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Zur elektrischen Fernsteuerung von Geräten wurden mehrere Verfahren
bekannt, die es gestatten, eine Leitung zur Übertragung von mehreren Kommandos und
Meldungen mit verschiedenen Absendern und Adressen mehrfach ausnutzen zu können.
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In Steuerungsanlagen, in denen zwischen einer Vielzahl von Geräten
und einer Zentrale Steuerbefehle und rückwirkende Meldungen mit geringem Nachrichteninhalt
einzeln nach Adresse und Absender unterscheidbar übertragen werden müssen, sind
die bekannten frequenz- und phasenselektiven Systeme nicht immer wirtschaftlich
einzusetzen. Dies gilt besonders dann, wenn eine ständige Aufrechte erhaltung aller
Verbindungen nicht erforderlich ist.
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Zeitmultiplexe Systeme, die die Datenzuordnung durch Namengebung z.
B. in Form eines Codes vornehmen, müssen bei., jeder Übertragung zusätzlich zur
codierten Nachricht den vollen Namen verarbeiten und verlängern stark die Übertragungszeit.
Sehr viel günstiger sind daher zeitmultiplexe Systeme anzuwenden, die die mit einer
Zentrale korrespondierenden Geräte in einer festen oder wählbaren zeitlichen Reihenfolge
verbinden. In dieser Weise arbeitende Verfahren sind bekanntgeworden, die die mit
zählenden Eigenschaften versehenen Geräte in einer zeitlichen Reihenfolge zur Korrespondenz
auffordern, wie sie der Reihenfolge der den Geräten als Namen zugewiesenen Zahlen
entspricht. Hierbei werden die von einem zentralen Taktgeber periodisch erzeugten
Serien von Zählpulsen oder allgemein zählbaren elektrischen Signalen an die Geräte
übertragen. Jedes Gerät zählt die seit Serienbeginn empfangenen Zählpulse und wird
bei einem für das Gerät typischen Füllungsgrad seines Zählers zur Korrespondenz
angereizt.
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Diese Systeme haben schon den Vorteil, nicht mehr den vollen Namen
eines Gerätes übertragen zu brauchen, jedoch geben sie dem als Synchronsignal verwendeten
Zählpuls noch keinen Nachrichteninhalt.
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Lediglich für den Fall, daß nur die Geräte Meldungen an eine Zentrale
abgeben sollen, genügt die alleinige Übertragung von für die zeitmultiplexe Arbeitsweise
-notwendigen Synchronsignalen an die Geräte.
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Aber selbst bei dieser Anordnung mit einer Übertragung von Steuerbefehlen
oder Meldungen nur in einer Richtung ist der selektive Aufwand noch hoch, da jedes
Gerät wegen der völligen funktionellen Parallelschaltung aller Geräte die gesamte
Anzahl aller Zählpulse einer Serie verarbeiten können muß; d. h., jedes Gerät besitzt
einen Zähler, dessen Zählkapazität gleich der Anzahl der vorhandenen, mit der Zentrale
korrespondierenden Geräte sein muß.
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Zur Verminderung des selektiven Aufwandes in jedem Gerät wird als
Gegenstand der Erfindung eine Anordnung zum elektrischen Fernsteuern einer beliebigen
Anzahl elektrisch steuerbarer, bistabil arbeitender Schalter G (B i 1 d 1) durch
ein jedem Schalter zugeordnetes Impulsbild vorgeschlagen, bei dem der eine Ausgang
(b,. in B i 1 d 2) eines elektrisch steuerbaren bistabilen Schalters B, der jedem
zu steuernden Schalter als Empfangsglied E zugeordnet ist, mit einem Steuerglied
C dieses Schalters G, der andere Ausgang b" mit dem Eingang b des folgenden,
als Empfangsglied Ei, l dienenden Schalters gleicher Art verbunden ist. Dazu
überträgt ein Impulsgeber in der Zentrale Z (B i 1 d 1) über die Steuerleitung k
eine Serie von n Steuerimpulsen p1 bis p" an die n Empfangsglieder
El bis E". Jeder Steuerimpuls stellt dabei z. B. durch seine Polarität auch ein
binäres Steuerkommando dar. Befanden sich vorher die bistabilen Schalter B aller
Empfangsglieder E in der Ruhelage b, (B i 1 d 2), so gelangt der erste Steuerimpuls
p1 einerseits an den Steuergliedeingang Ba und steuert das Empfangsglied El in die
Schaltstellung b. um, andererseits beeinflußt der erste Steuerimpuls p1 auch das
bistabile Steuerglied C (Eingang S), das je nach der Impulspolarität in eine Ruhe-
oder eine Arbeitslage (0 oder L) geht. Das bistabile Steuerglied C des fernzusteuernden
Schalters G folgt damit dem binären Steuerkommando und verharrt in dieser Stellung,
bis ein gegenteiliger Befehl empfangen wird. Der nächste Steuerimpuls p2 gelangt
vom Impulsgeber (Z) an das Empfangsglied EZ und an das Steuerglied des fernzusteuernden
Schalters G, usf. Nach dem letzten Steuerimpuls p" stehen alle Empfangsglieder El
bis E" in der Stellung b" und sämtliche Steuerglieder C der fernzusteuernden Schalter
G1 bis G" in der von den binären Steuerkommandos befohlenen Stellung. Ein Rückführungsbefehl
vom Impulsgeber (Z) kann dann alle Empfangsglieder (Eingang Br, B i 1 d 2) wieder
in die Ruhestellung b,. zurückführen. Durch eine . neue Steuerimpulsserie können
wieder neue Steuerkommandos an .die fernzusteuernden Schalter G1 bis G" übertragen
werden.
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Der vom Empfangsglied E her steuerbare bistabile Schalter C (B i 1
d 2) kann weitere monostabil oder bistabil arbeitende elektrisch steuerbare Schalter
steuern, wenn z. B. ein Antrieb über Schütze oder Relais geschaltet werden soll.
Dabei können diese Schütze oder Relais wiederum Teil eines Schaltprozesses sein,
weil der Antrieb z. B. eine Weiche (Ventil, Tor, Aufzug) bewegt, bis diese in eine
Endlage gerät, die den Antrieb über das Schütz wieder abschaltet.
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Auch kann der Steuerbefehl für einen zu. steuernden Schalter sich
zusammensetzen aus mehreren Schaltstellungen ihm vorgeschalteter und durch das Impulsbild
steuerbarer Schalter. B i 1 d 3 zeigt eine Gruppe von drei über drei Empfangsglieder
E2, E3, E4 fernsteuerbare Schalter G2, G3, G4. Diese drei Schalter können zusammen
acht verschiedene Schaltstellungen annehmen und damit wiederum einen an alle drei
Schalter angeschlossenen Schalter G5 durch bir;äre Verknüpfung in acht verschiedene
Steuerstellungen bringen. Durch Häufung von (m) Empfangsgliedern und Kombination
fernsteuerbarer Schalter G können daher auch weitere Schalter (wie G5) mit beliebig
vielen (2m) Schaltstellungen ferngesteuert werden.
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Die Anordnung zur Fernsteuerung von Schaltern kann noch dadurch erweitert
werden, daß durch ein von einem der zu steuernden Schalter C betätigbarer Umschalter
U (B i 1 d 4) der Steuerstrompfad des Impulsbildes beeinflußbar ist. Damit werden
die Steuerimpulse Pi+ 1, Pi+2 usf. auf die Steuerleitung Ky oder KR geleitet. Damit
kann je nach dem Inhalt des Steuerkommandos auch bestimmt werden, an welches Empfangsglied
E bzw. Steuerglied C der nächste übertragene Steuerimpuls gelangen soll, wenn ein.
verzweigtes und vermaschtes Leitungsnetz zur Fernsteuerung in einer Fläche verteilter
Schalter G benötigt werden. B i 1 d 5 zeigt ein flächiges Netz von Empfangsgliedern
E und Schaltern G, die von einem
Impulsgeber (Z) gemeinsam gesteuert
werden können. B i 1 d 6 zeigt das in die Leitung K" einzuspeisende Impulsbild,
bestehend aus den Impulsen p1 bis p5, um die mit Indizes versehenen Empfangsglieder
El bis E5 bzw. die damit verbundenen Steuerglieder C anzusprechen. Eine solche Anordnung
läßt sich immer dann einsetzen, wenn ein Steuerkommando jeweils nicht nur die neue
Stellung 0 oder L eines Schalters G bzw. seines Steuergliedes C bestimmt, sondern
auch bereits vom Anwendungszweck der Anlage her beinhaltet, welches nächste Steuerglied
C bzw. Schalter G durch den nächsten Steuer-Impuls angesprochen werden soll. Das
ist z. B. dann der Fall, wenn eine Anlage zur Steuerung eines Verkehrsnetzes wie
Schienenbahnweichen, Transportbändern oder in Kraft- und Verteilungsanlagen dient,
wo Antriebe, Schalter, Ventile od. ä. gesteuert werden müssen, um von einem oder
mehreren Verteilern oder Zugängen Güter, Energien und übergeordnete Informationen
an mehrere mögliche Zielpunkte transportieren zu können.
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Die in B i 1 d 5 gezeichneten Steuerleitungen K, K" Kf können wieder
zum zentralen Impulsgeber und -empfänger zurückgeführt werden, so daß ein zuletzt
gesendeter Steuerimpuls p,1 den zentralen Empfänger selbst anspricht und als Kontrolle
für die richtige Arbeitsweise der betätigten Empfangsglieder dienen kann.
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Vervollständigt wird das Fernsteuersystem durch eine Rückmeldeeinrichtung
in den Empfangsgliedern E, indem ein Meldeglied D (B i 1 d 7) vorgesehen ist, das
einen Innpuls von einer Polarität senden kann, die einer der beiden möglichen Schaltstellungen
des zu steuernden Schalters C entspricht und diese Schaltersteuerung im Ruhezustand
dauernd speichert. Das Meldeglied D wird dabei derart mit der Steuerleitung K verbunden,
daß die Impulse p des Steuerimpulsbilcles als Anreiz A zur Abgabe der Lagemeldung
(g) dienen.
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An Stelle: drs Schalters C kann auch ein von einem Schalter C abhängig
gesteuerter Schalter das Meldeglied D beeinflussen (Eingang d in B i 1 d 7)y falls
dessen Stellung direkt kontrolliert werden soll (z. B. I?ndstellung rechts oder
links).
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Ein Meldeimpuls qi wird in einem Empfänger in der Zentrale Z als zum
letzten Steuerimpuls pi zugehörig eingeordnet und daher als Meldung des Zustandes
oder der Lage des Schalters G, oder der von ihm gesteuerten Einrichtung selektiv
ausgewertet. Damit ist eine Überwachung oder ein vollständiger Steuerungsprozeß
möglich.
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Die Zustände von Schaltern mit mehr als zwei Stellungen müssen durch
binäre Verknüpfung mit den Meldegliedern der ihnen zugeordneten Empfangsglieder
E">, E3, E4 verbunden werden, damit ihr Zustand in binärer Weise und sequentiell
aus z. B. drei aufeinanderfolgenden Meldeimpulsen q=, q3, qr im zentralen Empfänger
(Z) empfangen und erkannt werden kann. Neben der Polarität eines Steuerimpulses
p kann bekanntlich auch die Pulslänge oder die Pulsphasenlage als Modulation und
Darstellung des Informationsinhaltes eines Steuerimpulses p oder einer Meldung q
gewählt werden. Auf diese Weise können Gleichstromsteuerimpulse nur einer Polarität,
jedoch zweier verschiedener Längen oder nur Trägerfrequenzpulse verwendet werden.
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Patentschutz wird nur begehrt jeweils für die Gesamtheit der Merkmale
eines jeden Anspruches, also einschließlich seiner Rückbeziehung.