DE2730776A1

DE2730776A1 - Elektronisches maximumwerk fuer impulsgeberzaehler

Info

Publication number: DE2730776A1
Application number: DE19772730776
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Stuerzl
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1977-07-07
Filing date: 1977-07-07
Publication date: 1979-01-11
Also published as: DE2730776B2; IT7825348A0; JPS5420769A; GB1587473A; IT1097463B; DE2730776C3; CH628147A5

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT „ r _ Unser Zeichen Berlin und München VPA 77 p 3 H 9 BRD

Elektronisches Maximumwerk für Impulsgeberzähler

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Maximumwerk für Impulsgeberzähler, welche eine der gemessenen Leistung proportionale Impulsfrequenz abgeben, bei dem das in einer Ableseperiode aufgetretene Maximum eines in zeitlich gleichen Meßperioden ermittelten Leistungsmittelwertes am Ende einer jeden Ableseperiode zu den Maxima der vorhergehenden Ableseperioden kumuliert wird.

Maximumwerke erfassen bekanntlich die höchste über eine Meß-

periode gebildete mittlere Leistung, die innerhalb eines Ablesezeitraumes von z.B. einem Monat aufgetreten ist. Das Maximumwerk ist meist nicht unmittelbar mit dem Zähler zusammengebaut, sondern erhält von einem Impulsgeberzähler eine der gemessenen Leistung proportionale Impulsfolge. Die bekannten Maximumwerke weisen daher eine Empfangseinrichtung auf, die die Impulse in Winkelschritte umsetzt. Die schrittweise Drehbewegung wird über ein Vorgelege und eine Kupplung auf einen zeigerförmigen Mitnehmer übertragen. Der Weg des Mitnehmers entspricht der während der betreffenden Meßperiode verbrauchten elektrischen Arbeit.

Am Ende einer jeden Meßperiode wird der Mitnehmer entkuppelt

und in seine Ausgangslage zurückgeführt. Der Mitnehmer schiebt einen Maximumzeiger vor sich her, der dann an dem jeweils erreichten Punkt stehenbleibt. Gleichzeitig mit der Bewegung des Maximumzeigers wird meist auch ein mechanisches Zählwerk betätigt, das den Weg des Maximumzeigers numerisch anzeigt. Am Ende eines Ableeezeitraumes wird der Maximumzeiger und gegebenenfalls das

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Maximumzählwerk auf Null zurückgestellt, wobei der höchste in dem Ablesezeitraum aufgelaufene Maximumwert in ein Kumulativzählwerk eingegeben wird. Ein modernes Maximumwerk weist mindestens drei Zählwerke auf, und zwar ein Meßperiodenzählwerk, das den Jeweiligen Stand des Mitnehmers numerisch anzeigt, ein Maximumzählwerk, das den höchsten Meßperiodenwert innerhalb der jeweiligen Ableseperiode anzeigt und ein Kumulativzählwerk, in welchem die Maxima der vorhergehenden Ableseperioden akkumuliert sind. Meist ist aber auch noch ein weiteres Zählwerk vorgesehen, das die Anzahl der monatlichen Kumulierungen registriert. Der Aufwand an Mechanik bei den bekannten mechanischen Maximumwerken ist daher recht beträchtlich, da zumeist noch zusätzliche Speichereinrichtungen vorgesehen sein müssen, damit während der endlichen Entkupplungszeit, die immerhin bis 196 der Meßperiode betragen kann, evenutell eintreffende Fernzählimpulse nicht verloren gehen können. Ferner unterliegen die mechanischen Teile einem Verschleiß, so daß die Lebensdauer der bekannten Maximumwerke gegenüber den zugeordneten Elektrizitätszählern geringer ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Maximumwerk für Impulsgeberzähler zu schaffen,das praktisch keine dem Verschluß unterliegenden Teile aufweist, betriebssicher ist, insbesondere auch einem länger andauernden Ausfall der Versorgungsspannung gerecht wird und eine extrem hohe Genauigkeit aufweist. Ferner soll es an einem Impulsgeberzähler anbaubar sein.

Das elektronische Maximumwerk gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten elektronischen Speicher (Momentanspeicher MS) die von einem Zähler innerhalb einer Meßperiode abgegebenen und vorzugsweise über ein elektronisches Getriebe normierten Impulse kumuliert werden, daß am Ende einer Jeden Meßperiode der Wert des ersten Speichers mit dem in einem zweiten elektronischen Speicher (Speicher höchstes Maximum HM) innerhalb der laufenden Ableseperiode eingespeicherten bistabilen höchsten Leistungsmittelwert (Maximum) verglichen wird, daß bei übersteigen des im ersten Speicher gespeicherten Wertes dieser

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als neuer Höchstwert (Maximum) in den zweiten Speicher übernommen wird und gleichzeitig der erste Speicher gelöscht wird, daß bei Nichtübersteigen des im ersten Speicher gespeicherten Wertes dieser wieder gelöscht wird und daß am Ende einer Ab^eseperiode der Wert des zweiten Speichers in ein Kumulativzählwerk übertragen wird, wobei ein die Anzahl der Kumulierungen registrierendes Rückstell-Zählwerk um einen Schritt weitergeschaltet wird.

Vorzugsweise erfolgt der Ablauf der einzelnen Vorgänge mit Hilfe eines elektronischen Steuerwerks in vier Phasen, die durch die vier möglichen Zustände von zwei Flip-Flops markiert sind, wie weiter unten noch ausführlich dargelegt werden wird. Vorzugsweise werden als elektronische Speicher Schieberegister verwendet, während das Kumulativzählwerk und das Rückstell-Zählwerk als elektromechanische Zählwerke ausgeführt sind. Bei dem elektronischen Maximumwerk gemäß der Erfindung wird jede Ziffer als Tetrade dargestellt und alle Zählvorgänge sind auf eine Addition einer Eins zurückgeführt. Dies ergibt einen relativ einfachen Aufbau bei hoher Betriebssicherheit. Die Schieberegister sind parallel geschaltet, wobei die Informationsinhalte in den Schieberegistern mit gegenüber der Impulsfolgefrequenz des Zählers hohen Taktfrequenz bitparallel und tetradenseriell umlaufen. An den Ausgängen der Schieberegister erscheint dann relativ zu einer mitlaufenden Zeitkette die Tetrade mit der niedrigsten Wertigk it als erste Tetrade. Besonders vorteilhaft ist, daß der Oszillatortakt auf einem bistabilen Schalter geführt ist. Dadurch wird gewährleistet, daß nach einem Netzspannungsausfall bei Wiederkehr der Netzspannung als Takt immer Signal voller Amplitude vorliegt.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, wird der Gegenstand der Anmeldung näher erläutert; es zeigen:

Figur 1 den prinzipiellen Aufbau des elektronischen Maximumwerkes, Figur 2 in einer Schaltungsanordnung die beiden elektronischen

^J Speicher mit Addierer und Vergleicher, Anzeige und Meß-

periodenimpulsaufbereitung,
Figur 3 das elektronische Steuerwerk
Figur k den Phasenablauf

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Figur 5 die Stromversorgung

Figur 6 die Meßperiodenimpulsaufbereitung Figur 7 die Zeitablaufkontrolle für das Kumulativzählwerk und für das Rückstell-Zählwerk, sowie den Impulsformer und Impulswandler,

Figur 8 ein Impulsdiagramm zur Darstellung der Initialisierung des Maximumwerkes mittels eines mO-Impulses,

Figur 9 und 10 ein Impulsdiagramm zur Darstellung der Addition einer 1 zum Inhalt des Momentanspeichers MS beim Auftreten eines Eingangsimpulses EI,

Figur 1j? ein Impulsdiagramm zur Darstellung des Vergleichs des laufenden Maximums mit dem bisher höchsten Maximum,

Figur Λ~ρ bis Λρ Impulsdiagramme zur Veranschaulichung der Kumulierung des höchsten Maximums in das Kumulativzählwerk und der Fortschaltung des Rückstell-Zählwerkes.

Anhand der Figur 1 wird das Prinzip des elektronischen Maximumwerkes näher erläutert. Ein Impulsgeberzähler 1 liefert eine der gemessenen Leistung proportionale Impulsfrequenz an das Maximumwerk. Die Impulse Jg des Impulsgeberzählers 1 werden über einen Impulsformer 2 zur Impulswertanpassung auf ein vorzugsweise elektronisches Getriebe 3 gegeben. Die vom elektronischen Getriebe 3 quantisierten Impulse EI werden in einem Steuerwerk 4 entsprechend aufbereitet und in einem ersten Speicher 5 mit Hilfe eines Addierers 6 aufsummiert. Sie stellen den laufenden Leistungsmittelwert dar. Den Zeitraum dieser Summierung (15, 30 Minuten oder vielfache) legt ein Meßperiodenzeitlaufwerk 7 fest. Ist eine Meßperiode abgelaufen, so wird von dem Meßperiodenzeitlaufwerk 7 ein Meßperiodenimpuls MP in das Steuerwerk k eingegeben.

Neben dem Speicher 5 ist ein zweiter Speicher 8 vorgesehen, der den Maximalwert aus früheren Meßperioden enthält. Ist eine Meßperiode abgelaufen, so wird, veranlaßt durch den Meßperiodenimpuls MP, über einen Vergleicher 9 ein Vergleich des gerade ermittelten Leistungsmittelwertes mit dem Wert des Speichers 8 vorgenommen. Ist der im ersten Speicher 5 gespeicherte Leistungsmittelwert der gerade abgelaufenen Meßperiode größer als der

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Wert in dem Speicher 8, so wird der Inhalt des ersten Speichers als neuer Maximalwert in den zweiten Speicher 8 übernommen. Speicher 5 wird nachfolgend zur Ermittlung des nächsten Leistungsmittelwertes gelöscht. War der Inhalt des ersten Speichers 5 kleiner als der Inhalt des zweiten Speichers 8, so enthält die vorhergegangene Meßperiode keinen neuen Maximalwert; der Inhalt des zweiten Speichers 8 bleibt dann unverändert und der erste Speicher 5 wird gelöscht. Die Steuerung dieser Vorgänge erfolgt von dem Steuerwert 4 über den den Speichern 5 und 8 zugeordneten Multiplexer^ 10 und 11, wie weiter unten noch näher ausgeführt werden wird.

Die Inhalte der beiden Speicher 5 und 8 können wahlweise über einen Schalter 12 auf einer 7-Segment-Anzeige (LED) 13 sichtbar gemacht werden, und zwar mit Hilfe eines weiteren Multiplexers 14 und eines BCD-7-Segmentdecoders 15. Um die Lebensdauer der Anzeige zu erhöhen, wird sie mit Hilfe eines Anzeige-Flip-Flops 16 am Ende einer jeden Meßperiode durch einen Meßperiodenimpuls MP abgeschaltet, wie durch eine Linie 17 angedeutet ist. Ferner wird die Anzeige über das Anzeige-Flip-Flop 16 bei jeder Umschaltung des Schalters 12 über ein Oder-Gatter 18 eingeschaltet.

Am Ende einer Ableseperiode, z.B. nach einem Monat, wird der als Maximum erkannte Wert aus dem zweiten Speicher 8 auf ein elektromechanisches Kumulativzählwerk 19 kumuliert und ein die Anzahl der Kumulierungen registrierendes elektromechanisches Rückstell-Zählwerk 20 um einen Schritt weitergeschaltet. Die Ansteuerung der beiden Rollenzählwerke erfolgt über eine Zeitablauf kont role 21 von dem Steuerwerk 4 im Quittierungsbetrieb nach einem Impuls MR zur monatlichen Rückstellung. Damit ist die Voraussetzung einer Fernübertragung auf langsamere Systeme gegeben.

Da das Ende einer Meßperiode nicht zwangsläufig mit dem Ende eines Ablesezeitraumes zusammenfällt, wird vor dem Überweisen des Maximums auf das Kumulativzählwerk 19 das bisher festgestellte

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Maximum nochmals mit dem Leistungsmittelwert der laufenden Meßperiode verglichen. Hierdurch ist gewährleistet, daß auch der letzte - wenn auch noch nicht voll ermittelte Leistungsmittelwert - zur Maximumbildung mit herangezogen wird. Nach dem Kumulierungsvorgang werden die Inhalte der Speicher 5 und 8 gelöscht. Die monatliche Rückstellung des Maximumwerkes, d.h. die Auslösung des KumulierungsVorganges kann auf verschiedene Art erfolgen: Durch Handrückstellung, in dem ein Schalter 22 umgelegt wird, durch Anschluß eines Rundsteuerempfängers, wie durch einen Umschalter 23 angedeutet ist, oder durch ein elektronisches

MonatsrUckstellzeitlaufwerk 24 über eine Steuerungselektronik 25.

Durch einen Steuereingang 26 läßt sich errreichen, daß das Maximumwerk nur zu festgelegten Zeiten die Maximumerfassung durch- führt. Diese Zeiten können z.B. durch eine externe Schaltuhr vorgegeben werden. Ähnlich wie bei der monatlichen Rückstellung braucht auch hler das Ende eines Ablesezeitraumes nicht mit dem Ende einer Meßperiode zusammenfallen. Der laufende Mittelwert der nicht mehr abgeschlossenen Meßperiode wird mit dem bisher festgestellten Maximumwert verglichen und gegebenenfalls als neues Maximum bewertet.

Den zum Betreiben des Maximumwerkes erforderlichen Takt T liefert ein Oszillator 27, der auf eine Zeitkette 28 wirkt, welche Modulo 4 (8) zählt. Von dieser Zeitkette werden die entsprechenden Signalt für das Steuerwerk 4 und die Zeitablaufkontrolle 21 gewonnen. Ein 1 aus 4 Dekoder 29 steht mit der LED-Anzeige 13 in Verbindung und steuert diese im Multiplex-Betrieb an.

Wie Figur 2 zeigt, werden als Speicher 5 und 8 4x4Blt-Schiebe-

register verwendet, in denen die Daten (Informationen) bitparallel und tetradenseriell mit dem Takt T umlaufen, wobei die Modulo 4 zählende Zeitkette 28 (Fig. 4) die Wertigkeit der an den Ausgängen erscheinenden Tetraden festlegt. Im Zeitkettenzustand "O" er scheint an den Schieberegisterausgängen die Tetrade mit der Wertigkeit 10°, im Zustand 1 die Tetrade mit der Wertigkeit 10¹, im Zustand 2 die Tetrade mit der Wertigkeit 10² und im Zustand 3 die Tetrade mit der Wertigkeit 10 . Im Normalfall, d.h. solange

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kein Eingangsimpuls EI ankommt, werden durch entsprechende Signale auf den Eingängen m4 und n»6 der Komplexer 10 und 11 vom Steuerwerk 4 die Ausgänge der Schieberegister 5 und 8 mit den eigenen Eingängen kurzgeschlossen. Der ständig laufende Takt T schiebt damit die in den Schieberegistern 5 und 8 gespeicherten Daten nur um, wie auch in Figur 1 angedeutet ist. Die Ausgänge des Schieberegisters 5 für die Erfassung des laufenden Leistungsmittelwertes sind mit den Eingängen für den einen Summanden eines 4-Bit-Addierers 6 verbunden. Die Eingänge für den anderen Summanden des 4-Bit-Addierers sind auf "O" gelegt. Eine zu addierende ⁿ1ⁿ wird als Übertrag (Carry) behandelt, in dem an dem entsprechenden Eingang des 4-Bit-Addierers 6 ein Signal C angelegt wird, das von einem C-Flip-Flop 30 (Figur 4) kommt. Das C-Flip-Flop 30 wird von einem zu inkrementierenden Eingangsimpuls EI gesetzt, wie aus Figur 4 hervorgeht. Wenn der Ausgang des C-Flip-Flops gleich "0" ist, so wird im Normalfall, d.h. wenn kein Eingangsimpuls EI vorhanden ist, ständig eine "0" addiert. Trifft ein zu inkrementierender Impuls ein, so wird er mit Hilfe des C-Flip-Flops 30 und den Addierer 6 zum Inhalt des Schieberegisters 5 addiert.

Ist die am Ausgang des Schieberegisters 5 stehende Tetrade bereits ^W9^W, so wird in die Registereingänge zwangsweise eine "0" eingeschrieben und der Inhalt des C-Flip-Flops 30 wird in die nächsthöhere Tetrade geschleift. Die der ^W9" entsprechenden Ausgänge MS_Q (Wertigkeit 1) und MS₃ (Wertigkeit 8) des Schieberegisters 5 sind daher mit entsprechenden Eingängen des Steuerwerks 4 verbunden, wie Figur 2 und 3 zeigen.

Wie aus Figur 2 noch zu ersehen ist ist der Vergleicher 9 mit den Ausgängen der beiden Schieberegister 5 und 8 verbunden. Die Ausgänge des Vergleichers 9 führen Signale m1 und m2 je nach dem, ob der Inhalt des Schieberegisters 5 größer oder kleiner als der Inhalt des Schieberegisters 8 ist. Wie Figur 3 zeigt, wird mit diesen Signalen das C-Flip-Flop 30 gesetzt, welches über die Multiplexer 10 und 11 veranlaßt, daß die Ausgänge des

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Schieberegisters 5 mit den entsprechenden Eingängen des Schieberegisters 8 zur Übernahme der Information verbunden werden, wenn der Inhalt des C-Flip-Flops nach dem Vergleich "1^W ist.

Wie Figur 3 zeigt, ist dem C-Flip-Flop 30 ein W-Flip-Flop 31 zugeordnet, das verhindern soll, daß ein langer andauernder Eingangsimpuls EI von dem C-Flip-Flop 30 mehrmals berücksichtigt wird.

Wesentlichen Bestandteil des Steuerwerkes 4 bilden ein X-Flip-Flop 32 und ein Y-Flip-Flop 33. Mit diesen beiden Flip-Flops werden vier Zustände, sogenannte Phasen markiert. Innerhalb dieser vier Phasen 000, 010, 011 und 001 spielen sich sämtliche Steuervorgänge des Maximumwerkes ab. Hierbei bedeuten die hinter dem 0 stehenden Ziffern die jeweiligen Zustände der beiden Flip-Flops 32 und 33. So bedeutet beispielsweise 010, daß der Ausgang des X-Flip-Flops 32 L-Signal und der Ausgang des Y-Flip-Flops 33 0-Signal führt. Figur 4 veranschaulicht den Phasenablauf.

In der ersten Phase 000, auch Wartephase genannt, werden die über das elektronische Getriebe 3 normierten Eingangsimpulse EI im Schieberegister 5 akkumuliert. Das Schieberegister 5 stellt somit den Momentanspeicher dar. Wie bereits erwähnt, ist das System des erfindungsgemäßen Maximumwerkes nicht auf Zählvorgänge mittels Binär- oder BCD-Zähler aufgebaut, sondern rein auf Addiervorgänge. So wird beim Eintreffen eines Ei-Impulses mittels des C-Flip-Flops 30, das bei Addition die Überträge behandelt, zum Inhalt des Schieberegisters 5 eine 1 addiert. Dem EI-Impuls entspricht ein künstlicher übertrag, der im Addiervorgang zur niedrigstwertigen Tetrade hinzugezählt wird.

Beim Eintreffen eines Meßperiodenimpulses MP oder eines Impulses MR zxjT monatlichen Rückstellung wird die Phase 000 verlassen und in die Phase 010 eingetreten. Diese Phase läuft in zwei Teilen ab, die durch den Zustand eines H-Flip-Flops gekennzeichnet sind. Diese H-Flip-Flop bildet Bestandteil der Zeitkette 28 und zwar stellt es praktisch das letzte Glied dar, dessen Ausgang

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mit H bezeichnet ist. Wie anhand der Figur 8 zu ersehen ist, ist während der ersten acht Taktzeiten H = "O" und über weitere acht Taktzeiten H = ⁿLⁿ. Während H = ¹¹O" ist, werden die Speicherinhalte des Schieberegisters 5 (Momentanspeicher MS) mit dem Schieberegister 8 (höchstes Maximum HM) mittels des C-Flip-Flops verglichen. Dies geschieht dadurch, daß C-Flip-Flop 30 zu Beginn ^M0ⁿ ist, bei MS>HM gesetzt und bei MS<HM rückgesetzt wird. Ist das C-Flip-Flop 30 am Schluß "0", so ist der Inhalt des Speichers 5 gleich oder kleiner als der Speicher 8 (MS^HM); ist dagegen das C-Flip-Flop am Schluß "Lⁿ, so ist der Inhalt des Speichers 5 größer als das Inhalt des Speichers 8 (MS)HM). In diesem Falle muß der Inhalt des Speichers 5 im zweiten Teil der Phase 010, nämlich bei H = ^wLⁿ in den Speicher 8 übetragen werden. Der Speicher 5 muß dabei gelöscht werden. Ist dies geschehen, so wird bei Vorliegen eines Meßperiodenimpulses MP wieder in die Phase 000 gegangen. Liegt jedoch eine monatliche Rückstellung MR vor, so wird in die Phase 011 gegangen. Diese Phase zerfällt wiederum in zwei Teile, die durch das H-Flip-Flop markiert sind. Mit Hilfe des C-Flip-Flops 30 wird nun in den leeren Speicher 5

!0 zur Zeit H - "0" eine 1 addiert. Anschließend wird in die Phase 001 gegangen, in der der Inhalt des Speichers 5 wiederum mit dem Inhalt des Speichers 8 verglichen wird. Ist der Inhalt des Speichers 5 kleiner als der Inhalt des Speichers 8, so wird ein Impuls auf das elektromechanisehe Zählwerk 19 abgegeben und in die Phase 011 zurückgeschaltet und mit Hilfe des C-Flip-Flops 30 eine weitere 1 zu dem Inhalt des Speichers 5 addiert. Anschließend wird wieder in die Phase 001 eingetreten, in der der Inhalt des Speichers 5 mit dem Inhalt des Speichers 8 verglichen wird. Hat der Inhalt des Speichers 5 den Inhalt des Speichers 8 noch nicht erreicht, wird wiederum Zählwerk 19 inkrementiert und wiederum in die Phase 011 zurückgeschaltet. Diese Vorgänge erfolgen nunmehr so oft, bis der Inhalt des Speichers 5 um 1 größer als der Inhalt des Speichers 8 ist. Ist dies der Fall, so wird von der Phase 001 in die Phase 000 zurückgeschaltet und die Vorgänge wiederholen sich wie beschrieben.

In Figur 4 ist mit einem abwärts gerichteten Pfeil angedeutet, daß dann von der Phase 000 in die Phase 010 übergegangen wird,

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wenn das X-Flip-Flop 32 durch einen Meßperiodenimpuls MP oder einen Impuls MR zur monatlichen Rückstellung gesetzt wird. Durch den aufwärts gerichteten Pfeil ist angedeutet, daß von der Phase 010 in die 000 zurückgekehrt wird, wenn das Signal MR verschwunden ist. Durch einen waagerechten Pfeil ist der übergang von der Phase 010 in die Phase 011 angedeutet, und zwar dann, wenn ein Signal MR zur monatlichen Rückstellung vorhanden ist, der in diesem Falle das Y-Flip-Flop 33 und das C-Flip-Flop 30 setzt. Von der Phase 011 wird in die Phase 001 übergegangen, wenn das W-Flip-Flop 31 kein Signal führt und die X-Flip-Flop 32 auf "0" gesetzt ist. Von der Phase 0)1 wird in die Phase 011 zurückgeschaltet zur Zeit H = "L^M und C = "0". C = ^M0ⁿ bedeutet, wie zuvor ausgeführt worden ist, daß der Inhalt des Schieberegisters 5 kleiner als der Inhalt des Schieberegisters 8 ist.

Wie durch einen waagerechten Pfeil angedeutet ist, wird von der Phase 001 in die Wartephase 000 zurückgeschaltet, wenn H und C gleich "L" sind. In diesem Falle wird dann das Y-Flip-Flop zurückgesetzt.

Wie Figur 3 zeigt, ist der Ausgang des X-Flip-Flops 32 und der Ausgang des Y-Flip-Flops 33 zu einem 1 aus 4-Dekoder 34 geführt, der die Zustände der beiden Flip-Flops in folgender Weise auswertet: 000 « X.Y, 001 = X.Y, 010 = X. 7, 011 = X.Y. Im Folgenden werden die Boolschen Gleichungen zum Setzen und Rücksetzen der beiden Flip-Flops 32 und 33 angegeben.

"X - (MP · MR).000 4 H.Ü.0O1
"X » MR\01O W.011
"Y = MR. 010
"Y = H.C.001

Takt W, X, Y = T0.T1.H positive Flanke SetW = C.(000 011)
"W = IT.000 ν BS.011

Hierbei erfolgt der Takt für die beiden Flip-Flops 32 und 33 mit T0.T1.H. Im Folgenden werden die weiteren Bedingungen (Gleichungen) für das Maximumwerk angegeben, die dann durch das Steuerwerk 4 gemäß Figur 3 realisiert werden.

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MS_rin = S_r.MSq.MS₅. C. (000+011) +MSy-. 000+011 +H. 010+H. C. 001 HM^« = ^MS .H.C.010+HM^H.C.010+H.C.|

= 0,1,2 und 3 (bezeichnet die Bit-Wertigkeiten) "C = T0.T1.H. f EI.W". (MP+MR).0OO+MR.01O+HC.0Oi3+MS >ΗΜ^.Ή. jOOO+011

"C - TO.T1.H.(MR.010+H.C.001)+MS_Q.MS,.C.(000+011) +MS <HM₁,. H. 000+011

Takt C=T positive Flanke

rMR = W.011+mO rMP = H.01O IAK = MR.010

IKM = H.C.001 Takt AZ = S_a.S_b (Anzeige Flip-Flop 16) Bl = AZ.v_T.0OO (Einschalten 7 Segment-Anzeige)

In Figur 3 ist der Oszillator 27 dargestellt, der etwa eine Frequenz von 26 kHz abgibt. Der entsprechende Ausgang ist mit el bezeichnet. Diese Oszillatorfrequenz el wird über ein NAND-Gatter 36 auf die Zeitkette 28 gegeben. Der zweite Eingang des NAND-Gatters 36 ist mit einem Signal v_T belegt, das mit Hilfe einer Spannungsüberwachungsschaltung 37 erzeugt wird. Diese Spannungsüberwachungsschaltung dient zum Abschalten des internen Taktes T, bevor eine Batterie 38 gemäß Figur 5 über einen DC/DC-Wandler 39 die Stromversorgung der wichtigsten Teile des Maxwerkes bei Netzspannungsausfall übernimmt. Mit v~_D ist diese Hilfsspannung bezeichnet. In Figur 5 ist mit v_yG die Spannung bezeichnet, die von der Netzspannung abgeleitet ist. Sie beträgt etwa 12 Volt. Diese Spannung Vy„ liegt an der Spannungsüberwachungsschaltung 37 an. Solange die Spannung v_yG vorhanden ist, ist ein Transistor 40 durchlässig, so daß an einem Widerstand 41 die Signalspannung v_T abgenommen werden kann. Sobald jedoch die Spannung v_UG unter dem Schwellwert einer Zenerdiode 42 absinkt, wird der Transistor 40 gesperrt und das Signal v™ verschwindet.

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Durch das Verschwinden der Signalspannung v_T wird über einen Widerstand 43 und Decoder 15 auch die LED-Anzeige gelöscht. Da das Signal v-, am NAND-Gatter 36 verschwindet, wird die Zeitkette 28 st-illgelegt, so daß der Takt T ausbleibt. Die LED-Anzeige ist bekanntlich ein sehr hoher Stroraverbraucher.

In Figur 3 ist ferner noch eine Schaltungsanordnung 45 vorgesehen» mit der ein Impuls mO abgegeben wird, und zwar stets dann, wenn das Maximumwerk erstmalig an Spannung gelegt wird, damit die beiden Schieberegister 5 und 8 mit Sicherheit gelöscht werden. Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, wird mit dem Impuls raO das X-Flip-Flop 32 auf "Ο" gesetzt, während das Y-Flip-Flop 33 und das C-Flip-Flop 30 gesetzt werden. Sobald also ein Signal mO erscheint, wird in die Phase 001 gegangen. Hier werden während HC » "L" die Speicher 5 und 8 gelöscht. Es gilt:
Set Y * mO _{mit m0 wird} 0_{O1 ein}gestellt. Hier werden Reset X » mO Ehrend HC = "L" Speicher MS und HM gelöscht. Set C » mO
BS * BS1 + BS2

In Figur 2 ist mit 54 die Anordnung zum Setzen des MP-Latsches bezeichnet. Der Eingang 26 führt das Signal MZ, wenn ein Schalter 46 geschlossen ist. Nur dann ist die Voraussetzung zur Maximummessung gegeben. Der Schalter 46 wird geöffnet, wenn die Maximummessung unterbrochen werden soll. Der Schalter 46 kann ein handbetätigbarer Schalter sein oder auch von einer Schaltuhr gesteuert werden, über einen Eingang 47 wird ein Meßperiodenimpuls MP gegeben, der beispielsweise von einem Meßperiodenimpulsgeber gemäß Figur 1 kommen kann. Durch den Meßperiodenimpuls MP werden über Leitungen 48 und 49 das Flip-Flop 16 betätigt, und zwar in der Weise, daß die LED-Anzeige während des Eintretens in die Phase 010 abgeschaltet wird. Das MP-Latch enthält zwei unterschiedliche bemessene Differenzierglieder 50 und 51, so daß bei Ausfall der Netzspannung und Wiederkehr der Spannung das MP-Latch wieder die bevorzugte Ausgangsstellung einnimmt. Durch das Signal mp bei einem Meßperiodenimpuls MP wird, wie Figur 3 zeigt,

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das X-Flip-Flop gesetzt, d.h. daß in die Phase 010 geschaltet wird, in der Ja der Vergleich zwischen den beiden Schieberegistern 5 und 8 stattfindet. Damit wird für die Bewertung des Maximums ein Spannungsausfall wie eine Meßperiodengabe behandelt. 5

Figur 6 zeigt die Wechselschaltung für die Auslösung einte Impulses MR für die automatische Rückstellung am Ende einer Ableseperiode, z.B. eines Monats. Die Rückstellung kann durch einen von Hand betätigbaren Umschalter 22 vorgenommen werden oder über den Umschaltkontakten 23 eines Rundsteuerempfangers. Bei einem Signal über die Wechselschaltung wird ein Flip-Flop 52 gesetzt, das über ein NAND-Gatter 53 einen Impuls mr abgibt. Die Schaltung ist hierbei so getroffen, daß bei einem Spannungsausfall nach Wiederkehr der Netzspannung die monatliche Rückstellung fortgesetzt wird und eine monatliche Rückstellung auch bei Fehlen der Netzspannung eingeleitet werden kann.

Wie Figur 3 zeigt, wird der monatliche Rückstellimpuls mr auf das Steuerwerk gegeben, wobei in der Phase 010 ein Impuls IAK und in 001 die Impulse IKM abgegeben werden. Die Impulse IAK und IKM werden je einem Flip-Flop 55 und 56 zugeführt, die zum Zeitpunkt To,T1,H gesetzt werden. Diese Impulse werden auch über ein NOR-Gatter 57 einer Zählkette 58 zugeführt, die bei Erreichen des eingestellten Wertes über eine Leitung 59 diesen Impuls weiter an das Kumulativzählwerk 19 bzw. an das Rückstellzählwerk 20 für die Anzahl der Kumulierungen weitergibt. Nach Ablauf eines Impulses werden über ein Differenzierglied 60 die beiden Flip-Flops 55 und 56 in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt. Die Ausgänge der beiden Flip-Flops 55 und 56 werden einerseits über Leitungen BS1 und BS2 dem Steuerwerk zugeführt, als auch über ein weiteres NOR-Gatter 61 dem NOR-Gatter 57 zugeführt. D.h., der Zähler 58 erhält nur Inkrementiertakte, wenn entweder ein Impuls IAK oder ein Impuls IKM vorliegt. Der Ausgangsimpuls des Zählers 58 sowie die Signale der bistabilen Kippstufen 55 und 56 werden über weitere NOR-Gatter 62 und 63 und über Transistoren 64 und 65 den Ansteuerleitungen R und kw dem Kumulativzählwerk 20 bzw. dem Rückstell-Zählwerk 19 zugeführt, und zwar derart, daß stets nur eines der beiden Zählwerke betrieben werden kann.

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In Figur 7 sind noch der Impulsformer 2 und Impulswandler 3 dargestellt, die an sich bekannt sind, und daher nicht weiter beschrieben zu werden brauchen. Sowohl der Zähler 58 als auch der Impulswandler 3 erhalten den Impuls mO im Falle der ersten Anspannunglegung oder bei einem überlangen Ausbleiben der Netzspannung. Damit werden die Zählkette 58 und die Zählkette des Impulswandlers 3 auf O zurückgestellt.

Durch entsprechende Wahl der Zählstufen der Zählkette 58 wird sichergestellt, daß die elektromechanischen Zählwerke 19 und mit ausreichender Geschwindigkeit betrieben werden können.

Anhand der Figuren 8 bis 14 wird die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Maximumwerkes näher erläutert. In sämtlichen Figuren sind in den ersten vier Zeilen das Taktsignal T und die davon abgeleiteten Signale TO, T1 und H eingetragen, die durch entsprechende Untersetzung der Taktfrequenz T gebildet sind. Wie zuvor bereits ausgeführt worden ist, bestehen die Schieberegister 5 und 8 aus vier mal vier Bit, so daß der Wortzyklus vier Bitzeiten beträgt und vier Tetraden umfaßt. Wie aus Figur 8 ersichtlich ist, werden diese vier Bitzeiten nochmals wiederholt, so daß der Maschinenzyklus 8 Bitzeiten beträgt. Mit Hilfe des Signals H wird der Maschinenzyklus in zwei Teile geteilt und zwar in eine Zeit B und H. Mit Hilfe eines NAND-Gatters 66 gemäß Figur 3 wird das Signal T0.T1,H gebildet. Mit diesem Signal werden nicht nur die beiden Flip-Flops 55 und 56 sowie die Zählkette betrieben, sondern auch die Flip-Flops 31, 32 und 33.

Figur 8 zeigt nun die Initialisierung des Systems mittels des Impulses m0. Dieser Impuls ist in Zeile 8 angedeutet. Wie bereits zuvor ausgeführt worden ist, wird bei dem Auftreten eines Impulses mO in die Phase 001 gegangen, da das Y-Flip-Flop 33 auf "L" gesetzt und das X-Flip-Flop 32 auf "0" gesetzt werden. Schließ lieh wird durch den Impuls mO das C-Flip-Flop gesetzt. Aus Zeile ist zu entnehmen, daß der Ausgang 001 des 1 aus 4-Dekoders 34 Signal führt, während Zeile 7 zum Ausdruck bringt, daß die Phase 000 verlassen ist. In Zeile 9 und 10 ist angedeutet, daß das

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Schieberegister 8 CHM/ und das Schieberegister 5^MS) durch Anspannunglegen irgendwelche Zählerstände vorhanden sind. Öles 1st mit gestrichelten Linien und mit Schraffierung angedeutet. In der letzten Zeile 1st ferner angedeutet, daß das W-Fllp-Flop unter Umständen gesetzt sein könnte. Nach vier Taktzeiten wird H- "L", so daß HC - "L" führen, was bedeutet, daß in die Schieberegister 5 {ms) und 8 (hm) Nullen eingeschrieben werden. Am Ende des ersten Maschinenzyklus erscheinen dann in den Schieberegistern 5 und 8 Nullen, wie aus Zeile 9 und 10 ersichtlich ist. Nachdem der Impuls mO verschwunden ist, wird zum Zeitpunkt TO,T1,H das C-Flip-Flop zurückgesetzt, und zwar nach folgender Bedingung: "7 ■ TO.T1.H.C.001. Da auch die Bedingung "7 = H.C.001 erfüllt ist, wird in die Phase 000 zurückgekehrt. Durch die Bedingung "V - ET. 000 wird auch die W-Flip-Flop 31 auf Null zurückgesetzt.

Figur 8 zeigt die Addition einer Eins zum Inhalt des Schieberegisters 5 (MS-Speicher) beim Auftreten eines Eingangsimpulses EI, während der Phase 000. Die ersten vier Zeilen sind gleich, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 8. In Zeile 5 ist die Phase 000 angegeben, d.h. der Ausgang 000 des Multiplexers 34 führt Signal. In Zeile 7 ist ein Eingangsimpuls EI dargestellt, der genau mit der positiven Flanke T0.T1.H zusammenfällt, da gemäß Figur 7 der Impulswandler 3 damit getaktet wird. Zeile 8 zeigt, daß zusammen mit dem Eingangsimpuls EI auch das C-Flip-Flop gesetzt wird, nach der Bedingung "C - TO.T1.H.EI.V.000. Praktisch gleichzeitig mit dem C.Flip-Flop 30 wird das W-Flip-Flop gesetzt und zwar nach der Bedingung Set W = C.000.

In den Zeilen 10 bis 13 sind die Ausgänge MS_Q> MS₁, MS₂ und MS, des als Momentanspeicher MS dienenden Schieberegisters 5 bezeichnet. Die Wertigkeiten der Ausgänge sind 1,2,A, 8. Da die Ausgänge MS_Q und MS₁ Signal führen, bedeutet dies, daß der Inhalt des Schieberegisters gleich drei ist, da die höherwertigen Tetraden 10 ,10 und 10* keine Signale führen. Nach vier Takten wiederholt sich der Inhalt wiederum.

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In den Zellen 14 bis 17 sind die an den Ausgängen S₀,S₁,Sp und S, auftretenden Signale des Addierers 6 dargestellt. Die Signalverteilung entspricht genau der Signalverteilung, wie der des Schieberegisters 5, da ja die Daten, gesteuert von dem Steuerwerk 4 und dem Multiplexer 10 ständig mit der Taktfrequenz T um laufen. Demzufolge führen auch die Eingänge ^MSoin'^MS1in'^MS2in und ^3I_n des Schieberegisters 5 dieselben Signale, wie in den Zellen 18 bis 21 der Figur 9 angedeutet ist. Nach Ablauf des ersten Naschinenzyklus ist, wie gesagt, das C-Flip-Flop gesetzt worden (Zeile 8). Die Ausgänge MS. und MS.. führen jedoch noch die Signale, während der Addierer 6 durch Setzen des C-Flip-Flops bereits diesen Impuls übernommen hat, so daß an dem Ausgang Sp ein Impuls erscheint, der die Wertigkeit 4 also 3+1 aufweist. Da die Ausgänge des Addierers 6 mit den Eingängen des Schiebe registers 5 verbunden sind, tritt dieser Impuls nach dem ersten Zyklus auch am Eingang MS _in auf, wie Zeile 19 zeigt.

Nachdem der Eingangsimpuls EI von dem C-Flip-Flop 30 übernommen wurde, wird dieses in der nachfolgenden Taktzeit wieder zurückgesetzt, nach der Bedingung "C ■ MS_O.MS,.C.0OO. Sobald der Ein gangsimpuls EI verschwunden ist, wird auch das W-Flip-Flop 31 wieder zurückgesetzt nach der Bedingung "W = ET.000. Dies ist im vorliegenden Fall nach dem dritten Zyklus.

Figur 10 zeigt die Addition einer Eins zum Inhalt des Schieberegisters 5 (MS) bei Auftreten eines Elngangsimpulses EI während der Phase 000, entsprechend dem Ausfuhrungsbeispiel nach Figur 9 , jedoch ist in diesem Falle der Inhalt des Schieberegisters 5 9· Wie bereits zuvor ausgeführt worden ist, muß in die Eingänge des Schieberegisters 5 eine "0" eingeschrieben und der Inhalt des C-Flip-Flops 30 in die nächsthöhere Tetrade geschleift werden, wenn am Ausgang des Schieberegisters 5 bereits eine 9 steht, wie der vorliegende Fall zeigt. Wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 9 , werden nach Ablauf des ersten Zyklus das C-Flip-Flop 30 und etwas später das W-Flip-Flop 31 gesetzt. Wie aus den Zeilen 14 bis 17 zu ersehen ist, hat zwar der Addierer 6 die Summierung 2 + 8 ■ 10 ausgeführt, jedoch werden in die EIn-

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gänge MS_Qi bis MS,. Nullen eingeschrieben, während das C-Flip-Flop noch eine Taktzeit aufrechterhalten und somit dessen Inhalt in die nächsthöhere Tetrade geschleift wird, wie aus Zeile 17 zu ersehen ist. Da die Ausgänge des Addierers 6 mit den Eingängen des Schieberegisters 5 verbunden sind, führt auch die entsprechende Tetrade des Schieberegisters 5 (NS) Signal, wie aus Zeile 21 zu ersehen ist.

Figur >d veranschaulicht den Vergleich des laufenden Maximums

in dem Schieberegister 5 (NS) mit dem höchsten Maximum (HM), das in dem Schieberegister 8 gespeichert ist.beim Auftreten eines Meßperiodenimpulses MP während der Phase 010. Die Zeilen 1 bis entsprechen den Figuren 7 bis 9, in den Zeilen 6,7 und 8 sind die vom 1 aus 4-Dekoder 34 abgegebenen Signale 000,010 und 011 dargestellt. In Zeile 9 ist ein Meßperiodenimpuls MP dargestellt, der zu einem beliebigen Zeitpunkt auftreten kann, wie dargestellt wurde. Ferner ist in Zeile 10 angedeutet, daß auch ein Impuls MR zur monatlichen Rückstellung vorhanden sein könnte. In den Zeilen 11 bis 14 sind wiederum die Ausgänge des Schieberegisters 5 (MS) dargestellt, wobei aus der entsprechenden Signalkombination zu ersehen ist, daß der Inhalt dieses Speichers 7 743 beträgt. In gleicher Weise sind in Zeile 15 bis 18 die entsprechenden Ausgänge des das höchste Maximum führenden Schieberegisters 8 dargestellt, die mit HMQtHM₁₁HN₂ und HM, bezeichnet sind. Der Inhalt dieses Speichers beträgt also 1623. In den Zeilen 19 und 20 sind die Ausgänge m1 und m2 des Vergleichers 9 dargestellt, wobei Signal m1 bedeutet, daß MS<HM ist, während Signal m2 bedeutet, daß MS)HM ist.

Vie aus Zeile 6 zu ersehen ist, hat man sich bisher in der Phase 000 befunden, in der Jeder Eingangsimpuls mit Hilfe des C-Flip-Flops addiert wird. Sobald nun ein Meßperiodenimpuls MP auftritt, wird durch die positive Flanke von T0,T1 H das X-Flip-Flop 32 gesetzt, nach der Beziehung ⁿX = (MP + MR).000, wodurch in die Phase 001 gegangen wird. In dieser Phase wird nun mit Hilfe des C-Flip-Flops untersucht, ob der Inhalt des den Momentanwert anzeigenden Schieberegisters 5 (MS) in das Schieberegister 8 (HM)

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übernommen werden soll oder nicht, übernommen soll der Inhalt nur werden, wenn der Inhalt des Schieberegisters 5 (MS) größer ist als der Inhalt des Schieberegisters 8 (HM). Wie aus Zeile hervorgeht, wird nach dem zweiten Takt das C-Flip-Flop 30 gesetzt unter der Bedingung ⁿC = (MS<HM) H.0OO+/11. Am Ende der 4.Taktzeit, das ist bei H= "L", werden die Eingänge HM_1n mit den Ausgängen MS verbunden und nach Übernahme der Daten am Ende des zweiten Zyklus werden in das Schieberegister MS Nullen eingeschrieben, wie aus den Zeilen 11 bis 14, 3. Zyklus zu ersehen ist, während die Daten des Schieberegisters 5 (MS)(Zeilen 11 bis 14) nunmehr in das Schieberegister 8 übernommen werden, wie die Zeilen 13 bis 18 zeigen. Am Ende des 2. Zyklus wird dann das C-Flip-Flop 30 zurückgesetzt, nach der Bedingung "Ü = TO,T1 H.HR.Ö10 Damit wird aber auch wieder in die Phase 000 zurückgekehrt.

In den Figuren 12 bis 14 werden die Kumulierung des höchsten Maximums HM, das in dem Schieberegister 8 gespeichert ist, in das Kumulativzählwerk 19 und Kumulierung der Anzahl der Rückstellungen AK bei monatlicher Rückstellung durch einen Rückstellimpuls MR dargestellt. In den Zeilen 1 bis 5 sind wiederum die Taktsignale, in den Zeilen 6 bis 10 die vier Phasen, in Zeile der Meßperiodenimpuls MP, in Zeile 11 der Impuls MR der monatlichen Rückstellung, in Zeile 12 bis 15 die Eingänge des Schieberegisters 5 (Momentanspeicher MS), in Zeile 16 und 17 die Zustände des C-und W-Flip-Flops, in Zeile 18 das Signal IAK zur Auslösung eines Kumulierungsimpulses für das elektromechanische Zählwerk 20, in Zeile 19 Impulse zum Betätigen des elektromechanischen Zählwerkes 19, in Zeile 20 die Signale BS, die den Zustand der Flip-Flops 55 und 56 in der Schaltung Figur 7 wiedergeben, und in den Zeilen 21 bis 24 die Ausgänge des Schieberegisters 8 für das höchste Maximum HM dargestellt.

Ausgegangen wird von der Phase 000, in der die Kumulierung des Eingangsimpulses EI vorgenommen wird. In Zeile 10 und 11 ist dargestellt, daß ein Meßperiodenimpuls MP mit einem Impuls MR zur monatlichen Rückstellung zeitlich zusammenfallen. Ferner ist

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angenommen, daß der Inhalt des Schieberegisters 5 des Momentanspeichers MS 7743 und der Inhalt des Schieberegisters 8 für das höchste Maximum HM 1632 ist, wie bei dem AusfUhrungsbeispiel nach Figur 11. In den ersten beiden Zyklen finden daher die entsprechenden Vorgänge statt, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 11 der Fall war. Beim Vorliegen eines MP- oder MR-Impulses wird in die Phase 010 eingetreten, wo mit Hilfe des C-Flip-Flops der Vergleich vorgenommen wird, und da MS größer als HM ist, wird zur zweiten Taktzeit das C-Flip-Flop 30 gesetzt,

O wJo au» Zeile 16 zu ersehen 1st. Der Inhalt des Schieberegisters wird zur Zeit H = "L" in das Schieberegister 8 Übernommen, wobei am Ende dieses Zyklus das Schieberegister 5 durch Einschreiben von Nullen gelöscht wird, während das Schieberegister 8 nun den Inhalt des Schieberegisters 5 übernommen hat. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach Figur 11 wird nun am Ende des zweiten Zyklus das C-Flip-Flop noch nicht zurückgesetzt, und zwar durch die Bedingung ^WC = TO.T1.H.MR.010, da das Signal MR zur monatlichen Rückstellung noch vorhanden ist. Durch die Bedingung "Y s MR.010 wird nun in die Phase 011 übergegangen, so daß in dem folgenden Zyklus eine Eins in das Schieberegister 5 mittels des C-Flip-Flops 30 addiert wird.

Wie aus Zeile 18 hervorgeht, wird am Ende des ersten Zyklus ein Impuls IAK auf das Flip-Flop 55 gegeben, wodurch zum Zeitpunkt T0,T1,H das elektromechanische Zählwerk 20 betätigt und um einen Schritt weitergeschaltet wird. Dieses Zählwerk gibt bekanntlich die Anzahl der Kumulierungen wieder. Am Ende des zweiten Zyklus verschwindet der Impuls IAK. Das Flip-Flop 55 bleibt aber so lange gesetzt, bis die im Zähler 58 eingestellte

) Zahl erreicht wird und damit dem elektromechanischen Zählwerk genügend Zeit bleibt anzuziehen. Erst dann wird das Flip-Flop 55 durch einen Wischimpuls zurückgesetzt. Dies ist aus Zeile 20 der Figur 14, die eine Fortsetzung von Figur 13 bildet, ersichtlich. Nachdem das Signal MR zur monatlichen Rückstellung verschwunden ist (Zeile 11), wird auch das W-Flip-Flop 31 zurückgestellt, und zwar nach der Bedingung "W* ~ BS". 011, was zur Folge hat, daß durch die Bedingung ^MX = W.011 in die Phase 001 gegangen wird, in der der Inhalt des Schieberegisters 5 mit dem Inhalt des

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Schieberegisters 8 verglichen wird und zwar zur Zeit H. Wie aus Zeile 19 ersichtlich ist, wird bei HC ein Signal IKM auftreten, welches veranlaßt, daß das Kumulativzählwerk 19 um einen Schritt weitergeschaltet wird. Durch die Bedingung ^MX = H.Ü. 001 wird bei der positiven Flanke TO,t1,H das C-Flip-Flop 30 gesetzt und anschließend das W-Fllp-Flop 31. Durch das Setzen des C-Flip-Flops 30 wird dann in 011 zu dem Inhalt des Schieberegisters 5 (MS) eine weitere Eins addiert, so daß der Inhalt des Schieberegisters 5 nunmehr 2 ist, wie aus Zeile 14 zu ersehen ist. Anschließend wird wiederum in die Phase 001 übergegangen, wo der Inhalt des Schieberegisters 5 wiederum mit dem Inhalt des Schiebe registers 8 verglichen wird. Ist der Inhalt des Schieberegisters 5 kleiner als der Inhalt des Schieberegisters 8, wird wiederum in die Phase 011 übergewechselt, wie zuvor beschrieben worden ist und eine weitere 1 mit Hilfe des C-Flip-Flops 30 hinzuaddiert. Diese Vorgänge wiederholen sich so oft, bis der Inhalt des Schieberegisters 5 den Inhalt des Schieberegisters 8 um 1 übersteigt. Dies ist aus Figur 14 zu ersehen. Nachdem das Signal BS verschwunden ist (Zeile 20), wird wiederum in die Phase 001 übergegangen. Durch die Bedingung "C = MS^.) HM . H0OO+011 wird das Flip-Flop erst in der zweiten Taktzeit gesetzt und bei HC = "L" werden in die beiden Schieberegister 5 und 8 Nullen eingeschrieben und damit die beiden Schieberegister gelöscht. Anschließend wird in die Phase 000 übergegangen nach der Bedingung ¹¹Y = H.C0O1. Unter der Bedingung ^MÜ = TO.T1.H.C0O1 wird auch das C-Flip-Flop zurückgesetzt.

15 Figuren

24 Patentansprüche

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Claims

77P 3 H9 BRD Patentansprüche

1. Elektronisches Maximumwerk für Impulsgeberzähler, welche eine der gemessenen Leistung proportionale Impulsfrequenz abgeben, bei dem das in einer Ableseperiode auftretende Maximum eines in zeitlich gleichen Meßperioden ermittelten Leistungsmittelwertes am Ende einer jeden Ableseperiode zu den Maxima der vorhergehenden Ableseperioden kumuliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten elektronischen Speicher (5) die von einem Zähler (1) innerhalb einer Meßperiode abgegebenen und vorzugsweise über ein elektronisches Getriebe (3) normierten Impulse kumuliert werden, daß am Ende einer jeden Meßperiode der Wert des ersten Speichers (5) mit dem in einem zweiten elektronischen Speicher (8) innerhalb der laufenden Ableseperiode eingespeicherten bisherigen höchsten Leistungsmittelwert (Maximum) verglichen wird, daß bei übersteigen des im ersten Speicher (5) gespeicherten Wertes dieser als neuer Höchstwert (Maximum) in den zweiten Speicher (8) übernommen wird und gleichzeitig der erste Speicher (5) gelöscht wird, daß bei Nichtübersteigen des im ersten Speicher (5) gespeicherten Wertes dieser wieder gelöscht wird und daß am Ende einer Ableseperiode der Wert des zweiten Speichers (8) in ein Kumulativzählwerk (19) übertragen wird,wobei ein die Anzahl der Kumulierungen registrierendes Rückstell-Zählwerk (20) um einen Schritt weitergeschaltet wird.

2. Maximumwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablauf der einzelnen Vorgänge mit Hilfe eines elektronischen Steuerwerks (4) in vier Phasen erfolgt, die durch die vier möglichen Zustände (00,10,11,01) von zwei Flip-Flops (32,33) markiert sind.

3. Maximumwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Phase 000 (Wartephase) die ankommenden Impulse (EI) in dem ersten Speicher (5) akkumuliert werden, am Ende einer Meß- und Ableseperiode in einer zweiten Phase 010 der Inhalt des ersten Speichers (5) mit dem Inhalt des zweiten Speichers (8)

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verglichen und der höhere dieser beiden Werte in den zweiten
Speicher (8) übernommen wird, während der erste Speicher (5)
gelöscht wird, in einer dritten Phase 011 die Akumulierung des
Inhalts (Maximum) des zweiten Speichers (8) in das Kumulativzählwerk (19) derart ausgelöst wird, dai5 nach Löschen des ersten Speichers (5) in diesen laufend "Einsen" eingezahlt werden,wobei nach jeder eingezählten Eins in einer vierten Phase 001 ein Vergleich mit dem Inhalt des zweiten Speichers (8) vorgenommen wird und bei Erreichen bzw. bei ÜberschreLten des Wertes dieses
Speichers unter Löschung der beiden Speicher wieder in die erste Phase 000 zurückgeschaltet wird.

4. Maximumwerk nach einer der Ansprüche * bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kumulativzählwerk (19) und das Rückstell-Zählwerk (20) als elektromechanische Zählwerke ausgeführt sind.

5. Maximumwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Speicher (5 bzw. 8) Schieberegister sind, in denen die Informationen bitparallel und tetradenseriell mit einer entsprechenden in Bezug auf die Impulsfolgefrequenz der Zählimpulse sehr hohen Taktfrequenz (T) umlaufen,
wobei an den Ausgängen der Schieberegister die Tetrade mit der
niedrigsten Wertigkeit als erste Tetrade erscheint.

6. Maximumwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ziffer als Tetrade dargestellt ist und alle Zählvorgänge auf eine Addition einer "Eins¹¹ zurückgeführt sind.

7. Maximumwerk nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schieberegister (5,3) parallel geschaltet sind.

8. Maximumwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Takt (T) für die Schieberegister (5,8) und
die Zeitkette (28) aus einem Oszillator (27) hergeleitet ist,
dem mindestens ein bistabiler Schalter nachgeschaltet ist.

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9. Maximumwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Akkumulierung der einzelnen vom Impulsgeberzähler (1) kommenden Impulse dem ersten Schieberegister (5) ein Addierer (6) nachgeschaltet ist, dessen Eingänge für den ersten Summanden mit den entsprechenden Ausgängen des Schieberegisters (5) verbunden sind und dessen Eingänge für den zweiten Summanden auf Nullpotential gelegt sind, und daß der ankommende in einem C-Flip-Flop (30) gespeicherte Impuls wie ein übertrag (carry) von dem Addierer (6) behandelt wird.

10. Maximumzähler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Carry-Flip-Flop (30) ein weiteres W-Flip-Flop (31) derart zugeordnet ist, daß bei einem länger andauernden Eingangsimpuls (EI) dieser nur einmal verarbeitet wird.

11. Maximumzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem ankommenden Impuls (EI) und gleichzeitigem Auftreten einer "Neun" am Ausgang des ersten Schieberegisters (5) in dieses Nullen eingeschrieben werden und die"Eins¹¹ aus dem Carry-Flip-Flop (30) zur nächsthöheren Tetrade geschleift wird.

12. Maximumzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Schieberegistern (5,8) ein Vergleicher (9) (Komparator) zugeordnet ist, der die Inhalte der beiden Speicher (5,8) miteinander vergleicht und über das Steuerwerk (4) veranlaßt, ob der Inhalt des ersten Speichers (5) in den zweiten Speicher (8) übernommen werden soll oder nicht.

13. Maximumzähler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Information, welche eingeschrieben werden soll, mit Hilfe zweier Multiplexer (10,11) erfolgt, die den beiden Schieberegistern (5,7) vorgeschaltet sind und über das Steuerwerk (4) von dem Vergleicher (9) ansteuerbär sind.

14. Maximumzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherinhalte der beiden Schieberegister (5,8) über einen Umschalter (12) und einem weiteren Multiplexer (14) wahlweise zur Anzeige (13) gebracht werden können.

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15. Maximumzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerwerk (4) über eine Zeitablauf-Kontrolleinrichtung (21) die beiden Rollenzählwerke (19,20), und zwar nacheinander ansteuert.

16. Maximumzähler nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zählwerke (19,20) im Quittierungsbetrieb (Hanshaking) betrieben sind.

17. Maximumzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem Netzspannungsausfall eine Batterie (38) über einen Gleichspannungswandler (39) die Stromversorgung der Speicher und Zeitlaufwerke übernimmt.

18. Maximumzähler nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem Netzspannungsausfall die beiden Speicher (5,8) wie am Ende einer Meßperiode miteinander verglichen werden.

19. Maximumzähler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Netzspannungsausfall der interne Takt (T) abgeschaltet wird, bevor die Batterie (38) die Stromversorgung übernimmt.

20. Maximumzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine vor Netzspannungsausfall eingeleitete Kumulierung lediglich unterbrochen und nach Spannungswiederkehr selbsttätig fortgesetzt wird.

21. Maximumzähler nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzierglieder (50,51) zum Setzen des MP-Latches so asymmetrisch ausgelegt sind, daß das Latch bei Anlegen der Netzspannung automatisch gelöscht wird.

22. Maximumzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zur Leistungsersparnis bei der monatlichen Rückstellung der LED-Anzeige (13) gelöscht wird.

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23. Maximumzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ende einer Maximummeßperiode ebenfalls ein Vergleich der beiden Speicher stattfindet.

24. Maximumzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine monatliche Rückstellung bei Netzspannungsausfall eingeleitet werden kann, die Ausführung jedoch erst bei Spannungswiederkehr stattfindet.

25. Maximumzähler nach Anspruch 14 oder 22, dadurch gekennzeich net, daß die Anzeige mit jedem Meßperiodenimpuls gelöscht wird.

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