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Signalübertragungsanlage mit Funktionsfähigkeitsselbstüberwachun-#-Z,
t3
Die Erfindung betrifft eine Signalübertragungsanini#"i3re mit Funktionsfähi,-keitsselbstüberwachung
mittels eines ihrem Eingang außer dem zu überwachenden Hauptsignal zugeführten Kontrollsignals,
das am Ausgang der Anlage durch frequenzempfindliehe Mittel von dem Hauptsignal
abtrennbar und einer beim Ausbleiben des Kontrollsignals ansprechenden überwachungs-
bzw. AnzeigevorrichiLin- zuführbar ist.
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Bekannte Signalübertragungsanlagen dieser Art arbeiten teilweise so,
daß vor jedem Arbeitsspiel, also mit diesem synchron, eine tatsächliche Auslösung'
eines Arbeitsvorganges durchgeführt wird. Zeitlich ist diese Probeauslösung jeweils
vor das nächstfolaende Arbeitspiel gelegt. Wenn eine Störung gerade in dem Zeitraum
zwischen Probeauslösuncy und Arbeitsspiel oder während des letzteren selbst
Z auftritt, bleibt sie unentdeckt, und es ist auch nicht möglich, zu unterscheiden,
ob die Störung von dem zu überwachenden Vorgang oder von der überwachungseinrichtung
ausgeht.
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Auch eine bekannte Funktionskontrolle und Fehlermeldung ., an Schmiersystemen
leidet an dem Mangel der fehlenden Unterscheidbarkeit der Herkunft der Störungen.
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Schließlich ist auch ein Verfahren zur überwachung einer Anlage zur
übertragung mechanischer oder elektrischer Signale bekannt, das eine ständige, ununterbrochene
Selbstprüfung der überwachungsvorrichtung ermöglicht, nicht jedoch erkennen läßt,
C im
ob die Unmöglichkeit der Aufnahme der Prüfsignale von einer Störung in
der C gesamten Apparatur selbst oder von einer Störung der ihr überwachungsobjekt
bildenden Signalquelle herrührt.
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Die Unmöglichkeit, die Herkunft der Störung zu erkennen, ist bei allen
vorerwähnten bekannten übertragungsanlagen deswegen ein schwerwiegender e LI
C
Man- 1, weil die Stillegung z. B. eines Teiles einer le C
chemisch-verfahrensteciinischen Großanlage mit sehr erheblichen Kosten verbunden
sein kann, deren Aufwand selbstverständlich dann sinnlos ist, wenn die auftretende
Störung gar nicht durch diesen Teil, sondern durch die Signalübertragungsanlage
selbst verursacht wurde, was man aber bisher nicht ohne we,teres feststellen konnte.
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Erst die Erfindung bietet hierzu die Möglichkeit. Erreicht wird dies
erfindungsgemäß dadurch, daß eine Signaliibertragungsanlage der eingangs gekennzeichneten
Art in der Weise ausgebildet wird, daß das Kontrollsignal eine von dem zu überwachenden
und in an sich bekannter Weise über eine erste Rückkopplung dem Eingang der Anlage
zugeführten Signal unterscheidbare Signalsimulation darstellt und die überwachungs-
und Anzeigevorrichtung in an Sich bekannter Weise einen auf die Frequenz
der letzteren abgestimmten Detektor enthält, der sowohl das Vorhandensein des Hauptsignals
als auch getrennt davon das Vorhandensein des über eine zweite Rückkopplungsschleife
von ihm dem Ausgang des das Hauptsignal aufnehmenden Fühlers zugeführten und durch
die Anlage gesandten und damit deren Funktionsfähigkeit ständig prüfenden Kontrollsignals
anzeigt bzw. auslösend wirksam macht.
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Die Erfindung wird in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
an Hand der einige ihrer Ausführun-sformen darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeij,-t F i g. 1 ein die Erfindung in ihrer Anwendung auf eine Ausführungsform
einer mit Selbstüberwachung arbeitenden Signalübertragungsanlage veranschaulichendes
Bloclkschaltbild, Fig. 2 ein die Erfindung in ihrer Selbstüberwachung arbeitenden
Signalübertragungsanlage veranschaulichendes Blockschaltbild,
F
i g. 3 ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungsforin einer mit Selbstäberwachung
arbeitenden Signalübertragungsanlage, F i g. 4 ein detailliertes Schaltbild
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung für die Anwendung auf eine im Blockschaltbild
nach F i g. 1 im Prinzip dargestellte Signalübertragungsanlage.
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F i 1 zeigt eine Hauptsignalquelle 1, die der Signalübertragungsanlage
auf dem Weg 2 ein Hauptsignal zuführt. Als Beispiel könnte die Hauptsignalquelle
1, wie nachstehend im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach F i
g. 4 beschrieben, eine Flamme oder ein Signalgenerator oder Erzeuger eines
anderen festzustellenden oder abzufühlenden Ereignisses oder einer solchen Bedingung
sein. Das Hauptsignal 2 wird einem Fühler 3 zugeführt, dessen Aus-,gangsanschluß
4 (in der Zeichnung mit »Ausgang« D C C bezeichnet) mit dem Eingang 5 eines
in der Zeichnung als »Signalverstärker« bezeichneten Verstärkers 6 verbunden
ist. Diesem ist ein nachstehend im einzelnen beschriebenes Ausgangsschaltsystem
7
nachgeschaltet, das die das Vorhandensein des überwachungssignals feststellende
und die Herkunft einer Störung aus dem Versagen des Hauptsignals oder der Signalübertragungsanlage
identifizierende, in der Zeichnuna mit »überwachungssignalprüfung, Signal-C
Z, CI entnahme- und Unterscheidungssysteme« bezeichnete, nachstehend kurz
Detektor 8 genannte Einrichtun- speist und schließlich die in der Zeichnung
mit »Anzeige- und/oder überwachungssystem« bezeichnete, nachstehend Anzeige- oder
Kontrolleinrichtung 9 genannte Einrichtung betätigt. Beim Anlegen des Hauptsignals
2 an den Fühler 3 führt dieser über 4 und die Leitunc, 20 zunächst dem Ausgangsschaltsystem
7 ein Signal zu. Dieses Fühlerausgangssignal wird dann über die Rückkopplung
21 auf den Eingang 5 des Verstärkers 6 rückgekoppelt. Das Rückkopplungssignal
wird dann durch den Verstärker 6
zum Betätigen des bereits erwähnten Ausgangsschaltsystems
7 übertragen. Dieses erteilt dem Rückkopplungssignal in der Rückkopplung
21 zum Eingang 5
eine vorbestimmte Modulation, wobei das so modulierte Sianal
dann über den Verstärker 6 erneut in das Ausgangssehaltsystem 7 gelangt.
Dieses spricht dann auf das modulierte Signal an, stellt die ursprüngliche Form
des Ausgangssignal aus dem Fühler 3 wieder her und legt dieses Hauptsignal
erneut an den Eingang 5 des Verstärkers 6 an. Dieser wiederholte Vorgang
erzeugt somit ein periodisches Prüfsignal, das beim Fehlen des Hauptsignals nicht
auftreten kann und auf das der vorerwähnte Detektor 8 anspricht. Da diese
Rückkopplungs-Prüftechnik nachstehend in Zusammenhang mit der Ausführungsform nach
Fig. 4 ausführlicher erläutert wird, wird hier zunächst von einer weiteren Erläuterun-
der damit stattfindenden Prüfuna, der Intaktheit der in dem Gerät selbst enthaltenen
Stromkreise ab-,aesehen.
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D Der Detektor 8 arbeitet beim Empfang eines Signals aus dem
das Prüfsignal am Ausgang des Verstärkers 6 feststellenden Teil desselben
in der Weise, daß er der Anzeige- und/oder Kontrolleinrichtung 9
normalen
Betrieb meldet. Im Fall des Versagens des das Prüfsignal feststellenden Teils des
Detektors 8
führt der die Herkunft der Störung identifizierende Teil des Detektors
8 dem Ausgangsanschluß 4 des Fühlers 3 oder gewünschtenfalls unmittelbar
dem Ein-anc, 5 des Verstärkers 6 über die Rückkopp-C C lungsschleife
22 ein simuliertes Fühlerausgangssignal zu. Wenn der Verstärker 6 versagt
hat, läßt dieses simulierte Signal, wie nachstehend erläutert, die überwachungsanlage
nicht ansprechen. Wenn der Verstärker 6 jedoch nicht versagt hat, spricht
sie normal auf dieses simulierte Signal an. Die sich aus jeder dieser beiden Bedingungen
ergebenden Signale werden durch den Detektor 8 umgewandelt, der dann zur
Schaffung einer geeigneten Anzeige der aufgetretenen Störuncysart in der Anzeige-
oder Kontrolleinrichtung 9 in Tätigkeit tritt. Dies kann beispielsweise dann
eine Warnmeldung verursachen, wenn die Störung von einem Versagen des Verstärkers
6 herrührt, oder eine Alarinanzeige auslösen, wenn die Störung durch den
Ausfall des Hauptsignals am Eingang 5 des Verstärkers 6 verursacht
wurde.
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Gemäß F i g. 2 wird eine außerhalb des Verstärkers
6 und des Fühlers 3 befindliche, in der Zeichnung als »Hauptsignalmodulator«
bezeichnete Einrichtung 10 zum Modulieren des Hauptsignals verwendet, die
einen Schalter S mit zwei Stellungen a und b und eine von dem Verstärker
6 unabhängige äußere Steuereinrichtung 11 enthält. Bei dieser Ausführungsform
ist eine störungsgesicherte Einrichtung vorgesehen, mit der dem Hauptsignal selbst
vor dem Fühler 3 eine zur Prüfung dienende Signalmodulation zugeführt wird,
während bei der Ausführungsform nach F i g. 1, wie vorstehend erläutert,
die zur überprüfung dienende Modulation dem bereits in elektrischer Form vorliegenden
Hauptsignal erst am Ausgangsanschluß 4 des Fühlers 3 erteilt wird. Wenn der
Schalter S sieh in seiner Stellung a befindet, wird der Hauptsignal-Modulator
10 durch das Ausgangsschaltsystem 7 gesteuert. Befindet sich der Schalter
S je-
doch in seiner Stellung b, so findet die Steuerung des Hauptsignal-Modulators
10 durch die unabhängige äußere Steuereinrichtuna 11 statt. Der Hauptsignal-Modulator
10 kann beispielsweise eine nicht dargesellte Scheibe mit lichtundurchlässigen
Abschnitten sein, die entweder durch das Ausgangssehaltsystem 7
oder durch
die unabhängige äußere Steuereinrichtung 11 zum Rotieren gebracht wird. Die
Arbeitsweise des Detektors 8 und der Anzeige- und/oder Kontrolleinrichtung
9 bei dieser Ausführungsform nach F i g. 2 ist im wesentlichen die
gleiche, wie sie im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach F i g. 1 beschrieben
wurde.
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Bei der weiteren Ausführungsform nach F i g. 3
ist den in F
i g. 1 und 2 gezeigten Einrichtungen ein Generator 12 zum Simulieren des
aus der Hauptsignalquelle 1 stammenden Hauptsignals 2 zugeordnet. Wie bekannt,
muß das Prüfsignal vor dem ersten Bauelement der Anlage, das betriebsgefährlich
versagen kann, angelegt werden. Dies ist notwendig, so-Z fern ein maximal störungssicherer
Schutz gewährleistet werden soll. Der Fühler 3 nach F i g. 3 kann
beispielsweise von einer ein betriebsgefährliches Versagen zulassenden Bauart sein.
Deshalb kann der Fühler 3 durch Anlegen eines simulierten Hauptsignals vor
dem oder am Signaleingang des Fühlers 3
zusammen mit den übrigen Bauelementen
in der Einrichtung durch die Verwendung des simulierten Hauptsignals, das die gleichen
Merkmale aufweist wie das Hauptsignal selbst, geprüft werden. Wenn das überwachte
Hauptsignal beispielsweise in Form von Infrarotenergie oder Wärmestrahlung auftritt,
so könnte das simulierte Signal durch ein bei 12 vorgeschaltetes elektrisches, Wärmestrahlung
lieferndes
Bauelement erzielt werden. Wenn das überwachte Hauptsignal
in Form von Ultraviolettstrahlung gegeben ist, kann ein kleiner elektrischer Entladungsbo-en
bei 12 zur Erzeugung des simulierten Hauptsij,-nals dienen. Wenn weiter etwa das
überwachte Hauptsignal aus sichtbarer Lichtstrahlung besteht, könnte bei 12 eine
Glühlampe verwendet werden, usw. Im übrigen ähnelt der Aufbau der Anlage nach F
i g. 3 der nach F i g. 2, mit der Ausnahme, daß das Rückkopplung3-Ausgangssignal
des Detektors 8 entlang den Leitungen 22 und 22' (oder im anderen Fall entlang
den Leitungen 22 und 22") die Form eines der dem Hauptsignal-Modulator
10 (oder im anderen Fall dem Fühler 3) zugeführten simulierten Hauptsignals
hat im Gegensatz zu den Einrichtungen nach F i g. 1 und 2, bei denen das
Rückkopplungs-Ausgangssignal aus dem Detektor 8 die Form eines simulierten
Fühlerausgangssignals hat.
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In F i g. 3 sind, wie vorstehend bereits angedeutet, zwei Möglichkeiten
der Anordnung des Generators 12 für das simulierte Hauptsignal dargestellt. Wenn
man den Hauptsignal-Modulator 10 in die überprüfung der Funktionstüchtigkeit
der Bauteile einbeziehen will, bringt man den Generator 12 in der links ausgezogen
dargestellten Stellung an, so daß er, wie durch die gestrichelte Linie 22' angedeutet,
auf den Eingang des Hauptsignal-Modulators einwirkt. Will man sich mit der überwachung
der Funktionstüchtigkeit des Fühlers 3 begnügen, so erhält der Generator
12 die gestrichelt dargestellte Lage, in der das simufierte Hauptsignal, veranschaulicht
durch die gestrichelte Linie 22", unmitelbar auf den Fühler 3 einwirl-,t.
In beiden Fällen ist der Generator über die Leitung 22 zur Zuleitung des ihn steuernden
Rück' kopplungs-Ausgangssignals aus dem Detektor 8 mit diesem verbunden.
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Die Einrichtuna nach F i g. 4 zeigt beispielsweise eine Flammenüberwachungsanlage,
die eine Ausführungsform der Erfindung darstellt. Ein eine Flamme abtastender Flammenfühler
3 ist mit dem Eingang 5
des Verstärkers 6 verbunden, dessen
Stromkreis über die Teile 1 und Y des normalerweise geschlossenen, vom Anker
AR eines im Ausgangsschaltsystern 7
liegenden Relais RY1 gesteuerten Schaltkontaktes
verläuft. Ein -estrichelt dargestellter Fühler 3' in Form einer Photozelle
kann wie beispielsweise auch ein Thermoelement oder eine sonstige Art von störungssicherem
Flammenfühler zum Abfühlen des Vorhandenseins der Flamme verwendet werden. Die Anlage
enthält einen Gleichstromverstärker, beispielsweise mit den Elektronenröhren T
1 und T 2, deren Arbeitsweise nachstehend näher erläutert wird. Das Ausgangsschaltsystern
7 des Verstärkers 6 enthält nicht nur das Schaltrelais RY1 und seinen
ankergesteuerten Schalter I, sondern auch den mit den Kontakten B und
C zusammenwirkenden, ankergesteuerten Schalter IL Der das Relais RY2 mit
dem Kondensator C 5 enthaltende Detektor 8 ist mit dem Kontakt
B des Schaltsrelais RY1 verbunden. Zu dem Detektor 8 gehört eine Identifiziereinrichtung
zur Bestimmung der Fehlerherkunft, die die Folge- oder Speicherrelais RY3
und RY4 mit den ihnen zugeordneten Kreisen enthält, auf die aus dem Relais
RY2 Signale übertragen werden. Den Folgerelais RY3 und RY4 ist ein von Hand betätigbarer
Widereinstellschalter S' zugeordnet, mit dessen Hilfe die Folgerelais RY3 und RY4
einschaltbar sind und, sobald sie einmal erregt sind, erregt gehalten werden. Im
Fall der Verwendung einer automatischen Programmfolge an Stelle des veranschaulichten
Handbetriebes wird der Wiedereinstellschalter S' durch bei Y' schematisch
dargestellte bekannte, automatisch wirkende Schaltmittel als Teil des Programmechanismus
ersetzt. Die dargestellte Anzeige- oder Kontrolleinrichtung 9 besteht aus
drei Signallampen LP 1, LP 2 und LP3, die zum Bezeichnen des
normalen überwachungszustandes, eines Versagens der übertragungsanlage bzw. eines
Ausfalls des überwachten Vorgangs sichtbare Informationen erzeugen, um dadurch die
Art der aufgetretenen Störung unterscheidbar zu machen. Diese Anzeigevorrichtung
steht unter der Kontrolle des das Prüfsignal dem Verstärker 6
entnehmenden
Relais RY2 und der Folgerelais RY3 und RY4 des Detektors 8.
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Die die Anzei-e- und/oder Kontrolleinrichtung steuernden Relais RY3
und RY4 können zum Ausführen von Alarm- oder Warnfunktionen oder sonstigen
Schalt- oder Steuervorgängen entweder im Zusammenhang mit der ein sichtbares Signal
gebenden Anzeige- und/oder Kontrolleinrichtung 9 oder ohne sie verwendet
werden. Falls beispielsweise der überwachende Verstärker 6 oder ein anderer
Teil der überwachungseinrichtung und nicht das überwachte Hauptsignal 2 selbst versagt,
kann es wünschenswert sein, einen Alarm auszulösen und in bekannter Weise ein überwachungsgerät
6' automatisch einzuschalten, um den überwachten Vorgang beispielsweise durch
Betätigung des Brennstoffzufuhrventils für den Brenner B zur Erzeugung der zu überwachenden
Flamme zu unterbrechen. Diese Funktion wird automatisch durch Verwendung der vorstehend
erwähnten Relais RY3 und RY4 ermöglicht. Ein durch gestrichelt dargestellte Verbindungen
mit dem Kreis der Signallampe LP 3 verbundenes Steuerrelais LP
3'
kann in weiterer Verfolgung dieser Funktion benutzt werden. Zur
Erhöhung der Sicherheit könnte ein solches überwachungsgerät 6', LPY seinerseits
in an sich bekannter Weise im nicht einaeschalteten Zustand selbstprüfend ausgebildet
werden.
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Normaler überwachungszustand (F i 1-. 4) Beim Auftreten einer Brennerflamme
entsteht am Ausgangsanschluß 4 des Flammenfühlers 3 ein schwacher Gleichstrom,
der auf der bekannten gleichrichtenden Eigenschaft der Flamme und der Anlegung eines
Wechselstroms beruht, der vom Erdanschluß G über die Sekundärwicklung
S 2 des Transformators T über die Leitung 30 durch den Kondensator
C 1 zum Flammenfühler 3 durch die Flamme zu dem die Flamme erzeugenden
Brenner B und zurück zur Erde bei G' fließt. Die Sekundärwicklung S 2 sowie
auch die Heizwicklung Sl für die Heizung der Verstärkerröhren Tl und T2 und eine
weitere WicklungS3 werden von der PrimärwicklungPRI des Transformators T aus erregt,
der an den mit »Wechselstromnetz« bezeichneten Netzanschlüssen liegt. Das sich am
Ausgangsanschluß 4 des Flammenfühlers 3 (oder der Photozelle 3' oder
eines anderen geeigneten Fühlers) ergebende negative Potential wird dem Gitter
31 der Elektronenröhre T 1 über die Leitung 20 und den Widerstand
R 1 zugeführt, sofern C ZD der Schalter I an dem Kontakt F des Relais
RY1 anliegt. Dadurch wird Stromdurchgang durch die Röhre T 1 verhindert.
Die Röhre T2 leitet jedoch, wenn die Röhre Tl in Auswirkung der die an der
weiteren
Sekundärwicklung S3 des Transformators T liegenden Widerstände R3 und R4
enthaltenden Spannungsteilerschaltung gesperrt ist. Das Gitter 31'
der Röhre
T2 ist über die Leituna 36 mit der Anode 32 der Röhre Tl verbunden
und weiter mit der Verbindungsstelle zwischen den Spannungsteilerwide#-ständen P.-
3 und R 4 und die Kathode 33' der Röhre T2 über die Leitung
35 mit dem linken Anschluß von R 3. Die Kathode 33 der Röhre
T 1 ist bei G" Ge , erdet, urd die Anode 32' der Röhre T 2
ist über den Kondensator C 3 mit dem rechten Anschluß von
R 4 verbunden. Umaekehrt führt die Röhre T 1, wenn sie leitend ist,
dem Gitter 31' der Röhre T 2 eine negative Vorspannung zu und verhindert
so ihren leitenden Zustand.
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Im leitenden Zustand der Röhre T2, während des Nichtleitens der Röhre
Tl-, wird das Relais RY1 je-
doch erregt, da es im Anodenkreis der Röhre T2
liegt. Vor dem Erregen des Relais RY1 wurde der Kondensator C 4 durch einen
von Erde G über die Anschlüsse der Sekundärwicklunaen S 2 und
S 3 des Transformators T über einen Gleichrichter REC 1,
über
den Kontakt C und den Schalter 11 des Relais RY1 zu dem genannten
SpeicherkondensatorC4 und C
dann von dem Kondensator C 4 über den strombegrenzenden
Widerstand R 5 zu Erde G... verlaufenden Stromkreis aufgeladen.
Bei Erregung von RY1 bewegt sich der Schalter II jedoch zum Anliegen an den Kontakt
B. Dies führt dazu, daß die im Kondensator C 4 gespeicherte Ladung auf den
mit der C
Wicklung von R Y 2 parallelgeschalteten Kondensator
C 5 übertragen wird, so daß er auigeladen und das Relais RY2 erregt
wird. Beim Erregen des Relais RY1 löst sein Anker AR den Schalter l von dem Kontakt
I', so daß der Eingangskreis zu der als Verstärker in der Signalübertragungsanlage
6 wirkenden Röhre TI unterbrochen wird. Dieser Vorgang simuliert den Ausfall
des Hauptsignals am Eingang des Verstärkers und verursacht das Leiten der Röhre
Tl infolge des Fortfalls der negativen Vorspannung am Gitter 31 durch das
Öffnen des Eingangskreises. Die Röhre TI bewirkt durch ihr Leiten, daß die Röhre
T2, wie vorstehend erläutert, zu leiten aufhört, so daß wiederum das Stromloswerden
des Relais RY 1
verursacht wird. Durch das Stromloswerden des Relais
R Y 1 wird der Schalter 11 wieder mit dem Kontakt
C in Berührung gebracht, so daß der Kondensator C 4 wieder über den
vorstehend beschriebenen Kreis aufaeladen wird. Das Relais RY2 wird jedoch während
der verhältnismäßia kurzen Zeiträume, in denen C4 xvieder aufgeladenwird, nicht
stromlos, da die in C 5 gespeicherte Energie RY 2 für einen vorbestimm
ten Zeitraum, der länger ist als der zum Wiederauiladen von C4 erforderliche, erregt
hält. Das Relais RY 1 bewirkt bei seinem Stromloswerden ebenfalls, daß der
Schalter 1 sich gegen den Konakt I' legt, so daß die Zufuhr des Hauptsignals
zum Verstärkerem2ang 5 wiederhergestellt wird und das Relais RY1 wieder arbeitet.
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Eine wiederholte Selbstprüfung der überwachungsanla-e tritt also nur
so lange auf, als das Hauptsignal am Einaano, 5 des Verstärkers ankommt und
dieser in Betrieb bleibt. Dieses periodische Arbeiten des Prüfrelais RY
1 erzeu!2#ü ein Prüfsignal, das überwacht, abgefühlt, festgestellt oder wiedergewonnen
xvird durch den Kondensator C 5 und das Relais RY2, die nur annähernd
so lange erregt bleiben wie das Prüfsignal vorhanden ist, d. h. für einen
Zeitraum, der im wesentlichen gleich der oder den Wiederholun,-,sperioden des Prüfsignals
ist, vorzugswe: ise wenig größer als diese.
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Wenn das Relais RY2, wie vorstehend beschrieben, stromlos wird, bewirkt
der am Kontakt C
liegende Schalter 11 -. daß das nachgeschaltete Relais
RY4 ebenfalls stromlos wird. Der dies bewirkende Stromkreis kann von Erde
G.... über den Schalter 111
und den Kontakt C des Relais
R Y 2', über die Eingangsleitung 37 zu dem nachgeschalteten Relais,
nämlich zum an deni- Kontakt C' des Relais RY3 liegenden Schalter IV, über die Leitung
38 durch die Wick-lun- des Relais RY4, über den Gleichrichter REC2 und seinen
SchutzwiderstandR6, über die Leitung 39 zur Wechselstromleitung H verlaufen.
Das Relais R Y 4 bringt dann den Schalter V zur Anlage an den Kontakt B',
der seinerseits einen Kreis zum Einschalten der Sionallampe LPI betätigt, die das
Vorhandensein des normalen Überwachungszustands, also das Vorhandensein des Hauptsignals,
hier z. B. der Flamme, und die gleichzeitige Funktionsfähigkeit der Si-nalüberwachungsanlage
anzeigt. Dieser Erregerkreis verläuft von der H-Seite des »Wechselstromnetzes« über
die Leitung 39 durch den Kontakt B... und den Schalter V von RY4,
über die Leitunaen 49 und 40 durch LP1 und dann über die Leitung 41 durch den Schalter
IV' und den Kontakt Y' des Relais RY3 zur Erde G ...... Wenn der SchalterIV
Erdschluß am Kontakt über U' des die Relais Wicklung RY3 liegt, von g bildet RY3
- er hinweg einen zwecks Verhinderun- seines Betriebes zu diesem Zeitpunkt.
Es ist ersichtlich, daß Erde vom Schalter V' und dem Kontakt C"' des Relais RY4
an einer Seite der Wicklunc, RY3 und Erde vom Schalter 111 und dem Kontakt
C des Relais RY2 an der anderen Seite der Wicklung von RY3 liegt und sein
Betrieb zu dieser Zeit also verhindert wird. Während des von LP-t signalisierten
normalen Betriebes werden die Relais RY2 und RY4 erregt gehalten, und das die Selbstprüfung
der Signalübertragungsanlage vollziehende Relais RY1 gibt ständig Impulse.
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C
Versagen der überwachungsanlage (F i g. 4) Es sei angenommen,
daß bei einem wie vorstehend beschriebenen normalen Betrieb der überwachungsanla,ye
eines ihrer Bauelemente versagt. Ein Versagen beliebiger, d. h. betriebsungefährlicher
oder auch betriebsgefährlicher Art äußert sich stets darin, daß das die Selbstprüfung
vollziehende Relais R Y 1 seine Impulsgabe einstellt und
je nach der Art des Versagens in einer seiner zwei Stellungen,
d. h. in seiner erregten oder stromlosen Stellung, verbleibt. Da das sehundäre
Prüfsignal nicht länger besteht, wird das Relais RY2 stromlos. Das Relais RY2 beseitigt
bei seinem Stromloswerden den Erdschluß (38, C', IV, 37, C,
III, G .... ) am unteren Ende der Wicklung von RY3, der vorher an
die Eingangsleitung 37 der nachgeschalteten Relais gelegt war. Diese Erdung
bestand, wie vorstehend erörtert, bei normalem Betrieb vom Schalter 111 und
dem Kontakt C des Relais RY2 aus über die Un,-angsleitung 37 der nachgeschaltelen
Relais zum Schalter IV und zum Kontakt U des Relais R Y
3 und zum unteren Ende der Wicklung von R Y 3.
Das Relais RY3
arbeitet, da seine Wicklung jetzt mit der erregten Wicklung von RY4 in Reihe liegt.
Das Relais RY3 bringt mit seinem Arbeiten ferner den Schalter IV" mit dem geerdeten
Kontakt F in Berührung,
so daß eine einen Gleichrichter REC3 und
einen Begrenzungswiderstand R 7 enthaltende Rückkopplungsschleife 42 dem
Verstärkereingang 5 ein simuliertes Hauptsignal zuführt. Diese Rückkopplungsschleife
ist am Flammenfühler 4 mit dem Ver-stärke- Iz verbunden, damit die Schaltung
zwischen dem Fu -,menfühler und dem Verstärkereingang überprüft e#. -den kann. Wie
bereits vorstehend erörtert, ist da##-- ' -ntsignal ein schwacher Gleichstrom.
Der Gleichrit- - REC3 bewirkt die Gleichrichtung für die Zufuhr
01,-- negativen simulierten Gleichstromsignals,undderWfci, ',gdR7begrenzt
den Strom auf den norinalerweis"e' durch den Flammenfühler zugeführten Wert. Dieser
das simulierte Hauptsignal führende Kreis verläuft von Erde durch den Kontakt F
und den Schalter IY' des RelaisRY3, durch den WiderstandR7, den GleichrichterREC3,
die Rückkopplungsschleife42 zum Eingang5, durch den KondensatorC1 und dann durch
die SekundärwicklungS2 des Transformators T zum Erdanschluß G. Auf diese
Weise wird das simulierte Hauptsignal an den Eingang 5 der überwachungsanlage
angelegt. Auf Grund der Tatsache, daß die überwachungsanlage versagt hat, findet
ihrerseits kein Ansprechen auf dieses die Herkunft des Versagens identifizierende
Testsignal statt. Es tritt jetzt ein Anzeigesignal auf, das zeigt, daß die überwachungsanlage
selbst versagt hat. Der dies bewirkende Kreis verläuft von Erde G.... aus
über den Schalter III und den Kontakt B' des Relais RY2, über den Leiter 43 durch
die Signallampe LP 2 und über den Schalter V und den Kontakt B"" des Relais RY4
zum Pol H des »Wechselstromnetzes«. Wenn also die überwachungsanlage versagt hat,
werden die beiden Anzeigevorrichtungen, nämlich die Signallampen LP 1 und
PL 2, eingeschaltet, wobei die Speisung von LP1 wie vorstehend erörtert erfolgt.
Die Anzeigevorrichtung in Form der Signallampe LP 1
zeigt an, daß die
überwachte Bedingung oder der überwachte Vorgang zur Zeit des Versagens der übertragungsanlage
normal vorhanden war, während die zweite Anzeigevorrichtung in Form der Signallampe
LP2 anzeigt, daß die überwachungsanlage selbst versagt hat.
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Ein den einzelnen Anzeigevorrichtungen nach der Erfindung zugeordneter
Steuerkreis kann leicht eingerichtet werden, so daß im vorliegenden Beispiel das
Brennstoffventil in dem mit »Brennstoffzufuhr« bezeichneten Bereich für den BrennerB
(mit Hilfe eines dem an LP3 angeschlossenen ähnlichen, jedoch mit LPI verbundenen
Relais) nur so lange erregt bleibt, wie die erste Anzeigevorrichtung-in Form der
SignallampeLP1 erregt ist.'Wie vorstehend betont, wird der LP1 speisende Kreis sowohl
während des normalen Betriebes als auch während des Versagens der überwachungsanlage
erregt. Wie nachstehend erläutert, wird der LP1 speisende Kreis nicht erregt, wenn
das überwachte Hauptsignal selbst versagt. Somit bleibt unter den vorstehend behandelten
beiden Bedingungen des normalen Betriebes und des Versagens der Überwachungsanlage
das Brennstoffventil erregt gehalten, und die Störung der überwachungsanlage führt
also nicht dazu, daß der zu überwachende, z. B. durch die Flamme aufrechterhaltene
oder gesteuerte Vorgang selbst unnötig gestört wird. Auch kann zu dieser Zeit die
erfindungsgemäß erzeugte, das Versagen der überwachungsanlage anzeigende Signalinforination
zur Betätigung einer bereits erwähnten Alarmanlage und somit zum Verhindern eines
weiteren ständig unüberwachten Ab-
laufs des zu überwachenden Vorgangs verwendet
werden. Das vorstehend erörterte Versagen der überwachungsanlage äußert sich im
wesentlichen im Erregen der Relais RY3, RY4 und im Einschalten der beiden Anzeigevorrichtungen
LPI und LP2 bei Ruhestellung des Selbstprüfrelais RY1. Ausfall des überwachten Vorgangs
(F i g. 4) Der Ausfall des zu überwachenden Hauptsignals am Eingang der überwachungsanlage
äußert sich darin, daß das RelaisRY1 stronilos wird. Dies wiederum führt dazu, daß
das von diesem erzeugte Prüfsignal aufhört. Das zum Feststellen des Prüfsignals
dienende Relais RY2 wird beim Ausbleiben des Prüfsignals ebenfalls stromlos. Das
nachgeschaltete Relais R Y3 wird in genau der vorstehend im Ab-
schnitt »Versagen
der überwachungsanlage« beschriebenen Weise stromlos und bewirkt, daß im Eingang
5 des Verstärkers 6 ein simuliertes Hauptsignal angelegt wird. Im
vorliegenden Fall versagte jedoch nicht die überwachungsanlage, sondern es blieb
statt dessen das überwachte Hauptsignal aus. Deshalb verursacht das jetzt an den
Eingang 5 angelegte simulierte Hauptsignal das erneute Erregen des Relais
RY1. Beim erneuten Arbeiten des Relais RY1 wird der vom Kondensator C4 zum Relais
RY2 führende Stromkreis geschlossen und, wie vorstehend im Ab-
schnitt »Normaler
überwachungszustand« beschrieben, arbeitet das Relais RY2 wieder. Es schließt einen
Kreis zum Betätigen der dritten Anzeigevorrichtung in Form der Signallampe LP3,
der von der H-Seite des Wechselstromnetzes aus über die Leitung 39 durch
den Kontakt B"* und den Schalter des Relais RY4 und über die Leitung 49 durch LP3
hindurch über die Leitung 44 und durch den Kontakt E" und den Schalter IV des Relais
RY3 und durch den Kontakt C und den Schalter III des Relais RY2 zurück zu
Erde G.... verläuft. Der LP3-Anzeige- oder Alarmkreis wird also erregt,
um zu zeigen, daß das zu überwachende Signal am Eingang der überwachungsanlage nicht
angekommen ist. Da die Erregerkreise für die anderen Anzeigevorrichtungen infolge
des Stromloswerdens von RY2 und RY3 jetzt offen sind, wird nur das Hauptgefahrensignal
gegeben, d. h. es wird nur die Anzeigevorrichaung LP3 erregt. Dieses Anzeigesignal
ist von erstrangiger Bedeutung, da die eigentliche und Hauptfunktion der überwachungsanlage
ja die Feststellung des Ausbleibens des überwachten Signals bzw. der Störung der
überwachten Bedingung ist. Wieder kann, wie vorstehend im Abschnitt »Versagen der
überwachungsanlage« hervorgehoben, ein geeignetes, weitermeldendes Relais, wie beispielsweise
LPY, im Zusammenhang mit der dritten Anzeigevorrichtung nach der Erfindung zur Durchführung
eines beliebigen Alarm- oder Steuervorgangs verwendet werden. Die vorstehend behandelte
Störung der überwachten Bedingung äußert sich im wesentlichen darin, daß die Relais
RY2, RY3 und RY4- sowie der die Alarm-oder AnzeigevorrichtungLP3, LPY einschaltende
Kreis erregt sind und das Relais RY1 so lange Impulse gibt, wie das simulierte Hauptsignal
am Eingang 5 des Verstärkers 6 ankommt.
-
Die nachstehende Tabelle gibt einen überblick über die Funktion der
Relais.
| Betriebszustände der nachgeschalteten Relais RY3, RY4 |
| Normalbetrieb Versagen der Ausfall der Flamme |
| Überwachungsaalage |
| Relais |
| RY2 ........................ erregt stromlos
er-'- |
| RY3 ........................ stromlos erregt |
| RY4 ........................ erregt erregt erregt |
| Anzeige ........................ LP
1 »Ein« LP 1, LP 2..eF« LP3 »Ein« |
| Wirkung des impulsgebenden |
| Schaltrelais RY1 ............. gibt Impulse des in Ruhe
gibt Impulse, des simu- |
| Flammensignals lierten Flammensignals |