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Schaltungsanordnung für die absatzweise Fernübertragung von Meßwerten
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für die absatzweise Fernübertragung
von Meßwerten, wobei von einer oder gegebenenfalls mehreren Sendestellen aus nacheinander
mehrere Meßwerte zu einer Meßzentrale zu übertragen sind. Bei solchen Anordnungen
ist es üblich, daß jedem der vorhandenen Meßwertgeber eine bestimmte, von den anderen
unterschiedliche Steuerimpulszahl zugeordnet ist, nach deren Aussendung von der
Meßzentrale aus die Verbindung dieses gewünschten Meßwertgebers mit der Zentrale
zur Meßwertübertragung hergestellt wird. Man hat auf diese weise eine einfache Anordnung,
um von einer Vielzahl von Meßstellen aus nacheinander in zeitlichen Abständen verschiedene
Meßwerte an eine zentrale Überwachungsstelle zu übertragen. Bei der praktischen
Ausgestaltung einer solchen Anordnung wird man vorzugsweise zwei Übertragungskanäle
zwischen der Meßzentrale und der Sendestelle anwenden. Einer dieser Kanäle dient
dazu, die Steuerimpulse von der Meßzentrale zur Sendestelle zwecks Auswahl des anzuschließenden
Meßwertgebers zu übertragen, während der zweite dazu benutzt wird, den gewählten
Meßwert von der Sendestelle zur Meßzentrale zu übermitteln. Für die Auswahl des
jeweils gewünschten Meßwertgebers kann man mit Vorteil einfache Steuerimpulse bestimmter
Zeitdauer verwenden, deren Anzahl die Nummer der gewünschten Meßstelle kennzeichnet.
Die jeweils ausgewählte Sendestelle muß bei Auftreffen einer bestimmten Anzahl und
Art von Steuerimpulsen einen bestimmten Meßwert an die Meßzentrale melden.
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Durch die Anwendung der einfachen Steuerimpulse bestimmter Zeitdauer
kann man diese Impulse nach jedem beliebigen Telegrafieverfahren auf schmalstem
Frequenzband
übertragen. Da für die Auswahl der jeweils gewünschten Sendestelle die Anzahl der
Impulse wesentlich ist, muß für die Zählung ein Anfangspunkt festgelegt werden.
Das kann man in einfacher Weise dadurch bewerkstelligen, daß ein Impuls eine wesentlich
größere Zeitdauer hat als alle übrigen.
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Um jeweils diejenige Meßstelle auszuwählen, welche ihren Meßwert an
die Zentrale melden soll, werden erfindungsgemäß mit Hilfe der Steuerimpulse verschiedene
Relaiskombinationen eingeschaltet, deren Kontakte so hintereinandergeschaltet. sind,
daß wie bei einem Wähler bestimmte, der Anzahl der Steuerimpulse und damit den einzelnen
Meßstellen zugeordnete Ausgänge entstehen. Hierdurch ergibt sich eine einfache und
vorteilhafte Anordnung. Jedes dieser Relais wird dabei zweckmäßig so bemessen, daß
es bei Erreichen einer bestimmten Impulssumme anspricht, und nach einer besonders
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird man diese Relais so staffeln, daß
ihre Ansprechimpulszahlen eine duale Zahlenfolge bilden. Mit einer solchen Einrichtung
gelingt es, bei geeigneter Schaltung der Relais mit einer verhältnismäßig geringen
Anzahl solcher entsprechend gestaffelter Relais eine große Zahl von Impulssummen
darzustellen. Handelt es sich beispielsweise um die Auswahl von insgesamt sechs
Meßstellen, so kommt man bei Anwendung der Erfindung mit drei solcher entsprechend
gestaffelten Relais aus. Mit einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung kann man
die Übertragung der Meßwerte in verschiedener Weise vornehmen. Man kann beispielsweise
die Anordnung für den.ausschließlichen Anschluß von Impulsfrequenzmeßstellen ausbilden
oder aber nur Intensitätsmeßstellen (Geber mit Widerstandsfernsender) anwenden.
Es sind aber auch Ausführungsformen der Erfindung möglich; bei denen sowohl Impulsfrequenzmeßstellen
als auch Intensitätsmeßstellen zur Meßwertübertragung an-die Zentrale benutzt werden.
Wenn nur Impulsfrequenzmeßstellen angewendet werden, kann man bei Verwendung einer
Gleichstromübertragung die erforderlichen Kanäle mit Gleichrichterweichen auf einem
Leitungspaar herstellen. Hat man in der Anlage nur Widerstandsfernsender angeschlossen,
so kann man bei Verwendung einer Gleichstromübertragung ein Leitungspaar für die
Steuerimpulse und drei Leitungen für die Meßwertübertragung benutzen.
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Weitere für die Erfindung wesentliche Merkmale werden in den folgenden
Ausführungsbeispielen behandelt. Die Zeichnungen zeigen verschiedene Schaltungsanordnungen
nach der Erfindung, und zwar ist in Fig. i die Sendestelle (gesteuerte Stelle) dargestellt,
wobei eine Relaiswähleranordnung verwendet ist, mit der man sechs bzw. zwölf Meßwerte
auswählen kann; in Fig. 2 ist die Anordnung des Steuerrelais in dem Übertragungskanal
dargestellt; hierbei handelt es- sich um eine Anordnung, die zum ausschließlichen
Anschluß von Impulsfrequenzmeßstellen dient; Fig.3 zeigt das Schaltbild einer Sendestelle
mit sechs Widerstandsfernsendermeßstellen.
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Die Relais, deren Kontakte einen Weg für den gewählten Meßwert freigeben,
sind mit S1, S2, S3 bezeichnet. Wenn alle drei Relais abgefallen sind, so wird z.
B. nach Fig. 2 der Sendekontakt z an das Senderelais S angeschlossen. Es besteht
folgender Stromlauf: --, Slu3, 53u4, 52u4, Sendekontakt I,H xa3 Senderelais S, -@-.
Damit wird das Senderelais S also von dem Meßwert i betätigt. S gibt die Impulse
mit seinem Sendekontakt sai über die Fernleitung nach der Meßzentrale durch.
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Wenn sechs Meßstellen vorhanden sind, so müssen die Relais S1, S2,
S3 nachfolgendem Schema entweder nicht angezogen (= 0) oder angezogen (= i) sein:
| MeBwert ) Relais |
| S1 s2 S3 |
| i o 0 0 |
| 2 i O O |
| 3 o i o |
| q. i i 0 |
| 0 0 i |
| 6 i 0 i |
Um bis auf zwölf wählbare Meßwerte zu kommen, wird bei Steuerimpuls 7 ein Relais
X zum Ansprechen gebracht, das über xas eine zweite Serie von sechs Sendekontakten
an das Senderelais anschließt. Damit sich die Sendekontakte nicht gegenseitig stören,
sind die vor den Sendekontakten liegenden Gleichrichter vorgesehen. Wenn nur ein
Sechserzyklus gebraucht wird, fallen diese Gleichrichter natürlich weg.
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Der Steuerimpuls für den Meßwert = ist der Langimpuls, alle Relais
fallen dabei ab.
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Mit den Bezugszeichen i... 12 sind in Fig. 2 unten die Sendekontakte
von zwölf Impulsfrequenzmeßstellen bezeichnet. Diese Kontakte werden also in bekannter
Weise mit einer dem betreffenden Meßwert entsprechenden Frequenz geschlossen und
geöffnet. Mit Hilfe der Relaiskombination nach Fig. x werden die über die Fernleitung
von der Meßzentrale her eintreffenden Impulse in Relaisstellungen umgeformt. Die
Relaiskontakte slu3, S2u3, S2u4, Sgu3, Sgu4 und. xa3 (Fig. 2) schalten dann je nach
der Stellung der Relaiskombination und damit entsprechend der von der Meßzentrale
her übermittelten Impulszahl einen der zwölf Sendekontakte-an das Relais S. Das
RelaisS be= tätigt nun entsprechend der Impulsfrequenz der angeschalteten Meßstelle
den in der Fernleitung liegenden Kontakt sal, wodurch die Impulse zur Meßzentrale
weitergegeben werden. Die Fernleitung in Fig. 2 oben wird sowohl zum Empfang -der
die auszuwählende Meßstelle.bestimmenden Impulse als auch nach Anschaltung der ausgewählten
Meßstelle zur Übermittlung der Meßimpulse an die Meßzentrale benutzt. Für diese
doppelte Ausnutzung ist die in Fig. 2 oben dargestellte Gleichrichterweiche erforderlich.
Die links im Bild dargestellten gestrichelten Verlängerungen der Leitungen stellen
die Verbindungen mit der Meßzentrale dar, während die Leitungen nach rechts hin
zu einer weiteren gesteuerten Stelle mit einer ähnlich wie in Fig. i aufgebauten
Relaiskombination führen. Am Ende der Leitungen ist dann eine Verbindung der beiden
Leitungsadern vorgesehen. Zur Übertragung der Wählimpulse wird die obere Leitung
in der Meßzentrale impulsweise an positive Spannung gelegt.
Diese
Impulse durchlaufen über den im Leitungszug liegenden Gleichrichter das Relais
St, welches über den Kontakt st in. Fig. i das Relais A schaltet. Nach Abklingen
der Wählimpulsserie ist die gewünschte Meßstelle an das Relais S in Fig. 2 angeschaltet,
und der Kontakt sal wird im Takte der Impulsfrequenz der Meßstelle betätigt. In
der Meßzentrale ist zum Empfang der Meßimpulse der positive Pol der Batterie an
den unteren Leitungszug gelegt, so daß der Stromweg über die Kontakte sal und bat
zur Meßzentrale zurückverlaufen kann.
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In Fig.3 werden dagegen zur Übertragung der Wählimpulse auf das Relais
St die Leitungen L1 und zur Übertragung der Meßwerte zur Meßzentrale eine weitere
dreiadrige Leitung Z2 verwendet. Der Meßwert ist in diesem Fall durch die Stellung
des Mittelabgriffs der Widerstandsfernsender ii ... 16 gegeben. Der durch
die Relaiskombination nach Fig. i ausgewählte Widerstandsfernsender wird über die
entsprechenden Kontakte jeweils an die dreiadrige Leitung L2 angeschlossen.
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Wir verfolgen nunmehr, in welcher Weise die Steuerimpulse die richtige
Relaiskombination herstellen.
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Das Steuerrelais St, das in der Steuerfernleitung F (Fig. 2) bzw.
Ll (Fig. 3) liegt, erhält einen ersten Impuls. St steuert mit seinem Kontakt
st Relais A.
Nach Verabredung ist der erste Impuls ein Langimpuls. Das Relais
B erhält daher längere Zeit über au, keinen Strom mehr und fällt ab. Der Kontakt
bal nimmt für alle Relais mit Ausnahme von A und B
den Pluspol fort,
und alle diese Relais fallen ab, somit auch S1, S2, S3. Damit wird die Stellung
o, o, o der Tabelle für Meßwert i erreicht.
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Der nächste Impuls 2 ist ein kurzer Impuls. B hat nach Aufhören von
Impuls i wieder angezogen und bal geschlossen. Nunmehr spricht Sol über -,
au"
S1"3, S,1, -f- an. S, bereitet mit Kontakt sohl einen Stromkreis für Relais
S, vor. Sobald der Impuls aufhört, erhält S, Strom über -, aul, sohl, S1, s02",
SOP, bal, -f-. S1 zieht an undhält sich selbst mit Kontakt slal. Der Kontakt Solal
ist noch geschlossen, obwohl So, abgeschaltet worden ist, da Sol verzögert abfällt.
Damit ist Relais S1 angezogen und Meßwert 2 eingestellt. S1 hat auch den Kontakt
slu- umgelegt. Beim nächsten Impuls 3 sprechen daher die Relais Sog und S2 an. Da
Sog den Kontakt s"r2 öffnet, fällt bei Aufhören des Irrpulses (also während S2 anzieht)
Relais S1 über den Kontakt 11a3 ab. Beim nächsten Impuls sind dann also die Relais
S1 und S2 angezogen, und Meßwert q. wird eingestellt.
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In dieser Weise schließt der Relaiswähler alle Meßstellen von i bis
6 nacheinander an. Um bis zu zwölf Meßstellen wählen zu können, sind die Relais
Y und X eingefügt. Der siebente Steuerimpuls ist dadurch ausgezeichnet, daß, nachdem
Relais S3 bereits angezogen ist, noch Relais S2 dazukommt. Nach Aufhören des siebenten
Impulses spricht somit Relais Y an über -, aul, so.a3, s,"-, Y -I-.
Y fällt über den Verzögerungskondensator von 250 #tF und Kontakt yu2 verzögert
ab. Y wirft über den Kontakt yrl die Relais S2 und S3 ab. Da S1 durch Anziehen von
Sog sowieso abfällt, stehen also nach dem siebenten Impuls alle Relais wieder auf
o, o, o. Da über - und y112 Relais X angezogen hat und sich selbst hält, wird damit
an den Wählerausgang (Fig. 2) durch x112 die bereits beschriebene zweite Serie von
Sendekontakten mit den Nummern 7... 12 angeschlossen.
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Nach dem zwölften Steuerimpuls kommt wieder ein Langimpuls. Alle Relais
fallen ab, das Spiel beginnt von vorn.
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Die Stellung i (Synchronisierstellung) kann von jeder beliebigen Stellung
aus erreicht werden, sobald ein Langimpuls gegeben wird.
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Eine für Zwölferzyklus gebaute Einrichtung kann auch ohne weiteres
im Sechserzyklus gesteuert werden. Es ist noch ein Kontakt bat vorgesehen. Wenn
in der Sendestelle die Spannung ausbleibt, wird dadurch der Sendekreis von dem Sendekanal
abgeschaltet, und dieser kann nicht blockiert werden.
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Für die Meßstellen mit Widerstandsfernsendern erhalten die Relais
S1, S2, S3 noch zwei Kontaktsätze mehr, und es wird dadurch in der aus Fig. 3 ersichtlichen
Weise zu jedem Ausgang noch ein zweiter Ausgang des Relaiswählers hergestellt.