DE1121185B

DE1121185B - Device for the automatic display of operating faults

Info

Publication number: DE1121185B
Application number: DE1961A0036877
Authority: DE
Inventors: Marcel Touly
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1960-03-11
Filing date: 1961-03-03
Publication date: 1962-01-04
Also published as: GB923743A; NL121492C; BE601159A; LU39863A1; CH387497A; FR77422E; NL262285A; FR1259027A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur selbsttätigen Anzeige von Betriebsstörungen.The invention relates to a device for the automatic display of malfunctions.

Es ist bei elektrischen Anlagen bekannt, Vorrichtungen zur selbsttätigen Anzeige von Betriebsstörungen vorzusehen, die bei eintretender Störung das Überwachungspersonal auf diese Störung aufmerksam macht. Wenn irgendeiner der Stromkreise der Anlage von einer Störung befallen wird, so wird nicht nur die entsprechende Schutzvorrichtung ein- und dieser Stromkreis ausgeschaltet, sondern ein optisches und/oder akustisches Signal erzeugt. So kann z. B. eine Tafel bestimmter Farbe oder, besser, eine die Stelle und die Art der Störung kennzeichnende Tafel beleuchtet werden. Es kann jedoch vorkommen, daß die Störung nicht rasch genug beseitigt wird, so daß sie weitere Störungen verursacht, die ebenfalls in gleicher Weise angezeigt werden. Es ist aber in einem solchen Fall nicht mehr möglich, die Reihenfolge der Störungen zu ermitteln, was ihre Behebung erheblich schwieriger macht.It is known in electrical systems, devices for the automatic display of malfunctions provide that if a fault occurs, the monitoring personnel will be aware of this fault power. If any of the system's electrical circuits is affected by a malfunction, it will not only the corresponding protection device is switched on and this circuit is switched off, but an optical one and / or acoustic signal generated. So z. B. a blackboard of a certain color or, better, a die The sign indicating the location and the nature of the fault should be illuminated. However, it can happen that the disturbance is not cleared quickly enough so that it causes further disturbances which are also in displayed in the same way. In such a case, however, it is no longer possible to change the order of the Identify malfunctions, which makes them much more difficult to resolve.

Ziel der Erfindung ist es, eine Anzeigevorrichtung zu schaffen, bei welcher jedem Stromkreis verschiedene Signale zugeordnet werden, die die Feststellung, ob es sich um die ursprüngliche oder eine darauffolgende Störung handelt, ermöglicht. Im gleichen Sinne können die Anzeigesignale so weit differenziert werden, daß es möglich wird, festzustellen, ob es sich um die zweite, dritte oder eine weitere Störung handelt.The aim of the invention is to provide a display device in which each circuit is different Signals are assigned that determine whether it is the original or a subsequent one Disturbance acts, enables. In the same way, the display signals can be differentiated to the extent that that it becomes possible to determine whether it is the second, third or another fault.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt dies dadurch, daß jedem der ρ Stromkreise («+1) untereinander umschaltbare, als Gedächtnis dienende Speicher zugeordnet sind, wobei die Speicher erster Ordnung die anzeigende erste Störung, die Speicher zweiter Ordnung die anzeigende zweite Störung und die Speicher n-ter Ordnung die anzeigende /i-te Störung steuern, daß nur die Speicher erster Ordnung normalerweise eingeschaltet sind, daß bei Anzeige einer Störung erster Ordnung alle übrigen Speicher erster Ordnung aus- und alle Speicher zweiter Ordnung eingeschaltet werden usw. bis zur Einschaltung der Speicher («+l)-ter Ordnung, die alle Störungen einer größeren Ordnung unterscheidungslos anzeigen.The device according to the invention allows this in that each of the ρ circuits («+1) is assigned to memory which can be switched between one another and serves as a memory, the memories of the first order indicating the first disturbance, the memories of the second order the indicating second disturbance and the memories n- control the indicating / i-th disturbance so that only the first-order memories are normally switched on, that when a first-order disturbance is displayed, all other first-order memories are switched off and all second-order memories are switched on, etc. until the memories are switched on ( «+ L) -th order, which indistinguishably indicate all disturbances of a larger order.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigtExemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown schematically in the drawing. It shows

Fig. 1 ein vereinfachtes Schema einer drei Informationsstromkreise aufweisenden Anlage mit elektromagnetischen Relais zur Betätigung der Umsteuerung,1 shows a simplified diagram of three information circuits exhibiting system with electromagnetic relays for actuating the reversal,

Fig. 2 ein ähnliches Schema, wobei jedoch kontaktlose statische Relais verwendet werden,Fig. 2 shows a similar scheme, but using contactless static relays,

Fig. 3 eine Prinzipschaltung eines weiteren Ausführungsbeispieles und3 shows a basic circuit of a further exemplary embodiment and

Vorrichtung zur selbsttätigen Anzeige
von BetriebsstörungenDevice for automatic display
of operational disruptions

Anmelder:Applicant:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.,
Baden (Schweiz)Public company Brown, Boveri & Cie.,
Baden (Switzerland)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6Representative: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, patent attorney,
Munich 23, Dunantstr. 6th

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Frankreich vom 11. März (Nr. PV 821 056)France of March 11th (No. PV 821 056)

und 28. März 1960 (Nr. PV 822 629)and March 28, 1960 (No. PV 822 629)

Marcel Touly, Boulogne, Seine (Frankreich),
ist als Erfinder genannt wordenMarcel Touly, Boulogne, Seine (France),
has been named as the inventor

Fig. 4 und 5 je zwei Schaltungen mit Verzögerung.4 and 5 each two circuits with delay.

Da die in Vorrichtungen zur Anzeige von Betriebsstörungen als Gedächtnis verwendeten Speicher bekannter Bauart sind, werden sie nachstehend nicht besonders beschrieben. Sie können z. B. durch Sperrrelais oder durch Kippschaltung, sogenannter Flip-Flop-Schaltungen, mit oder ohne Transistoren gebildet werden. Der Einfachheit halber hat man in der Zeichnung diese Speicher durch Vierecke dargestellt, deren Ein- und Ausgangsklemmen nur die Polarität 0 und + oder umgekehrt haben können.Since the memory used in devices for displaying operating faults as a memory is known Are not specifically described below. You can e.g. B. by locking relay or by toggle switching, so-called flip-flop circuits, be formed with or without transistors. For the sake of simplicity, the Drawing this memory represented by rectangles, whose input and output terminals only the polarity 0 and + or vice versa.

Dem Stromkreis 1 der Anlage sind somit zwei Speicher zugeordnet. Der Speicher M₁₁ ist erster und der Speicher M₁₂ zweiter Ordnung. Sie sind untereinander über das Relais RC₁ umschaltbar, und jeder von ihnen steuert ein besonderes Anzeigeelement L₁₁ bzw. L₁₂. Den Stromkreisen 2 und 3 sind in gleicher Weise Speicher M₂₁, M₂₉ bzw. M₃₁, M₃₂ und Anzeigeelemente L₂₁, L₂₂ bzw. L₃₁, L₃₂ zugeordnet.The circuit 1 of the system is thus assigned to two memories. The memory M ₁₁ is of the first order and the memory M _{12 of the} second order. They can be switched among one another via the relay RC ₁ , and each of them controls a special display element L ₁₁ or L ₁₂ . The circuits 2 and 3 are assigned memories M ₂₁ , M ₂₉ or M ₃₁ , M ₃₂ and display elements L ₂₁ , L ₂₂ or L ₃₁ , L ₃₂ in the same way.

Diese Anlage funktioniert wie folgt: Wenn keine Störung vorhanden ist, so haben die Klemmen der Speicher die in der Zeichnung angegebene Polarität, die Anzeigeelemente leuchten nicht, und die RelaisThis system works as follows: If there is no fault, the terminals of the Store the polarity indicated in the drawing, the display elements do not light up, and the relays

109 758/430109 758/430

sind nicht erregt. Ihre Kontakte nehmen die dargestellten Stellungen ein, für welche die Speicher Mp₁ ein- und die Speicher Mp₃ ausgeschaltet sind.are not aroused. Your contacts assume the positions shown, for which the memory Mp _{1 is} switched on and the memory Mp _{3 is} switched off.

Wenn jetzt im Stromkreis 1 eine Störung auftritt, so wird die entsprechende Schutzvorrichtung ausgelöst, und sie erzeugt ein Signal positiver Spannung, das über das Relais RC₁ und die Eingangsdiode D₁₁ des Speichers Af₁₁ ein Umkippen dieses Speichers verursacht. Die Polarität seiner Ein- und Ausgangsklemmen wird umgekehrt. Sie kann nicht mehr automatisch ihren ursprünglichen Zustand wieder einnehmen. Die Eingangsklemme des Speichers Ai₁₁ hat jetzt eine positive Polarität, so daß das Anzeigeelement L₁₁ leuchten kann. Die Diode D₁₁ sperrt den Weg zwischen dem Speicher Af₁₁ und dem Stromkreis, so daß kein Strom vom ersten in den letzteren fließen kann. Gleichzeitig mit dem Beleuchten des Anzeigeelementes L₁₁ verursacht das Umkippen des SpCiChCrSM₁₁ eine Erregung der Relais RC₂ und RC₃. Dadurch werden die Speicher M₂₂ und M₃₂ eingeschaltet. Wenn jetzt z. B. im Stromkreis 3 eine Störung auftritt, so gelangt das Signal der Schutzvorrichtung in den Speicher M₃₂, und das Anzeigeelement L₃₂ und nicht das Anzeigeelement L₃₁ wird beleuchtet. Die Gruppen von DiOdCnD₁₁, D₁₂ und D₁₃ dienen lediglich zur Isolierung, sie gewährleisten die Unabhängigkeit der Steuerstromkreise der Relais RC_t. If a fault now occurs in circuit 1, the corresponding protective device is triggered and it generates a signal of positive voltage that causes this memory to overturn via the relay RC ₁ and the input diode D _{11 of} the memory Af _11. The polarity of its input and output terminals is reversed. It can no longer automatically return to its original state. The input terminal of the memory Ai ₁₁ now has a positive polarity, so that the display element L ₁₁ can light up. The diode D ₁₁ blocks the path between the memory Af ₁₁ and the circuit, so that no current can flow from the first to the latter. Simultaneously with the illumination of the display element L ₁₁ , the tilting of the SpCiChCrSM ₁₁ causes the relays RC ₂ and RC _{3 to be} excited. As a result, the memories M ₂₂ and M _{32 are} switched on. If now z. B. a fault occurs in the circuit 3, the signal from the protective device reaches the memory M ₃₂ , and the display element L ₃₂ and not the display element L ₃₁ is illuminated. The groups of DiOdCnD ₁₁ , D ₁₂ and D ₁₃ are only used for isolation, they guarantee the independence of the control circuits of the relay RC _t .

Aus dem Vorstehenden geht klar hervor, daß eine auf einem der Anzeigeelemente L₁₁ angezeigte Störung sich deutlich von einer nachfolgenden Störung unterscheidet, da letztere nur auf einem Anzeigeelement L₁₂ erscheinen kann. Die Anordnung der Anzeigeelemente, ihre Farbe oder andere Kennzeichnungen werden derart gewählt, daß das Ablesen fehlerfrei und leicht erfolgen kann.It is clear from the above that a _{fault displayed on one of the display elements L 11} differs significantly from a subsequent fault, since the latter can only appear on one display element L ₁₂ . The arrangement of the display elements, their color or other identifications are selected in such a way that they can be read easily and without errors.

Dieses System kann sehr leicht zur Anzeige einer Störung n-ter Ordnung verallgemeinert werden. Um eine besondere Kennzeichnung der zweiten Störung zu erhalten, würde es genügen, in Stromrichtung gesehen, vor den Dioden der Gruppe D₁₂ weitere Relais, wie AC₁, vorzusehen, die eine Umschaltung zwischen den Speichern M₁₂ und weitere Speicher M₁₃ ermöglichen wurden. Das Umkippen der Speicher M₁₂ würde dann, wie vorstehend erläutert, zur Steuerung der Relais der anderen Stromkreise und zur Einschaltung der Speicher M₁₈ dienen. Wenn die Anlage ρ Stromkreise aufweist (p mindestens gleich ri), so kann man die Reihenfolge der η ersten Störungen mit p(n+l) Speichern und pn Relais verwirklichen.This system can very easily be generalized to indicate an nth order disturbance. In order to obtain a special identification of the second fault, it would be sufficient, viewed in the direction of the current, to provide further relays, such as AC ₁ _{, in front of the diodes of group D 12} , which would enable switching between the memories M ₁₂ and further memories M ₁₃ . The overturning of the memory M ₁₂ would then, as explained above, serve to control the relays of the other circuits and to switch on the memory M _18. If the system has ρ circuits (p at least equal to ri), the sequence of the η first disturbances can be implemented with p (n + l) memories and pn relays.

Elektromagnetische Relais können nur in Anlagen verwendet werden, in welchem der Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Störungen größer ist als die Zeitkonstante der Relais. Wenn, wie es praktisch immer der Fall ist, die Störungen sehr rasch aufeinanderfolgen, so müssen kontaktlose statische Relais verwendet werden, deren Wirkungsweise praktisch augenblicklich ist.Electromagnetic relays can only be used in systems in which the time interval between two successive faults is greater than the time constant of the relays. If like it is practically always the case, the disturbances follow one another very quickly, so must contactless static Relays are used, the operation of which is practically instantaneous.

In Fig. 2 ist eine Anlage mit solchen Relais schematisch dargestellt. Sämtliche Speicher sind hier mit Transistoren versehen. Sie weisen eine Eingangsklemme E, eine Ausgangsklemme S und eine dritte Klemme .4 auf, welch letztere auf der Eingangsseite vorgesehen ist und zur Speisung des Anzeigeelementes, gegebenenfalls über eine Verstärkungsstufe, dient.In Fig. 2, a system with such relays is shown schematically. All memories are provided with transistors here. They have an input terminal E, an output terminal S and a third terminal .4, the latter being provided on the input side and serving to feed the display element, possibly via an amplification stage.

Damit die ganze Anlage zur Zufriedenheit funktioniert, muß der Widerstand des Eingangsstromkreises des Speichers (Klemme E) in bezug auf den Widerstand 7? hoch sein. Letzterer soll in bezug auf die Widerstände der Ausgangsstromkreise (Klemme.?) und der Steuerung des Anzeigeelementes (Klemme ä) selbst hoch sein. Diese Widerstände können z. B. im Verhältnis 100, 10, 1, 1 sein.In order for the whole system to function satisfactorily, the resistance of the input circuit of the memory (terminal E) in relation to the resistor 7? be high. The latter should be high in relation to the resistances of the output circuits (terminal.?) And the control of the display element (terminal ä) itself. These resistors can be, for. B. in the ratio 100, 10, 1, 1.

Die Umschaltrelais sind hier durch Kombinationen von Widerständen und von Dioden ersetzt, die über Ableitungen mit kleinerem Widerstand ein augenblickliches Kurzschließen der Eingänge der Speicher,The changeover relays are replaced here by combinations of resistors and diodes that have Leads with a smaller resistance an instant short-circuiting of the inputs of the memory,

ίο deren Ausschaltung gewünscht wird, ermöglichen. Die dargestellte Anlage funktioniert wie folgt:ίο which you want to switch off. The system shown works as follows:

Die Polarität der verschiedenen Speicher ist wie in der Zeichnung angegeben. Man nimmt an, daß die erste Störung im Stromkreis 1 erfolgt. Das Signal positiver Spannung von der Schutzvorrichtung gelangt über die Diode D₁₁ und den es abschwächenden Widerstand A₁₁ in den Speicher M₁₁. Da die volle positive Spannung der Klemmen S₂₁ und S₃₁ an den Kathoden der Dioden D₁₂₁ und D₁₃₁ angelangt ist, soThe polarity of the various memories is as indicated in the drawing. It is assumed that the first fault occurs in circuit 1. The positive voltage signal from the protective device reaches the memory M ₁₁ _{via the diode D 11} and the resistor A ₁₁ , which attenuates it. Since the full positive voltage of terminals S ₂₁ and S _{31 has} reached the cathodes of diodes D ₁₂₁ and D ₁₃₁ , so

ao bleiben letztere blockiert. Das Signal gelangt ohne weitere Abschwächung in den Speicher M₁₁ und verursacht dessen Umkippen. Die Polarität der Klemmen E₁₁, A₁₁, S₁₁ wird umgekehrt, so daß das Anzeigeelement L₁₁ beleuchtet wird, während über die Diodenthe latter remain blocked. The signal reaches the memory M ₁₁ without further attenuation and causes it to overturn. The polarity of the terminals E ₁₁ , A ₁₁ , S ₁₁ is reversed so that the display element L _{11 is} illuminated while via the diodes

as D₁₂₁, D₁₃₁, D₂₁₁ und D₃₁₁ die Speicher M₁₂ ausgeschaltet werden. Ein Teil des ursprünglichen Signals wandert über die stromaufwärts von der Diode D₁₁ vorhandene Ableitung in Richtung des Speichers M₁₂. Nachdem aber dieses Teilsignal über die Widerstände der Gruppe A₁₂ gelangt ist, ist es selber gänzlich über die Stromkreise der Klemmen abgeleitet, die in diesem Augenblick noch die Polarität 0 haben, so daß das Teilsignal, das über Stromkreise von niedrigem Widerstand fließt, den Speicher M₁₂ nie erreichen kann.As D ₁₂₁ , D ₁₃₁ , D ₂₁₁ and D ₃₁₁ the memories M _{12 are} switched off. Part of the original signal migrates via the lead present upstream of the diode D ₁₁ in the direction of the memory M ₁₂ . But after this partial signal has passed through the resistors of group A ₁₂ , it is entirely derived through the circuits of the terminals, which at this moment still have polarity 0, so that the partial signal, which flows through circuits of low resistance, the memory M _{12 can} never reach.

Wenn eine zweite Störung, z. B. im Stromkreis 3, auftaucht, so teilt sich das Signal in gleicher Weise stromaufwärts von der Diode D₃₁. Ein Teil des Signals gelangt durch die Diode und den Widerstand A₈₁, wird aber von der jetzt freigegebenen Diode D₃₁₁ in den Stromkreis S₁₁ von niedrigem Widerstand, in welchen es wegen des Durchgangs durch den Widerstand U₃₁ nur sehr geschwächt gelangt, gesteuert. Dieses Teilsignal kann somit die Speicher M₃₁ undIf a second fault, e.g. B. in circuit 3, the signal divides in the same way upstream of the diode D ₃₁ . Part of the signal passes through the diode and the resistor A ₈₁ , but is controlled by the now released diode D ₃₁₁ in the circuit S ₁₁ of low resistance, in which it is only very weakened _{due to the passage through the resistor U 31.} This partial signal can thus the memory M ₃₁ and

M₁₁ nicht mehr beeinflussen. Der übrige TeU des Signals teilt sich selber in drei Teile, von denen der eine, der nicht mehr in den jetzt blockierten Stromkreis A₁₁ fließen kann, den Speicher M₃₂ erreicht, der dadurch umgekippt wird. Das Anzeigeelement L₃₂ wird beleuchtet und alle Speicher M₁₂ ausgeschaltet usw.Do not influence M _{11 any more.} The remaining TeU of the signal divides itself into three parts, of which the one that can no longer flow into the now blocked circuit A ₁₁ reaches the memory M ₃₂ , which is overturned as a result. The display element L ₃₂ is illuminated and all memories M _{12 are} switched off, etc.

Damit die beschriebene Anlage richtig funktioniert, muß die Reihenfolge der von den Schutzvorrichtungen erzeugten Signale der Reihenfolge der Störungen genau entsprechen. Dies ist meistens, jedoch nicht immer der Fall, und zwar besonders dann nicht, wenn diese Signale rasch aufeinanderfolgen. Sie sind gewöhnlich von Relais der Schutzvorrichtungen erzeugt, die verschiedene Verzögerungen haben können,In order for the system described to function correctly, the sequence of the protective devices generated signals correspond exactly to the sequence of disturbances. Most of the time, this is not always the case, especially not when these signals follow each other in rapid succession. they are usually generated by relays of protection devices, which can have different delays,

Co so daß die Reihenfolge der Störungen unter Umständen falsch angezeigt werden könnte. Dies läßt sich jedoch mit der Anordnung gemäß Fig. 3 beseitigen. Die als Signalgeneratoren dienenden Relais RP₁, RP₂, RP₃ der Schutzvorrichtungen sind jedes an Co so that the order of the disturbances could be displayed incorrectly. However, this can be eliminated with the arrangement according to FIG. The relays RP ₁ , RP ₂ , RP _{3 of} the protective devices serving as signal generators are each on

einem einstellbaren Verzögerungskreis RA₁, RA₂, RA₃ angeschlossen. Wenn man die Eigenverzögerungen der Relais mit r_v r₂, r₃ und die Verzögerungen der Kreise RA₁ mit T₁, r₂ und r₃' bezeichnet, so siehtan adjustable delay circuit RA ₁ , RA ₂ , RA ₃ connected. If you denote the inherent delays of the relays with r _v r ₂ , r ₃ and the delays of the circles RA ₁ with T ₁ , r ₂ and r ₃ ', then you can see

man, daß letztere derart eingestellt werden müssen, daßone that the latter must be set in such a way that

r_x + T₁ = λ, + r₂' = r_s + λ₃' = /:. r _x + T ₁ = λ, + r ₂ ' = r _s + λ ₃ ' = / :.

Ist diese Bedingung erfüllt, so ist eine Umkehrung der richtigen Reihenfolge der Anzeige der Störungen unmöglich.If this condition is met, the correct sequence of the display of the faults is reversed not possible.

Als Verzögerungskreis kann z. B. die klassische, in Fig. 4 dargestellte Schaltung mit einem einstellbaren Widerstand R und einer einstellbaren Kapazität C verwendet werden.As a delay circuit, for. B. the classic circuit shown in Fig. 4 with an adjustable resistor R and an adjustable capacitance C can be used.

In Fig. 5 ist eine Variante dargestellt, bei welcher der Verzögerungskreis durch eine Kippschaltung mit Transistoren gebildet ist. Wenn die Kontakte des Relais RP schließen, so gelangt ein kurzer Impuls in den Stromkreis R₁, C₁, dessen Zeitkonstante kleiner als diejenigen der eigentlichen Kippschaltung sein muß. Letztere überträgt den Impuls mit einer Verzögerung, die eine Funktion des Wertes des Widerstandes R₃ ist.In Fig. 5 a variant is shown in which the delay circuit is formed by a trigger circuit with transistors. When the contacts of the relay RP close, a short pulse enters the circuit R ₁ , C ₁ , the time constant of which must be smaller than that of the actual flip-flop circuit. The latter transmits the pulse with a delay which is a function of the value of the resistor R ₃ .

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Device for the automatic display of malfunctions, characterized in that each of the ρ circuits (n + 1) interchangeable, memory serving are assigned to memory, the memory of the first order indicating the first disturbance, the memory of the second order the indicating second disturbance and the memories of the n-th order control the disturbance to be displayed, that only the memories of the first order are normally switched on, that when a disturbance of the first order is displayed all other memories of the first order are switched off and all memories of the second order are switched on, and so on Activation of the memories (n + l) -th order, which indistinctly indicate all disturbances of a larger order.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that electromagnetic between the memories Relays are provided by the polarity change of the receiving the fault signal Memory can be controlled which relays to switch the memory on and off to serve.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the switching of the memory takes place via static relays with instantaneous effect.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the static relay combinations of resistors and diodes are provided in such a way that when polarity changes in a memory this change for short-circuiting the inputs of the other memory same Order via derivations of low resistance and to turn on the memories next order is used.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that that an adjustable delay circuit is provided in each circuit for the purpose of self-delaying the interference signal generating relay to add an adjustable delay, so that in each Circuit the total delay is the same.

1 sheet of drawings

109 758/430 12.109 758/430 12.