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Schaltungsanordnung zur elektrischen Verriegelung mehrpoliger Ruftasten
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur elektrischen Verriegelung
mehrpoliger Ruftasten einer Anzahl durch eine aus mehreren Leitungsadern bestehende
Ringleitung verbundene, Signale abgebender Stationen. Bei der Anwendung von Ringleitungen,
die, von einer Zentrale ausgehend, mit einer Reihe von Stationen verbunden sind
und wieder zur Zentrale zurückgeführt werden, und über die die Stationsnummer (z.
B. Planquadrat eines Marktes, Auktionsplatz eines Marktes od. ä.)
der Zentrale
als binäres Signal zwecks Meldung, Speicherung, Anzeige od. dgl. mitgeteilt werden
soll, besteht die Aufgabe, daß jeweils nur von einer Station ein Signal auf die
Ringleitung gegeben werden kann. Im Falle, daß eine große Anzahl von Stationen (einige
hundert) vorhanden sind, kommt zu dieser Aufgabe die Forderung hinzu, eine einfache,
billige und gleichzeitig störsichere Verriegelung zu schaffen. Es soll also auf
jeden Fall eine kostspielige Extraverkabelung vermieden werden; ferner soll möglichst
die Verwendung von Relais vermieden werden. Es soll dabei auch eine gute Anpassung
der für die Einrichtungen notwendigen Spannungen und Ströme an die örtlichen Gegebenheiten
erfolgen können.
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Es ist bekannt, zur überwachung von Leitungen, Geräten u.
ä. das sogenannte Ruhestromprinzip zu verweilden. Nach diesem Prinzip erfolgt
die Unterbrechung eines Ruhestromes durch eine Störung. Das Ruhestromprinzip kann
auch dann vorteilhaft verwendet werden, wenn eine Signalübertragung, etwa die eines
Impulses, vorgenommen werden soll, da eine Unterbrechung des Ruhestromes durch Störungen
weit weniger wahrscheinlich ist als die Mög-
lichkeit, daß ein Fehlimpuls
auf die zur Signalübertragung dienenden Leitungen gelangt.
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Dieses Ruhestromprinzip kann auch bei der vorliegenden Aufgabe insofern
vorteilhaft zur Anwendung gebracht werden, daß die Ruftasten mit Ruhekontakten ausgestattet
sind, die im nicht betätigten Zustand der Ruftaste geschlossen sind. Jedoch kann
mit diesem Prinzip allein die vorliegende Aufgabe nicht gelöst werden, da bei der
Betätigung der Ruftaste in einer ersten Station bereits der Ruhestrom unterbrochen
wird und daher die Betätigung der Ruftasten in einer weiteren Station keine Beeinflussung
des Ruhestromes in der ersten Station mehr ermöglicht. Es ist daher über die Ruhestromunterbrechung
hinaus notwendig, durch Unterbrechung der Kontakte derart definierte Spannungen
an den Kontaktklemmen jeder Ruftaste zu erzeugen, daß sie gleichzeitig in Abhängigkeit
von Schalthandlungen der anderen Ruftasten gelangen. Es ist ferner bekannt, Dieden
zur Entkopplung einzelner Schaltungsteile einzusetzen. Entkopplungsdioden können
bei der Lösung der vorliegenden Aufgabe insofern vorteilhaft benutzt werden, als
daß durch sie unerwünschte Rückströme zwischen den einzelnen Leitungsadern der Ringleitung
nach Einstellung der durch die verschiedenen Schalthandlungen sich ergebenden elektrischen
Potentiale vermieden werden.
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Gemäß der Erfindung werden die genannten Forderungen bei einer Schaltungsanordnung
zur elektrischen Verriegelung mehrpoliger Ruftasten einer Anzahl durch eine aus
mehreren Leitungsadem bestehende, von einer Zentrale ausgehenden und wieder zurückführenden
Ringleitung verbundener, Signale abgebender Stationen, wobei in jeder Ruftaste Ruhekontakte,
die im nicht betätigten Zustand der Ruftaste geschlossen sind, in verschiedenen
Leitungsadern vorhanden sind, dadurch erfüllt, daß eine erste, einen ersten Ruhekontakt
in einer Ruftaste enthaltende Leitungsader in der Zentrale an die Spannungen
- U und + U, eine zweite einen zweiten Ruhekontakt dieser Ruftaste
enthaltende Leitungsader in der Zentrale an die Spannungen + U und
- U gelegt ist und über e eine an sich bekannte Entkopplungsdiode
der Ausgang des ersten Ruhekontakts und der Eingang des zweiten Ruhekontakts jeder
Ruftaste mit dem Eingang eines dritten, im nicht betätigten Zustand geöffneten Kontakts
der Ruftaste verbunden sind, dessen Ausgang einerseits über einen Widerstand auf
eine dritte Leitungsader, die an die Spannung - U gelegt ist, andererseits
mit einer Signalgabeklemme verbunden ist. *
Die Erfindung wird an Hand der
F i g. 1 bis 3 im nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel näher
erläutert,
wobei zugleich weitere, der Ausgestaltung der Erfinduna dienende erfinderische Merkmale
auf-Crez eigt werden. Es zeigt F i g. 1 ein Schaltbild für die Schalt#tingsanordnung
gemäß der Erfindung; F i '-. 21 und 3 zeigen zwei Ersatzschaltbilder
für bestimmte Tastenbetätigungen.
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In der F i g. 1 sind mit 5, 6, 7 drei Adern einer Ringleitung
bezeichnet. Diese Ringleitung beginnt und endet in einer Zentrale, die mit 40 bezeichnet
ist und auf der linken und rechten Seite der F i g. 1
durch senkrechte Strichpunktierung
abgegrenzt, an-Z, Credeutet ist. Die Ringleitung durchläuft drei Stationen 41, 42
und 43, die ebenfalls durch eine senkrechte strichpunktierte Linie voneinander getrennt
dargestellt sind.
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Mit 51,52 ... 56 sind Klemmen an den Endpunkten der Ringleitung
bezeichnet; dabei liegen die Klemmen 51 und 55 an einer Spannungsquelle
mit + U Volt, die Klemmen 52, 53, 54 und
56 an einer Spannungsquelle mit - U Volt.
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Mit 1, 2, 3 und 4 sind Widerstände in der Ringleitung
bezeichnet; die Widerstände sind gleich groß gewählt. Mit 10, 20 und
30 sind mehrpolige Ruftasten bezeichnet, dabei gehört die Ruftaste
10 zur Station 41, die Ruftaste 20 zur Station 42 und die Ruftaste
30 zur Station 43. Bei Nichtbetätigung der Taste 10 in der Station
41 sind die Klemmen 11 und 12 in der Ringleitung 5 verbunden, ebensodie
Klemmen 13 und 14 in der Ringleitung 6, während die Klemme
15, welche einmal über eine Diode 17 mit der Ringleitung
6 (an der Klemme 13) verbunden ist, andermal über eine Diode
18 mit der Ringleitung 5
(an der Klemme 12) verbunden ist, nicht mit
der Klemme 16 verbunden ist. Diese Klemme 16 ist über einen Widerstand
19 mit der Ringleitung 7 und gleichzeitig mit einer Signalausgangsklemme
16 a verbunden.
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Bei Betätigung der Taste 10 wird der Kontakt zwischen den Klemmen
11 und 12 unterbrochen, ebenso der Kontakt zwischen den Klemmen
13 und 14, während die Klemmen 15 und 16 verbunden werden.
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In gleicher Weise wie in der Station 41 verlaufen die Schaltfunktionen
der Tasten 20 und 30 in den Stationen 42 und 43 mit den Klemmen 21, 22
... 26
und 31, 32 ... 36, die den Klemmenll, 12 ... 16
entsprechen;
die Klemmen 25 bzw. 35 sind wieder über Dioden 27, 28 bzw.
37, 38 entsprechend den Dioden 17, 18 mit den Ringleitungen
6 bzw. 5 verbunden, und die Klemmen 26 bzw. 36 entsprechen
der Klemme 16 und sind über Widerstände 29 bzw. 39 mit der
Ringleitung 7 und außerdem mit den Signalausgangsklemmen 26 a bzw.
36 a verbunden.
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Die Wirkungsweise der Anordnung gemäß F i g. 1
ist folgende:
Wird keine Taste (10, 20, 30) betätigt, so liegt auf den Ringleitungen
5 und 6 zwischen den Widerständen 1 und 3 sowie 2 und
4 das Potential Null. Auf der Ringleitung 7 und damit an den Aus-or ngsklemmen
16a, 26a, 36a liegt die Spannung - U.
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a C
Wird nun die Taste einer Station (41, 42, 43), etwa die
Taste 20 der Station 42, gedrückt, so öffnen die Kontakte zwischen den Klemmen 21-22
und 23-24, und der Kontakt zwischen den Klemmen 25-26 wird Cr geschlossen.
Für diesen Zustand ergeben sich in Ab
hängigkeit von den anderen Stellungen
der anderen Tasten (10, 30) folgende drei Möglichkeiten: 1. Alle Tasten
außer der Taste 20 sind nicht betätigt. Dann fließt ein Strom, er sei mit f, bezeichnet,
von der Klemme 51 (+ U) über den Widerstand 3,
Kontakt
32-31, Diode 28, Kontakt 25-26 und Widerstand 29 zur
Ringleitung 7 (- U). Ferner fließt ein Strom, er sei mit J, bezeichnet,
von der Klemme 55
(+ U) über den Widerstand 2, Kontakt 13-14,
Diode 27, Kontakt 25-26 und Widerstand 29 zur Ringleitung
7 (- U). Es ergibt sich das in F i g. 2 dargestellte Ersatzschaltbild.
Dabei sind die Widerstände 29 und 31 gleichgroß gewählt (die Widerstände
2 und 3 sind, wie bereits erwähnt, ebenfalls von gleicher Größe). Da also
die Widerstände 2, 3 und 29 gleich groß gewählt sind, ergibt sich
unter der Voraussetzung, daß die Diodendurchlaßwiderstände und die Kontaktwiderstände
gegenüber der Größe dieser Widerstände vernachlässigbar klein sind, an der Klemme
26 a eine Spannung von + 1/3 U. Die Spannung U wird in ihrer
Größe so gewählt, daß 1/3 U gerade den für die Signalisierung notwendigen
Pegel darstellt.
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2. Es ist die Taste 20 betätigt, die Taste 10 wird zusätzlich
betätigt, die Taste 30 dagegen nicht. Von der Klemme 51 (+
U) fließt jetzt der Strom Ji über den Widerstand 3, die Kontakte
32-31, die Diode 28,
den Kontakt 25-26 und den Widerstand
29 zur Ringleitung (- U). Der Strom J2 kann durch öffnen des
Kontaktes 13-14 jedoch jetzt nicht mehr fließen. Es entsteht an der Klemme 16a Nullpotential.
Das entsprechende Ersatzschaltbild zeigt die F i g. 3.
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3. Die Taste 20 ist betätigt, es werden die Tasten ILO und
30 zusätzlich betätigt.
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In diesem Falle fließt auch der Strom Ji nicht mehr, da der Kontakt
31-32 unterbrochen ist. An der Klemme 26a liegt die Spannung - U.
Bei der g geschilderten Tastenbetätigung ist darauf zu achten, daß die Öffnungsvorgänge
(Kontakte 21-22, 23-24 usf.) schon abgeschlossen sind, bevor die Schließvorgänge
(Kontakte 25-26 usw.) vor sich gehen.
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Von der Klemme 26 a kann mit der Spannung 1/3
U
eine Signalgabe zur Zentrale, etwa die Meldung der betreffenden Station
(codierte Adresse u. ä.) erfolgen. Diese Signalgabe kann nur so lange erfolgen,
als keine andere Taste (10, 30) in der Ringleitung betätigt wird. Gleiche
Verhältnisse gelten für die Stationen 41 und 43. Es ist damit gewährleistet, daß
nicht zugleich zwei oder eine noch größere Anzahl von Stationen Signale abgeben.
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Es kann bei der bisher beschriebenen Anordnung vorkommen, daß zwei
Tasten gleichzeitig oder so kurz hintereinander betätigt werden, daß das Signal
der Station, bei der zuerst die Taste gedrückt wurde, verstümmelt wird. Um eine
solche unvollständige Signalgabe, anzuzeigen und zugleich eine überprüfung der notwendigen
Signalspannung zu gewährleisten, ist eine Kontrollvorrichtung für die Signalgabespannung
(+ 1/3 U) vorgesehen; es kann dazu die Stationstaste als Leuchttaste
so ausgeführt werden, daß ein Aufleuchten nur bei + l/.3 U erfolgt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zwecks zusätzlicher Kontrolle
für die vollständige Signalgabe eine weitere Ringleitung vorgesehen, auf der von
der Zentrale nach jedem vollständigen Eintreffen eines Signals einer Station, wobei
die Vollständigkeit eines Signals durch eine Zeitbedingung festgelegt ist, etwa
nach Einspeicherung des Signals, ein Quittungssignal für das Eintreffen eines Signals
abgegeben wird, das nur empfangen werden kann, wenn in der Station, die das Signal
ausgesendet hat, noch der zugehörige Taster gedrückt ist, jedoch kein weiterer Taster
zusätzlich
eingeschaltet worden ist, d. h. die Ausgangsspannung
an der entsprechenden Stationsklemme +lls U beträgt.
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Durch Änderung der Spannung U sowie derWiderstände
1, 2, 3 und 4 kann eine gute Anpassung bezüglich der Ströme und Spannungen
in der Anlage an die örtlichen Gegebenheiten erfolgen.