DE3854778T2 - Austauschsystem zwischen logischen Modulen - Google Patents
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Description
- Diese Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem des Typs, der eingesetzt werden kann, um eine Auswahl von Geräten femzusteuern, und besonders solche, die von einem Signal mit zwei stabilen Zuständen gesteuert werden, und welcher bei der Installation und Unterhaltung erhebliche Kosten sparen kann, und der verbesserte Bedienungscharakteristiken besitzt, besonders wo Zuverlässigkeit und Störfestigkeit betroffen sind.
- Steuersysteme sind in verschiedenen Programmen sehr komplex geworden und stellen einen bedeutenden Aufwendungsposten dar. Ein Beispiel findet man in der Umgebung einer Fabrik wie zum Beispiel einer Papiermühle, in der viele Geräte wie Motoren, Ventile usw. von einem zentralen Steuerraum aus gesteuert werden. Es war bisher immer nötig gewesen einen Satz Drähte von jedem Schalter, Druckknopf und ähnlichem im Steuerraum an jedes Gerät im Anwendungsgebiet zu leiten, damit man imstande war, dieses Gerät unabhängig von anderen Geräten zu steuern. Das Resultat ist, daß die Anzahl der Drähte in einer Fabrik von wesentlicher Größe leicht in die Tausende laufen kann. Die Kosten des Kupfers oder anderen Metalls sind offensichtlich gewaltig, und die Arbeit, solch ein System zu installieren, ist noch größer. Zusätzlich dazu können die Kanäle, die die Drähte aufnehmen sollen, sich im Querschnitt auf mehrere Quadratfuß belaufen, und wenn in der Verdrahtung ein Problem auftritt, ist die Aufgabe, den defekten Draht oder die Drähte zu finden und zu reparieren oder zu ersetzen, äußerst schwierig.
- Ein anderes Beispiel findet man in den modernen Automobilen. Für jedes steuerbare elektrische Gerät in einem Auto muß ein Draht oder müssen zwei Drähte von dort wo sich das Gerät befindet zum Armaturenbrett oder einer anderen Steuerposition geleitet werden. Je mehr solche Geräte es gibt, um so komplexer wird das Problem, doch sogar bei den einfachsten Fahrzeugen, die heutzutage produziert werden, sind die Verdrahtungssätze, die gebraucht werden, groß, kompliziert, teuer und schwer und wirken sich nicht nur auf die anfänglichen Kosten des Fahrzeuges negativ aus, sondern reduzieren ebenfalls deren Leistungsfähigkeit des Treibstoffes.
- Es wurden kürzlich von verschiedenen Erfindern, vor allem Angestellte der Automobilfirmen, Anstrengungen unternommen, Multiplexsysteme zu entwickeln, die, verglichen mit den traditionellen Systemen, eine geringe Anzahl von Drähten einsetzen, um die notwendige Steuerung zu erreichen. Die bisher entwickelten Systeme scheinen jedoch zwei beträchtliche Nachteile zu haben: Kosten und Kompliziertheit. Zum Beispiel benutzt das Steuersystem von Moreland, wo 79/00351 nachteilig Transmitter als Steuermodule und strukturell verschiedene Empfänger als gesteuerte Module, womit Kosten und Kompliziertheit erhöht werden. Zusätzlich scheinen bisher entwickelte Systeme nicht imstande zu sein, in einer "geräuschvollen" Umgebung mit der Art von Zuverlässigkeit zu arbeiten, die im Zusammenhang mit Automobilen sowie in vielen industriellen Umgebungen garantiert werden muß. Die Geräusche, auf die man sich in diesem Zusammenhang bezieht, sind natürlich mehr elektrische als akkustische Geräusche.
- Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Steuersystem zu schaffen, in welchem ein Kabel mit nur vier Drähten eingesezt werden kann, um eine große Anzahl von unabhängig betriebenen Geräten an von den Eingangselementen, die benutzt werden, um die Steuerung zu erreichen, entfernt gelegenen Stellen zu steuern.
- Ein weiteres Ziel ist es, ein solches System zu schaffen, in welchem die Zuverlässigkeit und Störfestigkeit des Systems im Vergleich mit anderen konventionellen Steuersystemen verbessert wurden.
- Es ist noch ein weiteres Ziel, ein programmierbares Modul zu schaffen, das in Gestalt eines integrierten Schaltkreises in großen Mengen und zu niedrigen Kosten hergestellt werden kann, und welches in derselben Zusammenstellung an den Eingangs- (Steuer) und den Ausgangs (gesteuerten) punkten eingesetzt werden kann, ohne daß weitere strukturelle Veränderungen als nur für die interne Programmierung vorgenommen werden müssen.
- Kurz beschrieben, umfaßt die Erfindung ein Steuersystem, das eine Steuerstelle mit einer Vielzahl von programmierbaren Steuermodulen beinhaltet, wobei an jedes der Module ein Eingangsgerät angeschlossen ist, das ein Eingangssignal an das Modul leitet, welches in der Lage ist, zwei Zustände anzunehmen, und eine Vielzahl von programmierbaren gesteuerten Modulen. An jedem gesteuerten Modul ist ein Ausgangsgerät zur Ausführung spezifischer Funktionen angeschlossen. Die Steuermodule und die gesteuerten Module sind alle miteinander identisch, außer bei der Programmierung, wenn sich die gesteuerten Module körperlich gesondert von dem Steuerstelle befinden. Ein vierdrahtiges Kabel verbindet alle Steuermodule mit allen gesteuerten Modulen und überspannt die körperliche Trennung zwischen diesen. Eine Quelle von Uhrimpulsen ist an einem der Drähte im Kabel angeschlossen. Jedes Modul beinhaltet eine Kodierungs-/Dekodierungseinrichtung, die so programmiert ist, daß sie einzig und allein im Betrieb eins der Steuermodule mit einem oder mehreren der gesteuerten Module verbinden, so daß ein Steuermodul auf ein von seiner Eingangseinrichtung daran geliefertes Eingangssignal reagiert und ein kodiertes Digitalsignal, das für dieses Steuermodul allein spezifisch ist, produziert und mit dem Kabel verbindet. Das kodierte Digitalsignal, das vom Steuergerät erzeugt wird, wird nur durch das oder die ausgewählten gesteuerten Module dekodiert und befolgt, um Ausgangssignale zu produzieren, um das damit assoziierte Ausgangsgerät oder die -geräte zu veranlassen, ihre spezifischen Funktionen auszuführen.
- Die Erfindung beinhaltet ein programmierbares Modul, das entweder als ein Steuermodul oder als ein gesteuertes Modul in einem digitalen Steuersystem eingesetzt werden kann, welches einen Signaleingangsanschluß, einen Signalausgangsanschluß, und einen Dateneingangs- /ausgangsanschluß und eine Quelle von Uhrimpulsen beinhaltet. Es ist ein Zähler zum Empfang von Uhrimpulsen von der Quelle angeschlossen um einen digitalen Ausgangs zu produzieren, der die Pulszählung repräsentiert. Eine programmierbare logische Schalteinrichtung ist angeschlossen, um den Ausgang des Zählers zu empfangen und ist so programmiert, daß sie einen Ausgang als Reaktion auf eine vorgewählte Zählung produziert. Es ist eine Gateschaltung angeschlossen, die den Ausgang der logischen Schalteinrichtung und die Uhrimpulse empfängt und die mit dem Eingangsanschluß verbunden ist. Eine bistabile Schalteinrichtung ist mit dem Ausgang der Gateschalteinrichtung und mit dem Dateneingangs-/- ausgangsanschluß verbunden, um eine Reihe von Stadien anzunehmen, die mit den hohen/niedrigen Stadien im Dateneingangs-/-ausgangsanschluß als Reaktion auf den Ausgang der Gateschalteinrichtung übereinstimmen. Eine programmierbare logische Einrichtung am Ausgang der bistabilen Schalteinrichtung erzeugt nur dann ein Modulausgangssignal, wenn die Reihenfolge der Stadien der bistabilen Schalteinrichtung ein vorherbestimmtes Digitalmuster bildet, das mit dem in der programmierbaren logischen Einrichtung gespeicherten Muster identisch ist.
- Um ein volles Verständnis der Art und Weise in welcher diese und andere Ziele im Einklang mit der Erfindung erreicht werden, zu vermitteln, wird eine besonders vorteilhafte Ausführung dieser unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, die einen Teil dieser Spezifikation bilden, und worin:
- Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm eines Gesamtsystems ist, das die vorliegende Erfindung beinhaltet;
- Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm eines einzelnen Moduls ist, das im System von Fig. 1 eingesetzt werden kann;
- Fig. 3 ein detaillierteres schematisches Blockdiagramm des Moduls von Fig. 2 ist;
- Fig. 4 ein Zeitdiagramm ist, das die zeitlichen Beziehungen zwischen den Stadien in Teilen des Moduls von Fig. 3 darstellt;
- Fig. 5 ein schematisches Blockdiagramm ist, das ein einfaches Beispiel des Einsatzes eines Teils des Systems darstellt; und
- Fig. 6 ein schematisches Blockdiagramm ist, das ein weiteres Beispiel einer Motorsteuerung darstellt, bei der das System eingesetzt wird.
- Fig. 1 stellt ein typisches System dar, das nach der vorliegenden Erfindung aufgebaut werden kann. Das System beinhaltet eine Vielzahl von Steuerdatenverbindungs(DL)modulen 10a, 10b, ... 10n und eine Vielzahl von gesteuerten Datenverbindungsmodulen 12a, 12b, 12c, ... 12n. Die spezifische Anzahl von Steuer- und gesteuerten Modulen spielt gar keine Rolle, die Anzahl wird auf Basis der zu bedienenden Ein- und Ausgangsgeräte gewählt. Das System beinhaltet ebenfalls ein Verbindungskabel 13, welches in den meisten Fällen vier Drähte 15, 16, 17 und 18 beinhalten würde, wobei der Draht 15 zur Speisung aller Module mit Gleichstromspannung dient, Draht 16 ein gewöhnlicher Draht für die Leistungsversorgung ist, Draht 17 ein Datenbus und Draht 18 ein Uhrimpuisleiter ist. In der Ausführung von Fig. 1 sind die Drähte 15 und 16 an eine Leistungsversorgung 20 angeschlossen, die alle Module mit Strom versieht. Man wird jedoch erkennen, daß es unter bestimmten Umständen wünschenswert sein könnte, mehrere verschiedene Leistungsversorgungen für verschiedene Modulgruppen zu schaffen, was von den bestehenden Umständen abhängig ist. Es könnte ebenfalls möglich sein, den gemeinsamen Leiter zu entfernen, wenn andererseits eine gemeinsame Erdung frei zur Verfügung steht.
- Eine Quelle von Uhrimpulsen 22 ist mit dem Leiter 18 verbunden.
- Die Drähte 15-18 sind mit allen Modulen verbunden, und die Reihenfolge oder Anordnung der Verbindungen ist absolut unwichtig. Es ist nur wichtig, daß der Uhrimpulsdraht 18 bei jedem Modul mit dem richtigen Uhrimpulseingangsanschluß verbunden wird, und daß die anderen Drähte mit den richtigen Anschlüssen an den Modulen verbunden werden. Andererseits kann die Anordnung der Verdrahtung so vorgenommen werden, wie es unter den Umständen der Installierung am einfachsten ist.
- Das System beinhaltet weiterhin eine Vielzahl von Eingangsgeräten 24a, 24b, ... 24n, eins für jedes Eingangsmodul, und eine Vielzahl von Ausgangsgeräten 26a, 26b, 26c ... 26n, eins für jedes Ausgangsmodul. Wie schon vorher erwähnt, ist es beabsichtigt, daß der Zusatz "n" für jede beliebige Anzahl steht.
- Einige generelle Konzepte, die zum Verständnis der vorliegenden Erfindung wichtig sind, können in Verbindung mit diesem ziemlich breiten Blockdiagrarnm beschrieben werden. Ein Konzept ist, daß die Module 10a, 10b, ... 10n und 12a, 12b, 12c, ... 12n alle identisch sind. Wie es noch in näheren Einzelheiten beschrieben wird, ist jedes Modul der Einfachheit halber in der Form eines integrierten Schaltungs-"Chips" gefertigt, der programmierbare Teile in der Gestalt von elektrisch löschbaren programmierbaren Nur- Lese-Speichergeräten (EEPROMS) beinhaltet. Die EEPROMS selbst können von der in U.S. Patent 4,667,312, Doung et al gezeigten und beschriebenen Type sein, obwohl verschiedene Formen dieser möglich sind. Jedes Modul 14, ob es nun ein Steuermodul 10 oder ein gesteuertes Modul 12 ist, kann strukturell oder elektrisch mit jedem anderen Modul identisch sein, außer der Programmierung, die in dem EEPROM- Teil jener erreicht wird. Ob ein Modul ein Eingangs- oder Steuermodul ist, wird nur dadurch bestimmt, wenn es an ein Eingangsgerät angeschlossen ist. Andererseits gibt es nichts, was ein Eingangsmodul von einem Ausgangsmodul unterscheidet. Ähnlicherweise ist das Ausgangs- oder gesteuerte Modul nur deshalb ein solches, weil es an ein Ausgangsgerät angeschlossen ist.
- Im System von Fig. 1 sind Module 10a-10n an einer Steuerstelle 11 links von der Zeichnung gruppiert und sind mit den Ausgangsmodulen 12a-12n an einer gesteuerten Stelle 19 mittels eines vierdrahtigen Kabels verbunden, welches in einer solchen Art abgebildet ist, daß es die erhebliche Distanz zwischen den Eingangs- und den Ausgangsgeräten andeutet. Bei dieser Distanz kann es sich um ein paar Fuß oder ein paar hundert Fuß handeln. Das System funktioniert unter allen genannten Umständen gleichermaßen gut.
- Ein weiterer Gesichtspunkt des Systems, der erkannt werden sollte, ist, daß die Ausgangsmodule gleichzeitig zu Zwecken der Zurückleitung von Informationen über das Ausgangsgerät als Eingangsmodule benutzt werden können. Es ist ebenfalls möglich, die Module 10a-10n in einer solchen Weise zu programmieren und zu verbinden, daß sie einen Hinweis auf die Stadien des Ausgangsgerätes, das sie steuern, geben. Allgemein gesprochen muß jedes Eingangsgerät von einer Type sein, die einen Ausgang mit zwei stabilen Zuständen erzeugt, d.h. beim Eingang muß es sich um einen Schalter handeln, der entweder offen oder geschlossen ist. Dies braucht offensichtlich kein mechanischer Schalter zu sein, sondern könnte ein schaltbares elektronisches Gerät sein oder jede andere Signalguelle, die imstande ist, gesteuert einen Ausgang auf einem von zwei elektrischen Niveaus zu erbringen. Daraus folgt, daß ein getrennter Mikroprozessor, der getrennt programmiert wird, mit passenden Interface-Geräten eingesetzt werden kann, um als Eingangsgerät für eins oder alle der Steuermodule zu fungieren. Das Ausgangsgerät kann ein bistabiles Element sein, wie z.B. ein Relais, oder kann ein Motor oder anderes Gerät sein, das mit einem Befehl mit zwei stabilen Zuständen gesteuert werden kann.
- Eins der Datenübertragungsmodule ist in Fig. 2 dargestellt. Wie man erkennen kann, sind Drähte 15-18 mit dem Modul verbunden. Zusätzlich sind verschiedene Eingangsund Ausgangsdrähte als Eingang A, Eingang B, Ausgang A, Ausgang B und Ausgang C gekennzeichnet. Diese sind jedoch alle lokale Signale, was heißt, daß sie das Modul verlassen, um mit Eingangs- und Ausgangsgeraten in unmittelbarer Nähe verbunden zu werden und dadurch keine längeren Strecken von Kabeln benötigen.
- Innerhalb eines jeden Moduls befindet sich ein Zähler 30, der den Uhrimpulseingang in Draht 18 über eine Puffer- und Bandpaßschaltung 31 empfängt, die die Geräuschempfindlichkeit des Systems wesentlich verringert. Der Zähler ist im wesentlichen ein konventioneller Binärzähler mit acht Ausgängen, die an die programmierbaren Adreßerkennungslogikbausteine 73 und 74 geleitet werden. Der Zähler reagiert, indem er bei dem positiven Übergang eines jeden Uhrimpulses auf die nächste Zahl ansteigt. Wie noch beschrieben wird, beinhaltet jeder programmierbare Adreßerkennungslogikbaustein Gatter, die mit einer Vielzahl von EEPROM-Geräten, welche so programmiert sind, daß der Erkennungsbaustein auf einen einzigen spezifischen Ausgang von Zähler 30 reagiert, assoziiert sind. In der derzeitigen bevorzugten Ausführung ist der Zähler 30 dazu konstruiert, von 0 bis 255 durchzuzählen, was heißt, daß jedes Adreßerkennungsgerät so programmiert werden kann, daß es auf jeden einzelnen von 256 möglichen Koden reagiert. Das heißt ebenfalls, daß es bis zu 256 Steuermodule mit Einzelkodierung geben kann und ähnlicherweise 256 Ausgangsmodule mit Einzelkodierung. Man sollte jedoch beachten, daß mehr als ein Eingangsmodul mit einem Ausgangsmodul assoziiert werden kann und umgekehrt.
- Die Ausgänge von Erkennungslogikbaustein 33 und 34 werden an die Eingänge der Gateschaltungen 36 und 37 in derselben Reihenfolge angelegt. Gateschaltung 36 empfängt ebenfalls einen Eingang vom lokalen Eingang A und einen Pufferuhreingang, und Gateschaltung 37 empfängt Eingänge von der Uhr und Eingang B. Gate 36 hat einen Datenausgang zur Dateneingangs-/-ausgangsleitung 17, die durch einen Verstärker 39 gepuffert ist. Gateschaltung 37 hat einen ähnlichen Ausgang, der durch einen Verstärker 40 gepuffert ist. Die Ausgänge von Gate 36 und 37 werden in derselben Reihenfolge an die Uhreingänge der umgeschalteten bistabilen Flipflopschaltungen 42 und 43 geleitet. Der Dateneingang wird durch eine Puffer- und Bandpaßschaltung 45 an die Dateneingänge der bistabilen Schaltungen 42 und 43 geleitet.
- Die Ausgänge der bistabilen Schaltungen sind jeweils mit den programmierbaren EEPROM-Schaltungen 46 und 47 verbunden, wobei die Ausgänge dieser Erkennungsschaltungen jeweils Ausgang A und B sind. Ein UND-Gatter 48 empfängt die Ausgänge A und B und schafft einen Ausgang C.
- Ehe wir mit der Besprechung des Schaltungsbetriebes fortfahren, muß man verstehen, daß das in Fig. 2 gezeigte Modul zwei im wesentlichen identische Kanäle hat, die mit Schaltungen 73 und 74 beginnen. Es ist durchaus möglich, ein Modul zu bauen, das nur einen Kanal hat und welches nach der Erfindung programmiert und eingesetzt werden kann. Es ist jedoch durch Schaffung von zwei Kanälen auf einem einzigen Chip einer integrierten Schaltung, ein relativ einfacher Vorgang, möglich, eine UND-Schaltung 48 dazuzunehmen, die Ausgang C schafft, und es ist weiterhin möglich, bestimmte Steuerfunktionen wie die Erregung und Aberregung einer Motorsteuerung auszuführen, was mit nur einem Kanal nicht ganz erreicht werden könnte.
- Letztendlich enthält das Gerät von Fig. 2 eine Rückstellschaltung 50, die ein zeitverzögertes Rückstellsignal an den Zähler 30 und Kippschaltungen 42 und 43 abgibt, wenn eine ausgewählte Anzahl von Uhrimpulsen vom Puffer 31 nicht vorhanden ist. Dies schafft eine sehr einfache und höchst effektive Synchronisationsmethode. Die Uhr 22 ist dazu konstruiert, 256 Impulse zu erzeugen, denen eine Pause folgt, die in ihrer Länge zum Beispiel vier oder acht Uhrimpuiszyklen gleich ist und während derer keine Uhrimpulse erzeugt werden. Im vorliegenden System werden die Uhrimpulse als negative Impulse betrachtet, was heißt, daß während des "keine Impulse"-Intervalls der Ausgang der Uhrschaltung hoch gehalten wird.Schaltung 50 beinhaltet eine zeitkonstante Schaltung, die eine Zeitbegrenzung innerhalb eines Intervalls besitzt, die in Länge zwei oder drei Uhrimpuiszyklen gleich ist, und bei dessen Ende ein Rücksetzsignal erzeugt wird, das den Zähler zurücksetzt. Dann werden, wenn die Uhr wieder anfängt zu laufen, alle Teile der Schaltung zusammen gestartet und sind so synchronisiert. Daher wird das System nach jeden 256 Impulsen neu synchronisiert.
- Der Betrieb der Module wird nun kurz unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Während der Zähler die Uhrimpulse zählt, erreicht er eine Zählung, die von den programmierbaren Adreßerkennungsschaltungen 73 und 74 bei der positiven Uhrimpulsumwandlung erkannt wird, die dann Ausgänge erzeugt, die durch eine UND-Operation verknüpft werden, wobei der UND-Ausgang, wie in der Ausführung gezeigt, niedrig ist. Wenn Eingang A fortlaufend niedrig ist, erzeugt die Gatterschaltung 36 einen Ausgang, der durch eine Verstärkerschaltung 39 gepuffert wird und als Modulausgang mit der Dateneingangs-/-ausgangsleitung verbunden ist. Während der zweiten Hälfte des Uhrimpuiszykluses, wenn der Impuls niedrig ist, erzeugt die erste Schalteinrichtung, vorzugsweise Gatterschaltungen, Ausgänge, die an die CLS-Eingänge der bistabilen Schaltungen 42 und 43 angelegt werden. Wenn Daten auf der Datenleitung von einem anderen Modul geliefert werden, wird dieses Signal an die Dateneingänge der ersten Schalteinrichtung, vorzugsweise bistabile Schaltungen 42 und 43, angelegt und veranlaßt die Schaltungen, das vom Stadium der Datenleitung angezeigte Stadium anzunehmen. Abhängig von der Programmierung der Schaltung 46 und 47 erscheinen die Ausgänge der bistabilen Schaltungen als einer oder mehrere der Ausgänge A, B und C.
- Die Art und Weise in der dies erreicht wird, wird unter Bezugnahme auf das detaillierte Blockdiagramm von Fig. 3 klarer verstanden werden, welches dasselbe Modul 14, wie in Fig. 2 zeigt. Wie man daraus entnehmen kann, erzeugt der Zähler 30 einen parallelen Ausgang, der mit einer Vielzahl von exklusiven NOR-Gattern in Schaltkreisen 33 und 34 gekoppelt ist. Jedes Gatter hat zwei Eingänge, einen, der mit dem Zählerausgang verbunden ist und den anderen, der mit einem von einer Vielzahl von programmierbaren EEPROM-Geräten P verbunden ist, die generell mit 52 bezeichnet werden. Jedes dieser Geräte kann im voraus programmiert werden, um dessen zugehörigen Gatteranschluß wie gewünscht entweder an die positive Quelle oder die Erdung anzuschließen. In einer bestimmten Anlage würde das Programm, wenn es einmal programmiert ist, normalerweise so lange unverändert gelassen, wie das Modul in dieser Anlage für die beabsichtigte Funktion läuft. Die Programmierung kann jedoch gelöscht und wieder eingegeben werden, falls gewünscht. Programmierbare Geräte 52 werden daher so programmiert, daß sichergestellt wird, daß die Gatter in Schaltung 33 eine spezifische Eingangskombination erkennen und in den Gruppen der exklusiven NOR-Gatterausgänge, die in derselben Reihenfolge mit den UND-Schaltungen 54 und 55 verbunden sind, Ausgänge erzeugen, die miteinander identisch sind. Dies schafft Steuerstromeingänge in die NOR- Gatterschaltungen 57 und 58 in Schaltung 36 und Gatter 59 und 60 in Schaltung 37.
- Uhrimpulse werden durch eine geräuschabweisende Puffer- und Bandpaßschaltung 31 geliefert, welche einen Operationsverstärker mit kapazitiver Rückkopplung und Widerstandseingang beinhaltet, eine Schaltung, die an verschiedenen Stellen im Modul eingesetzt wird, da sie für Zwecke der Geräuschabweisung höchst effektiv ist. Ein Kondensator mit 220 Picofarad und ein Widerstand in Höhe von 22k oder 47k schaffen eine passende Zeitkonstante für diesen Zweck.
- Eingang A ist durch eine ähnliche Pufferschaltung, die generell mit 62 bezeichnet wird, und durch ein programmierbares Gatter 63 mit einem Eingang von Gatter 57 verbunden. Eingang B läuft über eine ähnliche Schaltung. In der Ausführung von Fig. 3 kann eine bistabile Schaltung 65, die mit programmierbaren Ausgängen geschaffen wird, so eingestellt werden, daß sie den dritten Eingang für jedes der Gatter 57, 58, 59, und 60 schafft. Wenn Eingang A oder Eingang B vorhanden ist, koppelt Gatter 57 oder 59 während der ersten Hälfte der Uhrimpulse durch Transistorverstärker 39 oder 40 einen niedrigen Ausgang an die Daten- I/O(Eingang/Ausgang)-Leitung. Während der zweiten Hälfte des Uhrzykluses schafft das Gatter 58 einen Ausgang an den CLK(Uhr)-Eingang der bistabilen Schaltung 42 oder 43, deren Q- und nicht-Q-Ausgänge wie vorher beschrieben mit programmierbaren Geräten 46 und 47 verbunden sind. Bistabile Schaltungen 42 und 43 sind von einer Type, die veranlaßt wird, ihr Stadium nur dann zu verändern, wenn passende Eingangsniveaus fortlaufend an deren "Uhr"- und "Daten"eingängen, mit CLK und D markiert, vorhanden sind. Gegenüberliegende Ausgänge erscheinen auf Q und nicht-Q, von denen einer über einen Treiberverstärker und Ausgang A oder Ausgang B angeschlossen ist. Die Datenleitung ist normalerweise hoch, und ein Eingang zieht die Leitung ins Niedrige. Daher wird, wenn während der niedrigen Hälfte der Uhrimpulse kein Eingangssignal vorhanden ist, keine Änderung im Stadium der bistabilen Schaltungen erreicht, und der Schal tungsausgang bleibt verriegelt.
- Vorher beschriebene Rücksetzschaltung 50 beinhaltet einen Operationsverstärker 67 mit Widerstandsrückkopplung und mit einer Zeitsteuerungsschaltung, die einen Ladewiderstand 38 und einen Kondensator 69 umfaßt. Uhrimpulse werden durch einen Widerstand 70 und eine Diode 71 geleitet, um den Eingang von Verstärker 67 niedrig zu halten. Wenn die Impulse eine Intervallzeit, die von den Werten der RC-Schaltung bestimmt wird, nicht vorhanden sind, verursacht ein Ladestrom, daß der Verstärker leitend wird und erzeugt einen negativen Rücksetzimpuls an seinem Ausgang.
- Fig. 4 zeigt einige der Zeitsteuerungsinformationen in verschiedenen Teilen des Systems. Die obere Linie von Fig. 4 zeigt die verschiedenen Zählerstadien, in denen der Zähler zunehmend durch 256 Schritte zählt. Linie 2 zeigt den Uhreingang, und es ist ganz offensichtlich beim Vergleich der Linien 1 und 2, daß der Zähler beim positiven Übergang eines jeden Zykluses des Uhrimpulses zählt, und daß der negative Übergang des Uhrimpulses in der Mitte der Pause, während welcher der Zähler sich in diesem spezifischen Stadium befindet, auftritt.
- Linie 3 stellt die Erzeugung der Zählerrücksetzung dar, wie sie von der Schaltung 50 erreicht wird, was während der dargestellten acht Zyklen der Uhrimpulssperrung auftritt. Die vierte Linie von Fig. 4 zeigt die Übergangszeiten bei welchen die dekodierten Daten, die an einen der Ausgänge der bistabilen Schaltung geschickt wurden, verriegelt wurden, und die letzte Linie gibt die Zeiten an während welcher Eingangsdaten angewandt werden.
- Wie man jetzt erkennen kann, kann der Ausgang auf jedem Kanal in einem spezifischen Modul entweder hoch oder niedrig gewählt werden, indem man die Schaltungen 46 und 47 passend programmiert, und die Stadien der anderen Teile des Systems können ähnlicherweise programmiert werden, um eine weite Auswahl an möglichen Umständen, unter denen der Ausgang geschaffen werden kann, zur Verfügung zu stellen.
- Fig. 5 zeigt ein Beispiel einer Motorsteuerschaltung, die zwei Module 80 und 81 der in Fig. 3 gezeigten Type einsetzt, um einen Motor, der sich an einer von der Steuerung entfernten Stelle befindet, zu erregen oder abzuschalten und eine Angabe zu schaffen, daß der Motor erregt ist. Der Eingang A von Modul 80 ist mit einem normalerweise offenen, manuell betriebenen Schalter, der allgemein mit 83 bezeichnet wird, verbunden, und Eingang B ist mit einem manuell betriebenen, normalerweise geschlossenen Schalter, der generell mit 84 bezeichnet wird, verbunden. Die andere Seite jedes Schalters ist mit der Erde verbunden. Der Ausgang A des Moduls 80 ist ebenfalls mit dem Gatter eines Feldeffekttransistors (FET) 86 verbunden, dessen Quelle mit der Erdung verbunden ist und dessen Abzugselektrode über eine Anzeigelampe 87 mit einer passenden Spannungsquelle verbunden ist.
- Die Module sind durch ein vierdrahtiges Kabel 88 miteinander verbunden, und die Module sind so programmiert, daß die Erkennungsschaltungen 33 eines jeden Moduls auf denselben Kode reagieren und die Erkennungsschaltungen 34 eines jeden Moduls ebenfalls auf denselben Kode reagieren, wobei der Kode sich von dem, auf den Schaltung 33 reagiert, unterscheidet.
- Beim Modul 81 ist der Ausgang C mit einer Motorsteuerung 90 einer konventionellen Type verbunden, die mit einer örtlichen Leistungsquelle zur Speisung eines Motors 91 verbunden ist. Wie üblich beinhaltet die Steuerung eine Relaisspule 93, die gewöhnlich Teil des Solenoid ist, das den Motor speist. Das Solenoid wird mit einem normalerweise offenen Kontaktsatz 95 bereitgestellt. Dieser Kontaktsatz ist zwischen der Erdung und dem Eingang A des Moduls 81 angeschlossen.
- Wenn der Schalter 83 geschlossen ist, wird ein niedriger Eingang A an das Modul 80 geliefert, welches, wenn der Zähler die Zählung erreicht, die von den logischen Schaltungen 33 in Modul 80 erkannt wird, mit einer Datenleitung im Kabel 88 gekoppelt und vom Modul 81 empfangen wird. Ähnlicherweise schafft der Eingang B, der über den normalerweise geschlossenen "OFF"(AUS)-Schalter geerdet ist, einen niedrigen Eingang, der ebenfalls mit der Datenleitung während der entsprechenden Pause bei der Zählung, die von den Schaltungen 34 erkannt wird, gekoppelt ist.
- Im Modul 81 werden bistabile Schaltungen 42 und 43 während ihrer entsprechenden Pausen eingestellt, Ausgänge A und B zu erzeugen. Diese Ausgänge beginnen zu verschiedenen Zeiten weil die zwei Kanäle auf verschiedene Zählerstadien reagieren, da sich jedoch die Bistabilen in den Stadien, in die sie befördert werden, verriegeln, existieren Ausgänge A und B zusammen sobald das zweite Stadium erzeugt ist. Diese Ausgänge werden durch UND-Schaltung 48 zusammengestellt, um einen Ausgang C zu erzeugen, der die Motorsteuerung betreibt. Wenn die Steuerung den Motor und das Relais 93 erregt, ist der Kontaktsatz 95 geschlossen und schafft einen Eingang A für Modul 81. Dieser Eingang A wird mit der Datenleitung gekoppelt und vom Modul 80 empfangen, das reagiert, indem es einen Ausgang A erzeugt, den FET 86 leitend macht und die Lampe 87 erregt, wodurch auf der Steuerung eine Anzeige gegeben wird, daß der Motor erregt wurde.
- Schalter 83 ist natürlich ein vorübergehender Kontaktschalter. Daher kehrt er in seine normalerweise offene Stellung zurück, sobald der Finger der bedienenden Person ihn gehenläßt. Wenn eine Aberregung des Motors gewünscht wird, wird der Schalter 84 vorübergehend geöffnet und erzeugt einen Ausgang auf Kanal B, der den Ausgang des UND-Gatters entfernt und die Motorsteuerung aberregt.
- Die in Fig. 3 gezeigte Schaltung des Moduls 14 beinhaltet ebenfalls ein Diagnoseelement, das bei der Isolierung und Identifizierung von Fehlern oder Problemen in einem System behilflich ist, sollten solche auftreten. Ein Diagnosemodul 100 beinhaltet zwei identische Schaltungen, von denen jede einen nicht invertierenden Verstärker lola oder laib, eine Flipflop-Triggerschaltung 103a oder 103b, einen EEPROM 104a oder 104b, der mit dem Q-Ausgang seines assoziierten Flipflops verbunden ist, und einen FET 105a oder 105b, dessen Gatter mit dem EEPROM verbunden ist, umfaßt. Die Abzugselektroden der FETs sind geerdet, und die Sourceelektroden sind mit lokalen Eingängen verbunden, wobei FET 105a mit Eingang A und FET 105b mit Eingang B verbunden ist. Daher können die Ausgänge des Diagnosemoduis 100 eingesetzt werden, um die lokalen Eingänge A und B zu simulieren. Die Eingänge an Inverter lola und bib werden von den Ausgängen der UND-Schaltungen 54 und 55 geschaffen.
- Um von diesem Element Gebrauch zu machen, wird die normale Uhr außer Betrieb gesetzt und der Rückstellung erlaubt, die Zeitbegrenzung einzusetzen. Ein "Test"- Uhreingang kann dann geliefert werden> der Uhrimpulse schafft, die entweder manuell wie gewünscht oder zu einer beständigen jedoch weit verminderten Geschwindigkeit erzeugt werden und es so ermöglichen, daß die verschiedenen Eingänge und Ausgänge beobachtet und jede Funktion im System überprüft wird. Dies ist besonders in Autosystemen nützlich. Die Flipflops 103a und 103b werden auf EIN (ON) gestellt, wenn die von den Schaltungen 33 und 34 erkannte Zählung erreicht wird und werden ausgeschaltet, wenn der Dekodierer das Fenster für dieses spezifische Modul verläßt und auf der abfallenden Flanke des Impulses zurückgesetzt wird.
- Wie man erkennen kann, eignet sich diese Diagnoseschaltung selbst gut für Automatisierungen, weil sie einen kleinen Mikroprozessor einsetzt, um die Eingänge zu schaffen und die Existenz der eigenen Ausgänge zu bestätigen.
- Fig. 6 zeigt eine Motorsteuerschaltung, die mit den Modulen der vorliegenden Erfindung beim Betreiben eines Gleichstromumkehrmotors der Type, die allgemein zum öffnen und schließen der Fenster oder zur Einstellung der Sitze in einem Auto benutzt wird, besonders nutzbringend ist. Die Steuerung ist in diesem Fall ein zweipoliger Wechselumschalter, der mit einer Feder in seine Mittelstellung zurückgedrückt wird, so daß man einfach den Schalter in einer Position hält, um das Fenster hoch zu bewegen und in der anderen Position, um den Motor umzukehren und das Fenster nach unten zu bewegen. Bisher wäre der Schalter direkt mit dem Motor und der Autobatterie und der Erde verbunden worden.
- In der Schaltung von Fig. 6 ist der Gleichstromumkehrmotor 110 über eine Brückenschaltung angeschlossen, die vier Feldeffekttransistoren (FETs) 112, 113, 114 und 115 umfaßt. FETs 112 und 113 sind in einem Reihenschaltungsverhältnis angeschlossen, wobei die Abzugselektrode des FET 112 mit der 12 Volt Leistungsversorgung des Autos verbunden ist und die Sourceelektrode des FET 113 geerdet wurde. FETs 114 und 115 sind ähnlicherweise in Reihe zwischen det 12 Volt Leistungsversorgung und der Erde angeschlossen.
- Die Gatterelektrode von FET 112 ist mit einer Schaltung verbunden, die einen Widerstand 117, einen Kondensator 118 und eine Diode 119 enthält, die alle zwischen dem Gatter und dem Ausgang A eines DL-Moduls 120 miteinander verbunden sind. Ausgang A ist ebenfalls mit dem Gatter des FET 115 verbunden. Das Gatter des FET 112 ist ebenfalls über eine Diode 122 angeschlossen, die die durchgelassenen Uhrimpulse liefert. Das Gatter des FET 114 ist ähnlicherweise mit einer parallelen Schaltung verbunden, die einen Widerstand 124, einen Kondensator 125 und eine Diode 126 beinhaltet, deren andere Anschlüsse mit dem Ausgang B des Moduls 120 verbunden sind, das ebenfalls mit dem Gatter des FET 113 verbunden ist. Das Gatter des FET 114 ist ebenfalls über ein Diode 128 mit der durch ein Gatter verknüpften Uhr verbunden.
- Das andere Ende des Verbindungskabels ist unter anderen möglichen Modulen mit einem DL-Modul 130 verbunden, das zur Kommunikation mit Modul 120 programmiert ist und dessen A und B Eingangsanschlüsse mit einem einpoligen Umschalter 132 verbunden sind.
- Wenn der Schalter in eine Position zur Erdung des Eingangs A des Moduls 130 bewegt wird, wird der Ausgang A des Moduls 120 niedrig gezogen und erlaubt den Uhrimpulsen den Kondensator 118 über die Diode 122 aufzuladen. Widerstand 117 hat einen wahlweise hohen Wert in der Region von 1 Megaohm. Die Uhrimpulse haben eine ausreichende Spannungsstärke, um den Kondensator auf ein Niveau zwischen ungefähr 10 und ungefähr 11 Volt auf zuladen, wobei dieser Wert zu den 12 Volt der Leistungsversorgung beiträgt und es den Transistoren 112 und 113 ermöglicht zu leiten und zu veranlassen, daß der Motor 110 mit einer Spannung von einer Polarität gespeist wird, so daß er sich in einer Richtung dreht. Wenn der Schalter in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird, wird Ausgang B niedrig und ermöglicht es dem Kondensator 125 sich aufzuladen und macht die anderen in Reihe angeschlossenen FETs leitend, wobei die Polarität des Motors umgekehrt wird und veranlaßt, daß diese in die entgegengesetzte Richtung getrieben wird. So wird mit einem einfachen Erdungsschalter an der Steuerstelle ein umkehrbarer Motorenbetrieb erreicht.
- Obwohl bestimmte vorteilhafte Ausführungen gewählt wurden, um diese Erfindung darzustellen, müssen Personen, die in dieser Technik bewandert sind, verstehen, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen in dieser vorgenommen werden können ohne von den in den anhängenden Patenansprüchen definierten Ausführungen der Erfindung abzuweichen.
Claims (12)
1. Ein Steuersystem mit mindestens einem Eingangsgerät (24)
an einer Steuerstelle (11) zur Lieferung von mindestens
einem Eingangssignal, das imstande ist, zwei Stadien
anzunehmen, mindestens einem Ausgangsgerät (26) an einer
gesteuerten Stelle, die physisch von der Steuerstelle
getrennt ist, um eine bestimmte Funktion auszuüben, das
zumindest auf ein Eingangssignal reagiert, und das folgendes
umfaßt:
mindestens ein programmierbares Steuermodul (10) an der
Steuerstelle, wobei mit jedem genannten Steuermodul ein
Eingangsgerät verbunden ist;
mindestens ein programmierbares gesteuertes Modul (12) an
der gesteuerten Stelle, wobei mit jedem genannten
gesteuerten Modul ein Ausgangsgerät verbunden ist und jedes
programmierbare Steuermodul im wesentlichen mit den anderen
programmierbaren Steuer- und programmierbaren gesteuerten
Modulen identisch ist, außer für die Programmierung;
ein Kabel (13), das alle programmierbaren Steuermodule und
alle programmierbaren gesteuerten Module miteinander
verbindet;
eine Einrichtung (22), die an das genannte Kabel
angeschlossen ist, um eine Reihenfolge von Uhrimpulsen einer
einheitlichen Dauer, die periodisch von kein-Uhrimpuls-
Intervallen unterbrochen werden, um den Betrieb des
genannten Modules zu synchronisieren, zu produzieren; und
Kodierungs-/Dekodierungseinrichtung (73), (74)
einschließlich eines Uhrimpulszählers (30) in jedem der
genannten Steuer- und gesteuerten Module, die so
programmiert ist, daß sie einzig und allein im Betrieb jedes
der genannten Steuermodule mit dem vorgewählten einen oder
mehreren der genannten gesteuerten Module verbindet, so daß
ein Steuermodul auf das zumindest eine genannte
Eingangssignal, das an das genannte Steuermodul von dem mit
ihm verbundenen Eingangsgerät geliefert wird, reagiert indem
ein kodiertes Digitalsignal, das für das genannte
Steuermodul einmalig ist, produziert und mit dem genannten
Kabel verbunden wird, und so, daß das genannte kodierte
Digitalsignal, das von dem genannten einen Steuergerät
erzeugt wurde, dekodiert wird und nur von dem einen oder
mehreren genannten ausgewählten genannten gesteuerten
Modulen darauf reagiert wird, um ein Modulausgangssignal zu
produzieren, um zu veranlassen, daß das genannte mindestens
eine Ausgangsgerät, das damit verbunden ist, diese genannte
spezifische Funktion ausführt.
2.Das Steuersystem von Anspruch 1, in dem die genannte
Kodierungs-/Dekodierungseinrichtung (73, 74) zusätzlich zu
dem genannten Uhrimpuiszähler (30) folgendes beinhaltet:
eine Schaltung (52), (53), die zur Erkennung einer
spezifischen Zählung, welche mit dem genannten kodierten
Digitalsignal assoziiert wird, programmiert werden kann.
3.Das Steuersystem von Anspruch 1 in welchem das genannten
gesteuerte Modul (12) erste und zweite Ausgangsendstellen
beinhaltet, wobei jede Ausgangsendstelle mit ihrem
assoziierten Ausgangsgerät (26) verbunden ist und eins der
genannten Ausgangsgeräte einen reversiblen Gleichstrommotor
(110) und eine Steuerschaltung enthält und folgendes umfaßt:
eine Überbrückungsschaltung mit Feldeffekttransistor, die
die Sourceabzugselektroden von vier Feldeffekttransistoren
(112), (113), (114), (115) umfaßt;
eine Schalteinrichtung, die zwei Scheitelpunkte der
genannten Überbrückungsschaltung mit einer positiven
Gleichstromquelle und einem gewöhnlichen elektrischen
Anschluß verbindet, wobei zwei der genannten
Feldeffekttransistoren (112), (114) mit der genannten
Gleichstromquelle verbunden sind und die anderen zwei (113),
(115) mit dem gewöhnlichen elektrischen Anschluß verbunden
sind und der reversible Gleichstrommotor (110) zwischen den
anderen zwei Scheitelpunkten der genannten
Überbrückungs
schaltung angeschlossen ist;
eine Schaltung, die die genannte erste und zweite
Ausgangsendstelle dementsprechend mit den Gatterelektroden
der Überbrückungsfeldeffekttransistoren, die mit dem
gewöhnlichen elektrischen Anschluß verbunden sind,
verbindet;
eine weitere Schaltung, die eine reihengeschaltete Diode
(122) beinhaltet, welche die genannte Quelle der Uhrimpulse
mit den Gatterelektroden der anderen zwei
Feldeffekttransistoren und der genannten Überbrückung
verbindet; und
eine erste und zweite Ladeschaltung (118, 125), die
dementsprechend zwischen den Gatterelektroden der
Feldeffekttransistoren an gegenüberliegenden Seiten der
genannten Überbrückung angeschlossen ist, um ein
Ausgangssignal an einer der genannten Ausgangsendstellen zu
erzeugen, wobei die genannte Uhrimpuisguelle eine der
genannten ersten und zweiten Ladeschaltungen ändert, um die
eine leitende Seite der Überbrückung dazu zu bringen, daß
sie veranläßt, daß sich der genannte Motor in einer Richtung
dreht, und um ein Ausgangssignal an der anderen der
genannten Ausgangsendstellen zu erzeugen, wenn die genannte
Uhrimpuisguelle die andere der genannten ersten und zweiten
Ladeschaltungen läd, um die andere Seite der genannten
Überbrückung leitend zu machen und den genannten Motor zu
veranlassen, sich in die entgegengesetzte Richtung zu
drehen.
4.Das Steuersystem von Anspruch 1, in welchem die genannte
Kodierungs-/Dekodierungseinrichtung (73), (74) folgendes
umfaßt:
eine programmierbare Logikschaltung (33), (34), die
elektrisch mit dem genannten Zähler (30) gekoppelt ist und
so programmiert ist, daß sie einen Ausgang als Reaktion auf
eine vorgewählte Zählung der Uhrimpulse produziert;
eine erste Schaltung (36), (37), die so angeschlossen ist,
daß sie den Ausgang der genannten programmierbaren
Logikschaltung und die Uhrimpulse empfängt;
eine zweite Schaltung (42), (43), die mit dem Ausgang der
genannten ersten Schaltung und mit dem genannten Kabel
verbunden ist, um ein Stadium anzunehmen, das als Reaktion
auf den Ausgang der genannten ersten Schaltung mit einem
hohen/niedrigen Stadium in dem genannten Kabel
übereinstimmt; und
eine zweite programmierbare Logikschaltung (46), (47) am
Ausgang der genannten zweiten Schaltung zur Erzeugung des
Modulausgangssignals als Reaktion auf das Stadium der
genannten zweiten Schaltung.
5.Das Steuersystem von Anspruch 4 in welchem die genannte
erste Schaltung (36) auf das Stadium eines des zumindest
einen Eingangssignals, auf den Ausgang der genannten
programmierbaren Logikschaltung (33) und auf die genannten
Uhrimpulse reagiert, um das kodierte Digitalsignal im
genannten Kabel während eines Teils der genannten Uhrimpulse
zu erzeugen, wobei die genannte erste Schaltung ebenfalls
auf den Ausgang der genannten programmierbaren
Logikschaltung und das kodierte Digitalsignal im Kabel zur
Schaffung des Modulausgangssignals während des anderen Teils
der genannten Uhrimpulse reagiert.
6.Das Steuersystem von Anspruch 5, das eine weitere erste
Schaltung (37) enthält, die auf das Stadium eines weiteren
des zumindest einen Eingangssignals, auf den Ausgang einer
weiteren programmierbaren Logikschaltung (34) und auf die
genannten Uhrimpulse zur Erzeugung eines weiteren kodierten
Signais im genannten Kabel während eines Teils der genannten
Uhrimpulse reagiert, wobei die genannte weitere erste
Schaltung ebenfalls auf den Ausgang der genannten anderen
programmierbaren Logikschaltung und auf das kodierte
Digitalsignal im Kabel zur Erzeugung eines weiteren
Modulausgangssignals während des anderen Teils der genannten
Uhrimpulse reagiert.
7.Das Steuersystem von Anspruch 6, das eine bistabile
Schaltung (42) beinhaltet, die mit der ersten Schaltung (36)
verbunden ist und eine weitere bistabile Schaltung (43), die
mit der anderen ersten Schaltung (37) bei jedem Steuer- und
gesteuerten Modul verbunden ist, wobei jede genannte
bistabile Schaltung unabhängig auf ein vorherbestimmtes
Stadium eingestellt werden kann, um dementsprechend das
erste und zweite Modulausgangssignal zu schaffen, wobei
jedes Steuer- und gesteuerte Modul weiterhin eine UND-
Schaltung (48) beinhaltet, die so angeschlossen ist, daß sie
die Ausgänge der genannten bistabilen Schaltungen empfängt
und ein drittes Modulausgangssignal erzeugt.
8.Das Steuersystem von Anspruch 2, in welchem die
Kodierungs-/Dekodierungseinrichtung (73, 74) des genannten
zumindest einen Steuermoduls (10) das kodierte Digitalsignal
während der Uhrimpulse, die als nächste der genannten
spezifischen Zählung folgen, erzeugt und mit dem Kabel (13)
verbindet, wobei das kodierte Digitalsignal für das
Eingangssignal, das an das Steuermodul geliefert wird,
repräsentativ ist; und in welchem
die Kodierungs-/Dekodierungseinrichtung (73, 74) des
genannten zumindest einen gesteuerten Moduls (12) das
genannte kodierte Digitalsignal während der genannten
Uhrimpulse, die als nächste der genannten erkannten
spezifischen Zählung folgen, dekodiert und darauf reagiert,
indem sie das Modulausgangssignal erzeugt, wobei das
Modulsausgangssignal für das genannte kodierte Digitalsignal
repräsentativ ist.
9.Das Steuersystem von Anspruch 1, in welchem das Kabel (13)
das kodierte Digitalsignal von dem genannten zumindest einem
Steuermodul (10) zu dem genannten zumindest einen
gesteuerten Modul (12) auf einer Zeitmultiplexbasis
befördert.
10.Das Steuersystem von Anspruch 5 in welchem jeder der
Uhrimpulse einen ersten Teil und einen zweiten Teil von im
wesentlichen gleicher Länge besitzt.
11.Das Steuersystem von Anspruch 1, in welchem das Kabel
(13) ein vierdrahtiges Kabel ist.
12.Das Steuersystem von Anspruch 11, in welchem das Kabel
(13) aus einem Leistungsdraht (15), einem gewöhnlichen Draht
(16), einem Datendraht (17) und einem Uhrimpulsdraht (18)
besteht.
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Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5524083A (en) * | 1988-03-31 | 1996-06-04 | Square D Company | Decentralized, modular tripping arrangement |
| US5223826A (en) * | 1988-08-26 | 1993-06-29 | Nakamura Kiki Engineering Co., Ltd. | Control/supervisory signal transmission system |
| WO1990015394A1 (en) * | 1989-06-02 | 1990-12-13 | Aisi Research Corporation | Appliance interface for exchanging data |
| US5236578A (en) * | 1992-07-07 | 1993-08-17 | American Home Water Products Corporation | Filter life indicator for water purification system using magnetically actuated switch |
| TW299950U (en) * | 1992-07-30 | 1997-03-01 | Sharp Kk | Communication means for an electrical device in a refrigerator |
| US5555267A (en) * | 1993-07-30 | 1996-09-10 | Burke, Jr.; George E. | Feedforward control system, method and control module |
| US5553070A (en) * | 1994-09-13 | 1996-09-03 | Riley; Robert E. | Data link module for time division multiplexing control systems |
| US5594649A (en) * | 1994-12-19 | 1997-01-14 | Delco Electronics Corporation | Digitally reconfigurable engine knock detecting system |
| US5644730A (en) * | 1995-03-22 | 1997-07-01 | Banner Engineering Corp. | Dual mode binary sensor for bus operation |
| US5721737A (en) * | 1995-05-09 | 1998-02-24 | Smc Pneumatics, Inc. | Serial transmission system for controlling a network of I/O devices |
| US5682259A (en) * | 1996-03-19 | 1997-10-28 | Square D Company | Bus powered manually actuatable integrated pilot light/contact/communications module |
| GR1002775B (el) * | 1996-10-15 | 1997-09-26 | Διανεμημενο δικτυο ελεγχου, περιορισμενης πολυπλοκοτητας. | |
| US5888381A (en) * | 1997-05-16 | 1999-03-30 | United States Filter Corporation | Water filter with pressure actuated flow monitor |
| US5935426A (en) | 1997-08-08 | 1999-08-10 | Teledyne Industries, Inc., A California Corporation | Water treatment device with volumetric and time monitoring features |
| US6149801A (en) * | 1997-08-08 | 2000-11-21 | Water Pik, Inc,. | Water treatment device with volumetric monitoring features |
| US6154802A (en) * | 1998-04-17 | 2000-11-28 | Adaptec, Inc. | Redundant bus bridge systems and methods using separately-powered bus bridges |
| EP1242030B1 (de) | 1999-12-29 | 2006-11-22 | Hill-Rom Services, Inc. | Krankenbett |
| US7139613B2 (en) * | 2002-09-25 | 2006-11-21 | Medtronic, Inc. | Implantable medical device communication system with pulsed power biasing |
| US7013178B2 (en) * | 2002-09-25 | 2006-03-14 | Medtronic, Inc. | Implantable medical device communication system |
| USD533622S1 (en) | 2003-10-01 | 2006-12-12 | Water Pik, Inc. | End-of-faucet filter |
| US7326334B2 (en) | 2003-10-01 | 2008-02-05 | Instapure Brands, Inc. | End-of-faucet filter |
| US20050159801A1 (en) * | 2004-01-16 | 2005-07-21 | Medtronic, Inc. | Novel implantable lead including sensor |
| US7286884B2 (en) | 2004-01-16 | 2007-10-23 | Medtronic, Inc. | Implantable lead including sensor |
| JP4858074B2 (ja) | 2006-10-20 | 2012-01-18 | 富士通株式会社 | ケーブルホルダユニット、電子機器 |
| US8352651B2 (en) * | 2007-06-12 | 2013-01-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Devices, systems, and methods regarding programmable logic controller communications |
| US8903577B2 (en) * | 2009-10-30 | 2014-12-02 | Lsi Industries, Inc. | Traction system for electrically powered vehicles |
| US8604709B2 (en) | 2007-07-31 | 2013-12-10 | Lsi Industries, Inc. | Methods and systems for controlling electrical power to DC loads |
| US7598683B1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-10-06 | Lsi Industries, Inc. | Control of light intensity using pulses of a fixed duration and frequency |
| US8396563B2 (en) | 2010-01-29 | 2013-03-12 | Medtronic, Inc. | Clock synchronization in an implantable medical device system |
| WO2020097506A2 (en) | 2018-11-09 | 2020-05-14 | Schneider Electric USA, Inc. | Systems and methods of distributed and dynamically configurable motor control |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3651454A (en) * | 1969-12-15 | 1972-03-21 | Borg Warner | Automotive multiplex system |
| DE2412959A1 (de) * | 1974-03-18 | 1975-10-02 | Tamtron Oy | Verbindungssystem fuer elektrische verbindungen zwischen verschiedenen steuerund aufnahmepunkten |
| US4173754A (en) * | 1977-03-17 | 1979-11-06 | General Electric Company | Distributed control system |
| US4156112A (en) * | 1977-12-07 | 1979-05-22 | Control Junctions, Inc. | Control system using time division multiplexing |
| JPS6048370B2 (ja) * | 1979-07-06 | 1985-10-26 | 日産自動車株式会社 | ワイパ−装置 |
| US4298860A (en) * | 1980-03-10 | 1981-11-03 | Control Data Corporation | Monitor and control apparatus |
| US4484190A (en) * | 1981-05-26 | 1984-11-20 | General Electric Company | System for load output level control |
| US4463341A (en) * | 1981-06-01 | 1984-07-31 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Single conductor multi-frequency electric wiring system for vehicles |
| JPS57208746A (en) * | 1981-06-18 | 1982-12-21 | Toyota Motor Corp | Transmission controlling system |
| FR2510777A1 (fr) * | 1981-07-28 | 1983-02-04 | Carpano & Pons | Installation de commande de plusieurs recepteurs electriques |
| DE3149142A1 (de) * | 1981-12-11 | 1983-06-23 | Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH, 3000 Hannover | Multiplex-verkabelungssystem fuer fahrzeuge |
| NL8201481A (nl) * | 1982-04-07 | 1983-11-01 | Moban Bv | Systeem voor het elektrisch voeden en schakelen van een aantal stroomverbruikende apparaten. |
| DE3305579A1 (de) * | 1983-02-18 | 1984-08-23 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Schaltungsanordnung zur optischen anzeige von zustandsgroessen |
| US4534025A (en) * | 1983-02-24 | 1985-08-06 | United Technologies Automotive, Inc. | Vehicle multiplex system having protocol/format for secure communication transactions |
| DE3429941C2 (de) * | 1983-08-15 | 1987-04-16 | Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo | Kommunikationssystem für Fahrzeugkörper |
| US4578591A (en) * | 1984-10-25 | 1986-03-25 | United Technologies Automotive, Inc. | Control circuit for automotive accessory system |
| US4705997A (en) * | 1986-02-21 | 1987-11-10 | United Technologies Automotive, Inc. | Bidirectional motor drive circuit |
-
1987
- 1987-08-27 US US07/089,838 patent/US4808994A/en not_active Expired - Lifetime
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