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Verfahren und Anordnung zur zentralisierten Zählung Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur zentralisierten Zählung, bei welchem die von verschiedenen,
zyklisch abgefragten Gebern stammenden Informationen in einem gemeinsamen Speicher
festgehalten werden, in welchem jedem Geber eine den Zählerstand enthaltende Speicherzelle
zugeordnet ist, und bei welchem das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Abfragungen des gleichen Gebers kleiner als die kleinste vorkommende Halbperiode
des von dem Geber gelieferten Wechselspannungssignals ist, sowie eine Anordnung
zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Bekanntlich erfolgt die Messung des Verbrauchs von Strömungsmitteln,
elektrischem Strom usw. mit Hilfe von Zählern, und die Übertragung der Zählerstände
kann dadurch erfolgen, daß diese Zähler mit elektrischen Signalgebern ausgestattet
werden, im allgemeinen in Form von photoelektrischen oder elektromagnetischen Einrichtungen,
welche Impulse abgeben, deren Zahl proportional zu der abgegebenen Menge des Strömungsmittels
oder des elektrischen Stroms ist.
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Es ist bereits eine Anordnung mit mehreren Eingängen bekannt, die
dazu bestimmt ist, zyklisch eine bestimmte Anzahl von Impulssendern abzufragen und
die von diesen verschiedenen Sendern stammenden Impulse getrennt zu speichern, wobei
die Dauer des Zyklus, d. h. das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Abfragungen eines gleichen Senders, kleiner als das Zeitintervall bemessen wird,
das zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen liegen kann, die von einem dieser
Sender erzeugt werden. In der Praxis enthält diese Anordnung für jeden Sender ein
speicherndes Eingangsorgan, eine rotierende Umschaltvorrichtung, welche zyklisch
die Eingangsorgane mit einer Additionsschaltung verbindet, und einen Magnettrommelspeicher,
in welchem jedem Sender eine Speicherzelle zugeordnet ist. Die rotierende Umschaltvorrichtung
und der Magnettromrrielspeicher sind so synchronisiert, daß während des Abfragens
des Eingangsorgans eines Senders der Inhalt der diesem Sender zugeordneten Speicherzelle
in die Additionsschaltung übertragen wird. Wenn das Eingangsorgan während der Dauer
des Zyklus einen Impuls registriert hat, wird der Inhalt der Additionsschaltung
um eine Einheit vergrößert, und am Ende der Abfragung dieses Senders wird dieser
Inhalt wieder in die entsprechende Speicherzelle des Speichers zurückgebracht.
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Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß ebenso viele speichernde
Eingangsorgane vorgescchen sein müssen, wie Sender vorhanden sind, damit festgestellt
werden kann, ob im Verlauf eines Zyklus von dem abgefragten Sender ein Impuls erzeugt
worden ist oder nicht. Das Vorhandensein dieser Eingangsorgane bewirkt einerseits
einen beträchtlichen Umfang der Anlage und andererseits eine Begrenzung der Folgefrequenz
der Abfragungen, somit auch der Zahl der Sender, welche im Verlauf eines Zyklus
nacheinander abgefragt werden können, ohne dall die Folgeperiode größer als das
Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen eines gleichen Senders
wird.
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Es ist andererseits eine Einrichtung zur Aufzeichnung der Zählerstände
von verschiedenen entfernten Zählstellen in einer gemeinsamen Zentrale bekannt,
bei der jeder Zähler mit einem vollständigen Zählwerk ausgestattet ist und jeder
Zählrolle des Zählwerks ein Kommutator zugeordnet ist, der die Stellung der Zählrolle
anzeigt. Bei jeder Abfragung des Zählers werden die Stellungen der Kommutatoren
der Reihe nach mit Hilfe eines umlaufenden Wählers abgetastet, der nacheinander
Impulsgruppen erzeugt, welche eine der Stellung des betreffenden Kommutators entsprechende
Zahl von Impulsen enthalten. In der Zentrale werden diese Impulsgruppen den verschiedenen
Stellen einer Aufzeichnungseinrichtung zugeführt, so daß diese den Zählerstand anzeigen.
Die richtige Auswertung der Impulse wird dadurch gewährleistet, daß in der
Zentrale
ein gleichartiger Wähler synchron mit dem Wähler an der Zählstelle umläuft. Bei
dieser bekannten Einrichtung wird also bei jeder Abfragung einer Zählstelle der
vollständige Zählerstand in Form von Impulsen zur Zentrale übertragen. Der hierfür
erforderliche Aufwand ist außerordentlich groß. Für jede Zählstelle ist ein mit
Kommutatoren ausgestattetes Zählwerk erforderlich sowie ein Geber, der von einem
eigenen Synchronmotor angetrieben wird. Ein gemeinsamer Antrieb mehrerer Geber durch
den gleichen Synchronmotor ist nur dann möglich, wenn sich die Zählstellen am gleichen
Ort befinden. Ferner müssen Einrichtungen vorgesehen sein, die das synchrone Anlaufen
des Synchronmotors mit dem Antrieb des Wählers in der Zentrale gewährleisten. Dieser
ganze Aufwand multipliziert sich mit der Zahl der abzufragenden Zählstellen. Ferner
nimmt die Abfragung aller Zählstellen eine große Zeit in Anspruch, denn die Abfragung
jeder einzelnen Zählstelle erfordert einen vollständigen Umlauf des zugeordneten
Wählers.
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Demgegenüber ist das Ziel der Erfindung die Schaffung eines Verfahrens
der eingangs angegebenen Art, welches mit geringem Aufwand eine fortlaufende Zählung
der in einer beliebigen Zahl von Zählstellen gemessenen Größen ermöglicht.
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Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß bei jeder Abfragung
eines Gebers der Augenblickswert des von dem Geber gelieferten Wechseispannungssignals
abgetastet wird, daß das Vorzeichen des Abtastwerts mit dem Vorzeichen des bei der
vorhergehenden Abfragung des gleichen Gebers erhaltenen Abtastwerts verglichen wird
und daß bei einer Verschiedenheit der Vorzeichen der Inhalt der diesem Geber zugeordneten
Speicherzelle um eine Einheit erhöht wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf dem Prinzip, daß nicht bei
jeder Abfragung einer Zählstelle der vollständige Zählerstand zur Zentrale übertragen
wird, sondern in der Zentrale eine fortlaufende Zählung der ständig von jeder Zählstelle
übertragenen Informationen erfolgt. Diese Informationen haben die Form von Wechselspannungssignalen,
deren Periodenzahl den Änderungen des Meßwerts proportional ist. An der Zählstelle
braucht daher überhaupt kein Zählwerk vorhanden zu sein, falls nicht aus anderen
Gründen auch dort eine Ablesung erwünscht ist. Es genügt vielmehr, dem Meßwerk ein
Organ hinzuzufügen, das ein Wechselspannungssignal mit der geforderten Eigenschaft
erzeugt. Dieses Wechselspannungssignal wird von jeder Zählstelle dauernd zur Zentrale
übertragen. In der Zentrale ist ein gemeinsamer Speicher vorhanden, der für jede
abzufragende Zählstelle eine Speicherzelle aufweist, die den betreffenden Zählerstand
enthält. Es ist daher erforderlich, bei jeder Änderung des von einer Zählstelle
kommenden Wechselspannungssignals den Inhalt der zugeordneten Speicherzelle zu ändern.
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Ausgehend von diesem Prinzip besteht das erfindungsgemäße Verfahren
aus folgenden Schritten: 1. Bei jeder Abfragung eines Gebers wird der Augenblickswert
des von dem Geber gelieferten Wechselspannungssignals abgetastet, und das Vorzeichen
des abgetasteten Augenblickswerts wird festgestellt. Da es nur auf das Vorzeichen
und nicht auf den Absolutwert des Augenblickswerts ankommt, kann diese Abtastung
mit sehr einfachen Mitteln und in sehr kurzer Zeit erfolgen. 2. Das so festgestellte
Vorzeichen wird mit dem bei der vorangegangenen Abtastung des gleichen Gebers erhaltenen
Vorzeichen verglichen. Dies setzt natürlich voraus, daß das jeweils festgestellte
Vorzeichen für die Dauer einer Abtastperiode festgehalten wird, was mit einem einfachen
binären Speicher leicht möglich ist.
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3. Wenn der Vergleich ergibt, daß die beiden verglichenen Vorzeichen
verschieden sind, wird der Inhalt der dem betreffenden Geber zugeordneten Speicherzelle
um eine Einheit erhöht; wenn dagegen die beiden verglichenen Vorzeichen gleich sind,
geschieht nichts.
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Diese einfachen Verfahrensschritte haben zur Folge, daß in jeder Speicherzelle
die Vorzeichenwechsel des Wechselspannungssignals des zugeordneten Gebers und damit
die durch die Periodenzahl dieses Wechselspannungssignals dargestellte Größe fortlaufend
gezählt wird. Die Zahl der Geber kann sehr groß sein, da die Abtastzeit sehr kurz
ist. Der zusätzliche Aufwand beschränkt sich praktisch auf einen Vorzeichenspeicher
pro Geber, da die Vergleichsschaltung für den Vorzeichenvergleich allen Gebern gemeinsam
sein kann.
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Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung
mit einem Taktgeber, der Taktsignale abgibt, einem Speicher mit einem vom Taktgeber
gesteuerten Adressenregister, einem Wähler und einem Schreib- und Lesezählregister,
und mit einem Kanalwähler, der durch Eingangskreise gebildet ist, welche mit einer
Abtastkippschaltung mit zwei stabilen Zuständen verbunden sind, ist dadurch gekennzeichnet,
daß das Adressenregister des Speichers zugleich das Adressenregister des Kanalwählers
ist, so daß jeder einem bestimmten Geber zugeordnete Eingangskreis dann entsperrt
und mit der Abtastkippschaltung verbunden wird, während der Inhalt der dem gleichen
Geber zugeordneten Speicherzelle in das Zählregister übergeführt ist, daß eine Vergleichsschaltung
mit zwei Eingängen vorgesehen ist, welche einerseits mit der Abtastkippschaltung
und andererseits mit einer besonderen das Vorzeichen der letzten Abtastung speichernden
Kippschaltung des Zählregisters verbunden sind, daß der Ausgang der Vergleichsschaltung
mit der Kippschaltung des niedrigsten Stellenwerts im Zählregister verbunden ist
und daß eine Verbindung zur Übertragung des Inhalts der Abtastkippschaltung in die
besondere Kippschaltung des Zählregisters besteht.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beispielshalber
beschrieben. Darin zeigt F i g. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anlage,
F i g. 2 die Verbindung zwischen den Eingangskreisen und der Abtastkippschaltung,
F i g. 3 eine Ausführungsform der Vergleichsschaltungen, F i g. 4 eine andere Ausführungsform
der Vergleichsschaltungen und F i g. 5 und 6 Schaltungen zur Übertragung der Informationen
vom Speicher zu einem numerischen Rechengerät oder einem Magnetaufzeichnungsgerät.
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Das Blockschaltbild der Anlage von F i g. 1 zeigt einen Oszillator
10, dessen Ausgang mit einem Ringzähler 11 verbunden ist; diese beiden Teile
bilden zusammen den Taktgeber, welcher alle Operationen der Anordnung steuert. Der
Zähler 11 ist als Zeitstufenzähler
so ausgebildet, daß er
bei jedem Zählschritt einen Impuls liefert. Die eine Impulsfolge bildenden Taktsignale
werden für den dargestellten Fall, daß der Ringzähler achtstufig ausgebildet ist,
mit V, bis V$ bezeichnet, so daß acht Elementarzeiten für die Abtastung eines Gebers
bestimmt werden. Die Abtastfrequenz, welche gleich der Frequenz des Oszillators
10 dividiert durch acht ist, ist in Abhängigkeit von der Zahl n der Geber so hoch
gewählt, daß ein Zyklus, d. h. das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Abtastungen des gleichen Gebers, mit Sicherheit kleiner als die kleinste Halbperiode
des von diesem Geber gelieferten Signals ist.
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Bei El bis E,r sind die verschiedenen Geber dargestellt, deren Signale
den entsprechenden Eingangskreisen zugeführt werden, die später genauer beschrieben
werden. Diese Eingangskreise bilden zusammen einen Kanalwähler 12, welcher jeden
der Geber der Reihe nach mit einer Abtastkippschaltung 13 mit zwei stabilen Zuständen
verbinden kann.
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Die Geber E, bis E,t sind so ausgebildet, daß sie kontinuierliche
Wechselspannungssignale liefern, deren Perioden die Änderungen der zu zählenden
Größen kennzeichnen. Diese Wechselspannungssignale sind derart rechteckig geformt,
daß sie entweder eine konstante positive Amplitude oder eine konstante negative
Amplitude haben. Derartige Rechteckspannungen können beispielsweise durch Amplitudenbegrenzung
von Wechselspannungen erhalten werden, welche proportional der gemessenen Größe
durch einen tachometrischen Wechselspannungserzeuger oder eine gleichartige Vorrichtung
erzeugt werden, welche mit der Welle des Meßwerks verbunden ist, dessen Angaben
registriert werden sollen.
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Die Eingangskreise des Kanalwählers 12 sind jeweils mit einem Adressenregister
14 verbunden, das Adressensignale N, N2...Nk...N,Z beispielsweise
in binärer Form liefert, welche der Nummer des Gebers entsprechen, und deren Zahl
wenigstens gleich der Zahl der Geber ist. Die Fortschaltung der Adressen, welche
es ermöglicht, der Reihe nach die Adressen der n Kanäle zu bilden, welche den n
Gebern El bis En
entsprechen, erfolgt unter Steuerung durch das erste Taktsignal
b ;.
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Die Abtastkippschaltung 13 dient dazu, das Vorzeichen des Augenblickswerts
der Wechselspannungen des gewählten Gebers im Zeitpunkt der Abtastung festzustellen,
welcher durch das Taktsignal V3 bestimmt ist. Am Ende der Abtastung wird die Kippschaltung
durch das Taktsignal V7 in ihren Bezugszustand »0« zurückgestellt. Die Kippschaltung
13 bleibt beispielsweise im Zustand »0«, wenn das abgetastete Signal einen negativen
Augenblickswert aufweist, und sie geht bei einem positiven Augenblickswert in den
Zustand »1«.
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Die vom Adressenregister 14 abgegebenen Adressensignale werden ferner
über eine vom Taktsignal V2 gesteuerte Torschaltung einem Speicherwähler 15 zugeführt,
der mit dem gemeinsamen Speicher 16 verbunden ist, der beispielsweise ein Ferritringkernspeicher
ist. In diesem Speicher ist jedem Geber eine Speicherzelle zugeordnet, die eine
Binärzahl speichern kann, die eine bestimmte Anzahl, beispielsweise zwölf Binärziffern
enthält, welche in binärer Zahlendarstellung die Zahl der Halbwellen (oder Perioden)
der vom entsprechenden Geber gelieferten Wechselspannungssignale darstellt, sowie
eine besondere Binärziffer, welche das Vorzeichen des Augenblickswerts des Signals
bei der vorangegangenen Abtastung darstellt. Ein Schreib- und Lesezählregister 17
ermöglicht das Ablesen der Informationen, welche in einer Speicherzelle mit der
vom Adressenregister 14
gelieferten Adresse enthalten sind, in einem vom Taktsignal
V2 bestimmten Zeitpunkt und die Wiedereingabe in die gleiche Speicherzelle in einem
vom Signal V6 bestimmten Zeitpunkt. Dieses Zählregister 17 ist als Zähler ausgebildet,
so daß sein Inhalt gegebenenfalls um eine Einheit vergrößert werden kann, wenn eine
Änderung des Vorzeichens zwischen zwei Abtastungen erfolgt ist.
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Diese Vorzeichenänderung wird mit Hilfe einer Vergleichsschaltung
18 festgestellt, deren Eingänge einerseits mit der Abtastkippschaltung 13 und andererseits
mit der Kippschaltung 17A des Zählregisters 17, welche das bei der vorangehenden
Abtastung erhaltene Vorzeichen speichert, verbunden sind. Das Taktsignal V4 veranlaßt
gegebenenfalls die Hinzufügung einer Einheit zu der im Zählregister 17 enthaltenen
Zahl. Eine Verbindung zwischen der Abtastkippschaltung 13 und der Kippschaltung
17A des Zählregisters 17, in welcher eine vom Signal L ;, gesteuerte Torschaltung
19 liegt, ermöglicht es, den Zustand der Abtastkippschaltung 13 in die Kippschaltung
17A einzugeben, damit das soeben abgetastete Vorzeichen des Augenblickswerts des
Signals gespeichert wird. Eine Verbindung 20 ermöglicht es, die im Speicher 17 enthaltenen
Informationen vom Zählregister 17 zu einem äußeren Organ, beispielsweise einem numerischen
Rechengerät oder einem Magnetbandaufzeichnungsgerät, zu übertragen, wie später erläutert
wird.
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Der Betrieb dieser Anlage läuft dann unter der Steuerung der aufeinanderfolgenden
Taktsignale in folgender Weise ab: Am Beginn eines Abtastzyklus wird das Signal
V, an das Adressenregister 14 angelegt, das um eine Einheit weitergeht und ein Adressensignal
Alk liefert. Dies hat zur Folge, daß einerseits im Kanalwähler 12 der Eingangskreis
entsperrt wird, welcher dem Geber Ek mit der Adresse Nk zugeordnet ist, und daß
andererseits im Speicherwähler 15 der Ausgang erregt wird, welcher der Speicherzelle
mit der Adresse Nx im Speicher 16 entspricht. Das Ablesen wird durch das Signal
V ausgelöst, und der Inhalt dieser Speicherzelle wird in das Zählregister 17 eingegeben.
Das Signal Y3 schließt dann den Eingangskreis der Abtastkippschaltung 13, welche
den Zustand »0« beibehält oder den Zustand »l« annimmt, je nachdem, ob das Vorzeichen
des Augenblickswerts des Signals des Gebers EL- in diesem Augenblick negativ oder
positiv ist. Der betreffende Zustand der Abtastkippschaltung 13 wird mit dem Zustand
verglichen, welchen sie bei der vorangehenden Abtastung des Signals des gleichen
Gebers Ek angenommen hatte, und der durch den Zustand der Kippschaltung 17A des
Zählregisters 17 gespeichert ist. Dieser Vorgang erfolgt mit Hilfe der Vergleichsschaltung
18 in dem durch das Taktsignal V4 bestimmten Zeitpunkt. Wenn dieser Zustand der
gleiche ist, hat sich das Vorzeichen des Augenblickswerts zwischen den beiden Abtastungen
nicht geändert, und der Inhalt des Zählregisters 17 wird nicht verändert. Wenn eine
Ungleichheit zwischen den beiden Zuständen besteht, hat sich das Vorzeichen des
Signals seit der letzten Abtastung geändert. Demzufolge gibt die Vergleichsschaltung
18 ein Signal ab, das bewirkt, daß eine Einheit zu der im Zählregister 17 enthaltenen
Zahl hinzugefügt wird, wodurch die Halbwellen des Signals des Gebers Ek gezählt
werden.
Die Schaltung einer solchen Vergleichsschaltung ist in F
i g. 3 dargestellt, doch ist es auch möglich, nur die Perioden des Signals mit Hilfe
der in F i g. 4 dargestellten Vergleichsschaltung zu zählen.
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Das Taktsignal VS entsperrt anschließend die Torschaltung
19, damit der augenblickliche Zustand der Abtastkippschaltung 13 in die Kippschaltung
17A des Zählregisters 17 eingegeben werden kann. Das Signal VB löst das Wiedereinschreiben
des Inhalts des Zählregisters 17 in die Speicherzelle aus, deren Adresse Nk immer
noch durch den Speicherwähler 15 angegeben wird. Das Taktsignal V7 bewirkt dann
die Rückstellung der Abtastkippschaltung 13 in ihren Ruhezustand »0«, damit sie
zur Abtastung des folgenden Gebers bereit ist.
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Da das Taktsignal V8 das Ende des Abtastzyklus anzeigt, kann ein neuer
Abtastzyklus durchgeführt werden, der dem soeben beschriebenen analog ist; da jedoch
die Adresse unter der Wirkung des Taktsignals V1 um eine Einheit weitergeht, wird
nun das Signal des Gebers Ek+l abgetastet, und der Inhalt der diesem Geber zugeordneten
Speicherzelle wird in das Zählregister 17 eingegeben. Der gleiche Vorgang wiederholt
sich dann, so daß die Signale aller Geber der Reihe nach abgetastet werden, und
die Zahl ihrer Halbwellen (oder Perioden) im gemeinsamen Speicher 16 aufgezeichnet
wird.
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F i g. 2 zeigt schematisch den Kanalwähler 12 mit den Eingangskreisen
201, 202...20k...20., deren Zahl gleich der Zahl der Geber El bis En ist.
Eine solche Eingangsschaltung 20k besteht aus einer Und-Schaltung, von der ein Eingang
zur Zuführung des Signals des entsprechenden Gebers Ex bestimmt ist, während
die anderen Eingänge das Adressensignal Nk dieses Senders empfangen, das aus dem
Adressenregister 14 kommt. Die Ausgänge sämtlicher Eingangskreise sind über eine
logische Schaltung 21,
welche die Funktion »Ausschließlich Oder« durchführt,
mit einem der beiden Eingänge einer weiteren Und-Schaltung 22 verbunden, die an
ihrem zweiten Eingang das Taktsignal V3 erhält, das die Zuführung des Signals des
Gebers Ex zum Eingang »1« der Abtastkippschaltung 13 erlaubt. Diese Abtastkippschaltung
wird durch das ihrem anderen Eingang zugeführte Taktsignal V7 in ihren Ruhezustand
»0« zurückgestellt.
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Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform der Vergleichsschaltung 18
zur Zählung der Zahl der Halbwellen des Signals eines Gebers, was darauf hinausläuft,
daß sowohl die Vorzeichenänderungen von »negativ« nach »positiv« als auch die Vorzeichenänderungen
von »positiv« nach »negativ« gezählt werden. Die Ausgänge »0« und »1« der Abtastkippschaltung
13 sind mit den entsprechenden Eingängen der Kippschaltung 17A über eine Und-Schaltung
31 bzw. 31' mit zwei Eingängen und eine Oder-Schaltung 32 bzw. 32' mit zwei Eingängen
verbunden. Die Und-Schaltungen 31 und 31' werden durch das dem zweiten Eingang zugeführte
Taktsignal V5 entsperrt. Die Oder-Schaltung 32 empfängt das Taktsignal V7, das die
Kippschaltung 17A nach der Wiedereinschreibung des Inhalts des Zählregisters 17
in den Speicher 16 in den Zustand »0« zurückstellt. Die zweite Oder-Schaltung 32'
empfängt im Zeitpunkt des Taktsignals V2 das Lesesignal i derjenigen Speicherstelle
in der gewählten Speicherzelle des Speichers 16, in welcher das Vorzeichen der letzten
Abtastung des betreffenden Gebers gespeichert war, wodurch die Kippschaltung 17A
wieder in den Zustand zurückgebracht wird, welcher dem Einschreiben im Verlauf des
vorangehenden Abtastzyklus des gleichen Gebers voranging.
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Ferner sind der Ausgang »0« der Abtastkippschaltung 13 und der Ausgang
»l« der Kippschaltung 17A
mit einer Und-Schaltung 33 verbunden, die einen
dritten Eingang hat, dem das Taktsignal V4 zugeführt wird, während der Ausgang »1
«der Kippschaltung 13
und der Ausgang »0« der Kippschaltung 17A mit einer
Und-Schaltung 33' verbunden sind, die einen dritten Eingang aufweist, dem gleichfalls
das Taktsignal V4 zugeführt wird. Die Ausgänge der Und-Schaltungen 33 und 33' sind
mit der Kippschaltung für den kleinsten Stellenwert im Zählregister 17
über
eine »Ausschließlich Oder«-Schaltung 34 verbunden.
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Nachdem somit die Kippschaltung 17A durch das Lesesignal im Zeitpunkt
des Taktsignals V9 in den der vorangehenden Abtastung entsprechenden Zustand gebracht
worden ist, nimmt die Abtastkippschaltung 13 einen Zustand ein, welcher dem Vorzeichen
des Augenblickswerts des Signals des Gebers im Zeitpunkt des Taktsignals V3 entspricht.
Wenn eine Ungleichheit zwischen den Zuständen der beiden Kippschaltungen 13 und
17A besteht, wenn sich also der Zustand der Abtastkippschaltung 13 gegenüber ihrem
durch die Kippschaltung 17A dargestellten vorherigen Zustand geändert hat, wird
eine der Und-Schaltungen 33 oder 33' durch das Taktsignal V4 entsperrt, so daß sie
einen Impuls überträgt, der eine Einheit zu der im Zählregister 17 enthaltenen Zahl
von Halbwellen hinzufügt.
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F i g. 4 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform der zuvor beschriebenen
Schaltung, bei welcher nur noch die Zustandsänderungen des Vorzeichens in einer
bestimmten Richtung, beispielsweise von »positiv« nach »negativ« gezählt werden,
was darauf hinauskommt, daß die Zahl der Perioden des Signals gezählt wird. Die
Schaltung entspricht derjenigen von F i g. 3, jedoch sind nur noch der Ausgang a0«
der Abtastkippschaltung 13 und der Ausgang »l« der Kippschaltung 17A mit der Und-Schaltung
33 verbunden, während die Kippschaltung 33' entfällt.
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Es muß die Möglichkeit bestehen, die im gemeinsamen Speicher 16 aufgezeichneten
Zählinformationen zu einer Verarbeitungsanlage oder zu einem Zwischenspeicher für
eine spätere Verwendung zu übertragen.
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F i g. 5 zeigt eine Schaltung, mit welcher eine solche Übertragung
ausgeführt werden kann. Ein Hilfsregister 50 empfängt vom Speicher
16 über eine vom Taktsignal V2 gesteuerte Und-Schaltung 54 das Ergebnis der
Zählung im Verlauf eines Abtastzyklus des Signals eines Gebers. Die zwölf Kippschaltungen
des Hilfsregisters 50, in welche die zwölf Binärziffern eingebracht werden, die
das Zählergebnis darstellen, sind mit einer entsprechenden Zahl von Und-Schaltungen
511 bis 5121 verbunden, die jeweils zwei weitere Eingänge aufweisen, von denen der
eine an eine Leitung 52 angeschlossen ist, über die der Lesebefehl von dem äußeren
Organ zugeführt wird, während der andere Eingang das Taktsignal V3 oder ein folgendes
Taktsignal bis zum Taktsignal V6 empfängt; diese Taktsignale definieren die möglichen
Lesezeitpunkte. Es kann aus Gründen der Normung der Zahlenzeichen zweckmäßig sein,
die Ablesung in zwei Stufen zu unterteilen, indem beispielsweise das Taktsignal
V3 den
sechs ersten Und-Schaltungen 51,, bis 51s und das Taktsignal
V6 den sechs letzten Und-Schaltungen 517 bis 51,2 zugeführt werden. Die Ausgänge
der Und-Schaltungen 51 sind mit dem Eingang des äußeren Organs 53 verbunden.
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Wenn das äußere Organ ein numerisches Rechengerät ist, wird die Adresse
des Gebers dem Rechengerät gleichfalls mitgeteilt. Die Kopplung mit verschiedenen
Arten von Rechengeräten soll nachstehend nacheinander untersucht werden. Im Fall
eines Rechengeräts mit Schnellzyklus und automatischer Unterbrechung ruft ein äußerer
Taktgeber im Rechengerät die Übertragung der Zählergebnisse auf, und er ruft periodisch
die Unterbrechung des laufenden Programms hervor. Das Rechengerät wartet den Beginn
eines Abtastzyklus ab, und bei jeder Abtastung des Signals eines Gebers liest es
die Adresse des Gebers und das entsprechende Zählergebnis ab. Am Ende der Abtastung
der Signale aller Geber wird die Zählanordnung vom Rechengerät abgetrennt.
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Im Fall eines Rechengeräts mit Schnellzyklus und programmierter Unterbrechung
prüft das Rechengerät periodisch im Verlauf des Programms eine Kippschaltung, welche
von einem äußeren Taktgeber ausgelöst werden kann. Wenn sich diese Kippschaltung
in ihrem Arbeitszustand befindet, wartet das Rechengerät den Beginn eines Abtastzyklus
ab, und bei jeder Abtastung des Signals eines Gebers liest es die Adresse des Gebers
und das entsprechende Zählergebnis ab. Am Ende aller Abtastungen stellt das Rechengerät
die Kippschaltung auf Null zurück, damit sie zum Empfang eines neuen Signals vom
Taktgeber bereit ist. Irri Fall eines Rechengeräts mit langsamem Arbeitszyklus,
das also nicht in der Lage ist, das Zählergebnis während der Dauer der Abtastung
eines Gebers zu übertragen, bewirkt das Rechengerät die Aufzeichnung der Adresse
des Gebers, dessen Zählergebnis benötigt wird, in einem Register. In dem Augenblick,
in welchem eine Koinzidenz zwischen der aufgezeichneten Geberadresse und der Adresse
des abgetasteten Gebers besteht, wird das Zählergebnis in das Hilfsregister 50 übertragen.
Das Rechengerät verfügt dann über eine ausreichende Zeit zur Ablesung dieses Hilfsregisters.
Sobald diese Ablesung durchgeführt ist, wird eine neue Geberadresse aufgezeichnet,
und der gleiche Übertragungsvorgang wie zuvor wiederholt sich. In diesem Fall müssen
die Taktsignale V3 und V6 durch Signale ersetzt werden, die vom Rechengerät geliefert
werden.
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Wenn die Zählanordnung mit einem Magnetbandaufzeichnungsgerät gekoppelt
werden soll, muß die Trägheit der Aufzeichnungsvorrichtung berücksichtigt werden.
F i g. 6 zeigt eine logische Steuerschaltung, welche für eine Einrichtung dieser
Art geeignet ist. Es wird angenommen, daß die Zeit für das Ingangsetzen des Magnetbandes
gleich der Zeit ist, welche zwischen der Abtastung des Gebers Ex und der
Abtastung des Gebers E, verstreicht. Ein äußerer Befehl (der von einem Taktgeber,
einem Druckknopf od. dgl. kommt) wird dem einen Eingang einer Kippschaltung 60 zugeführt.
Der entsprechende Ausgang ist über eine Und-Schaltung 63, die andererseits ein Signal
Sk von dem dem Geber Ek zugeordneten Kanal mit der Nummer k empfängt, mit dem Eingang
einer Kippschaltung 61 verbunden, deren Ausgang das Anlaufsignal für das Magnetaufzeichnungsgerät
liefert. Das gleiche Signal wird über eine Und-Schaltung 64, die andererseits ein
Signal S, vom Kanal mit der Nummer 1 empfängt, dem Eingang einer weiteren Kippschaltung
62 zugeführt, deren Ausgang das Erregungssignal für das Ablesen liefert. Dieses
Signal wird außerdem einer Und-Schaltung 65 zugeführt, die an zwei weiteren Eingängen
das Signal Sa. vom Kanal mit der Nummer n und das diesem Kanal zugeordnete Taktsignal
V7 empfängt. Die Schaltung 65 liefert das Stoppsignal zum Magnetauszeichnungsgerät
und löst die Rückstellung der Kippschaltungen 60, 61, 62 auf Null aus.
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Wenn nun der äußere Befehl die Kippschaltung 60 erregt und die Abtastung
am Kanal mit der Nummer k ankommt, überträgt die Und-Schaltung 63 ein Signal, das
die Kippschaltung 61 erregt und das Anlaufen des Magnetbands auslöst. Wenn die Abtastung
am Kanal mit der Nummer 1 ankommt, hat das Magnetband seine Nenngeschwindigkeit
erreicht, und die im Hilfsregister 50 (F i g. 5) aufgezeichneten zwölf Ziffern des
Zählergebnisses werden unter der Wirkung des von der Kippschaltung 62 abgegebenen
Signals abgelesen, beispielsweise in Worten von je sechs Binärziffern. Gegebenenfalls
ist es mit einem Paritätsprüforgan möglich, eine siebte Kontrollbinärziffer auf
das Magnetband aufzuzeichnen. Die Geschwindigkeit des Bandes ist so bemessen, daß
die Aufzeichnungszeit von zwei Worten mit je sechs Binärziffern (d. h. des Zählergebnisses)
gleich der Dauer der Abtastung eines Gebers ist. Somit ist nach der Abtastung sämtlicher
Geber die Gesamtheit der Zählergebnisse auf dem Magnetband aufgezeichnet, auf dem
sie einen Block bilden. Wenn das Ergebnis des letzten Gebers abgelesen worden ist,
liefert die Schaltung 65 einen Befehl für das Stillsetzen des Magnetbandes, und
sie stellt die drei Kippschaltungen 60, 61, 62 der Steuerschaltung auf Null zurück,
damit sie für eine weitere Aufzeichnung bereit sind.