung gelöscht ist. Der normale Plan wird sich bei Fehlen eines Übersteuerungsplans an jedem Tag fortsetzen.
1)1 e 8. -Tag-, 9. -Tag- und Pl an-AUS-Übersteuerung sind mittels Schalter an dem Konsol des Kontrollers 50 wählbar. In Fig. 18 sind nd die 8.-Tag-, die 9.-Tag- und die Plan-AUS-Ubersteuerung als Eingänge an einem Optoisolator 412 dargestellt, der mit dem Datenbus des Kontrollers 50 verbunden ist. Der OpLoisolator 412 prägt die 8.-Tag-Planübersteuerung auf der Leitung D0 des Datenbus, die 9.-Tag-Übersteuerung auf der Leitung D1 des Datenbuses und die Plan-AUS-Ubersteuerung auf der ei-@ung D2 des Datenbuses ein.
Die Verwendung von Planübersteuerungen liefert einen beträchtlichen Vorteil, weil eine Anpassungsfähigkeit zum IIandhaben voll speziellen Situationen, die von Zeit zu Zeit auftreten, erzielt wird, ohne daß es erforderlich ist, en gesamten Seicher erneut festzulegen und erneut zu laden.
Dynamische Zuordnung von Musterdaten Fig. 32 zeigt ein Diagramm der dynamischen speicherung vo@ Musterdaten im RAM 404. In bekannten Belastungssteuervorrichtungen wurde jedes Muster einem spezifischen Speicher teil zugeordnet, ungeachtet der Anzahl der durch dieses Muster festgelegten Relais. Daher benötigte ein Muster, d@ zwei Relais enthielt, ebenso viel Speicherraum wie ein M@ ster, das 30 Relais enthielt. Bei der Anordnung mit feste@ Zuordnung hat jedes Muster eine Basisadresse, die zu eine@ relativen Adresse addiert wird, um die absolute Adresse zu finden, die einem Sender/Empfänger in einem besonderen Mu ster zuyeordnet ist. Diese Art von Anordnuny führt zu eines großen Verschwendung von Speicherraum. Das hier beschrieb@ System benutzt einen dynamisch zugeordneten Speicher. 1 it dynamisch zugeordneten Speicher gibt es keiii festgelegte@ Ausmaß an Speicllerraum, welches jedem Mustern zugewiesen zur Statt dessen wird ein besonderes Muster, wenn es den Status von weniger Relais und Sender/Empfängern als ein anderes Mu ster bezeichnet, weniger Speicherraum einnehmen. Um die S@@ le jedes Musters aus seinem vorangehenden Muster zu erneut @@@ @.
ist in der Musterspezifikation ein Informationsbit enthalten, welches die Anzahl von Datenbits innerhalb dieses Musters -ii gibt. Wenn das Muster 4 koiisultiert wird, wird daher zwar Bi das die Anzahl von Datenbits angibt, zu dem Adreßmuster al addiert, um die Adresse des Beginns des Musters 5 zu ci-lia @@@ Die Mustertabelle kann daher leicht abgestastet werden, um die Zustände eines Relais in jedem Muster zu bestimmen. Muster @ nen expandiert oder kontraktiert werden, solange die Anzahl von Bits, die in dem Gesamtbitbyte angegeben ist, erganzt wird, um die neue Größe der Musterdefinition wiederzugeben.
Tastatur Fig. 33 zeigt ein Schaltbild der Tastatur/Anzeige @@@ und @@ Tastatur/Anzeige-Schnittstelle 413.
Der Mikroprozessor 400 ist mit einem Benutzerkonsol direkt über eine Tastatur/Anzeige-Schnittstelle 413 und eine Tastatur-Anzeige 411 verbunden. Die Tastatur/Anzeige-Schnittstelle 413 benutzt ei-0 Oii Standard-Tastatur/Anzeige-Kontroller 502 in Form einer ntegrierten Schaltung, geeigneter Weise einer Intel 8279, die Tastatur- und Anzeigeoperationen leitet. Die Tastatur/Anzeige-Schnittstelle 413 enthält weiter eine Treiber- und Decodiererschaltungsanordnung 508, die mit dem als integrierte Schaltung ausgeführten Tastatur/Anzeige-Kontroller 502 verbunden ist.
Die Tastatur/Anzeige-Schnittstelle 411 hat eine Tastatur 504 mit mehreren Spezialzwecktasten und eine Anzeige 506 mit mehreren leuchtdioden.
Der Tastatur/Anzeige-Kontroller 502 ist mit dem Mikroprozeszuvor 400 über den Datenbus 405 und den Steuerbus 403 verbunden, wobei ein Abtastsignal Z8 aus der E/A-Abtastschaltung 433 kommt. Zu vorbestimmten Zeiten gibt der Mikroprozessor 400 Befehle, die den Tastatur/Anzeige-Kontroller 502 auf spezifische Betriebsarten einstellen, welche die durch die Anzeige 506 angezeigte Information beeinflussen. Weiter wird die tastatur 504 durch den Tastatur/Anzeige-Kontroller 502 gelesen, der seinerseits dem Mikroprozessor 400 darüber informiert. Damit Tastatureingaben aus dem Tastatur/Anzeige-Kontroller 502 gelesen werden können, muß der Mikroprozessor 400 den Status des Tastatur/Anzeige-iontrollers 502 abfragen. Das Abfragen dieses Status zum Erkennen von Tastatureingaben erfolgt nur in der manuellen Betriebsart, in der Befehle aus dem Benutzerkonsol akzeptiert werden.
Die Anzeige 506 wird durch den Tastatur/Anzeige-Kontroller 502 automatisch aufgefrischt, was eine X-Y-Matrixmultiplexieraiizeigetechnik ermöglicht, die die Anzahl von Verbindungen zur Anzeige 506 verringert und somit den Mikroprozessor 400 von der zeitraubenden Belastung des Wiederauffrischens befreit Die Multiplexiertechnik, die angewandt wird, um die Anzeige 506 anzusteuern, enthält einen 4-16-Leitungsdecoder 510, g@-eigneterweise einen74159, zum Auswählen der Spalten von bis zu 8 Leuchtdioden, die mit Strom zu versorgen sind. Diese Leuchtdioden bilden eine digitale alphanumerische Anzeige zum Melden von Störungszuständen, Systemstatus und "PROMT" für interaktive Systemdefinitionseingaben, wie z.f3. Sektoren, Schaltern, Mustern, Prioritätslöschzeiten und Plan Nachdem eine Leuchtdiodenspalte durch den Decoder 510 ausgewählt worden ist, bewirkt ein Satz von Leuchtdiodentreiben 51, die mit dem Tastatur/Anzeige-Kontro]ler 502 verbunden sind und aus diesem Information empfangen, daß die geeigneten Leuchtdioden zum Aufleuchten gebracht werden.
Durch Stufen der Definitionsprozedur durch den Konsolbediener sowie durch Systemstatus- und Störungsbetriebsarten wird die an den Leuchtdioden angezeigte Information durch den Mikroprozessor 400 bestimmt, welcher durch die Firmware ins@@@-iert wird.
Benutzereingaben für Programmanzeige, Löschen, manuelle St erung, Setzen der Uhr, Lesen des Status, Laden und Speichern auf Band und für jede der Definitionsfunktionen (Muster, Se@-tor, Plan, Prioritätslöschzeit und Schalter) sind in der Tastatur 504 vorgesehen und werden durch Abtasten einer X-Y Matrix unter der Führung des Tastatur/Anzeige-Kontrollers 5 gelesen. Die Technik des Abtasten einer X-Y-Tastaturmatrix gleicht der X-Y-Matrix der Anzeige, die mit Bezug auf die Aji zeige oben beschrieben worden ist. Das Abtasten der Tastatu erfolgt durch Auswählen einer Spalte von Tasten und Diesen d ssen, was durch Niederdrücken der geeigneten Taste der gewäh -ten Spalte der Tastatur 504 freigegeben worden ist. Durch d@s Drücken einer Taste wird eine Spaltenleitung elektrisch mit (-i ner Zeileiileitung verbunden.
Die Spalte wird durch einen 3-8-Leitungsdecoder 514, yeeigenterweise ein 74156, ausgewählt, der mit den AbLastleitungen des Tastatur/Anzeige-Kontrollers 502 verbunden ist.
Wenn eine Spalte ausgewählt und die Zeile gelesen wird, werden die mechanischen Kontakte der Tasten der Tastatur 504 automatisch entprellt, was vor mehrfachen Kontaktablesungen schützt. Nachdem eine gültige Taste durch dcii Tasta-Lur/Anzeige-Kontroller 502 gelesen worden ist, wird ein Flag-Wort gesetzt, das anschließend durch den Mikroprozessc,r 400 abgefragt wird, der dieses Ereignis anzeigt. Das Decodieren der tatsächlichen Taste in der X-Y-Matrix der Tastatur 504, die festlegt, ob ein Muster, ein Sektor, ein Plan, ein Schalter, eine Prioritätlöschzeit gedrückt wird, erfolgt in einer Suchtabelle, die in der Firmware, enthalten ist.
Fig. 34 zeigt eine perspektivische Ansicht des Konsols, die die Anzeige und die Tastatur zeigt.
Zusammenfassung Gemäß vorstehender Beschreibung ist eine Vorrichtuiiq zur Steuerung von verteilten Belastungen geschaffen worden, die dem Benutzer eine größere Anpassungsfähigkeit und infolgçdessen einen größeren Nutzen bringt.
Viele Merkmale erzeugen in Kombination ein äußerst ausgeklügeltes, benutzerinteraktives Belastungssteuersystem.
- Verwendung einer verdrillten Niederspannungsdoppelleitung zur Datenübertragung iii zwei Richtungen; - Verwendung von verteilten "flinken"- Sender/ Empfänger/Decodern; - Verwendung eines Übertragungsprotokolls und eines Datenformats, die eine Datenleitungskompromißentscheidung uii te r konkurrienrenden Sender/Empfänger-Decodern gestat ten; - Verwendung von Schaiterzweig- und Analogeingabeschaltungen für Zustandsempfindlichkeit; - zeitabhängige Planu:ig voii Sektoren, die einen Unter-Satz von Relais uiid Belastungen festlegen, statt planmäßiger Festlegung von Muster; - Fehlerselbstdiagnose und Selbstbereinigung; - Selbsttaktsynchronisation für Magnetbandablesung; und - Betriebsartsteuerung von Sender/Empfänger-Decodern über Funktionswörter in dem Datenstrom.
Die Vorrichtungen und Verfahren und Teile, die oben beschrieben wordeii sind, machen die Steuerung von elektrischen Belastungen innerhalb eines Gebäudes leichter und anpassuiigsf1liger.
Zum Verständnis der Bedeutung von einigen der Merkmale, tt in dem System und der Vorrichtung enthalten siiid, ist es wichtig, die Benutzung eines solchen Systems unter dem @@@@@-punkt eines potentiellen Benutzers vor Augen zu haben.
An erster Stelle ist das eine Merkmal des Systems das, daß es aus Komponenten besteht, die zum Entfernen und Austauschen sehr geeignet sind. Der Kontroller selbst hat grundsätzlich zwei Verbindungen für eine verdrillte Doppeldrahtleitung; e@ hat eine Anzahl von Einsteck-Ports für Zubehör, wie Kartenleser, und hat die herkömmliche Stromquelle, die in eine he@-kömmliche Steckdose eingesteckt-werden kann. Zum Ersetzen des Kontrollers ist einfach das Trennen der Zubehörstecker, das Entfernen der beiden verdrillten Doppelleitungen, das Herausziehen der Stromquelle und das Ersetzen durch ein anderes Programmiergerät erforderlich, welches dem entferntcii voll äquivalent ist. Ebenso sind die Sender/Empfänger-Decodereinheiten so aufgebaut, daß sie eine Karte enthal-Lein, die aus dem Betrieb im wesentlichen in der oben beschriebenen Weise entfernt und körperlich aus ihrem Behälter herausgenommen werden kann und durch eine äquivalente Sender/Empfänger-Decoderstrukt;ur mit einem Minimum an Trenituiig und Wiederverbindung ersetzt werden kann.
Das Systein selbst ist also aus einfach austauschbaren Eleiienten aufgebaut, so daß ein Benutzer ein Minimum an Wartung und Service aufzubringen hat, um das System funktionsfähig und in gutem Zustand zu halten und die ihm eigenen Möglichkeiten zu bietcn, die obeii erläutert sind.
Der Faktor des relativ geringen Ausmaßes an-erforderlichem Service ist bei einem System dieses Typs wichtig, weil der Benutzer nicht mit einem Ausmaß an Komplexität konfrontiert wird, wenn er sich mit dem Einbau oder mit dem Austausch von Komponenten befaßt, was für zahlreiche andere Systeme charakteristisch ist. Aus der Sicht des Benutzers sind zahlreiche Merkmale in dem System vorgesehen worden, die das Einbauen uiid Austauschen der Komponenten des Systems sehr erleichturn, bei einem Minimum an erforderlichem Service beim Inbetriebsetzen des Systems und der Erzielung von dessen Vorteilen einschließlich der Wirtschaftlichkeit und der Kostenersparnis.
Ein weiteres Attribut des Systems, der Vorrichtung und der Geräte nach der Erfindung besteht darin, daß wegen der zahlreichen Elemente, die oben erläutert und beschrieben sind, das System äußerst interaktiv ist. Mit "interaktiv" ist gemeint, daß der Benutzer mit dem System durch Frage und Antwort verkehrt und das System für die Spezialzwecke, auf die sein Gebäude einzustellen ist, anpassen und benutzen kann.
Die Steuerung beinhaltet das Liefern und Steuern der Energieverteilung oder Stromversorgung innerhalb des Gebäudes sowie das Schaffen einer gewünschten Beleuchtungsumgebung um das Gebäude.
Einer der besonderen Vorteile des Systems besteht darin, d die Merkmale, wie sie oben beschrieben sind, in dem System so vereinigt und vorgesehen worden sind, daß der Benutzer direkt seine Energieverteilungs- und Steuerbedürfnisse in das System eingeben und eine Steuerung vorsehen kaiin, die auf den Verwendungszweck des besonderen Gebäudes des Benutzer@ und auf den Gebrauch, der von dem Gebäude gemacht wird, speziell maßgeschneidert ist. Eines der Ergebnisse des Vosehens der zahlreichen oben erläuterten Merkmale besteht also darin, daß es Personen, die im Gebrauch einer ausgeklüyelten Steueranlage nicht geschult sind, ermöglicht, die Steuerung der Beleuchtung innerhalb des Gebäudes so vorzunehmen und festzulegen, daß sie Aufgaben dient, welche iii dem Gebäude auszuführen sind, und bei der Zufuhr der zur Ausführung der Aufgaben benötigten Energie Kosten eillzusparen. Ohne geschulte Spezialisten ist es möglich, das System zum Arbeiten zu bringen, nachdem es zum ersten Mal eingebaut worden ist, oder dessen Betrieb zu modifizieren, nachdem es bereits gearbeitet hat. Wegen der beschriebenen Merkmale braucht sich der Benutzer nicht mit komplexen Folge men der Programmierung zu befassen, um das System zum Arbeiten zu bringen oder gemäß besonderen Bedürfnissen dcr Gebäudebenutzer arbeiten zu lassen. Das is-t für den Benutzer eines Gebäudes bedeutsam, weil es der Benutzer ist, der das größte Verständnis dafür hat, welche Energiebedürfnisse für die Aufgaben bestehen.
Das System schließt den Einsatz eines Spezialisten in der Energieversorgung und -steuerung nicht aus und kann durch eine äußerst geschulte Person benutzt werden. i);i -äußerst geschulte Person wird jedoch nicht benötigt, um innerhalb des Gebäudes die Energiezufuhr einzuschalten und zu steuern und um sie den sich ändernden Aufgaben und Aufabenmustern, die auszuführen sind, anzupassen. Geschulte ( zial.isterl werden nicht benötigt, um die Energieversorgung und -steuerung zu ändern, wenn das Gebäude für andere Zwecke benutzt werden soll.
Die große Einfachheit des Einleitens und Modifizierens der Zufuhr und Steuerung von Energie in einem Gebäude wird durch die zahlreichen Merkmale ermöglicht, die in dem System vorgesehen und oben beschrieben sind. Ein derartiges Merkmal ist beispielsweise die große Einfachheit des Austausches der einzelnen Einheiten. Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß dieser Austausch wegen der großen Zuverlässigkeit, die in das System eingebaut worden ist, selten erforderlich sein wird.
Eiiier der Faktoren, der zu der großen Zuverlässigkeit beiträgt, sind die Selbstdiagnosemerkmale und die Selbstprüfung und automatische Selbsteinstellung der zuverlässigsten Betriebsart des Systems. Die Merkmale, die gemeinsam den Anmcldungsgegenstand bilden, sind in der Kombination sehr bedeutsam, da sie beträchtlich zu der interaktiven Steuerung urid Zufuhr von Energie durch Nichtspezialisten und direkt durch die Gebäudebenutzer und Bedienungspersonen beitragen.
Vorstehende Darlegungen gelten, obgleich die Steuerung und die Energiezufuhr, die erreicht werden, auf einem sehr ausgeklügelten Niveau liegen und das Ausbilden von zahlreichen wirtschaftlichen und wertvollen Mustern und Änderungen in Abhängigkeit von Zuständen und von der Zeit beinhalten. Weiter ist eines der zusätzlichen neuen Merkmale, das erzielt wird, obgleich die zahlreichen besonderen Merkmale des Systems in diesem vorgesehen sind, wie es oben beschrieben worden ist, daß das System auf die individuellen Aufgaben, die in dem Gebäude ausgeführt werden, und auf die individellen Bedürfnisse des Personals, das diese Aufgaben in Bereichen des Gebäudes ausführt, feinabgestimmt werden kan Darüber hinaus ist es wegen der Kombination der Merkmale und Einrichtungen, die zur Erzielung dieser Merkmale oben beschrieben worden sind, möglich, Modifizierungen auf der Basis eines einzelnen Beschäftigten vorzunehmen, um für eine optimale Energiezufuhr für die Bedürfnisse des Einzelnen zu sorgen und dabei aber gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit seiner Energiebenutzung und somit die Gesamtbenutzung von Energie innerhalb des Gebäudes zu optimieren.
Das wird beispielsweise durch die Anpassung an einen Gleitzeitplan veranschaulicht, unter welchem einzelne Beschäftig" te gemäß verschiedenen Plänen arbeiten, wobei es in einer Reihe von sechs benachbarten Büros sechs verschiedene Piänc geben kann, nach denen zu arbeiten ist, und zwar auf der Basis der jeweiligen Vorliebe derjenigen Beschäftigten, die die Büros benutzen.
Es ist besonders bedeutsam, daß, obwohl das System mit so großer Anpassungsfähigkeit benutzt werden kann, das trotzdem durch Personen erreicht werden kann, die Änderungen 11 den Plänen vornehmen, welche diese gemäß den Bedürfnissen und Arbeitsvorliebender Beschäftigten auf Einzelbasis maßschneidern, wobei trotzdem eine große Zuverlässigkeit in dc System erreicht wird, und zwar wegen der zahlreichen Vorteile, die oben beschrieben sind und zu dieser Zuverlässigkeit bei tragen.
Ein Merkmal, das zur Ansprechempfindlichkeit des gesamten Systems auf Einzelbedürfnisse und die Bedürfnisse für spezifische Aufgaben beiträgt, ist das oben erläuterte Merkmal.
Das Merkmal der Kompromißentscheidung gestattet tatsächlich eine beschleunigte Übertragung In einem System, in welchem Datensignale von vielen Quellen zum Senden über eine einzige Datenübertragungsverbindung erzeugt werden können. Dieser wahlfreie Zugriff durch zahlreiche Datenquellen auf die Ubcr tragungsverbindung steht im Gegensatz zu dewl bekannten Schemata, die von zeitraubender sequentieller Abfragung abhängig sind.
in System wie das beschriebene kann durch Verfolgen eines Plans vollständig arbeiten, wenn es keine Unterbrechungen oder Übersteuerungen gibt, die durch irgendeine parametrische Zustands änderung oder durch einen Benutzerübersteuerungsbefehl implementiert werden. Wenn der Plan so aufgebaut worden ist, daß die optimale Sparsamkeit erzielt wird, dann sind die Betriebskosten minimal. Das Kriterium des optimalen Betriebes des Systems ist jedoch nicht der Betrieb zu niedrigsten Kosten Was vielmehr angestrebt und durch das hier beschriebene System ermöglicht wird, ist eine optimale Ausnutzung einer Anlage, beispielsweise eines Gebäudes, in dem Sinne sowohl eines niedrigeren Energieverbrauches als auch eier größeren Wirksamkeit bei der Ausnutzung der Energie, die bei der Ausführung von bestimmten Aufgaben innerhalb des Gebäudes verbraucht wird. Der bedeutsame Gewinn beim Betrieb dieses Systems ist das Erleichtern einer äußerst interaktiven Art des Betriebes des Systems, so daß der Einzelne, der eiiien diskreten Teil des Gebäudes benutzt, die EnergLeausnutzung in seiner Position des Gebäudes'steuern kann. Diese interaktive Benutzung erfolgt sowohl durch Ändern des Gesamtplans oder in der zustandsempfindlichen Betriebsart und durch Übersteuern des Plans oder des zustandsempfindlichen Betriebes einer Position eines Gebäudes. Es kann zwar zu einer größeren Energiebenutzung und zu erhöhten Energiekosten durch Übersteuerungen von Plänen oder der Zustandsempfindlichkeit kommen, die Wirksamkeit des Gebrauches eines Teils einer Anlage, wie beispielsweise eines Gebäudes, eines Konferenzraums, einer Cafeteria od.dgl., kann jedoch erreicht werden.
Im Rahmen der Erfindung bietet sich dem Fachmann über die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele hinaus eine Vielzahl von Abwandlungsmöglichkeiten.
Eine Vorrichtung zum Steuern von verteilten elektrischen Belastungen enthält einen zentralen Kontroller auf Mikroprozessorbasis, der über eine verdrillte bidirektionale Daten leitung mit mehreren Sender/Empfänger-Decodern auf Mikrocomputerbasis verbunden ist. Jeder Sender/Empfänger-Decoder ist mit mehreren Relais verbunden, wobei jedes Relais einer besonderen zu steuernden Belastung zugeordnet ist. Übersteuerungsschalter und Fühler, die mit Sender/Empfänger-Decodern verbunden sind, liefern Ubersteuerungsanforclerungerl uiid Information, die sich auf Umgebungszustände am Ort einer Belastung bezieht. Eine vom Benutzer festgelegte Datenbasis cii hält Unter-Sätze vonRelais, die als Sektoren bezeichnet wert den, Muster von Relaiszuständen, Fernschalter, einen zeitabhängigen Plan und Zustandsantworten. Ein ÜLertragunqsprotokoll und ein Kompromißbildungsschema sorgen für den interaktiven oder Dialog-Verkehr zwischen dem zentralen Kontrolle und jedem Sender/Empfänger-Decoder und für die Anpassung i0, den Betrieb irgendeines anderen Sender/Empfänger-Decoders.
ne größere Datenspeicherkapazität wird durch dynamische Zuordnung von Speicherraum für Musterdaten erzielt.
Inhaltsverzeichnis: Seite ANSPRUCHE 1-66 BESCJiREIBUNG Beschreibungseinleitung 67-84 Figurenliste 84-88 BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE Sys temübers icht 88 Datenübertragungsverbindung 92 Modifizierte Verhältnissignalisierung 99 Datenleitungskompromißbildung 102 Sender/Empfänger-Decoder-Hardware 106 Datenstromformat 110 Sender/Empfänger-Decoder-Mikrocomputer-Verbindungen 121 Sender/Empfänger-Decoder-Daten-E/A 122 Analogfühlerabschnitt 126 Ablaufüberwachungseinheit-Rücksetzschaltung 127 Schalterzweigeingang 130 Relais treiber 135 Sender/Empfänger-Decoder-Mikrocomputer-Logikfunktion 137 Kontroller-Hardware-Ubersicht 148 Speicherzugriffshardware und Batteriereserve 152 Datenleitungsverbindung mit dem Kontroller 154 Magnetband 157 Systemdefinitionen 161 Übersicht über die Firmware 165 Flag-Wörter 166 Telefon 186 Datenleitungswartung 191 Relaisprüfung 196 Prioritätsübersteuerung 197 Ausweichpläne 199 Dynamische Zuordnung von Musterdaten 201 Tastatur 201 Zusammenfassung 204 L e e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e : 1. Programmierbares System mit einem zentralen Kontroller zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen von eiiiem entfernten elektrischen Schalter aus, gekennzeichnet durch: mehrere Relais (60), von denen jedes zur Steuern einer der mehreren verteilten elektrischen Belastungen (62) angeschl sen ist; mehrere entfernt angeordnete Sender/Empfänger-Decoder (56), von denen jeder zum Steuern eines vorbestimmten Unter-Satzes der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin angeschlossen ist; einen programmierbaren zentralen .gontroller (50), der zum Zuführen der Datensignale zu jedem der Sender/Empfänger-De coder zur Steuerung der Relais angeschlossen ist; und.

wenigstens einen entfernten elektrischen Zweizustands-EIN/ AUS-Schalter (68), der in der Lage ist, einen elektrischen Stromkreis zwischen wenigstens zwei Anschlüssen, die mit wenigstens einem der Sender/Empçänger-Decoder verbunden sind, steuerbar zu schließen; wobei wenigstens ein Sender/Empfänger-Decoder in der Lage ist, das Schließen und/oder Öffnen des elektrischen Strom kreises des Schalters festzustellen und Daten zu dem zentralen Kontroller zu senden, die diese Änderung im Zustand des Schalters anzeigen; wobei der zentrale Kontroller in der Lage ist, eine Steuerung eines programmierbar änderbaren Unter-Satzes der Relais auf die Zustandsänderungen des Schalters hin vorzunehmen.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der entfernte elektrische Schalter (68) ein nichteinrastender Schalter ist, der Kontakte hat, die vorübergehend geschlossen und anschließend wieder geöffnet werden.
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der entfernte elektrische Schalter (68) ein einrastender Schalter ist, der Kontakte hat, die offen oder geschlossen bleiben, wobei aber dieser Zustand durch Betätigung des Schalters geändert werden kann.
4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kontroller (50) in Abwesenheit eines Schalteröffnens oder -schließens Datensignale zu jedem der Sender/ Empfänger-Decoder (56) sendet zum Steuern der Relais (60) in wenigstens einer vorbestimmten zeitabhängigen Sequenz.
5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kontroller (50) mit den mehreren entfernt angeordneten Sender/Empfänger-Decodern (56) über eine Zweirichtungsdatenleitung (58) verbunden ist.
6. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kontroller (50) in der Lage ist, einen programmierbar änderbaren Unter-Satz von Relais (60) auf die Zustandsänderungen hin zu übersteuern.
7. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kontroller (50) in der Lage ist, über einen programmierbar änderbaren Unter-Satz von Relais (60) auf die Zustandsänderungen hin eine Priorjtätsübersteuerullg auszuführen.
8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Schalter eine Einrichtung (70) zum automatischen Ändern seines Zustandes in Abhängigkeit von einem extern abgefühlten physikalischen Parameter enthält.
9. Programmierbares System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, von denen jedes eine entsprechende Belastung der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, mit mehreren entfernt angeordneten Datenempfangs- und -decodierschaltungen zum Steuern eines vorbestimmten Unter-Satzes der Relais auf die empfangenen und decodierten Datensignal hin, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datcrisignale jeder der Empfangs- und Decodierschaltungen zuführt und normalerweise die Relais in einer vorprogrammierten, zeitabhängigen Sequenz steuert, gekennzeichnet durch: eine Musterdatenspeicherstruktur zum Speichern von Mustel~ctaten, die Musterkennzeichnungen und -definitionen von mehreren Mustern von Zuständen darstellen; eine Sektordatenspeicherstruktur zum Speichern von Sektorkennzeichnungs- und -definitionsdaten, die vom Benutzer ausgewählte Sektor-Unter-Sätze der Relais (60) darstellen, weil che in gewünschter Weise entsprechenden verschiedenen Sektor ren zugeordnet worden sind; und eine Plandatenspeicherstruktur zum Speichern. von Plandaten, die Sektorkennzeichnungen und Mustekennzeichnungen umfassen, welche die zeitabhängige Sequenz darstellen, in welcher ein gewünschter Sektor zu steuern ist, so daß jedes seiner zugeordneten Relais in einen Zustand gebracht wird, welcher dem in deii gekennzeichneten Musterdaten definierten entspricht, wobei der zentrale Kontroller (50) mit sämtliche:i Datenspei cherstrukturen (404) verbunden und in der Lage ist, den gewünschten Plan der Relaissteuerung, wie er durch die Plandaten, die Sektordaten und die Musterdaten definiert ist, auszuführen.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kontroller (50) Einrichtungen enthält, mittels welchen sich die Musterdatenspeicherstruktur dynamisch zuordnen läßt, um sie an Sätze von Musterdaten veränderlicher Länge, welche Muster von gewünschten Relaiszuständen für entsprechende verschiedene Unter-Sätze der Relais (60) darstellen, anzupassen.
11. Programmierbares System mit einem zentralen Kontroller zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastunyeii, gekennzeichnet durch: mehrere Relais (60), von denen jedes eine entsprechende Berastung der mehreren verteilten elektrischen Belastungen (62) steuert; mehrere entfernt angeordnete Sender/Empfänger-Decoder (56), von denen jeder einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin steuert; einen programmierbaren zentralen Kontroller (50), der die Datensignale jedem der Sender/Empfänger-Decoder über einen Zweirichtungsübertragungskanal (58) und zum Steuern der Relais zuführt; wobei der zentrale Kontroller Einrichtungen enthält (a) zum wiederholten Abfragen irgendeines bestimmten Sender/Empfänger-Decoders nach Abgabe eines Steuerbefehls an diesen, um den dann angezeigten gegenwärtigen Status-oder Zustandswert seines gesteuerten Relais festzustellen, bis von dem Decoder eine Antwort erhalten wird, (b) zum Bestimmen eines Fehlerzustandes, wenn der abgefragte Sender/Empfänger-Decoder nicht antwortet, (c) zum Selbstbeheben des Fehlerzustandes, wenn eine Antwort später empfangen wird, und (d) zum erneuten Senden eines geeigneten Steuerbefehls zu dem abgefragten Sender/ Empfänger-Decoder, wenn er mit einem unkorrekten Status-oder Zustandswert antwortet.
12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kontroller (50) die Relais (60) gemäß wenig stens einer vorprogrammierten, zeitabhängigen Sequenz steuert.
13. Programmierbares System zum Steuern von mehrere verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, von denen jedes eine entsprechende Belastung der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, mit mehreren entfernt angeordneten Datenempfangs- und -decodierschaltungen zum Steuern eines vorbestimmten Unter-Satzes der Relais auf die empfangenen Datensignale hin und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale über eine gemeinsame Datenleitung jeder Empfangs- und Decodierschaltung liefert, gekennzeichnet durch eine Schmelzverbindung (154), die jede der Empfangs- und Decodierschaltungen (56) mit der gemeinsamen Datenleitung (58) verbindet, wodurch die Schmelzverbindung geöffnet wird und ihren entsprechenden Stromkreis von der Datenleitung trennt, wenn mehr als ein vorbestimmter Strom durch sie Iiidurchgeht, und wobei der zentrale Kontroller (50) periodisch die Datenleitung auf einen Zustand niedriger Impedanz hin prüft, cr länger als eine vorbestimmte Zeitspanne andauert, was einen anomalen Zustand niedriger Impedanz anzeigt, der in Datensenuungen normalerweise nicht angetroffen wird, und darauf hin veranlaßt,daß ein Strom, der stärker ist als der vorbestimmte Strom, über die Datenleitung (58) fließt und so irgendeine Empfangs- und Decodierschaltung (56), dje bewirkt hat, daß dieser Zustand niedriger Impedanz vorhanden ist, automatisch abtrennt.
14. System nach Anspruch 1 3, dadurch gekennzeichnet, daß dei zentrale Kontroller (50) die Relais (60) gemäß wenigstells einer vorprogrammierten, zeitabhängigen Sequenz steuert.
15. System nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenempfangs- und Decodierschaltungen (56) außerdem jeweils Datensender für Rückübertragungen zu dem zentralen Kontroller (50) enthalten.
16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsschaltungen und -sender (56) jeweils mit dem zentralen Kontroller (50) über eine gemeinsame Zweirichtungsdatenleitung (58) verbunden sind.
17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kontroller (50) in der Lage ist, eine Empfangs-und Decodierschaltung (56), die von der gemeinsamen Datenleitung (58) getrennt worden ist, zu identifizieren.
18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kontroller (50) in der Lage ist, die Identität einer Empfangs- und Decodierschaltung (56), die von der gemeinsamen Datenleitung (58) getrennt worden ist, anzugeben.
19. Vorrichtung an mehreren entfernten Stellen, die eine keine gegenseitige Störung verursachende, willkürlich erfolgende digitale Datenübertragung zwischen mehreren Stellen über eine gemeinsame Datenübertragungsverbindung gestattet und an jeder der mehreren Stellen angeordnet ist, gekennzeichnet durch: eine Datensendeeinrichtung (352) zum seriellen Senden von digitale binäre Bitinformation transportierenden Signalen, die einen ersten und einen zweiten Zustand haben, nach Bedarf über die Übertragungsverbindung (58), wobei einer der beiden Zustände dominiert, wenn auf der Verbindung gesendet wird, selbst wenn gleichzeitiges Senden des anderen Zustands auf derselben Verbindung von einer anderen Stelle aus versucht wird, und eine Kompromißbildungseinrichtung (396) zum Überwachen des Vorhandenseins der beiden Zustände auf der Verbidnung wahrend der Zeit, die für das Senden jedes binären Inforllationsbits erforderlich ist, zum Vergleichen des Zustandswetes, der dann von seiner zugeordneten entfernten Stelle au: gesendet wird, mit dem Zustandswert, der dann aut der Verbindung vorhanden ist, und zum Blockieren des weiteren Sendens von Daten über die Verbindung durch ihre Datensendeeinrichtung, wenn es eine Differenz gibt zwischen dem Wert, der dann gesendet wird, und dem aktuellen Zustand, der dann herrscht, so daß später nur eine entfernte Stelle auf det Verbindung senden gelassen wird.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ubertragungsverbindung (58) zwei elektrische Leitet aufweist und daß der erste und der zwer; e Zustand ein Zustand hoher bzw. ein Zustand niedriger Impedanz zwischen dt-Leitern ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ubertragungsverbindung (58) ein Zweirichtungsdatenübertragungskanal ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichneL, daß die Information transportierenden Signal le breitenmodulierte Impulse elektrischer Signale umfassen1 wobei die beiden Binärwerte durch unterschiedliche Impulsbreiten dargestellt werden, welche in verlangte Weise auftreten, um gewünschte Datenwerte innerhalb aufeinanderfolgender Bitzellen oder Zeitspannen darzustellen.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Bitzellen oder zeitspannen veränderliche Gesamtzeit dauern haben, welche dem darin codierten Binärwert entsprechen .
24. Programmierbares System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, von denen jedes eine entsprechende Belastung der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, mit mehreren entfernt angeordneten Sender/Empfänger-Decoderschaltungen, die alle gemeinsam mit einer Datenverbindung verbunden sind, zum Steuern eines vorbestimmten Unter-Satzes der Relais auf empfangene Datensignale hin und zum Senden von Datensignalen, die sich aUf die Steuerung beziehen, über die Datenverbindung, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die empfangenen Datensignale jedem der Sender/Empfänger-Decoder über die Datenverbindung zuführt, gekennzeichnet durch: eine Zugriffseinrichtung (108) am Ort jedes Sender/Empfänger-Decoders (56) zum Überwachen des Belegt- oder Freistatus der Datenleitung (58) und zum Blockieren des Anfangssendezugriffes auf diese von dem zugeordneten Sender/Empfänger-Decoder aus, sofern nicht ein Frei-Status vorhanden ist; eine Datensendeeinrichtung (352) innerhalb jedes Sender/ Empfänger--Decoders zum seriellen Senden von digitale binäre Bitinformation transportierenden Signalen, die einen ersten und einen zweiten Zustand haben, nach Bedarf über die Datenverbindung (58) nur dann, wenn es durch die Zugriffseinrichtung zugelassen wird, wobei einer der beiden Zustände dominiert, wenn auf der Verbindung gesendet wird, selbst wenn gleichzeitiges Senden des anderen Zustands auf der Verbindung durch einen anderen Sender/Empfänger-Decoder versucht wird, und eine Kompromißbildungseinrichtung (394, 396) am Ort jedes Sender/EmpfAnger-Decoders zum Uberwachen des Vorhandenseins der beiden Zustände auf der Verbindung während der Zeit, die für das Senden jedes binären Informationsbits erforderlich ist, zum Vergleichen des Zustandswertes, der dann von seinem zugeordneten Sender/Empfänger-Decoder gesendet wird, mit dem Zustandswert, der dann auf der Verbindung vorhanden ist, und zum Blockieren des weiteren Sendens von Daten über die Verbindung durch seine zugeordneten Datensendeeinrichtung, wenn es eine Differenz gibt, so daß später nur ein Sender/Empfänger- Decoder in Übertragungsverbindung mit der Datenverbindung gelassen und dabei nicht die Übertragung aus diesem Sender/ Empfänger-Decoder gestört wird.
25. System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverbindung (58) zwei elektrische Leiter aufweist, und daß die beiden Zustände einen Zustand hoher bzw. niedriger Impedanz zwischen den Leitern darstellen.
26. System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverbindung (58) ein Zweirichtungsdatenübertragumgslcann ist.
27. System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß dazu zentrale Prozessor (50) die Relais (60) in wenigstens einer vorprogrammierten, zeitabhängigen Sequenz steuert.
28. System nach einem der Ansprüche 24 -bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Information transportierenden 5 Signale breitenmodulierte Impulse von elektrischen Signalen umfassen, wobei die beiden Binärwerte durch unterschiedliche impulsbreiten dargestellt werden, welche in verlangter Weise auftreten, um gewünschte Datenwerte innerhalb aufeinanderfolender Bitzellen oder Zeitspannen darzustellen.
29. System nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Bitzellen oder Zeitspannen veränderliche Gesamtzeitdauern haben, welche dem darin codierten Binärwert entsprechen.
30. Vorrichtung an mehreren entfernten Stellen, die eille willkürlich erfolgende Digitaldatenübertragung zwischen mehr(-ren entfernten Stellen ohne gegenseitige Störung über eine gemeinsame Datenübertragungsverbindung gestattet und an jede der mehreren entfernten Stellen angeordnet ist, gekennzeichnet durch: eine Zugriffseinrichtung (108) zum Überwachen des Belegt-oder Frei-Status der Übertragungsverbindung (58) zum Blokkieren des Anfangszugriffes auf diese von ihrer zugeordneten entfernten Stelle aus, wenn nicht ein Frei-Status vorhanden ist; eine Datensendeeinrichtung (352) zum seriellen Senden von digitale binäre Bitinformation transportierenden Signalen, die einen ersten und einen zweiten Zustand haben, bei Bedarf über die Ubertragungsverbindung nur, wenn es durch die Zugrtffseinrichtung zugelassen wird, wobei einer der beiden Zustände dominiert, wenn auf der Ubertragungsverbindung gesendet wird, selbst wenn gleichzeitiges Senden des anderen Zustands über dieselbe Verbindung von einer anderen entfernten Stelle aus versucht wird; eine Kompromißbildungseinrichtung (354, 396) zum Uberwaciien des Vorhandenseins des ersten und des zweiten Zustandes auf der Ubertravungsverbindung während der Zeit, die für das Senden jedes binären Informationsbits erforderlich ist, zum Vergleichen des Zustandswertes, der dann von seiner zugeordnete entfernten Stelle aus gesendet wird, mit dem Zustandswert, der dann auf der Übertragungsverbindung vorhanden ist, und zum Blockieren des weiteren Sendens von Daten über die btragungsverbindung durch ihre Datensendeeinrichtung, wenn es eine Differenz gibt, wodurch später nur eine entfernte Stelle in Verbindung mit der Datenübertragungsverbindung gelassen und dabei die Übertragung von der einen entfernten-Stelle aus nicht gestört wird, und wobei die Information transportierenden Signale breitenmodulierte Impulse von elektrischen Signalen umfassen, wobei die beiden Binärwerte durch unterschiedliche Impulsbreiten in dem ersten Zustand in der erforderlichen Weise dargestellt werden, um gewünschte Datenwerte innerhalb aufeinanderfolgender Bitzellen oder Zeitspannen darzustellen, wobei jeder breitenmodulierte Impuls von dem nächsten Impuls durch eine Zeitspanne des zweiten Zustands getrennt ist und wobei diese Zeitspanne des zweiten Zustands der Vorrichtung an jeder der mehreren Stellen Zeit zum Verarbeiten des vorangehenden Informationsbits gibt.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitspanne des zweiten Zustands eine feste Dauer hat, wodurch erreicht wird, daß sich die Gesamtzeit, die zum Senden eines binären Informationsbits benötigt wird, in Abhängigkeit von dem Informationswert, der gesendet wird, ändert.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsverbindung (58) zwei elektrische Leiter aufweist und daß der erste und der zweite Zustand einen Zustand hoher bzw. niedriger Impedanz zwischen den Leitern darstellen.
33. Vorrichtung zum Ablesen von seriell aufgezeichneten didigitalen binären Bitdaten von einem einzelnen Kanal auf einem magnetischen Medium, das sich in bezug auf einen magnetische Lesewandler bewegt, gekennzeichnet durch: mit dem Lesewandler (700) verbundene 5ignalverarbeitullgseillrichtungen (704, 706, 708, 710, 712) zum Liefern einer Rch vo: breitenmodulierten elektrischen Datenimpulsen, welche die aufgezeichneten digitalen binären Bitdaten darstellel1, eine Quelle (702) für Taktimpulse steuerbarer Frequenz, die nominell mit der normalen erwarteten Datenbitübertragurigsgeschwindigkeit auftreten, welche mit den Signalverarbeitungseinrichtungen verbunden ist, um bei der Interpretation der Datenimpulse benutzt zu werden, und eine Einrichtung (358) zum Steuern der Taktimpulsfrequenz uld zum Synchronisieren der Taktimpulse mit den breitenmodulierten Datenimpulsen gemäß einem kontinuierlichen gewichteten Mittelwert des zeitlichen Auftretens von vergangenen Daten impulsen, wobei die am kürzesten zurückliegenden jJatenimpulse den größten Effekt haben.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der kontinuierliche gewichtete Mittelwert so gewählt ist, daß er Änderungen in der Datenbitübertagungsgeschwindigkeit bis zu ungefähr 50% innerhalb einer Taktimpulsperiode gestattet, ohne daß fehlerhafte Interpretationen der Datenimpulse verursacht werden.
35. Programmierbares System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, mit einer Zweirichtungsdatenverbindung, mit mehreren entfernt angeordneten Sender/Empfänger-Decoderschaltungen, die alle gemeinsam mit der Datenverbindung verbunden sind, um einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf die empfangenen Datensignale hin zu steuern und um Datensignale, die sich auf diese Steuerung beziehen, über die Datenverbindung zu senden, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die empfangenen Datensignale jedem der Sender/Empfänger-Decoder über die Zweirichtunqsdatenverbindung zuführt, gekennzeichnet durch: eine Datenregistereinrichtung in dem zentralen Kontroller (S0) und in jedem Sender/Empfänger-Decoder (56) zum Aufnehmen einer vorbestimmten Anzahl von Bits zum Senden als eine Gruppe zu und/oder gewonnen durch Empfang als eine Gruppe aus der Zweirichtungsdatenverbindung, und eine Betriebsartsteuereinrichtung am Ort jedes Sender/Empfänger-Decoders zum Interpretieren eines vorbestimmten Mehrbitwortes der Gruppe von Bits als ein Funktions- oder Befehlswort, das eine vorbestimmte funktionale Bedeutung hat, und zum entsprechenden Steuern der Betriebsart ihres zugeordneten Sender/Empfanger-Decoders.
36. System nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kontroller (50) die Relais (60) in wenigstens einer vorprogrammierten, zeitabhängigen Sequenz steuert.
37. System nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsartsteuereinrichtuny eine Einrichtung enthält, die eine Betriebsart hoher Sicherheit festlegt, wobei aufeinanderfolgende redundante Datensendungen empfangen seriell müssen, bevor irgendein resultierendes Tätigwerden des Sender/Empfänger-Decoders zugelassen wird.
38. System nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichiiet, daß die Betriebsartsteuereinrichtung eine Einrichtung enthält, die eine Betriebsart hoher Sicherheit festlegt, wobei interaktive bestätigende tibertragungen zu und von dem zentrale Kontroller (50) erforderlich sind, bevor irgendein resultierendes Tätigwerden des Sender/Empfänger-Decoders zugelassen wird.
39. System nach einem der Ansprüche 35 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsartsteuereinrichtung eine Einrichtung enthält, die eine RelaisstatusanforderungsbetriehE.-art für den Sender/Empfänger-Decoder (56) festlegt, wobei der dann angezeigte gegenwärtige Status von durch diese Sender/ Empfänger-Decoder gesteuerten Relais (60) zurück zu dem ntralen Kontroller (50) gesendet wird.
40. System nach einem der Ansprüche 35 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsartsteuereinrichtung eine Einrichtung enthält, die eine Aktivierter-Schalterzweig-Betriebsart für den Sender/Empfänger (56) festlegt, wobei Daten, die den geänderten Status eines Schalters (68), der mit dem Sender/Empfänger-Decoder verbunden ist, darstellen, zurück zu dem zentralen Kontroller (50) gesendet werden.
41. System nach einem der Ansprüche 35 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsartsteuereinrichtung eine Einrichtung enthält, die eine Analogfühlerablesebetriebsart festlegt, wobei der digitalisierte Wert eines angeschlossenen Analogfühlersignals zurück zu dem zentralen Kontroller (50) gesendet wird.
42. System nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kontroller (50) in der Lage ist, den digitalisierten Wert zu kalibrieren und zu interpretieren.
43. System nach einem der Ansprüche 35 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsartsteuereinrichtung eine Einrichtung enthält, die eine Sender/Empfänger-Statusbetriebsart festlegt, wobei der dann vorhandene Status des Senders/Empfängers zurück zu dem zentralen Kontroller (50) gesendet wird.
44. Programmierbares System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, mit mehreren entfernt angeordneten Datenempfangs-und -decodierschaltungen, von denen jede einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin steuert, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale jeder der Empfangs- und Decodierschaltungen zuführt und normalerweise die Relais in einer vorprogrammierten zeitabhängigen Sequenz steuert, gekennzeichnet durch: eine Musterdatenspeicherstruktur zum Speichern von Musterdaten, welche mehrere Muster von Zuständen aufeinanderfolgender Relais darstellen; eine Sektordatenspeicherstruktur zum Speichern von Sektordaten, die beliebige Unter-Sätze darstellen, welche einander überlappende Unter-Sätze der Relais (60) umfassen, welche nach Bedarf entsprechenden verschiedenen Steuersektoren zugeordnet worden sind, und eine Plandatenspeicherstruktur zum Speichern von Plandaten, welche den zeitabhängigen Plan darstellen, gemäß welchem ein gewünschter Sektor zu steuern ist, so daß jedes seiner zugeordneten Relais in einen Zustand gebracht wird, der mit dem in den gewünschten Musterdaten festgelegten übereinstimmt; wobei der zentrale Kontroller (50) mit sämtlichen Datenspeicherstrukturen verbunden und in der Lage ist, den gewünschten Plan der Relaissteuerung, wie er durch die Plandaten, die Sektordaten und die Musterdaten definiert ist, auszuführen.
45. System nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kontroller (50) Einrichtungen enthält, mittels welchen sich die Musterdatenspeicherstruktur dynamisch zuordnen läßt, um sie an Sätze von Musterdaten veränderlicher Länge, welche Muster von gewünschten Relaiszuständen für entsprechende verschiedene Unter-Sätze der Relais (60) darstellen, anzupassen.
46. Sender/Empfänger-Decoder für ein programmierbares System zum Steuern von verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, von denen jedes mit einer der mehreren verteilten elektrischen Belastungen verbunden ist, mit einen programmierbaren zentralen Kontroller, der Datensignale zum Steuern von ausgewählten verteilten elektrischen Belastungen liefert, wobei der Sender/Empfänger-Decoder den programm mierbaren zentraler Kontroller mit den mehreren Relais verbindet, gekennzeichnet durch: eine Schaltung (108) zum Empfangen von Belastungssteuersignalen aus dem zentraleii Kontroller (50) zum Steuern von besonderen Relais (60); eine Schaltung (370) zum Decodieren der Belastungssteucrsignale und zum Bestimmen der besonderen Relais, die daraufhin zu steuern sind; Schaltungen (360, 361) zum Betätigen eines Relaistreibers (126), der dem besonderen Relais zugeordnet ist; eine Einrichtung zum Anzeigen, welches der besonderen der Relais betätigt worden ist, und eine Schaltung (372), die dem zentralen Kontroller (50) auf ein aus diesem empfangenes Abfragesignai hin signalisiert und anzeigt, welche der besonderen Relais (60) betätigt worden sind
47. Decoder nach Anspruch 46, gekennzeichnet durch: eine Schaltung (106) zum Anschließen wenigstens eines externen Schalters (68) und eine Einrichtung, die dem zentralen Kontroller (50) auf einen geänderten Zustand des externen Schalters hin signalisiert.
48. Decoder nach Anspruch 46, gekennzeichnet durch: eine Schaltung (110) zum Anschließen wenigstens eines externen Fühlers (70) und eine Einrichtung, die dem zentralen Kontroller (50) signalisiert und diesem den Status des Fühlers auf ein Signal aus dem zentralen Kontroller hin anzeigt.
49. Programmierbares System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen von einem entfernten elektrischen Fühlereingang aus, gekennzeichnet durch: mehrere Relais (60), die jeweils eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen (62) steuern; mehrere entfernt angeordnete Sender/Empfänger-Decoder (56), von denen jeder wenigstens eines der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin steuert; einen programmierbaren zentralen Kontroller (50), der den Sender/Empfänger-Decodern die Datensignale liefert, und wenigstens einen Fernfühler (70), der mit wenigstens einem der Sender/Empfänger-Decoder verbunden ist; wobei der eine Sender/Empfänger-Decoder in der Lage ist, auf den Fühler anzusprechen und Daten zu dem zentralen Kontro3-ler zu senden, die eine Änderung in einem physikalischen Parameter anzeigen, die durch den Fühler erfaßt worden ist, und wobei der zentrale Kontroller in der Lage ist, wenigstens eines der Relais auf die Daten aus dem Fühler hin zu steuern.
50. System nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (70) ein Analogfühler ist, der eine Impedanz hat, di) sich mit dem Erfassen der Parameter ändert.
51. System nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (70) ein schalterartiges Schließen bewirkt, wen ein vorbestimmter Schwellenwert des Parameters überschritte wird.
52. System nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kontroller (50) in der Lage ist, die Relais (60) in einer vorbestimmten, zeitabhängigen Sequenz zu steuern, wenn er nicht durch ein Fernfühlereingangssignal übersteuert wird.
53. Vorrichtung an mehreren entfernten Stellen, die eine digitale Datenübertragung zwischen mehreren entfernten Stelle über eine gemeinsame Datenübertragungsverbindung gestattet und an jeder der mehreren entfernten Stellen angeordnet ist, gekennzeichnet durch: eine Datensendeeinrichtung (352) zum seriellen Senden von d:igitale binäre Bitinformation transportierenden Signalen, die einen ersten und einen zweiten Zustand haben, auf der Ubertragungverbindung (58); wobei die Information transportierenden Signale breitemnodulierte Impulse elektrischer Signale umfassen, wobei die beide Binärwerte durch eine erste und eine zweite Impulsbreite des ersten Zustands dargestellt werden, wobei die erste und die zweite Impulsbreite verschieden sind, und eine konstante Dauer des zweiten Zustands zwischen jedem der breitenmodulierten Impulse, wobei die Gesamtdauer eis ersten Zustands und eis darauf folgenden zweiten Zustands für jeden der beiden Binärwer -te verschieden sind, wodurch der Datendurchsatz eine Funktion der Datenwerte ist, die gesendet werden.
54. Verfahren zum seriellen Senden von binären digitalen Datenwerten von einer Stelle zu einer anderen, gekennzeichnet durch folgende Schritte: serielles Senden eines ersten vorbestimmten, erkennbaren Signalzustandes zwischen den Stellen während erster vorbestimmter Zeitspannen, um die binären eins-wertigen Ziffern der Eingangsdatenwerte seriell darzustellen; und serielles Senden des ersten vorbestimmten, erkennbaren Signalzustan'ds zwischen den Stellen während zweiter vorbestimmter Zeitspannen, deren Dauer von der der ersten Zeitspannen verschieden ist, um die binären null-wertigen Ziffern der Eingangsdatenwerte seriell darzustellen, wobei die seriellen Sendungen der ersten Signalzustände seriel zwischen dritte Zeitintervalle eingestreut sind, die erforderlich sind, um die Eingangsdigitaldatenwerte seriell darzustellen.
55. Verfahren nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Zeitintervalle von fester Dauer sind, wodurch ein Datensenden mit einer Geschwindigkeit erzielt wird, die von den Datenwerten abhängig ist, welche gesendet werden.
56. Verfahren nach Anspruch 54 oder 55, dadurch gekennzeichnet, daß während der dritten Zeitintervalle zwischen den ersten Signalzuständen ein zweiter vorbestimmter, erkennbarer Signalzustand zwischen den Stellen gesendet wird.
57. Verfahren nach Anspruch 54 oder 55, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsstelle eine Schaltung enthält, die eine vorbestimmte Verarbeitungszeit benötigt, um jedes ankommende Bit von binären digitalen Daten zu erkennen und zu verarbeiten, und daß jedes dritte Zeitintervall gleich der Verarbeitungszeit oder größer als diese ist.
58. Verfahren nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichet, dd;; die Schaltung, die eine vorbesimmte Verarbeitungszeit benötigt, einen Computer unter Programmsteuerung aufweist.
59. Verfahren nach Anspruch 54 oder 55, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite vorbestimmte Zeitspanne in der Dauer ungefähr ein Drittel kleiner ist als die erste vorbestimmte Zeitspanne.
60. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 54 oder 55 zum Steuern eines integrierten Systems von verteilten elektrischen Belastungen durch serielles Senden von digitalen Daten zwischen mehreren steuernden Stellen über einen gemeinsamen übertragungskanal.
61. Programmierbares System zum Steuern von mehreren elektrischen Belastungen mit Relais, von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, mit mehreren entfernt angeordneten Datenempfangs- und -decodierschaltungen zum Steuern eines vorbestimmten Unter Satze; der Relais auf die empfangenen Datensignale hin, wobei die Datensignale ein Präambelsignal enthalten, das Impulse mit einer ersten Impulsbreite hat, und ein Informationssigllal das breitenmodulierte Impulse hat, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale über eiiie gemeinsame Datenverbindung jeder der Empfangs- und Decodierschaltungen zuführt, gekennzeichnet durch: eine Phasenregelschleife (382) innerhalb der Empfangs- und Decodierschaltungen (56) zum Erzielen der Phasenrastung mit dem Präambelsignal, während eine erste Phasenregelschleifenbandbreite aufrechterhalten wird; und eine Schaltung (386) zum Ändern der Bandbreite der Phasenregeischleife in eine zweite Bandbreite, die schmaler als die erste Bandbreite ist, nachdem die Phasenregeischleife die Phasenrastung erzielt hat.
62. Vorrichtung an mehreren entfernten Stellen, die eine nichtstörende, willkürlich erfolgende, bidirektionale Digitaldatenübertragung über einen gemeinsamen Ubertragungskanal zwischen einer Mastervorrichtung und mehreren Master/ Slave-Vorrichtungen gestattet, gekennzeichnet durch: eine Mastervorrichtung (50), die in einer Masterbetriebsart arbeitet, in der sie auf den gemeinsamen Übertragungskanal (58) immer dann zugreifen kann, wenn er frei ist, wobei die Mastervorrichtung in der Lage ist, die Master- und Slave-Betriebsartbefehle zu einer Master/Slave-Vorrichtung (56) zu senden; eine Einrichtung zum Empfangen und Decodieren eines Datensignals auf dem Übertragungskanal, wobei das digitale Datensignal einen Befehl für eine Master/Slave-Vorrichtung enthält, entweder in der Master-Betriebsart oder in einer Slave-Betriebsart zu arbeiten; und eine Einrichtung zum Blockieren des Sendezugriffes auf den Obertragungskanal für eine vorbestimmte Zeitspanne aut einen Slave-Betriebsart-Befehl aus der Mastervorrichtung.
63. Programmierbares System zum Steuern von mehreren verteilteil elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen gesteuert, mit mehreren entfernt angeordneten Daten-Sender/ Empfänger-Decodern, die einen vorbestimmten Unter-Sa-tz der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin steuern, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale jedem der Sender/Empfänger über einen gemeinsamen Datenübertragungskanal zuführt, gekennzeichnet durch einen Leitung-frei-Detektor in jedem der Sender/Empfänger (56) und in dem zentralen Kontroller (50), der den gemeinsamen Datenübertragungskanal (58) überwacht und seinen zugeordneten Sender/Empfänger oder zentralen Prozessor daran hindert, auf diesem Daten zu senden, bis der Kanal für ein vorbestimmtes Zeitintervall in einem inaktiven oder freien Zustand ist, wobei die Leitung-frei-Detektoren in jedem der Sender/ Empfänger ein zugeordnetes erstes nominelles vorbestimmtes Zeitintervall haben, das größer als das dem zentralen Prozessor zugeordnete ist, wodurch dem zentrale Prozessor nominell Masterprioritätszugriff auf den gemeinsamen Kanal gegeben wird, und wobei die Leitung-frei-Detektoren in jedem der Sender/ Empfänger außerdem ein selektiv aktiviertes zugeordnetes zweites vorbestimmtes Zeitintervall haben, das kleiner als das erste ist, so daß, wenn es in einem bestimmten Sender/ Empfänger aktiviert wird, diesem Masterprioritätzugriff auf den gemeinsamen Kanal gegeben wird; wobei das zweite Zeitintervall in irgendeinem bestimmten Sender/Empfänger durch den zentralen Kontroller (50) se-Selektiv aktiviert wird, wenn eine Prioritätsübertraguncg mit diesem erforderlich ist.
64. System von mehreren Sendern/Empfängern zum Uebertragen von Daten über einen gemeinsamen Datenübertragungskanal, gekennzeichnet durch: einen Leitung-frei-Detektor in jedem Sender/Empfänger (56) zum Uberwachen des gemeinsamen Datenübertragungskanals (58) und zum Verhindern, daß dessen zugeordneter Sender/Empfänger Daten auf diesem sendet, bevor der Kanal für ein vorbestimmtes Zeitintervall in einem inaktiven oder freien Zustand ist; wobei die Leitung-frei-Detektoren in wenigstens einigen Sendern/Empfängern ein zugeordnetes erstes nominelles, vorbestimmtes Zeitintervall haben, das größer als dasjenige ist, das einem anderen Sender/Empfänger zugeordnet ist, so daß din anderen Sender/Empfänger nominell Masterprioritätzugriff auf den gemeinsamen Kanal gegeben wird, und wobei die Leitung-frei-Detektoren in den wenigstens einigen Sendern/Empfängern außerdem ein selektiv aktiviertes zugeordnetes zweites vorbestimmtes Zeitintervall haben, das kleiner als das erste ist, so daß, wenn es in einem bestimmten Sender/Empfänger aktiviert ist, diesem Masterprioritätszugr'.!:f auf den gemeinsamen Kanal gegeben wird, wobei das zweite Zeitintervall in irgendeinem bestimmten Sender/Empfänger selektiv aktiviert wird, wenn eine Prioritätsübertragung mit diesem erwünscht ist.
65. Verfahren zur Verwendung in einem programmierbaren System zum Steuern von verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, mit mehreren entfernt angeordneten Sender/Empfänger-Decodern, die einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin steuern, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale jeder der Empfangs- und Decodierschaltungen über eine Datenverbindung zuführt, wobei mittels des Verfahrens eine Belastung von einem entfernten elektrischen Schalter aus gesteuert wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Verbinden des Schalters mit einem Eingang von wenigstens einem der Sender/Empfänger-Decoder, Betätigen des Schalters, Erzeugen eines Schalterbetätigungssignals innerhalb des Sender/Empfänger-Decoders und Anlegen eines Signals, das die Schalterbetätigung darstellt, an die Datenverbindung zum Senden zu dem zentralen Kontroller, Empfangen des die Schalterbetätigung darstellenden Signals in dem zentralen Kontroller und Bestimmen mit Hilfe dieses Signals eines Sektor-Unter-Satzes von zu betätigenden Relais gemäß vorbestimmten Daten, die früher in den zentralen Kontroller eingegeben worden sind, Erzeugen eines Ausgangssignals des zentralen Kontrollers, welches die vorbestimmte gewünschte Relaisbetätigung darstellt, und Anlegen dieses Ausgangssignals an die Datenverbindung, wobei das Ausgangssignal einen besonderen Sender/ Empfänger-Decoder kennzeichnet, der wenigstens einem der Relais des Unter-Satzes von zu steuernden Relais zugeordnet ist, und Empfangen des Ausgangssignals in dem Sender/Empfänger-De(-cder und Erzeugen eines Betätigungssignals zum Betätigen dazu wenigstens einen Relais.
66. Verfahren nach Anspruch 65, gekennzeichnet durch folende weitere Schritte: Bestimmen, welche Relais in durch das Relaisbetätigungssignal des zentralen Kontrollers verlangter Weise betätigt woden sind, und Senden eines Relaisstatusbestätigunqssignals von dem beson deren Sender/Empfänger-Decoder zu dem zentralen Prozessor.
67. Verfahren nach Anspruch 66, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte: Erzeugen und Senden eines Relaisstatusabfragesignals von dem zentralen Prozessor und Empfangen des Re laisstatusabf rages igna Is in dem besc'ndejen Sender/Empfänger-Decoder.
68. Programmierbares System mit einem zentralen Kontrolle zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mittels eines Eingangssignals aus einem entfernten elektrischen Schalter, gekennzeichnet durch: mehrere Relais (60), von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen (62) steuert; mehrere entfernt angeordnete Sender/Empfänger-Dcoder (56), von denen jeder einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin steuert; einen programmierbaren zentralen Kontroller (50), der die Datensignale jedem der Sender/Empfänger-Decoder zum Steuer der Relais zuführt; wobei wenigstens einer der Sender/Empfänger-Decoder int:erne Datenleitungen enthält, die mit einer Schlaterzweigeingansschaltung (106) verbunden sind, welche ihrerseits wenigstens einen entfernten elektrischen Zweizustands-Ein/Aus-Schalter (68) anschließt, der in der Lage ist, einen elektrischen Stromkreis zwischen wenigstens zwei Anschlüssen steuerbar zu schließen; wobei die Schalterzweigeingangsschaltung in der Lage ist, das Schließen und/oder öffnen des elektrischen Stromkreis ses des Schalters zu erkennen und den wenigstens einen Sender/Empfänger-Decoder (56) zu veranlassen, Daten zu dem zentralen Kontroller zu senden, die die Schalterbetätigung anzeigen; wobei der zentrale Kontroller in der Lage ist, einen programmierbar änderbaren Unter-Satz der Relais auf die indem rungen im Zustand des Schalters hin zu steuern.
69. System nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß e Schalterzweigeingangsschaltung (106) enthält: einen ersten Satz logischer Gatter (254), deren Ausgänge jeweils mit einer der internen Datenleitungen des Sender/ Empfänger-Decoders (56) verbunden sind; wobei der erste Satz logischer Gatter einen zusammengeschlossenen Eingang für den Empfang eines ersten Auswählsignals hat; eine erste Gruppe von Schalterzweigeingangsanschlüssen jeweils zum Verbinden mit einem Kontakt eines der entfernten elektrischen Zweizustands-Ein/Aus-Schalter (68), wobei die Schalterzweigeingangsanschlüsse der ersten Gruppe jeweils mit einem zweiten Eingang der Gatter des ersten Satzes logischer Gatter verbunden sind; einen zweiten Satz logischer Gatter (258), deren Ausgänge jeweils mit einer der internen Datenleitungen des Sender/ Empfänger-Decoders verbunden sind; und wobei der zweite Satz logischer Gatter einen zusammengeschlossenen Eingang zum Empfangen eines zweiten Auswählsignals hat; und eine zweite Gruppe von Schalterzweigeingangsanschiüssen jeweils zum Anschließen eines weiteren Kontakts an einen der entfernten elektrischen Zweizustands-Ein/Aus-Schalter, wobei die zweite Gruppe von Schalterzweigeingane3sanschlüssen jeweils mit einem zweiten Eingang der Gatter des zweiten Satzes logischer Gatter verbunden ist.
70. System nach Anspruch 69, gekennzeichnet durch eine Schaltdrahtschaltung (104) zum Erzeugen eines Sperrsignals, das an die zusammengeschlossenen Eingänge des zweiten Satzts logischer Gatter (258) angelegt wird.
71. System nach Anspruch 70, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltdrahtschaltung (104) enthält: einen Verstärker (226) mit einem Ausgang, der mit den zusanmengeschlossenen Eingängen des zweiten Satzes logischer Ga@-ter (258) verbunden ist; einen entfernbaren Schaltdraht (250) zum Verbinden des Ei.ngangs des Verstärkers mit Masse, wobei der Schaltdraht hewirkt, daß das Sperrsignal an dem Ausgang des Verstärkers erscheint, während das Sperrsignal nicht erscheint, wenn der Schaltdraht entfernt ist.
72. System nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustand der Schaltdrahtschaltung (104) festlegt, welcher Satz logischer Gatter (254, 258) für elektrische Schalter (68) für erhaltenbleibenden Kontakt oder vorübergehenden Kontakt zu benutzen sind.
73. Programmierbares System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen, gekennzeichnet durch: mehrere Relais (60), von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen (62) steuert; mehrere entfernt angeordnete Datenempfangs- und -decodierschaltungen (56), die einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin steuern; einen programmierbaren zentralen Kontroller (S0), der die Datensignale jeder der Empfangs- und Decodierschaltungen zuführt und normalerweise die Relais in einer vorbestimmten, zeitabhängigen Sequenz steuert; eine Zeituhr (410); eine Musterdatenspeicherstruktur zum Speichern von Musterdaten, die mehrere Muster von Zustandswerten für auieinanderfolgende Relais darstellen; eine Sektordatenspeicherstruktur zum Speichern von Sektordaten, die beliebige Unter-Sätze der Relais darstellen, welche nach Bedarf entsprechenden verschiedenen Steuersektoren zugeordnet sind; eine Plandatenspeicherstruktur zum Speichern von Plandaten, welche den zeitabhängigen Plan darstellen, gemäß welchem ein gewünschter Sektor zu steuern ist, so daß jedes seiner zugeordneten Relais in einen Zustandswert gebracht wird, der dem in den gewünschten Musterdaten definierten entspricht; wobei der zentrale Prozessor (50) mit sämtlichen Datenspeicherstrukturen (404) verbunden und in der Lage ist, die gewünschte zeitabhängige Sequenz der Relaissteuerung gemäß der Zeituhr in der durch die Plandaten, die Sektordaten und die Musterdaten definierten Weise auszuführen; und Einrichtungen zum Ausführen der zeitabhängigen Sequenz so schnell wie nötig und wie durch die Zeituhr gefordert, so daß beim Wiederstarten das System automatisch sämtliche zeitabhängigen Zwischenzustände durchläuft, bis es den Endzustand erreicht, der dem gegenwärtigen Inhalt der Zeituhr entspricht.
74. Programmierbares System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen, gekennzeichnet durch: mehrere Relais (60), von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen (62) steuert; mehrere entfernt angeordnete Datenempfangs- und -decodierschaltungen (56), die einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin steuern; einen programmierbaren zentralen Kontroller (50), der die Datensignale jeder der Empfangs- und Decodierschaltungen zuführt und normalerweise die Relais in einer vorbestimmten, zeitabhängigen 7-Tage-24-Stunden-Sequenz steuert; eine Musterdatenspeicherstruktur zum Speichern von Musterdaten, die mehrere Muster von Zustandswerten für aufeinanderfolgende Relais darstellen; eine Sektordatenspeicherstruktur zum Speichern von Sektordaten, die beliebige Unter-Sätze der Relais darstellen, welche nach Bedarf entsprechenden unterschiedlichen Steuersektoren zugeordnet sind, und eine Plandatenspeicherstruktur zum Speichern von Plandaten, die die zeitabhängige 7-Tage-24-Stunden-Sequenz darstellen, in der ein gewünschter Sektor zu steuern ist, so daß jedes seiner zugeordneten Relais (60) in einen Zustand gebracht wird, der dem in den gewünschten Musterdaten definierten entspricht; wobei der Plandatenspeicherbereich wenigstens eine alternierende, zeitabhängige 24-Stunden-Sequenz enthält, in der ein gewünschter Sektor zu steuern ist, so daß jedes seiner zugeordneten Relais in einen Zustand gebracht wird, der dem in den gewünschten Musterdaten definierten entspricht; wobei der zentrale Kontroller (50) mit sämtlichen Datenspeicherstrukturen (404) verbunden und in der Lage ist, dell gewünschten Plan der Relaissteuerung in der durch die Plandaten, Sektordaten und Musterdaten definierten Weise auszuführen.
75. System nach Anspruch 74, dadurch gekennzeichnet, daß die alternierende, zeitabhängige 24-Stunden-Sequenz keine Relaiszustandsänderungen verlangt.
76. Programmierbares System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen, gekennzeichnet durch: mehrere Relais (60), von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen (62) steuert; mehrere entfernt angeordnete Datenempfangs- und -decodierschaltungen (56), di einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf die empfangenen und decodierten Datensignale hin steuern; einen programmierbaren zentralen Kontroller (50), der die Datensignale jeder der Empfangs- und Decodierschaltungen zum Steuern der Relais zuführt; eine Musterdatenspeicherstruktur zum Speichern von Musterdaten, welche Musterkennzeichnungs- und -definitionen von mehreren Mustern von Zustandswerten für aufeinanderfolgende Relais darstellen; eine Einrichtung, die bewirkt, daß die Musterdatenspeicherstruktur zur Anpassung an eine veränderiiche Länge aufweisende Sätze von Musterdaten, die Muster von Zustandswerten für entsprechende verschiedene Unter-Sätze der Relais darstellen, dynamisch zugeordnet wird; eine Sektordatenspeicherstruktur zum Speichern von Sektorkennzeichnungs- und -definitionsdaten, die durch den Benutzer ausgewählte Sektor-Unter-Sätze der Relais darstellen, die nach Bedarf entsprechenden unterschiedlichen Sektoren zugeordnet worden sind; und wobei der zentrale Kontroller (50) mit sämtlichen Datenspeicherstrukturen (404) verbunden und in der Lage ist, Datensignale zum Steuern der Relais in der durch die Sektordaten und die Musterdaten definierten Weise zu liefern.
77. Programmierbares System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, von denen jedes mit einer der mehreren verteilten elektrischen Belastungen verbunden ist, mit mehreren entfernt angeordneten Datensendern zum Steuern eines vorbestimmten Unter-Satzes der Relais und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der Datensignale aus jedem der Sender über einen gemeinsamen Datenübertragungskanal empfängt und normalerweise die Relais steuert, gekennzeichnet durch: mehrere elektrische Ein/Aus-Schaltereingangskreise (106), die mit wenigstens einem der Sender verbunden sind, um das Senden von Daten zu dem zentralen Kontroller (50) einzuleiten, die Änderungen in dem Zustand der Schaltereingangskreise angeben; wobei wenigstens ein Sender eine Einrichtung enthält zum Verzögern des Sendens von Daten zu dem zentralen Kontroller, bis der gemeinsame Kanal (58) von anderen Datensendungen frei ist; und wobei wenigstens ein Sender außerdem eine Einri.chtunq er hält zum Akkumulieren und Speichern von zu sendenden J):ti, die Änderungen in den Zuständen der Schaltereingangskreise angeben, welche während der Verzöger @g auftreten.
78. System nach Anspruch 77, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Sender ein Datenempfängerdecoder (56) zugeordnet ist zum Steuern eines vorbestimmten Unter-Satzes der Relais (60) auf aus dem zentralen Kontroller (50) über den gemeinsamen Datenübertragungskanal (58) empfangene Signal hin.
79. System nach Anspruch 77 oder 78, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kontroller (50) normalerweise die Relais in einer vorprogrammierten, zeitabhängigen Sequenz steuert.
80. Programmierbares System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, mit mehreren entfernt angeordneten Daten-Sender/Empfänger-Decodern zum Steuern eines vorbestimmten Unter-Satzes der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale jedem der Seiider/Empfänger über einen gemeinsamen Datenübertragungskanal zuführt und normalerweise die Relais in einer vorprogrammierten, zeitabhängigen Sequenz steuert, gekennzeichnet durch: eine Datenverarbeitungsschaltung (370) in jedem Sender/ Empfänger (56) zum Steuern von dessen zugeordneten Relais (60) auf aus dem zentralen Prozessor (50) empfangene Daten hin; und eine wahlweise betätigbare Schaltung in jedem Senders pfänger zum bedarfsweisen Ubersteuern der Datenverarbeitungsschaltung und zum Schließen aller ihrer zugeordneten Relais, wodurch die Steuerung des angeschlossenen Systems von elektrischen Belastungen (62) wieder auf herkömmliche Schalter (68) übertragen wird, die angeschlossen sein können.
81. Programmierbares System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, mit mehreren entfernt angeordneten Daten-Sender/Empfänger-Decodern zum Steuern eines vorbestimmten Unter-Satzes der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale jedem der Sender/Empfänger über einen gemeinsamen Datenübertragungskanal zuführt und normalerweise die Relais steuert, gekennzeichnet durch: eine Datenverarbeitungseinrichtung (100) in jedem Sender/ Empfänger (56) zum vorübergehenden Aufbewahren von zu sendenden Daten, bis der gemeinsame Kanal (58) in einem Leitung-frei-Zustand ist; und eine in dem zentralen Kontroller (50) enthaltene Einrichtung zum Halten des gemeinsamen Kanals in einem Leitungbelegt-Zustand, während relativ langwierige Berechnungen oder andere Datenverarbeitungsoperationen durch den zentralen Kontroller ausgeführt werden, wodurch weitere Datensendungen aus den entfernten Sendern/Empfängern verzögert werden, aber der Verlust an Daten vermieden wird, ohne daß ein Hilfsübertragungskanal erforderlich ist.
82. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Sender (56) in der Lage ist, Daten asynchron zu den zentralen Kontroller (50) zu senden 83. Verfahren zum Steuern von mehreren verteilten Belastungen in einem programmierbaren System mit einem zentralen Kontroller zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen von einem entfernten elektrischen Schalter aus, mit mehreren Relais, von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, mit mehreren entfernt angeordneten Sender/Empfänger-Decodern, von denen jeder einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin steuert, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, cer die Datensignale jedem der Sender/Empfänger-Decoder zum Steuern der Relais zuführt, gekennzeichnet durch folgeende Schritte: Betätigen wenigstens eines entfernten elektrischen Zweizustands-Ein/Aus-Schalters, der in der Lage ist, einen elektrischen Stromkreis zwischen wenigstens zwei Anschlüssen, die mit wenigstens einem der Sender/Empfänger-Decoder verbunden sind, steuerbar zu schließen; Erfassen der Schalterbetätigung mit einem Sender/Emfpängc:i -Decoder, der in der Lage ist, das Schließen und/odt?r fnii1 des elektrischen Stromkreises des Schalters zu erfassen; Senden von Daten von dem Sender/Empfänger-Decoder, der tiic Schalterbetätigung erfaßt, zu dem zentralen Kontroller, wobei diese Daten die Zustandsänderung des Schalters angeben; und Steuern der Relais durch den zentralen Kontroller über di'.
Sender/Empfänger-Decoder auf die Schalterbetätigung hin.
84. Verfahren nach Anspruch 83, dadurch gekennzeichneL, daß der Schritt des Sendens von Daten den Schritt des asynchronen Sendens von Daten umfaßt.
85. Verfahren nach Anspruch 83, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Sender/Empfänger-Decoder Schalterbetätigungen erfassen und Daten über einen gemeinsamen Ubertragungskanal asynchron zu dem zentralen Kontroller senden.
86. Verfahren nach Anspruch 83, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Betätigens das vorübergehende Schliessen eines nichteinrastenden Schalters mit anschließendem öffnen der Schalterkontakte beinhaltet.
87. Verfahren nach Anspruch 83, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Betätigens das Schließen der Kontakte eines rastenden Schalters beinhaltet.
88. Verfahren nach Anspruch 83, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Betätigens das öffnen der Kontakte eines rastenden Schalters beinhaltet.
89. Verfahren nach Anspruch 83, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Betätigens den Schritt des Betätigens eines elektrischen Schalters beinhaltet, der auf einen Fühler anspricht, welcher einen vorbestimmten Parameter erreicht.
90. Verfahren nach Anspruch 83, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Steuerns das Übersteuern einer vorprogrammierten, zeitabhängigen Sequenz von Belastungssteuerungen beinhaltet.
91. Verfahren nach Anspruch 83, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Betätigens das Betätigen wenigstens eines Schalters auf einen extern abgefühlten physikalischen Parameter hin beinhaltet.
92. Verfahren zum Steuern von mehreren verteilten Belastungen in einem programmierbaren System mit einem zentralen Kontroller zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen von einem entfernten elektrischen Schalter aus, mit mehreren Relais, die jeweils eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuern, mit mehreren entfernt angeordneten Sender/Empfänger-Decodern, von denen jeder einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin steuert, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale jedem der Sender/Empfänger-Decoder zum Steuern der Relais zuführt und in Abwesenheit eines Schalteröffnens oder -schließens Datensignale jedem der Sender/ Empfänger-Decoder zuführt zum Steuern der Relais in wenig stens einer vorbestimmten, zeitabhängigen Sequenz, ekennzeichnet durch folgende Schritte; Betätigen wenigstens eines entfernten elektrischen ZweL-zustands-Ein/Aus-Schalters, der in der Lage ist, einen elektrischen Stromkreis zwischen wenigstens zwei Anschlüssen, die mit wenigstens einem der Sender/Empfoins3er-Decoder verbunden sind, steuerbar zu schließen; Erfassen der Schalterbetätigung mit einem Sender/Empfänger-Decoder, der in der Lage ist, das Schließen und/oder Utfnen des elektrischen Stromkreises des Schalters zu erfassen; Senden von Daten aus dem Sender/Empfänger-Decodr, der die Schalterbetätigung erfaßt, zu dem zentralen Kontroller, wobei diese Daten die Zustandsänderung des Schalters angeben; und Ubersteuern eines programmierbar änderbaren Unter-Satzes der Relais durch den zentralen Kontroller auf die Schalterbetätigung hin.
93.- Verfahren nach Anspruch 92, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Sender/Empfänger-Decoder Schalterbet-itigungen erfassen und Daten über einen gemeinsamen Übertragungskanal asynchron zu dem zentralen Kontroller senden.
94. Verfahren nach Anspruch 92, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Datensendens den Schritt des asynchronen Datensendens beinhaltet.
95. Verfahren nach Anspruch 92, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Betätigens das vorübergehende Schliessen eines nichteinrastenden Schalters gefolgt vom üffnen der Schalterkontakte beinhaltet.
96. Verfahren nach Anspruch 92, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Betätigens das Schließen der Kontakte eines einrastenden Schalters beinhaltet.
97. Verfahren nach Anspruch 92, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Betätigens das öffnen der Kontakte eines rastenden Schalters beinhaltet.
98. Verfahren nach Anspruch 92, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Betätigens den Schritt des Betätiens eines elektrischen Schalters auf einen Fühler hin, der einen vorbestimmten Parameter erreicht-, beinhaltet.
99. Programmierbares System mit einem zentralen Kontrol-1 zum Steuern einer elektrischen Belastung von einem zentralen Kontroller und von einem entfernten elektrischen Schalter aus, gekennzeichnet durch: wenigstens ein Relais (60) zum Steuern einer elektrischen Belastung (62); wenigstens einen Sender/Empfänger-Decoder (56) zum Steuern des Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin; einen programmierbaren zentralen Kontroller (50), der die Datensignale dem Sender/Empfänger-Decoder zum Steuern der Relais zuführt; und wenistens einen entfernten elektrischen Zweizustands-Ein/ Aus-Schalter (68), der in der Lage ist, einen elektrischen Stromkreis zwischen wenigstens zwei Anschlüssen, die mit wenistens einem Sender/Empfänger-Decoder verbunden sind, steuerbar zu schließen; wobei wenigstens ein Sender/Empfänger-Decoder in der Lage ist, das Schließen undXoder öffnen des elektrischen Stromkreises des Schalters zu erfassen und Daten, die diese Zustandsänderung des Schalters angeben, zu dem zentralen Kontroller zu senden; wobei der zentrale Kontroller in der Lage ist, das Relais auE Xustandsänderungen des Schalters hin zu steuern.
100. System nach Anspruch 99, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender /Empfänger-Decoder (56) in der Lage ist, Daten asynchron zu dem zentralen Kontroller (50) zu senden.
101. Verfahren zur Belastungssteuerung in einem programm mierbaren System mit einem zentralen Kontroller zum Steuern einer elektrischen Belastung von einem zentralen Kontroller und von einem entfernten elektrischen Schalter aus, mit wenigstens einem Relais, das eine entsprechende elektrische Belastung steuert, mit wenigstens einem entfernt angeordneten Sender/Empfänger-Decoder zum Steuern des Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hil, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale dem Sender/Empfänger-Decoder zum Steuern des Relais zuführt, gekennzeichnet durch folgende Schritte.

Betätigen wenigstens eines entfernten elektrischen Zweizustands-Ein/Aus-Schalters, der in der Lage ist, einen elektrischen Stromkreis zwischen wenigstens zwei Anschlüssen, die mit dem wenigstens einen Sender/Empfänger-Decoder verbunden sind, steuerbar zu schließen; Erfassen der Schalterbetätigung mit dem Sebder/Empfänger-Decoder, der in der Lage ist, das Schließen und/oder öffnen des elektrischen Stromkreises des Schalters zu erfatisen; Senden von Daten von dem Sender, der die Schalterbetätigung erfaßt, zu dem zentralen Kontroller, wobei die DatEn diese Zustandsänderung des Schalters angeben; und Steuern des Relais durch den zentralen Kontroller über den Sender/Empfänger-Decoder auf die Schalterbetätic3uny hin.
102. Verfahren nach Anspruch 101, dadurch gekennzeìcllrlet, daß der Schritt des Sendens von Daten den Schritt des asyrwchronen Sendens von Daten beinhaltet.
103. Verfahren nach Anspruch 101, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Betätigens das vorübergehendc Schliessen eines nichteinrastenden Schalters gefolgt vom Öffne der Schalterkontakte beinhaltet.
104. Verfahren nach Anspruch 101, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Betätigens das Schließen der Kontakte eines einrastenden Schalters beinhaltet.
105. Verfahren nach Anspruch 101, dadurch gekennzeichnet, aß der Schritt des Betätigens das öffnen der Kontakte eines einrastenden Schalters beinhaltet.
106. Verfahren nach Anspruch 101, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Betätigens den Schritt des Betätigens eines elektrischen Schalters auf einen Fühler hinr der einen vorbestimmten Parameter erreicht, beinhaltet.
1()7. System nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine entfernte elektrische Zweizustandsin/Aus-Schalter (68) ein nichteinrastender Schalter mit Kontaktenist, die vorübergehend geschlossen werden, woran sich das öffnen der Schalterkontakte anschließt.
108. System nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine entfernte elektrische Zweizustands-Ein/Aus-Schalter (68) ein einrastender Schalter ist, der Kontakte hat, die offen oder geschlossen bleiben, die zwichen diesen beiden Zuständen durch Betätigung des Schalters aber umgeschaltet werden können.
109. System nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kontroller (50) in Abwesenheit des öffnens oder Schließens eines Schalters (68) Datensignale jedem der Sender/Empfänger-Decoder (56) zuführt zum Steuern der Relais (60) in wenigstens einer vorbestimmten, zeitabhängigen Sequenz.
110. System nach Anspruch 109, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kontroller (50) auf Änderungen im Zustand des Schalters (68) hin die zeitabhängige Sequenz von Relaisbetätigungen übersteuert.
111. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kontroller (50) Einrichtungen enthält, dic b wirken, daß die Plandatenspeicherstruktur dynamisch zur ordnet wird.
112. Verfahren zum Steuern von mehreren verteilten Belastungen in einem programmierbaren System zum Steuern voii mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, von denen jedes mit einer der mehreren verteilten elektrischen Belastungen verbunden ist, mit mehreren entfernt angeordneten Datenempfangs- und -decodierschaltungen, von denen jede wenigstens einen Unter-Satz der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin steuert, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der di Datensignale jeder der Empfangs- und Decodierschaltungen zuführt und normalerweise die Relais in einer vorprograinmieten, zeitabhängigen Sequenz steuert, cjekenniei-cbne t.

durch folgende Schritte: Speichern von Musterdaten, welche Musterkennzeichnungen und Definitionen von mehreren Mustern von Zuständen aufeinanderfolgender Relais darstellen, in einer Musterdaten speicherstruktur; Speichern einer Sektorkennzeichnung und von Definitionsdaten, die vom Benutzer ausgewählte Sektor-Unter-Sätze der Relais darstellen, welche nach Bedarf entsprechenden unterschiedlichen Sektoren zugeordnet worden sind, in einer Sektordatenspeicherstruktur; Speichern von Plandaten, die Sektorkennzeichnungen und btu sterkennzeichnungen beinhalten, welche die zeitabhängige Sequenz darstellen, in welcher die Relais jedes gekennzeichneten Sektors zu steuern sind, um jedes seiner zugeordneten Relais in einen Zustand zu bringen, der den' iii den gekennzeichneten Musterdaten definierten entspricht, in einer Plandatenspeicherstruktur; und Ausführen des gewünschten Plans der Relaissteuerung, wie er durch die Plandaten, Sektorda-en und Mustern definiert wird, durch den zentralen Kontroller, der mit säm@-lichen Datenspeicherstrukturen verbunden ist.
113. Verfahren nach Anspruch 112, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Speichers von Musterdaten das dynamische Zuordnen der Musterdaten innerhalb der Musterdatenspeicherstruktur zur Anpassung an Sätze von Musterdaten variabler Länge, die Muster von gewünschten Relaiszuständen für entsprechende verschiedene Unter-Sätze der Relais dars Lellen, beinhaltet.
114. Verfahren nach Anspruch 112, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Speicherns von Plandaten das dynamische Zuordnen der Plandaten zu der Plandatenspeicherstruktur beinhaltet.
115. System nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Melden des ermittelten Fehlerzustands.
116. Verfahren zum Beheben von Fehlerzuständen in einem rogrammierbaren System mit einem zentralen Kontroller zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen, mit mehreren Relais, von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, mit mehreren entfernt angeordneten Sender/Empfänger-Decodern, von denen jeder einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin steuert, mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale jedem der Sender/Empfänger-Decoder über einen Zweirichtungsübertragungskanal zuführt und die Relais steuert, gekennzeichnet durch folgende Schritte: wiederholtes Betragen jedes Sender/Empfänger-Decoders, nachdem ein Steuerbefehl an diesen abgegeben worden ist, nach dem dann angezeigten gegenwärtigen Status oder Zusü.andswert seines gesteuerten Relais, bis aus ihm eine Antwort erhalten wird; Bestimmen eines Fehlerzustands, wenn der befragte Sender/ E'mpfänger-Decoder nicht antwortet; Setstbeheben des Fehlerzustands, wenn eine Antwort später empfangen wird; und erneutes Senden eines geeigneten Steuerbefehis zu dem befragt Sender/Empfanger-Decoder, wenn er mit. einem unkerrekten Status- oder Zustandswert antwortet.
117. Verfahren nach Anspruch 116, gekennzeichnet durch einen Schritt des Meldens des ermittelten Fehlerzustands.
118. Verfahren zum Beheben von Fehlerzuständen in einem programmierbaren System mit einem zentralen Kontroller zun Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen, mit mehreren Relais, die jeweils eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuern, mit mehrere entf<rnt angeordneten Sender/Empfänger-Decodern, von denen jeder ei -nen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin steuert, mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale jedem dcr Sender/Empfänger-Decoder über einen Zweirichtungsübertragungskanal und zum Steuern der Relais zuführt, wobei dci: -zentrale Kontroller die Relais gemäß wenigstens einer vorprogrammierten, zeitabhängigen Sequenz steuert, gekennzeichnet durch folgende Schritte: wiederholtes Befragen jedes Sender/Empfänger-Decoders, nachdem ein Steuerbefehl an diesen abgegeben worden ist, na{i dem dann angezeigten gegenwärtigen Status- oder Zustandswert seines gesteuerten Relais, bis eine Antwort aus dit'-sem erhalten wird; Bestimmen eine Fehlerzustands, wenn der befragLe Senders Empfänger-Decoder nicht antwortet; Selbstbeheben des Fehlerzustands, wenn eine Antwort später erhalten wird; und erneutes Senden eines geeigneten Steuerbefehls zu dem befragten Sender/Empfänger-Decoder, wenn er mit einem unkorrekten Status- oder Zustandswert antwortet.
119. Verfahren nach Anspruch 118, gekennzeichnet durch ei nen Schritt des Meldens des ermittelten Fehlerzustands.
120. Verfahren zum Beheben von Fehlerzuständen in einem programmierbaren System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, die jeweils eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuern, mit mehreren entfernt angeordneten Datenempfangs-und -decodierschaltungen, die einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene Datensignale hin steuern, und mìt einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale über eine gemeinsame-Datenleitung jeder der Empfangs- und Decodierschaltungen zuführt, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Anschließen jeder Empfangs- und Decodierschaltung an die gemeinsame Datenleitung über eine Schmelzverbindung, die geöffnet wird und ihre entsprechende Schaltung von der Datenleitung trennt, wenn mehr als ein vorbestimmter Strom über sie fließt; periodisches Prüfen der Datenleitung durch den Kontroller, ob ein Zustand niedriger Impedanz vorhanden ist, der länger als eine vorbestimmte Zeitspanne andauert, was einen anomalen Zustand niedriger Impedanz anzeigt, der bei Datensendungen normalerweise nicht angetroffen wird; und Veranlassen, daß daraufhin ein Strom, der größer ist als der vorbestimmte Strom, über die Datenleitung fließt, um auf diese Weise jede Empfangs- und Decodierschaltung, die die Existens eines solchen Zustands niedriger Impedanz verursacht hat, automatisch abzutrennen.
121. Verfahren zum Beheben von Fehlerzuständen in einem programmierbaren System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, die jeweils mit einer der mehreren verteilten elektrischen Belastungen verbunden sind, mit mehreren entfernt angeordneten Datenempfangs- und -decodierschaltungen, die einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene Datensignale hin steuern, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale über eine gemeinsame Datenleitung jeder der Empfangs- und Decodierschaltungen zuführt und die Relais gemäß wenigstens einer vorprogrammierten, zeitabhängigen Sequenz steuert, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Verbinden jeder Empfangs- und Decodierschaltung mit der gemeinsamen Datenleitung über eine Schmelzverbindung, dics öffnet und ihre entsprechende Schaltung von der Datcnli.-tung trennt, wenn mehr als ein vorbestimmter Strom durch sie fließt; periodisches Prüfen der Datenleitung durch den zentralen Kontroller, ob ein Zustand niedriger Impedanz vorhanden ist, der länger anhält als eine vorbestimmte Zeitspanne, was anzeigt, daß ein anomaler Zustand niedriger Impedanz vorisalden ist, der bei Datensendungen normalerweise nicht angetroffen wird; und Veranlassen, daß daraufhin ein Strom, der größer ist als der vorbestimmte Strom, über die Datenleitung fließt, um ; die Schmelzverbindung zu öffnen und jede Empfangs- und frei codierschaltung, die das Vorhandensein eines solchen Zustands niedriger Impedanz verursacht hat, automatisch abzutrennen.
122. Verfahren zum Beheben von Fehlerzuständen in einem programmierbaren System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, von denen des eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, mit mehreren entfernt angeordneten Datenempfangs-und -decodierschaltungen, die einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene Datensignale hin stellern und jeweils einen Datensender für eine Rückübertragung zu einem zentralen Kontroller enthalten, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale über eine gemeinsame Datenleitung jeder der Empfangs- und Decodierschaltungen zuführt, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Verbinden jeder Empfangs- und Decodierschaltung mit der /I-meinsamen Datenleitung über eine SchmelzverbindunfT, die öf;I-net und ihre entsprechende Schaltung von der Datenleitung getrennt, wenn mehr als ein vorbestimmter Strom durch sile f;Ließt; periodisches Prüfen der Datenleitung durch den zentralen Kontroller, ob ein Zustand niedriger Impedanz vorhanden ist, der länger anhält als eine vorbestimmte Zeitspanne, was einen anomalen Zustand niedriger Impedanz anzeigt, der in Datensendungen normalerweise nicht antsetrofferl wird; und VeranlAssen, daß daraufhin ein größerer Strom als der Vorbestimmte Strom über die Datenleitung fließt, um so jede Empfangs- und Decodierschaltung, die das Vorhandensein ines solchen Zustands niedriger Impedanz verursacht hat, automatisch abgetrennt wird.
123. Verfahren zum Beheben von Fehlerzuständen in einem programmierbaren System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, mit mehreren entfernt angeordneten Datenempfangs- und -decodierschaltungen, die einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene Datensignale hin steuern und jeweils einen Datensender zur Rückübertragung zu einem zentralen Kontroller enthalten, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale über eine gemeinsame Zweirichtungsdatenleitung jeder der Empfangs- und Decodierschaltungen zuführt, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Verbinden jeder Empfangs- und Decodierschaltung mit der gemeinsamen Datenleitung über eine Schmelzverbindung, die öffnet und ihre entsprechende Schaltung von der Datenleitung trennt, wenn mehr als ein vorbestimmter Strom durch sie fl.ießt; periodisches Prüfen der Datenleitung durch den zentralen Kontroller, ob ein Zustand niedriger Impedanz vorhanden ist, der länger anhält als eine vorbestimmte Zeitspanne, was einen anomalen Zustand niedriger Impedanz anzeigt, der in Datensendungen normalerweise nicht angetroffen wird; und Veranlassen, daß daraufhin ein größerer Strom als der vowbestimmte Strom über die Datenleitung fließt, um so jedes Empfangs- und Decodierschaltung, die das Vorhandensein eines solchen Zustands niedriger Impedanz verursacht hat, automatisch abgetrennt wird.
124. Verfahren nach Anspruch 123, gekennzeichnet durch d'ri weiteren Schritt des Identifizierens der von der gemeinsamen Datenleitung abgetrennten Empfangs- und Decodierschaltung
125. Übertragungskompormißschaltung, gekennzeichnet durch: einen Übertragungkanal (58) zum Übertragen von gesendete@ Information; eine erste und eine zweite Informationssendequelle zum E@ -geben der Information in den Kanal in Energieform; eine Einrichtung innerhalb jeder Sendequelle zum Feststellen des Energieformzustands in dem Kanal und zum Ve:qler'chcn des selben mit dem Zustand, der dann von der Quelle in den Kanal gesendet wird; und eine Einrichtung zum Unterbrechen des Sendens einer Quelle bei Feststellung einer Differenz in den Energieformzuständ zwischen dieser Quelle und dem Kanal.
126. Schaltung nach Anspruch 125, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Zustände über den anderen dominiert und daß das Vorhandensein desselben auf dem Kanal das Vorhandensein des anderen ausschließt.
127. Schaltung nach Anspruch 125 oder 126, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den beiden Zuständen um einen Ztistand hoher Impedanz und um einen Zustand niedriger Impedan handelt.
128. Schaltung nach Anspruch 125 oder 126, dadurch qekerinzeichnet, daß der Ubertragungskanal (58) eine verdrillte Drahtdoppelleitung ist.
129. Verfahren zur Datenübertragung zwischen mehreren Stellen in einer Steueranordnung, die Vorrichtungen an den mehreren Stellen hat, welche eine sich gegenseitig nicht störende, asynchron eingeleitete digitale Datenübertragung zwischen den mehreren Vorrichtungen über eine gemeinsame Datenübertragungsverbindung gestattet, wobei sich die Vorrichtungen an jeder der mehreren Stellen befinden, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Uberwachen des Besetzt-cder Frei-Status der Ubertragungsverbindung durch eine Zugriffseinrichtung; Blockieren des anfänglichen Zugriffes einer Vorrichtung auf die Verbindung, sofern kein Frei-Status vorhanden ist; serielles Senden von digitale binäre Bitinformation transportierenden Signalen mit einem ersten und einem zweiteii Zustand durch eine Datensendeeinrichtung innerhalb einer Vorrichtung über die Ubertragungsverbindung in gewünschter Weiso nur darin, wenn die Übertragungsverbindung in dem durch die Zugriffseinrichtung überwachten Frei-Status ist, wobei einer der beiden Zustände dominiert, wenn auf der Verbindung gesendet wird, selbst wenn von einer anderen entfernten Stelle aus gleichzeitig das Senden des anderen Zustands über dieselbe Verbindung versucht wird; [Jberwachen des Vorhandenseins des ersten und des zweiten Zustands auf der Leitung durch eine Kompromiß schaltung während der Zeit, die für das Senden jedes binären lnformationsbits erforderlich ist; Ver:gle .::hen des Zustandswerts, der dann von seiner entfernten Stelle gesendet wird, mit dem Zustandswert, der dann auf der Verbindung vorhanden ist, und Blockieren des weiteren Sendens von Daten über die Verbindully durch die zugeordnete Datensendeeinrichtung, wenn es eine Differenz zwischen dem Wert, der dann gesendet wird, und dem aktuellen Zustand gibt, der dann vorhanden ist, so daß spüler nur eine Vorrichtung auf der Verbindung senden gelassen wird.
130. Verfahren nach Anspruch 129, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Vergleichens das Vergleichen des Impedanz zustandswertes, der dann von seiner entfernten Stelle aus gesendet wird, mit dem Impedanzzustandswert, der dann auf der Verbindung vorhanden ist, beinhaltet.
131. Verfahren nach Anspruch 129, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des seriellen Sendens das serielle Senden von breitenmodulierten Impulsen elektrischer Signale beinhaltet, wobei die beiden Binärwerte durch unterschiedliche Impulsbreiten dargestellt werden, welche in der erforderli -chen Weise auftreten, um gewünschte Datenwerte innerhalb aufeinanderfolgenden Bitzellen oder Zeitspannen darzustellen.
132. Verfahren zur Datenübertragung zwischen mehreren Vorrichtungen in einem System, in welchem die Vorrichtungen sich an mehreren Stellen befinden und jeweils in der Lage sind, eine Digitaldatenübertragung auf einer gemeinsamen Datenübei- -tragungsverbindung asynchron einzuleiten, gekennzeichnet durch folgende Schritte: serielles Senden von digitale binäre Bitinformatioii transpo-i tierenden Signalen mit einem ersten und einem zweiten Zustand durch eine Datensendeeinrichtung über die Ubertragungsverbiii dung nach Bedarf, wobei einer der beiden Zustände dominiert, wenn auf der Verbindung gesendet wird, selbst wenn gleichen tig von einer anderen Vorrichtung aus versucht wird, deii anderen Zustand über dieselbe Verbindung zu senden; überwachen des Vorhandenseins des ersten und des zweiten /ustandes auf der Verbindung durch eine Kompromißschaitunq während der Zeit, die für das Senden jeder binären Bitinformation erforderlich ist; Vergleichen des Zustandswertes, der dann von seiner VorricJitung gesendet wird, mit dem Zustandswert, der dann auf der Verbindung vorhanden ist; und Blockieren des weiteren Sendens von Daten über die Verbindung von ihrer zugeordneten Vorrichtung aus, wenn es eine Differenz zwischen dem Wert, der dann gesendet wird, und dem aktuellen Zustand, der dann existiert, gibt, so daß später nur eine über die Verbindung senden gelassen wird.
133. Verfahren nach Anspruch 132, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte: Uberwachen des Besetzt- oder Frei-Status der Ubertragungsverbindung durch eine Zugriffseinrichtung und Blockieren des anfänglichen Zugriffes auf die Verbindung von einer Vorrichtung aus, wenn kein Frei-Status Vorhanden ist.
134. Verfahren nach Anspruch 132, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des seriellen Sendens das serielle Senden von breitenmodulieren Impulsen elektrischer Signale beinhaltet, wobei die beiden Binärwerte durch unterschiedliche Impulsbreiten dargestellt werden, die in der erforderlichen Weise erscheinen, um gewünschte Datenwerte innerhalb von aufeinanderfolgenden Bitzellen oder Zeitspannen darzustellen.
135. Verfahren zum Bilden eines Kompromisses bei konkurrierender übertragung zwischen mehreren entfernt angeordneten Sender/Bmfänger-Decoderschaltungen in einem programmierbaren System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, mit mehreren entfernt angeordneten Sender/Empfänger-Decoder-Schaltungen, die alle gemeinsam mit einer Datenverbindung verbunden sind, um einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene Datensignale hin zu steuern und um Datensignale, die sich auf diese Steuerung beziehen, über die -Datenverbindung zu senden, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die empfangenen Datensignale jedem der Sender/Empfänger-Decoder über die Datenverbindung zuführt, gekennzeichnet durch folgende Schritte.

Überwachen des Besetzt- oder Frei-Status der Datenleitung durch eine Zugriffseinrichtung in jedem Sender/Empfänger-Decoder; Blockieren des Anfangssendezugriffes auf die Datenleitung von dem zugeordneten Sender/Empfänger-Decoder aus, wenn nicht ein Frei-Status vorhanden ist; serielles Senden von digitale binäre Bitinformation trallsportierenden Signalen mit einem ersten und einem zweiten Zustand durch eine Datensendeeinrichtung über die Datenvexbindung nach Bedarf nur dann, wenn es durch die Zugriff einrichtung zugelassen wird, wobei einer der beiden Zustände dominiert, wenn über die Verbindung gesendet wird, selbs wenn durch einen anderen Sender/Empfänger-Decoder gleichzeitig das Senden des anderen Zustands über die Verbindung versucht wird; Überwachen des Vorhandenseins des ersten und des zweiten Zustands auf der Leitung durch eine Kompromißschaltung am Ort jedes Sender/Empfänger-Decoders während der Ze5t, die für das Senden jedes binären Informationsbits erforderlich ist; Vergleichen des Zustandswertes, der dann von seinem zugcordneten Sender/Empfänger-Decoder gesendet wird, mit dem Zustandswert, der dann auf der Verbindung vorhanden ist, und Blockieren des weiteren Sendens von Daten über die Verbindung durch ihre zugeordnete Datensendeeinrichtung, welln es eine Differenz zwischen dem Wert, der dann gesendet wird, und dem aktuellen Zustand, der dann vorhanden ist, gibt, um so später nur einen Sender/Empfänger-Decoder in Übertragung auf der Verbindung durch seine Datenübertragungseinrichtuiici; zu lassen, wenn es eine Differenz gibt, ohne da( dadurch die übertragung von dem einen Sender/Empfänger-Decoder CJcstört wird.
136. Verfahren nach Anspruch 135, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Vergleichens das Vergleichen des Impedanzzustandswertes, der von seinem Sender/Empfänger-Decoder gesendet wird, mit dem Impedanzzustandswert, der dann auf der Verbindung vorhanden ist, beinhaltet.
137. Verfahren nach Anspruch 135, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des seriellen Sendens das serielle Senden von digitaler binärer Bitinformation über eine Zweirichtungsdatenverbindung beinhaltet.
138.Verfahren zum Bilden eines Kompromisses bei konkurrierender Übertragung zwischen mehreren entfernt angeordneten SenderJEmpfänger-Decoderschaltungen In einem programmierbaren System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, wobei die mehreren entfernt angeordneten Sender/Entpfänger-Decoderschaltungen alle gemeinsam mit einer Datenverbindung verbunden sind, um einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene Datensignale hin zu steuern und um Latensignale, die sich auf diese Steuerung beziehen, über die Datenverbindung zu senden, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der normalerweise die Relais in wenigstens einer vorprogrammierten, zeitabhängigen Sequenz steuert und die empfangenen Datensignale jedem der Seiider/Empfänger-Decoder über die Datenverbindung zuführt, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Uberwachen des Belegt- oder Frei-Status der Datenleitung durch eine Zugriffseinrichtung in jedem Sender/Empfänger-Decoder; Blockieren des Anfangssendezugriffes des zugeordneten Sender/EmpfAnger-Decoders auf die Leitung, wenn nicht ein Frei-Status vorhanden ist; serielles Senden von digitale binäre Information transportierenden Signalen mit einem ersten und einem zweiten Zustand durch eine Datensendeeinrichtung innerhalb jedes Sender /Empfänger-Decoders über die Datenverbindung- nach Bedarf nur, wenn es durch die Zugriffseinrichtung gestattet wird, wobei einer der beiden Zustände dominiert, wenn aut der Verbindung gesendet wird, selbst wenn durch einen anderen Sender/Empfänger-Decoder gleichzeitig versucllt wird, den anderen Zustand über die Verbindung zu senden; Überwachen des Vorhandenseins des ersten und des zweiten Zustandes auf der Verbindung durch eine Kompromißschaltung am Ort jedes Sender/Empfänger-Decoders während der Zeit, die für das Senden jedes binären Informationsbits erfordern lich ist; Vergleichen des Zustandswertes, der dann von seinem Stllder/ Empfänger-Decoder gesendet wird, mit dem Zustandswert, dekor dann auf der Verbindung vorhanden ist; und Blockieren des weiteren Sendens von Daten über die Verbindung durch ihre Datensendeeinrichtung, wenn es eine Differenz zwischen dem Wert, der dann gesendet wird, und dem tatsächtlichen Zustand, der dann herrscht, gibt, um so später nur einen Sender/Empfänger-Decoder auf der Verbindung durch seine Datenübertragungseinrichtung übertragen zu lassen, wenn es eine Differenz gibt, ohne daß dabei die bertragun aus dem einen Sender/Empfänger-Decoder (estört wird.
139. Verfahren nach einem der Ansprüche 135 bis 138, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des seriellen Sendens das serielle Senden von digitale binäre Bits darstellenden, breitenmodulierten Impulsen von elektrischen Signalen beinhaltet, wobei die beiden Binärwerte durch unterschiedliche Impulsbreiten dargestellt werden, welche in erforderlicher Weise auftreten, um gewünschte Datenwerte innerhalb aufeinaii derfolgender Bitzellen oder Zeitspannen darzustellen.
140. Verfahren zum Bilden eines Kompromisses bei koiikurrierelden Übertragungen zwischen mehreren Vorrichtungen ill einer Steueranordnung, in welcher die Vorrichtungen jeweils an mehreren entfernten Stellen angeordnet sind und eine gegenseitig nicht störende, beliebig erfolgende Digitaldatenübertragung zwischen mehreren entfernten Stellen über ein gemeinsame Datenübertragungsverbindung gestatten, gekennzeichnet durch folgende Schritte: serielles- Senden von digitale binäre Bitinformation transportierenden Signalen mit einem ersten und einem zweiten Zustand durch eine Datensendeeinrichtung über die Übertragungsverbindung nach Bedarf, wobei einer der beiden Zustände dominiert, wenn auf der Verbindung gesendet wird, selbst wenn gleichzeitig von einer anderen entfernten Stelle aus versucht wird, den anderen Zustand über dieselbe Verbindung zu senden, wobei die Signale breitenmodulierte Impulse eektrischer Signale sind, wobei die beiden Binärwerte durch uiiterschiedliche Impulsbreiten in dem ersten Zustand in der erforderlichen Weise dargestellt werden, um gewünschte Datenwerte innerhalb aufeinanderfolgender Bitzellen oder Zeitspannen darzustellen, wobei jeder breitenmodulierte Impuls von dem nächsten Impuls durch eine Zeitspanne des zweiten Zustands getrennt ist und wobei die Zeitspanne des zweiten Zustands der Vorrichtung an jeder der mehreren Stellen Zeit gibt, das vorhergehende Informationsbit zu verarbeiten; {5berwachen des Vorhandenseins des ersten und des zweiten Zustands auf der Verbindung durch eine Kompromißschaltung während der Zeit, die zum Senden jedes binären Informationsbits erforderlich ist; Vergleichen des Zustandswertes, der dann von seiner entfernten Stelle aus gesendet wird, mit dem Zustandswert, der dann auf der Verbindung vorhanden ist, und Blockieren des weiteren Sendens von Daten über die Verbindung durch ihre Datensendeeinrichtung, wenn es eine Differenz gibt, um so später nur eine entfernte Stelle auf der Verbindung übertragen zu lassen, ohne daß dabei die Ubertragung von der einen entfernten Stelle aus gestört wird.
141. Verfahren nach Anspruch 140, gekennzeichnet durch fo]-gende weitere Schritte: Überwachen des Belegt- oder Frei-Status der Ubertragungsverbindung durch eine Zugriffseinrichtung und Blockieren des Anfangszugriffes einer entfernten Stelle ai( die Verbindung, wenn nicht ein Frei-Status vorhanden ist.
142. Verfahren nach Anspruch 140, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des seriellen Sendens das serielle Senden von breitenmodulierten Impulsen beinhaltet, wobei die Zeitspanne des zweiten Zustands eine feste Dauer hat, wodurch die Gesamtzeit, die zum Senden eines binären Informationsbits erforderlich ist, sich in Abhängigkeit von dem liiformationswert, der gesendet wird, ändert.
143. Verfahren nach Anspruch 140, dadurch gekennzei.cllnet., daß der Schritt des Vergleichens das vergleichen des Impedanzzustandswertes, der dann von seiner entfernteii Ste] gesendet wird, mit dem Impedanzzustandswert, der dalln auf der Verbindung vorhanden ist, beinhaltet.
144. Verfahren zum Lesen von Daten in einer Vorrichtung zum Ablesen von seriell aufgezeichneten digitalen binären 13itdaten von einem einzelnen Kanal auf einem magnetischen Medium, das sich in bezug auf einen magnetischen Lesewandier bewegt, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Liefern einer Reihe von breitenmodulierten elektrischen Datenimpulsen, die die aufgezeichneLen digitalen binären Bitdaten darstellen; Bereitstellen einer Quelle von Taktimpulsen steurbarer Frequenz, die normalerweise mit der normalen erwartet Datenbitübertragungsgeschwindigkeit auftreten; Interpretieren der Datenimpulse in bezug auf die Taktimpulse, und Steuern der Taktimpulsfrequenz durch Synchronisieren der Taktimpulse mit den breitenmodulierten Datenimpulsen gemäß einem kontinuierlichen gewichteten Mittelwert des zeitlichen Auftretens von vergangenen Datenimpulsen, wobei die am kürzesteii zurückliegenden Datenimpulse den größten Effek-t haben.
145. Verfahren nach Anspruch 144, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Steuerns das Steuern der Taktimpulsfrequenz zum Synchronisieren der Taktimpulse mit den breitenmodulierten Impulsen gemäß einem gewichteten Mittelwert des zeitlichen Auftretens von vergangenen Datenimpulsen beinhaltet, wobei der kontinuierliche gewichtete Mittelwert so ist, daß er Änderungen in der Datenbitübertragungsgeschwindigkeit bis zu ungefähr 50% innerhalb einer Taktimpulsperiode zuläßt, ohne daß fehlerhafte Interpretationen der Datenimpulse verursacht werden.
146. Verfahren zur Datenübertragung zwischen Sender/Empfänger-Decodern und einem zentralen Kontroller in einem programmierbaren System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert,und mit einem Zweirichtungsdatenkanal, wobei die Sender/EmpEänger-Decoder entfernt angeordnet und alle gemeinsam mit dem Datenkanal verbunden sind, um einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene Datensignale hin zu steuern und um Datensignale, die sich auf diese Steuerung beziehen, über den Datenkanal zu senden, und wobei der zentrale Kontroller ein programmierbarer Kontroller ist und die empfangenen Datensignale jedem der Sender/ Ernpfänger-Decoder über den Zweirichtungsdatenkanal zuführt, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Aufbewahren einer vorbestimmten Anzahl von Bits in einem Datenregister in dem zentralen Kontroller, zum Senden als eine Gruppe zu und/oder Erhalten durch Empfang als eine Gruppe aus dem Zweirichtungsdatenkanal; Interpretieren eines vorbestimmten Mehrbitwortes der Bitgruppe als ein Funktions- oder Befehlswort, das eine vorbestimmte funktionale Bedeutung hat, durch eine Betriebsartsteuereinrichtung am Ort jedes Sender/Empfänger-Decoders und Steuern der Betriebsart seines zugeordneten Sender/Empfänger-Decoders entsprechend.
147. Verfahren zur Datenübertragung zwischen mehreren Sender/Empfänger-Decodern und einem zentralen Kontroller ill einem programmierbaren System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, voii denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, und mit einem Zweirichtungsdatenhana1, wobei die Sender/Empfänger-Decoder entfernt angeordnet uiicl alle gemeinsam mit dem Datenkanal verbunden sind, um eine vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf die empfangenen Datensignale hin zu steuern und um Datensignale, die sich auf diese Steuerung beziehen, über die Datenverbindung zu senden, und wobei der zentrale Kontroller ein programmierbarer Kontroller ist und normalerweise die Relais in wenigstens einer vorprogrammierten zeitabhängigen Sequenz steuert und die empfangenen Datensignale jedem der Sender/ Empfänger-Decoder über den Zweirichtungsdatenkanal zuführt, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Aufbewahren einer vorbestimmten Anzahl von Bits in einci Datenregister in dem zentralen Kontroller, zum Senden als eine Gruppe zu und/oder Erhalten durch Empfang als eine Gruppe aus dem Zweirichtungsdatenkanal; Interpretieren eines vorbestimmten Mehrbitwortes der J3itgruppe als ein Funktions- oder Befehlswort, das eine vorbestimmte funktionale Bedeutung hat, durch eine Betriebsartsteuereinrichtung am Ort jedes Sender/Empfänger-Decoders und Steuern der Betriebsart seines zugeordneten Sender/ Empfänger-Decoders entsprechend.
148. Verfahren nach Anspruch 147, qekennzeichnet durch fo]-genden weiteren Schritt zwischen dem Schritt des Interpretierens und dem Schritt des Steuerns: Empfangen uiid lnterpretieren einer redundanten Datensendung, um eine BeLricbsart hoher Sicherheit festzulegen, wobei redundaiiLe Datensendungen empfangen werden müssen, bevor irgendein resultierendes Tätigwerden des Sender/Empfänger-Decoders zugelassen Wird.
149. Verfahren nach Anspruch 147, gekennzeichnet durch folgenden weiteren Schritt zwischen dem Schritt des Interpretierens und dem Schritt des Steuerns: interaktives Austauschen von Bestätigungsübertragungen mit und aus dem zentralen Kontroller, bevor irgendein resultierendes Tätigwerden des Sender/Empfänger-Decodexs zugelassen wird
150. Verfahren nach einem der Ansprüche 146 bis 149, gekennzeichnet durch folgenden weiteren Schritt: Senden des gegenwärtigen Status von durch den betreffenden Sender/ Empfänger-Decoder gesteuerten Relais zu dem zentralen Kontroller.
151. Verfahren nach einem der Ansprüche 146 bis 149, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt des Sendens von Daten von dem Sender/Empfänger-Decoder zu dem zentralen Kontroller, die den geänderten Status eines mit dem Sender/ Empfänger-Decoder verbundenen Schalters darstellen.
152. Verfahren nach einem der Ansprüche 146 bis 149, gekennzeichnet durch folgenden weiteren Schritt: Senden von Daten von dem Sender/Empfänger-Decoder zu dem zentralen Kontroller, die den Status eines Analogfühlers darstellen.
153. Verfahren nach Anspruch 152, gekennzeichnet durch folgenden weiteren Schritt: Eichen und Interpretieren der durch den Sender/Empfänger-Decoder zu dem zentralen Kontroller gesendeten Daten.
154. Verfahren nach einem der Ansprüche 146 bis 149, gekennzeichnet durch folgenden weiteren Schritt: Senden von Daten von dem Sender/Empfänger-Decoder zu dem zentralen Kontroller, diese den Status des Sender/Empfänger-Decoders darstellen.
155. Verfahren für ein programmierbares System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, mit mehreren entfernt angeordneten Datenempfangs- und -decodierschaltungen, die einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auE enpofangene und decodierte Datensignalehin steuer, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale jeder der Emfangs- und Decodierschaltungen zuführt und normalerweise die Relais in einer vorprogrammierten, zeitabhängigen Sequenz steuert, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Speichern von Musterdaten darstellende Musterkennzeichnungen und -definitionen von mehreren Mustern von Zuständen einer Musterdatenspeicherstruktur; Speichern von Sektorkennzeichnungs- und -definiti.onsdate die vom Benutzer ausgewählte Sektor-Unter-Sätze von Realis darstellen, die möglicherweise einander übertappende Unter-Sätze der Relais enthalten, welche nach Bedarf entsprechenden verschiedenen Sektoren zugeordnet worden sind, in einer Sektordatenspeicherstruktur; Speichern von Plandaten, die eine Sektorkennzeicbiiiin und eine Musterkennzeichnung enthalten, welche die zeitabhängende Sequenz darstellen, in welcher die Relais jedes kennzeichnenden Sektors zu steuern sind, so daß jedes ihrer zugeordneten Relais in einen Zustand gebracht wird, der den in den gekennzeichneten Musterdaten angegebenen entspricht, in einer Plandatenspeicherstruktur; und Ausführen des gewünschten Plans der Relaissteurung, wie er durch die Plandaten, Sektordaten und Musterdaten festgelegt ist, durch den zentralen Kontroller, der mit äm11i'-chen Datenspeicherstrukturen verbunden ist.
156. Verfahren nach Anspruch 155, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Speicherns von Musterdaten beinhaltet, die Musterdatenspeicherstruktur dynamisch zuzuordnen, um sie eine veränderliche Länge aufweisenden Sätzen von Musterdaten anzupassen, die Muster von gewünschten Relaiszuständen für entsprechende verschiedene Unter-Sätze der Relais darstellen.
157. Verfahren nach Anspruch 155, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Speicherns von Plandaten das dynamische Zuordnen der Plandaten innerhalb der Plandatenspeicherstruktur beinhaltet.
158. Verfahren zum Steuern von verteilten Belastungen durch Datenübertragung zwischen einem Sender/Empfänger-Decoder und einem programmierbaren zentralen Kontroller in einem programmierbaren System zum Steuern von verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, wobei der programmierbare zentrale Kontroller Datensignale zum Steuern von ausgewählten elektrischen Belastungen liefert, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Empfangen von Belastungssteuersignalen aus dem zentralen Kontroller in einem Sender/Empfänger-Decoder zum Steuern von besonderen Relais; Decodieren der Belastungssteuersignale und Feststellen der besonderen Relais, die auf diese Signale hin zu steuern sind; Pulsen von Relaistreibern, die den besonderen Relais zugeordnet sind; Anzeigen, welche von den den besonderen Relais zugeordneten Relaistreibern gepulst worden sind; und -Signalisieren zu dem zentralen Kontroller auf ein aus diesem empfangenes Abfragesignal hin und Anzeigen, welche der den besonderen Relais zugeordneten Relaistreiber betätigt worden sind.
159. Verfahren nach Anspruch 158, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte: Empfangen eines Signals, welches den Status von wenigstens einem externen Schalter anzeigt; und Signalisieren zu dem zentralen Kontroller auf einen geanderten Zustand des externen Schalters hin.
160. Verfahren nach Anspruch 158, gekennzeichnet durch fo] gende weitere Schritte: Empfangen eines Signals, welches einen Parameter anzeigt, der durch wenigstens einen externen Fühler abgefühlt worden ist; und Signalisieren zu dem zentralen Kontroller und diesem anzeigt gen des Status des Fühlers auf das empfangene Signal aus dem zentralen Kontroller hin.
161. Verfahren zum Steuern einer Belastung durch DatenüDertragung zwischen einem Sender/Empfänger-Decoder und einem programmierbaren zentralen Kontroller in einem programmierbaren System zum Steuern einer elektrischen Belastung mit wenigstens einem Relais zum Steuern der Belastullg, wobei dt; Relais über den Sender/Empfänger-Decoder betätigt wird Ullt der programmierbare zentrale Kontroller DatensignaJe zum Steuern der Belastung liefert, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Empfangen eines Belastungssteuersignals aus dem zentralen Kontroller in dem Sender/Empfänger-Decoder zum Steuern des Relais; Decodieren des Belastungssteuersignals und Festste1]ell, ob das Relais adressiert worden ist; Pulsen eines dem Relais zugeordneten Relaistreibers, wen das Relais adressiert worden ist; Anzeigen, ob der Relaistreiber, der dem Relais zugeordnet ist, gepulst worden ist; und Signalisieren zu dem zentralen Kontroller auf ein aus dioeii empfangenes Abfragesignal hin und Anzeigen, ob der Relaistreiber, der dem Relais zugeordnet: ist, betätigt worden ist.
162. Sender-Empfänger-Decoder für ein programmierbares System zum Steuern einer elektrischen Belastung mit einem Relais, das zur Steuerung mit der Belastung verbunden ist, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der Datensignale zum Steuern der Belastung liefert und über den Sender/Empfänger-Decoder mit dem Relais verbunden ist, gekennzeichnet durch: Einrichtungen (58, 108) zum Empfangen von Belastungssteuersignalen aus dem zentralen Kontroller (50) zum Steuern des Relais (60); eine Schaltung (370) zum Decodieren der Belastungssteuersignale und zum Feststellen, ob ein zugeordnetes besonderes Relais zu steuern ist; eine Einrichtung (124) zum Betätigen eines Relaistreibers (126), der dem besonderen Relais zugeordnet ist; eine Einrichtung zum Anzeigen, ob der Relaistreiber betätigt worden ist; und eine Einrichtung, die dem zentralen Kontroller auf ein aus diesem empfangenes Abfragesignal hin signalisiert und anzeigt, ob ein besonderer Relaistreiber betätigt worden ist.
163. Verfahren zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen in einem programmierbaren System mit einem zentralen Kontroller zum Steuern der Belastungen, mit mehreren Relais, von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, mit mehreren entfernt angeordneten Sender/Empfänger-Decodern, von denen jeder einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin steuert, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale jedem der Sender/Empfänger-Decoder zuführt,von denen wenigstens einer mit wenig sLais einnFernfühler verbunden ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Empfangen eines Signals aus dem Fernfühler in einem Sender/ Empfänger-Decoder, das einen physikalischen Parameter anzeigt, der durch den Fühler erfaßt worden ist; Senden eines Signals, das die Änderung in dem durch der Fühler festgestellten physikalischen Parameter anzeigt, durch den Sender/Empfänger-Decoder zu dem zentralen Kontroller; und Steuern eines vorbestimmten, aber programmierbaren Unter Satzes der Relais auf die Daten aus dem Fühler hin durch den zentralen Kontroller.
164. Verfahren nach Anspruch 163, dadurch gekerlnzeichllel, daß der Schritt des Sendens asynchrones Senden beinhaltet.
165. Verfahren zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen in einem programmierbaren System mi einem zentralen Kontroller zum Steuern der Belastungen, mit mehreren Relais, von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen gesteuert, mit mehreren entfernt angeordneten Sender/Empfänger-Decodern, von denen jeder wenigstens eines der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin steuert, mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Relais normalerweise in einer vorbestimmten, zeitabhängigen Sequenz steuert, wenn er nicht durch ein Fernfühlereingangssi nal übersteuert wird, und der die Datensignale jedem der Sender/Empfänger-Decoder zuführt, von denen wenigstens einer mit wenigstens einem Fernfühler verbunden ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Empfangen eines Signals aus dem Fernfühler an einem Sender/Empfänger-Decoder, das einen physikalischen Paramcter anzeigt, der durch den Fühler erfaßt worden ist; Senden eines Signals von dem Sender/EmpfEnger-Decoder zu dem zentralen Kontroller, das die minderung in dem durch den Fühler erfaßten physikalischen Parameter anzeigt; und Steuern wenigstens eines der Relais auf die Daten aus dem Fühler hin durch den zentralen Kontroller.
166. Verfahren nach Anspruch 165, dadurch gekennzec1)-net, daß der Sender/Empfänger-Decoder mehrere Relais steuert.
167. System nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sender/Empfänger-Decoder (56) mehrere Relais (60) steuert.
168. Vorrichtung nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragungsverbindung (58) bidirektional ist.
169. Vorrichtung nach Anspruch 53 oder 168, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Zustand Zustände hoher bzw. niedriger Impedanz sind.
170. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 56 bis 59 zum Steuern eines integrierten Systems von verteilten elektrischen Belastungen durch serielles Senden von digitalen Daten zwischen mehreren steuernden Stellen über einen gemeinsamen Übertragunqskanal.
171. Verfahren zum Decodieren von Daten aus einem zentralen Kontroller in einem programmierbaren System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relaisr von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, mit mehreren entfernt angeordneten Datenempfangs- und -decodierschaltungen, die einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene Datensignale hin steuern, wobei die Datensignale ein Präambelsignal aufweisen, das Impulse mit einer ersten Impulsbreite hat, und ein Informationssignal, das breitenmodulierte Impulse hat, und wobei der zentrale Kontroller programmierbar ist und die Datensignale über eine gemeinsame Datenleitung jeder der Empfangs- und Decodierschaltungen zuführt, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Phaseneinrastung mit einer Phasenregelschleife auf dem Präambelsignal, während eine erste Phasenregelschleifenbandbreite aufrechterhalten wird; und Äiidern der Bandbreite der Phasenregelschleife in eine zweite Bandbreite, die schmaler als die erste Banbreit t, ist, nachdem die Phasenregelschleife die Phaseneinrastung erreicht hat.
172. Vorrichtung nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungskanal (58) bidirektional ist.
173. Vorrichtung nach Anspruch 62 oder 172, dadurch gekennzeichnet, daß die Master- und Slave-Betrlebsart-Befehle breitenmodulierte Impulse sind.
174. Verfahren zur Master/Slave-Betriebsart-Steuerung in einer Vorrichtung an mehreren entfernten Stellen, dlc eine nichtstörende, willkürlich erfolgende, bidirektional, Digitaldatenübertragung über einen gemeinsamen Übertragungskanal zwischen einer Master-Vorrichtung und mehreren Master/Slave-Vorrichtungen gestattet, gekennzeicJinei durch folgende Schritte: Senden von Master- und Slave-Betriebsart-Befehlen von der Master-Vorrichtung zu einer Master/Slave-Vorrichtuncj, wenn die Master-Vorrichtung in einer Master-Betriebsart arbeitet, in der sie auf den gemeinsamen Übertragungskanal immer zugreifen kann, wenn dieser frei ist, Empfangen und Decodieren eines Datensignals auf dem UDertragungskanal in einer Master/Slave-Vorrichtuncj, das einene Befehl an eine Master/Slave-Vorrichtung enthält, entweder in der Master-Betriebsart oder in einer Slave-Betriebsart' zu arbeiten; und Blockieren des Sendezugriffes auf den Übertragungskanal für eine vorbestimmte Zeitspanne auf einen Slave-Betriebsart-Befehl aus der Master-Vorrichtung hin.
175. Vorrichtung zur Verwendung in einem prograniiiierbaren System, das mehrere verteilte elektrische Belastungen steuert, mit mehreren Relais, von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, flii: mehreren entfernt angeordneten Sebder/Empfänger-Decodern, die einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin steuern, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale jeder der Empfangs- und Decodierschaltungen über eine Datenverbindung zuführt, wobei die Vorrichtung eine Belastung von einem entfernten elektrischen Schalter aus steuern kann, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (106) zum Verbinden des Schalters (68) mit einem Eingang wenigstens eines der Sender/Empfänger-Decoder (56); eine Einrichtung zum Betätigen des Schalters; eine Einrichtung (368) zum Erzeugen eines Schalterbetätigungssignals innerhalb des Sender/Empfänger-Decoders und zum Anlegen eines Signals, das die Schalterbetätigung darstellt, an die Datenverbindung (58) zum Senden zu dem zentralen Kontroller (50); eine Einrichtung (418) zum Empfangen des die Schalterbetätigung darstellenden Signals in dem zentralen Kontroller und zum Festlegen eines Unter-Satzes von zu betätigenden Relais gemäß vorbestimmten Daten, die früher in den zentralen Kontroller eingegeben wurden; durch eine Einrichtung (400) zum Erzeugen eines Ausgangssignals des zentralen Kontrollers, das diese vorbestimmte gewünschte Relaisbetätigung darstellt, und Anlegen dieses Ausgangssignals an die Datenverbindung, wobei dieses Ausgangssignal einen besonderen Sender/Empfänger-Decoder kennzeichnet, der wenigstens einem der Relais (60) des Unter-Satzes von zu steuernden Relais zugeordnet ist; und eine Einrichtung (350) zum Empfangen des Ausgangssignals in dem besonderen Sender/Empfänger-Decoder und zum Erzeugen eines Betätigungssignals zum Betätigen des wenigstens einen Relais.
176. Vorrichtung nach Anspruch 175, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kontroller normalerweise die elektrischen Belastungen in einer vorbestimmten zeitabhängigen Sequenz steuert und daß die Betätigung des Schalters bewirkt, daß der zentrale Kontroller den programmierbar änderbaren Unter-Satz von Relais übersteuert.
177. Vorrichtung nach Anspruch 175, gekennzeichnet durch: eine Einrichtung zum Bestimmen, welche Relais irl der durch das Relaisbetätigungssignal des zentralen Kontro]lers (50) befohlenen Weise betätigt worden sind; und eine Einrichtung (108) zum Übertagen eines Relaisstatus;-bestätigungssignals von den besonderen Sender/Empfänyer-Decoder (56) zu dem zentralen Prozessor.
178. Vorrichtung nach Anspruch 177, gekennzeichnet durch: eine Einrichtung in dem zentralen Kontroller (50) zum Erzweugen und Senden eines Relaisstatusabfragesignals; und eine Einrichtung (352) in dem besonderen Sender/Empfänger-Decoder (56) zum Empfangen des Relaisstatusabfra(3esi(Tnals
179. Verfahren zum Steuern von mehreren verteilten BLlastungen von einem entfernten elektrischen Schalter aus in einem programmierbaren System mit einem zentralen Sontroller zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen von einem Eingang eines entfernten elektrischen Schalters aus, mit Relais, die jeweils eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuern, mit mehreren entfernt angeordneten Sender/Empfänger-Decodern, von denen jeder einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin steuert, mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale jedem der Sender/Empfänger-Decoder über eine Zweirichtungsdatenleitung zuführt und die Relais steuert, wobei wenig stens einer der Sender/Empfänger-Deoder interne Datenleitungen aufweist, die mit einem Schalterzweigeingangskreis verbunden sind, um wiederum mit wenigstens einem entferntei elektrischen Zweizustands-Ein/Aus-Schalter verbunden zu werden, der in der Lacre ist, einen elektrischen Stromkreis zwj schen wenigstens zwei Anschlüssen steuerbar zu schließen, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Erfassen des Schließens und/oder Öffnens des elektrischen Stromkreises des Schalters durch die Schalterzweigeingangsschaltung; Senden von Daten von dem wenigstens einen Sender/Empfänger-Decoder zu dem zentralen Kontroller, das die Schalterbetätigung anzeigt; und Steuern eines programmierbar änderbaren Unter-Satzes der Relais auf die Zustandsänderungen des Schalters hin durch den zentralen Kontroller.
180. Verfahren nach Anspruch 179, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Sendens ein asynchrones Senden beinhaltet.
181. Verfahren zum Steuern von mehreren verteilten Belastungen in einem programmierbaren System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, von denen jedes eine der mehreren verteilten elektrischen Belastungen steuert, mit mehreren entfernt angeordneten Datenempfangs- und -decodierschaltungen, die einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais auf empfangene und decodierte Datensignale hin steuern, mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der die Datensignale jeder der Empfangs- und Decodierschaltungen zuführt und normalerweise die Relais in einer vorprogrammierten, zeitabhängigen Sequenz steuert, und mit einer Zeituhr, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Speichern von Musterkennzeichnungs- und -definitionsdaten, die mehrere Muster von Zuständen darstellen, in einer Musterdatenspeicherstruktur; Speichern von Sektorkennzeichnungs- und -definitionsdaten, die vom Benutzer festgelegte Sektor-Unter-Sätze der Relais, welche nach Bedarf entsprechenden verschiedenen Sektoren zugeordnet sind, darstellen, in einer Sektordatenspeicherstruktur; Speichern von Plandaten in einer Plandatenspeicherstruktur, die eine Sektorkennzeichnung und eine Musterkennzeichnung enthalten, welche die zeitabhängige Sequenz darsteLlen, -iii welcher die Relais jedes gekennzeichneten Sektors zu steuern sind, um jedes seiner zugeordneten Relais in eine Zustand zu bringen, der dem entspricht, welcher in den gekennzeichneten Musterdaten angegeben ist; Ausführen der gewünschten zeitabhängigen Sequenz der Relaissteuerung durch den zentralen Prozessor gemäß der Zeituhr in durch die Plandaten, Sektordaten und Musterdaten festgelegter Weise; und Ausführen der zeitabhängigen Sequenz so schnell wie notwendig und so schnell wie durch die Zeituhr gefordert, so daß beim Wiederbeginn das System automatisch sämtliche zeitabhängigen Zwischenzustände durchläuft, bis es den Endzustand erreicht, der dem gegenwärtigen Inhalt der Zeituhr entspricht.
182. Verfahren zum Steuern von mehreren verteilten Belastungen in einem programmierten System zum Steuern von mehreren verteilten elektrischen Belastungen mit mehreren Relais, die jeweils eine der mehreren verteilten elektri schen Belastungen steuern, mit mehreren entfernt angeordneten Datensendern, die einen vorbestimmten Unter-Satz der Relais steuern, und mit einem programmierbaren zentralen Kontroller, der Datensignale aus jedem Sender über einen gemeinsamen Datenübertragungskanal empfängt und normalerweise die Relais steuert, gekennzeichnet durch folgenden Schritte: Einleiten des Sendens von Daten von Schaltereingangskreisen zu dem zentralen Kontroller, die Änderungen im Zustand der Schaltereingangskreise anzeigen; Bewirken einer Verzögerung in dem Senden von Daten zu dem zentralen Kontroller, bis der gemeinsame Kanal von anderer Datensendung frei ist; und Akkumulieren und Speichern von zu sendenden Daten, die Änderungen in den Zuständen der Schaltereingangskreise, welche während der Verzögerung auftreten können, anzeigen.
183. Vorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine Zugriffseinrichtung zum Uberwachen des Belegt- oder Frei-Status der Übertragungsverbindung (58), um den Zugriff auf diese von einer entfernten Stelle aus zu blockieren, wenn nicht ein Frei-Status vorhanden ist.