DE19726299A1 - Multiplexübertragungssystem und Verfahren und Einrichtung zum Steuern seines Betriebs im Störfall - Google Patents
Multiplexübertragungssystem und Verfahren und Einrichtung zum Steuern seines Betriebs im StörfallInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein
Multiplexübertragungssystem, das über ein
Multiplexübertragungsnetzwerk an Laststeuereinheiten zur
Steuerung von daran angeschlossenen Lasten Daten überträgt, die
zur Behandlung von abnormalen (Störungs-)Zuständen bei der
Laststeuerung (im folgenden als Daten zur Steuerung der
Behandlung abnormaler Zustände oder als Störfall-Steuerdaten
bezeichnet) und bei der Steuerung normaler Lasten (im folgenden
als Daten zur Steuerung der Behandlung normaler Zustände oder
als Normalfall-Steuerdaten bezeichnet) verwendet werden. Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung bezieht sich das Wort "Last"
auf elektrische Geräte (z. B. eine Lampe, eine Klimaanlage,
einen Wassererhitzer usw.), die in einem Kraftfahrzeug (z. B.
Bus, Pkw, Passagierfahrzeug) eingebaut sind.
Ein Beispiel für das zur Laststeuerung verwendete
Multiplexübertragungssystem wurde in Fig. 10 vorgeschlagen.
Ein herkömmliches System nach der in Fig. 10 dargestellten
Art ist Stand der Technik.
Ein Multiplexübertragungssystem 5 enthält eine Laststeuer-Haupt
einheit 1 und eine oder mehrere (in Fig. 10 zwei)
Laststeuer-Untereinheiten 2 und 3, die über ein
Multiplexübertragungsnetzwerk 4 miteinander verbunden sind.
Die Laststeuer-Haupteinheit 1 und die Laststeuer-Unter
einheiten 2 und 3 enthalten Speichereinrichtungen 1a, 2a
und 3a zum Aufnehmen oder Speichern von Störfall-Steuerdaten
gemäß Fig. 11. Wenn im Multiplexübertragungsnetzwerk 4 infolge
eines Störfalls, z. B. eines Drahtbruchs, ein abnormaler Zustand
der Datenübertragung auftritt, steuert das
Multiplexübertragungssystem die Datenverarbeitung (z. B. das
Steuerausgangssignal nach dem Drahtbruch) entsprechend den
Störfall-Steuerdaten so, daß der ursprüngliche Steuerzustand
(d. h. das vor dem Drahtbruch bestehende Steuerausgangssignal)
beibehalten wird.
Die Speichereinrichtungen 1a, 2a und 3a speichern den
Zustand der Störfall-Steuerdaten, welche die Lasten 2b, 2c und
3c betreffen, im Multiplexbetrieb über das
Multiplexübertragungsnetzwerk 4.
Die Normalfall- oder Störfall-Steuerdaten in den
Speichereinrichtungen 1a, 2a und 3a werden aktualisiert, indem
aus einem mit der Laststeuer-Haupteinheit 1 verbundenen, z. B.
externen Eingabeterminal neue Normalfall- oder Störfall
steuerdaten in die Speichereinrichtung 1a der Laststeuer-Haupt
einheit 1 eingeschrieben werden.
Es sei bemerkt, daß die Steuerdaten für die Lasten 2b, 2c,
3b, 3c die Art der Last und des Steuerverfahrens einschließen
(z. B. Störfall-Behandlung in bezug auf die Blinkdauer der
Lampe, Beleuchtungshelligkeit, Türbeleuchtung, Stromversorgung
für die Klimaanlage).
Durch Betätigung eines Auswahlschalters (S1)6a oder (S2)6b
kann über die Unter-Steuereinheit 2 wahlweise die Last (L1)2b
oder (L2)2c angesteuert werden, während über die Unter
steuereinheit 3 wahlweise die Last (L3)3b oder (L4)3c
ansteuerbar ist.
Bei dem Multiplexübertragungssystem nach Fig. 12 geht die
Laststeuer-Haupteinheit 1 im störungsfreien (Normal-)Betrieb in
die Betriebsart "Senden", um während einer vorgegebenen
Zeitdauer (a Sekunden im Beispiel nach Fig. 12) die
Normalfall- oder Störfall-Steuerdaten zu senden. Gleichzeitig
geht jede Laststeuer-Untereinheit 2 bzw. 3, einen eingebauten
Zeitgeber nutzend, für eine vorgegebene Zeitspanne (a + alpha
im Beispiel nach Fig. 12) in die Betriebsart "Empfangen", um
die Normalfall- oder Störfall-steuerdaten zu empfangen, und
speichert diese in ihrer Speichereinrichtung 2a bzw. 3a.
Anschließend wechselt die Laststeuer-Untereinheit 2 in die
Betriebsart "Senden", um die Steuerdaten während einer
vorgegebenen Zeitspanne (b Sekunden in Fig. 12) zu senden.
Gleichzeitig gehen die Laststeuer-Haupteinheit 1 und die
Laststeuer-Untereinheit 3, jeweilige eingebaute Zeitgeber
nutzend, für eine vorgegebene Zeitspanne (b + alpha Sekunden)
in die Betriebsart "Empfangen", um die Normalfall- oder
Störfall-Steuerdaten aus der Steuereinheit 2 zu empfangen und
in der Speichereinrichtung 1a bzw. 3a zu speichern.
Ebenso wechselt die Laststeuer-Untereinheit 3 in die
Betriebsart "Senden", um die Steuerdaten während einer
vorgegebenen Zeitspanne (c Sekunden in Fig. 12) zu senden.
Gleichzeitig gehen die Laststeuer-Haupteinheit 1 und die
Laststeuer-Untereinheit 2, jeweilige eingebaute Zeitgeber
nutzend, für eine vorgegebene Zeitspanne (c + alpha Sekunden)
in die Betriebsart "Empfangen", um die Steuerdaten aus der
Steuereinheit 3 zu empfangen und in der Speichereinrichtung 1a
bzw. 2a zu speichern.
Beim herkömmlichen Multiplexübertragungssystem kann die
Rückkehr aus dem störzustand (z. B. die Fortführung des
vorangehenden Zustands oder eine von der Störfallverarbeitung
erzwungene Ein- bzw. Ausschaltung) wie folgt durchgeführt
werden.
Die Laststeuer-Haupteinheit 1 geht vorzugsweise in die
Betriebsart "Senden", um die Störfallmodus-Datenübertragung zu
starten. Das Multiplexen der Normalfall- oder Störfall
steuerdaten, die durch die Laststeuer-Haupteinheit 1 nach dem
in Fig. 12 gezeigten Schema empfangen oder zuvor gespeichert
wurden, wird für die anderen (Unter-)Laststeuereinheiten 2 und
3 ausgeführt, und diese Daten werden in den jeweiligen
Speichereinrichtungen 2a bzw. 3a gespeichert. In diesem Fall
steuert die Laststeuer-Untereinheit 2 die an ihr
angeschlossenen Lasten 2b und 2c aufgrund der Normalfall- oder
Störfall-Steuerdaten, die durch die erzwungene Störfallmodus-Daten
übertragung im Multiplexverfahren übertragen werden.
Ebenso steuert die Laststeuer-Untereinheit 3 die an ihr
angeschlossenen Lasten 3b und 3c aufgrund der Normalfall- oder
Störfall-Steuerdaten, die durch die erzwungene Störfall-Daten
übertragung im Multiplexverfahren übertragen werden.
Ferner sei bemerkt, daß die im Multiplexübertragungssystem
auftretende Störung auch eine Betriebsstörung der
Laststeuereinheit aufgrund einer gestörten Datenübertragung im
Multiplexübertragungsnetzwerk, eines Zusammenbruchs der
Energieversorgung usw. sein kann.
Wenn jedoch die Übertragungsstörung im
Multiplexübertragungsnetzwerk 4 z. B. infolge eines Drahtbruchs
auftritt, erfolgt bei dem vorstehend im Zusammenhang mit Fig.
11 beschriebenen herkömmlichen Multiplexübertragungssystem 5
der Störfall-Steuerbetrieb (im konkreten Beispielfall die
Steuersignalausgabe nach dem Drahtbruch) entsprechend den
Störfall-Steuerdaten in der Weise, daß der Steuerzustand, der
vor dem Auftreten des Störfalls (d. h. vor dem Drahtbruch)
vorlag, aufrechterhalten wird. Daher erfolgt der Steuerbefehl,
den vorherigen Zustand beizubehalten, auch dann, wenn die
Beibehaltung des vorherigen Zustands für die Last problematisch
ist. Wenn zum Beispiel die Energiezufuhr zu einem
Wassererhitzer eingeschaltet war, bevor die Übertragungsstörung
eintrat, bedeutet der Befehl, den vorherigen Zustand
beizubehalten, die Herstellung des eingeschalteten Zustands,
was die Gefahr einschließt, daß ein Brand ausgelöst wird. Kurz
gesagt ist diese Ersatz-Steueranweisung (konkret: die
Fortsetzung des vorhergehenden Zustands oder eine erzwungene
Ein-/Ausschaltung) nicht für jede Last die zweckmäßige Wahl.
Wenn die Normalfall- oder Störfall-Steuerdaten, die in den
Speichereinrichtungen 1a, 2a und 3a des herkömmlichen
Multiplexübertragungssystems 5 gespeichert sind, aktualisiert
werden, werden die aktualisierten Normalfall- oder Störfall-Steuer
daten in die Speichereinrichtung 1a der Laststeuer-Haupt
einheit 1 aus einem an diese angeschlossenen externen
Eingabeterminal eingespeichert. Deshalb können in dem
Multiplexübertragungssystem Lasten mit unterschiedlichen
Steuerdaten nach Belieben des Benutzers geändert werden. Wenn
in einem solchen Multiplexübertragungssystem eine Störung
auftritt, kann dann die Ersatzsteuerdaten-Erzeugung nicht
leicht durchgeführt werden.
Da ferner das die neuen Störfall-Steuerdaten verwendende
Multiplexübertragungssystem nicht ohne weiteres an einem von
dem betreffenden Multiplexübertragungssystem entfernten Ort
entworfen werden kann, kann das Multiplexübertragungssystem
nicht leicht, schnell, sicher und zuverlässig aktualisiert
werden.
Bei dem Störfallsteuerverfahren und der
Störfallsteuereinrichtung, die in einem derartigen
Multiplexübertragungssystem 5 eingesetzt werden, geht bei der
Rückkehr vom Störzustand in den Normalzustand die Laststeuer-Haupt
einheit 1 vorzugsweise in die Betriebsart "Senden", um die
Datenübertragung der für Störungen geltenden Betriebsart zu
beginnen, so daß die Multiplexübertragung der Störfall
steuerdaten, die durch die Laststeuer-Haupteinheit 1 empfangen
oder zuvor gespeichert wurden, auch für weitere
Laststeuereinheiten (Laststeuer-Untereinheiten 2 und 3)
zwingend durchgeführt wird. Somit wird bei der Rückkehr vom
Störzustand in den Normalzustand die für Störungen geltende
Betriebsart unnötigerweise auch für diejenige(n)
Laststeuereinheit(en) durchgeführt, die normal arbeitet
(arbeiten).
Aus diesem Grund wird die normale Laststeuerung oder
Multiplexverarbeitung, die in der normal arbeitenden
Laststeuereinheit abläuft, unbeabsichtigt angehalten.
Zusammengefaßt läßt sich mithin folgendes feststellen: Da
die normal ablaufende Laststeuerung oder Multiplexübertragung
während der Rückkehr aus dem Störzustand angehalten und auf der
Grundlage der für Störungen geltenden Datenübertragungsart
durchgeführt wird, kann die Wiederaufnahme der Laststeuerung
oder Multiplexübertragung nicht mit hoher Zuverlässigkeit und
Sicherheit durchgeführt werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der
Angabe eines Multiplexübertragungssystems, das bei Auftreten
einer Störung leicht, schnell, sicher und zuverlässig die
Bereitstellung von Ersatzsteuerdaten leistet, das leicht und
sicher für eine neue Last unter Verwendung hierfür optimaler
Störfall-Steuerdaten ausgelegt werden kann, und zwar an einem
von dem betreffenden System entfernten Ort (z. B. in einer
Fabrik des Nutzers), und das leicht, schnell und sicher die
Steuerung elektrischer Geräte (z. B. einer Lampe oder einer
Klimaanlage, die in einem Kraftfahrzeug, wie einem Bus, Pkw
oder Passagierfahrzeug, eingebaut sind) bewerkstelligen kann.
Die Steuerung umfaßt zum Beispiel die Störfallsteuerung der
Blinkperiode, der Beleuchtungshelligkeit, der Türbeleuchtung,
der Scheinwerfer und der Stromversorgung (z. B. für die
Klimaanlage). Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der
Angabe eines Verfahrens und einer Einrichtung zum Steuern des
Multiplexübertragungssystems im Störfall.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in
der Angabe eines Multiplexübertragungssystems, das vermeiden
kann, die normal verlaufende Steuerung einer Last oder
Multiplexübertragung unerwünscht anzuhalten und im
Störfallmodus weiterzubehandeln; vielmehr soll die
Wiederaufnahme der Laststeuerung und der Multiplexübertragung
mit hoher Zuverlässigkeit und Sicherheit verwirklicht werden,
und das Multiplexübertragungssystem soll in hohem Maße
widerstandsfähig gegen Störeinflüsse, z. B. Rauschsignale, sein,
d. h. es soll bei Auftreten einer Störung leicht, schnell,
sicher und zuverlässig die Bereitstellung von Ersatzsteuerdaten
leisten.
Zur Erreichung dieses Ziels schafft die vorliegende
Erfindung nach einem ersten Gesichtspunkt ein
Multiplexübertragungssystem, das folgende Merkmale aufweist:
ein Multiplexübertragungsnetzwerk, über das Normalfall- und
Störfall-Steuerdaten für Lasten übertragen werden; eine mit dem
Multiplexübertragungsnetzwerk verbundene Laststeuer-Haupt
einheit, die als übergeordnete Einheit die Störfall
steuerdaten für eine Last im Multiplexverfahren übertragen
kann; eine mit dem Multiplexübertragungsnetzwerk verbundene
Laststeuer-Untereinheit, die als untergeordnete Einheit die
Störfall-Steuerdaten zwischen sich selbst und der Laststeuer-Haupt
einheit übertragen kann; und eine Speichereinrichtung, die
in die Laststeuer-Haupteinheit eingebaut werden kann und im
eingebauten Zustand ermöglicht, die Daten jederzeit zu ändern,
gespeichert zu halten und auszulesen.
Nach einem weiteren Gesichtspunkt schafft die vorliegende
Erfindung ein Verfahren zum Handhaben einer Störung in einem
Multiplexübertragungssystem, mit folgenden Schritten: Wenn die
Laststeuer-Haupteinheit in einen Störungszustand übergeht,
während eine Normalmodus-Datenübertragung ausgeführt wird und
auch die Normalmodus-Datenübertragung als
Datenübertragungsmodusinformation definiert ist, erfolgt die
Multiplexübertragung für die Laststeuer-Haupteinheit unter
Verwendung der Normalfall-Steuerdaten, die in der Laststeuer-Unter
einheit gespeichert sind, welche gerade die Normalmodus-Daten
übertragung ausführt, wodurch die Rückkehr der Laststeuer-Haupt
einheit in den Normalzustand herbeigeführt wird; wenn die
Laststeuer-Untereinheit in einen Störungszustand übergeht,
während die Normalmodus-Datenübertragung ausgeführt wird und
auch die Normalmodus-Datenübertragung als
Datenübertragungsmodusinformation definiert ist, erfolgt die
Multiplexübertragung für die Laststeuer-Untereinheit unter
Verwendung der Normalfall-Steuerdaten, die in der Laststeuer-Haupt
einheit oder Laststeuer-Untereinheit gespeichert sind,
welche gerade die Normalmodus-Datenübertragung störungsfrei
ausführt, wodurch die Rückkehr der Laststeuer-Untereinheit in
den Normalzustand herbeigeführt wird; und wenn die Laststeuer-Unter
einheit in einen Störungszustand übergeht, während die
Normalmodus-Datenübertragung ausgeführt wird und auch die
Störfallmodus-Datenübertragung als
Datenübertragungsmodusinformation definiert ist, erfolgt die
Multiplexübertragung für die Laststeuer-Untereinheit unter
Verwendung der in der Laststeuer-Haupteinheit gespeicherten
Normalfall-Steuerdaten, wodurch die Rückkehr der Laststeuer-Unter
einheit in den Normalzustand herbeigeführt wird.
Nach noch einem weiteren Gesichtspunkt schafft die
vorliegende Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung des
vorstehenden Verfahrens, mit folgenden Merkmalen: einer
Störungserfassungseinrichtung zur Erfassung einer in den
Laststeuereinheiten auftretenden Störung der
Multiplexübertragung und zur Bezeichnung der gestörten
Laststeuereinheit auf der Grundlage eines Erkennungscodes, um
Störfalldaten über die gestörte Laststeuereinheit zu erzeugen;
und einer Wiederherstellungssteuereinrichtung zum Auswählen der
Störfallmodus-Datenübertragung oder der Normalmodus-Daten
übertragung, die zur Störfallbehandlung gemäß den
Störfalldaten auszuführen ist, wobei die
Wiederherstellungssteuereinrichtung den ausgewählten Modus zum
Datenübertragungsmodus bestimmt und den ausgewählten
Wiederherstellungsmodus ausführt, um die Rückkehr zum
Normalzustand zu erreichen.
Die vorstehenden und weitere Ziele und Merkmale der
vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung
im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher hervor.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines
Multiplexübertragungssystems nach einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform sowie einer darin verwendeten Einrichtung zur
Störfallbehandlung;
Fig. 2 zeigt in Tabellenform die Ersatzdaten, die im
Störfall zur Steuerung verwendet werden;
Fig. 3A zeigt in einer Rahmeneinheit die Anordnung von
Steuerdaten für den Normalfall und für den Störfall, und die
Fig. 3B bis 3E zeigen die Datenanordnung im Titelkopf
der Rahmeneinheit;
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der
Störfallbehandlung nach einem Rücksetzvorgang in einer
Laststeuer-Haupteinheit nach einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ist ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der
Störfallbehandlung nach einem Rücksetzvorgang in einer
Laststeuer-Untereinheit nach einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist ein zeitliches Ablaufdiagramm des
Multiplexbetriebs bei einer Normalmodus-Datenübertragung, die
durch das Multiplexübertragungssystem nach einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform durchgeführt wird;
die Fig. 7A bis 7D sind zeitliche Ablaufdiagramme des
Multiplexbetriebs bei einer Normalmodus-Datenübertragung, die
durch das Multiplexübertragungssystem nach einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform durchgeführt wird;
Fig. 8 ist ein zeitliches Ablaufdiagramm des
Multiplexbetriebs bei einer während der störungsfreien Zeit
erfolgenden Normalmodus-Datenübertragung, die durch das
Multiplexübertragungssystem nach einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform durchgeführt wird;
die Fig. 9A bis 9D sind zeitliche Ablaufdiagramme des Multiplexbetriebs bei einer zur Störungszeit erfolgenden Normalmodus-Datenübertragung, die durch das Multiplexübertragungssystem nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform durchgeführt wird;
die Fig. 9A bis 9D sind zeitliche Ablaufdiagramme des Multiplexbetriebs bei einer zur Störungszeit erfolgenden Normalmodus-Datenübertragung, die durch das Multiplexübertragungssystem nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform durchgeführt wird;
Fig. 10 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen
Multiplexübertragungssystems;
Fig. 11 zeigt in Tabellenform die Ersatzsteuerdaten, die
beim herkömmlichen Multiplexübertragungssystem im Störfall zur
Steuerung verwendet werden; und
Fig. 12 ist ein zeitliches Ablaufdiagramm des
Multiplexbetriebs bei Normalmodus-Datenübertragung und bei
Störfallmodus-Datenübertragung, die im herkömmlichen
Multiplexübertragungssystem durchgeführt werden.
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die
Zeichnungsfiguren mehrere Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung erläutert.
Bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung bezeichnen
gleiche Bezugszeichen die gleichen Elemente wie in den Fig.
10 bis 12, die den Stand der Technik betreffen.
Als erstes folgt eine Beschreibung des
Multiplexübertragungssystems nach einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, enthält
das Multiplexübertragungssystem 50 eine abnehmbare externe
Speichereinrichtung 11, ein Multiplexübertragungsnetzwerk 40
und eine Mehrzahl von daran angeschlossenen Laststeuereinheiten
51.
Das Multiplexübertragungsnetzwerk 40 ist eine Signalleitung
zum Empfangen oder Senden von Daten in Form eines Kabels mit
einer einzelnen optischen Faser. Zwar kann das
Multiplexübertragungsnetzwerk 40 alternativ ein Koaxialkabel
oder ein Kabelbaum mit verdrillten Adernpaaren sein, aber im
vorliegenden Ausführungsbeispiel wird im Hinblick auf
Durchmesser und Gewicht ein faseroptisches Kabel verwendet.
Die abnehmbare externe Speichereinrichtung 11 kann ein
EEPROM sein, das in die Laststeuer-Haupteinheit 10 oder in die
Laststeuer-Untereinheit eingesetzt werden kann. Diese
Speichereinrichtung erlaubt im eingebauten Zustand ein
Aktualisieren, Speichern und Auslesen der Störfall-Steuerdaten
42.
Die Speichereinrichtung 11 speichert zuvor die Störfall-Steuer
daten 42 zum Steuern eines Schalters (S1, S2) und einer
Last (L1, L2, L3, L4), die in Fig. 2 gezeigt sind.
Es sei bemerkt, daß die Störfall-Steuerdaten 42 die
gleichen Eigenschaften haben, wie sie im Zusammenhang mit dem
Stand der Technik erläutert wurden.
Die konkreten Störfall-Steuerdaten 42 sind in Fig. 2
gezeigt. Die Störfall-Steuerdaten 42 enthalten
Steueranweisungen oder -daten, die das
Multiplexübertragungssystem 50 veranlassen, den Betrieb von
einem vorherigen Zustand aus fortzusetzen oder einen
Einschaltzustand oder einen Ausschaltzustand herbeizuführen.
Fortsetzung des Betriebs aus dem vorherigen Zustand bedeutet
Beibehaltung des Laststeuerungszustands (z. B. des
Ausgangssignals vor einem Drahtbruch), der herrscht, bevor eine
Datenübertragungsstörung auftritt, wenn sich diese im
Multiplexübertragungsnetzwerk 40 in Form eines Drahtbruchs
ereignet, wie in Fig. 2 für das Multiplexübertragungsnetzwerk
40 gezeigt (Ersatzsteuerdaten). Erzwungene Einschaltung
bedeutet, daß die Last ungeachtet ihres vorherigen Zustands in
den eingeschalteten Zustand gesteuert wird. Erzwungene
Ausschaltung bedeutet, daß die Last ungeachtet ihres vorherigen
Zustands in den ausgeschalteten Zustand gesteuert wird.
Genauer ausgeführt, ist die Fortsetzung des vorherigen
Betriebszustands die Ersatzbetriebsart für die in Fig. 2
gezeigte Last L3, d. h. das vor dem Drahtbruch bestehende
Steuersignal wird nach Auftreten der Störung beibehalten (AUS
→ AUS, EIN → EIN). Diese Ersatzbetriebsart ist als
Störfallsteuerung für Lasten oder elektrische Geräte
zweckmäßig, die nach einer Störung ihren vorherigen
Betriebszustand beibehalten sollen, z. B. eine Klimaanlage oder
ein Autoradio usw. Die erzwungene Einschaltung ist die
Ersatzbetriebsart, bei der das Steuersignal unabhängig von
seinem vor dem Drahtbruch bestehenden Zustand auf EIN gestellt
wird (AUS → EIN, EIN → EIN). Diese Ersatzbetriebsart, wie sie
in Fig. 2 für die Last L1 definiert ist, eignet sich als
Störfallsteuerung für sicherheitsrelevante Lasten, etwa wenn
die Scheinwerfer oder die Türbeleuchtung unbeabsichtigt
flackern. Die erzwungene Ausschaltung ist die
Ersatzbetriebsart, bei der das Steuersignal unabhängig von
seinem vor dem Drahtbruch bestehenden Zustand auf AUS gestellt
wird (AUS → AUS, EIN → AUS). Diese Ersatzbetriebsart, wie sie
in Fig. 2 für die Last L2 definiert ist, eignet sich als
Störfallsteuerung für eine Last wie etwa einen Wassererhitzer,
der bei Überhitzung zur Gefahr werden kann.
"Elektrische Montage" bedeutet bei dieser Ausführungsform
einen Zustand, der eine Signalübertragung über einen in der
Leseeinrichtung vorgesehenen Steckverbinder mit metallischen
Stiften ermöglicht. Der Steckverbinder kann aber durch eine
Verbindung ersetzt werden, die auf elektromagnetischen
Wirkungen (Funkwellen, elektrostatische Induktion) oder auf
einer optischen Verbindung unter Nutzung von Infrarotlicht oder
sichtbarem Licht beruht.
Der nicht-flüchtige Speicher (z. B. EEPROM), der als externe
Speichereinrichtung 11 in abnehmbarer Form dient (z. B. in Form
einer IC-Karte oder IC-Steckverbindung), kann in die
Leseeinrichtung der Laststeuereinheit 10 eingeführt werden, um
die gewünschten Störfall-Steuerdaten 42 in die Laststeuer-Haupt
einheit 10 einzulesen. Im übrigen kann die abnehmbare
externe Speichereinrichtung 11 eine magnetische
Aufzeichnungseinrichtung (z. B. ein Magnetspeicher, eine
Magnetscheibe, ein Magnetblasenspeicher) oder eine magneto
optische Aufzeichnungseinrichtung (z. B. eine MO-Scheibe) sein,
solange es sich um eine externe Speichereinrichtung handelt,
deren Speicherinhalt beliebig oft und beliebig lang gespeichert
werden kann.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind eine Mehrzahl von
Laststeuereinheiten 51 am Multiplexübertragungsnetzwerk 40
angeschlossen.
Die am Multiplexübertragungsnetzwerk 40 angeschlossen
Laststeuereinheiten 51 übertragen im Multiplexverfahren über
das Multiplexübertragungsnetzwerk 40 die Störfall-Steuerdaten 42
infolge von Steuerdaten der Last 22a, 22b, 32a, 32b oder die
Normalfall-Steuerdaten 41 infolge der Steuerungsergebnisse der
Last und können die an ihnen angeschlossenen Lasten 22a, 22b
und 32a, 32b steuern.
Zu den Laststeuereinheiten 51 gehört eine Laststeuer-Haupt
einheit 10, die mit dem Multiplexübertragungsnetzwerk 40
verbunden ist und ausgebildet ist, als übergeordnetes System
die Multiplex-Datenübertragung auf der Grundlage der Störfall-Steuer
daten 42 durchzuführen, und wenigstens eine Laststeuer-Unter
einheit 20, 30, welche die Datenübertragung zwischen sich
selbst und der Laststeuer-Haupteinheit 10 ausführt.
Nachstehend wird der Aufbau der Laststeuer-Haupteinheit 10
erläutert.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Laststeuer-Haupt
einheit 10 mit der abnehmbaren externen
Speichereinrichtung 11 versehen, welche die zu übertragenden
Normalfall-Steuerdaten nicht-flüchtig speichert, aber jederzeit
eine Aktualisierung oder ein Auslesen zuläßt.
Die Laststeuer-Haupteinheit 10 und die Laststeuer-Unter
einheiten 20, 30 sind ausgebildet, die weiter unten im
Zusammenhang mit den Fig. 6 bis 9 beschriebenen
Betriebsschritte auszuführen.
Genauer ausgeführt enthält die Laststeuer-Haupteinheit 10
eine Datenübertragungs-Schnittstellenschaltung zum Austausch
der Störfall-Steuerdaten 42 zwischen den Laststeuereinheiten
über das Multiplexübertragungsnetzwerk 40, eine
Eingabeschnittstelle, an die eine Mehrzahl von Schaltern S1, S2
angeschlossen sind, einen Nur-Lese-Speicher (ROM: read only
memory), der ein vorgegebenes Steuerprogramm (einschließlich
eines Datenübertragungsprotokolls für die Multiplex-Daten
übertragung) und feststehende Daten speichert, einen
flüchtigen Speicher 14 (RAM: random access memory), der als
Arbeitsspeicher genutzt wird, in welchem bei der Abarbeitung
des Steuerprogramms die Störfall-Steuerdaten entwickelt werden,
einen metallischen elektrischen Steckverbinder, der mit der
abnehmbaren externen Speichereinrichtung 11 verbunden wird,
einen internen Zeitgeber für den Multiplexbetrieb während der
für den Störungsfall geltenden Betriebsart, und eine
Mikroprozessoreinheit (MPU) zum Durchführen des
Multiplexbetriebs oder anderweitigen Verarbeitung (die
Einzelheiten dieser Vorgänge werden weiter unten beschrieben)
Die Ausgabe-Schnittstellenschaltung ist mit einem
Diagnoseausgang versehen, der einen nicht ordnungsgemäßen
Zustand der Last angibt.
Wenn das Auftreten von Störfall-Steuerdaten in einer
bestimmten Häufigkeit festgestellt wird, nimmt die
Mikroprozessoreinheit der Laststeuer-Haupteinheit 10 die
Steuerdaten an und führt den Multiplexbetrieb zum
Datenaustausch zwischen sich selbst und der Laststeuer-Unter
einheit 20 oder 30 durch.
Ferner führt die Mikroprozessoreinheit der Laststeuer-Haupt
einheit 10 nacheinander im Multiplexverfahren für jede
einer vorgegebenen Anzahl von Rahmeneinheiten, in die die
Störfall-Steuerdaten eingeteilt sind, die Datenübertragung
zwischen sich und der Laststeuer-Untereinheit 20 oder 30 durch,
und zwar synchron zu einem Quittungssignal 46, das von der
Laststeuer-Untereinheit 20 oder 30 erzeugt wird, um den
ordnungsgemäßen Empfang zu bestätigen, wenn die betreffende
Laststeuer-Untereinheit den Datenrahmen störungsfrei empfängt.
Ferner prüft die Mikroprozessoreinheit der Laststeuer-Haupt
einheit 10 auch die Übereinstimmung zwischen der
Prüfsummeninformation der von ihr selbst gesendeten Störfallsteuerdaten
42 und des aus jeder Laststeuer-Untereinheit
empfangenen Quittungssignals 46. Wenn Übereinstimmung zwischen
diesen Prüfsummeninformationen festgestellt wird, beendet die
Mikroprozessoreinheit die Multiplex-Datenübertragung und
schreitet zur Normalmodus-Datenübertragung. Wenn nicht, führt
die Mikroprozessoreinheit die Multiplex-Datenübertragung für
jede Rahmeneinheit 44 auf der Grundlage der Störfall
steuerdaten nochmals durch.
Der Aufbau der Laststeuer-Untereinheiten (zwei im
vorliegenden Ausführungsbeispiel) gleicht grundsätzlich dem
Aufbau der Laststeuer-Haupteinheit. Aber es sei bemerkt, daß an
der Eingangs-Schnittstellenschaltung eine Mehrzahl von Sensoren
(z. B. ein Temperatursensor) und an der Ausgangs-Schnittstellen
schaltung eine Mehrzahl von Lasten (L1, L2, L3, L4)
angeschlossen sind.
Nunmehr wird auf Fig. 3 Bezug genommen; die
Zusammensetzung 43 der Rahmeneinheit 44, die bei dem
erfindungsgemäßen Multiplexübertragungssystem verwendet wird,
wird nachstehend erläutert.
Die Rahmeneinheit 44 ist eine Übertragungseinheit der über
das Multiplexübertragungsnetzwerk 40 zu sendenden (d. h. im
Multiplexverfahren zu übertragenden) Störfall-Steuerdaten 42
oder Normalfall-Steuerdaten 41. Der Aufbau der Rahmeneinheit 44
enthält einen Titelkopf 45, in dem ein
Datenübertragungsprotokoll für die Multiplex-Datenübertragung
über das Multiplexübertragungsnetzwerk 40 definiert ist, und
eine Folge von Daten 44a, welche die Störfall-Steuerdaten oder
die Normalfall-Steuerdaten darstellen.
Im übrigen kann, wie aus Fig. 3 ersichtlich, die
Rahmeneinheit 44 ein Prüfsummenzeichen (BCC: block checksum
character) enthalten, das eine Prüfsumme der gesendeten oder
empfangenen Rahmeneinheit darstellt.
Als nächstes wird der Aufbau des Titelkopfs 45 der
Rahmeneinheit 44 erläutert. Wie aus den Fig. 3B und 3C
ersichtlich, enthält der Titelkopf 45
Datenübertragungsmodusinformation 45a,
Erkennungscodeinformation 45b und Rahmentypinformation 45c.
Wie aus den Fig. 3B, 3C und 3D ersichtlich, besteht der
Titelkopf 45 aus 8 Bits, betreffend die
Datenübertragungsmodusinformation 45a (B7), die
Erkennungscodeinformation 45b (B6, B5), die
Rahmentypinformation 45c (B4) sowie Rahmennummern (B3-B0).
Wenn die störfallmodus-Datenübertragung 45a-2
(Multiplexübertragung der Störfall-Steuerdaten) oder die
Normalmodus-Datenübertragung 45a-1 (Multiplexübertragung der
Normalfall-Steuerdaten) durchgeführt wird, wird die
Datenübertragungsmodusinformation 45a von der Laststeuereinheit
selbst definiert.
Die Unterscheidungscodeinformation 45b gibt an, ob eine
Sendequelle die Laststeuer-Haupteinheit oder die Laststeuer-Unter
einheit ist. Diese Information wird von den
Laststeuereinheiten 51, 51, . . . definiert, wenn die Störfall-
Steuerdaten 42 oder die Normalfall-Steuerdaten rahmenweise
gesendet werden.
Die Rahmentypinformation 45c gibt an, ob der Typus der
gesendeten Rahmeneinheit 44 ein Quittungsrahmen 45c-1 oder ein
Normalrahmen 45c-2 ist. Der Quittungsrahmen ist diejenige
Rahmeneinheit 44 der Störfall-Steuerdaten, die in einer
Situation übertragen wird, in der die Störfallmodus-Daten
übertragung 45a-2 abläuft. Der Normalrahmen 45c-2 ist
diejenige Rahmeneinheit der Normalfall-Steuerdaten, die in
einer Situation übertragen wird, in der die Normalmodus-Daten
übertragung 45a-1 abläuft.
Im folgenden wird der Aufbau einer
Störfallbearbeitungseinrichtung 60 erläutert. Wie aus Fig. 1
ersichtlich, enthält die Störfallbearbeitungseinrichtung 60
nach der erfindungsgemäßen Ausführungsform eine
Störungserfassungseinrichtung 62 und eine
Wiederherstellungssteuereinrichtung 64, die sowohl mit dem
Multiplexübertragungsnetzwerk 40 als auch miteinander verbunden
sind.
Die Störfallbearbeitungseinrichtung 60 ist ausgebildet, das
Störfallbearbeitungsverfahren (d. h. die Schritte zur
Wiederaufnahme des Normalbetriebs) durchzuführen, wie es weiter
unten unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 9 und die
Flußdiagramme der Fig. 4 und 5 beschrieben ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die
Störungserfassungseinrichtung 62 mit der
Wiederherstellungssteuereinrichtung 64 und dem
Multiplexübertragungsnetzwerk 40 verbunden, um in den
Laststeuereinheiten 51 eine Störung des Multiplexbetriebs zu
erfassen, aufgrund des im Titelkopf 45 enthaltenen
Unterscheidungscodes 45b die gestörte Laststeuereinheit zu
bezeichnen und eine die gestörte Laststeuereinheit betreffende
Störungsmeldung 62a zu erzeugen.
Ferner ist die Wiederherstellungssteuereinrichtung 64 mit
der Störungserfassungseinrichtung 62 und dem
Multiplexübertragungsnetzwerk 40 verbunden, um die
Störfallmodus-Datenübertragung 45a-2 oder die Normalmodus-Daten
übertragung 45a-1 auszuwählen, die entsprechend der
Laststeuereinheit-Störungsmeldung 62a zur Wiederherstellung
ausgeführt werden soll, und bezeichnet die
Datenübertragungsmodusinformation 45a im Titelkopf 45, um die
ausgewählte Wiederherstellungs-Betriebsart für die
Laststeuereinheit, in der die Übertragungsstörung aufgetreten
ist, auf der Grundlage der Laststeuereinheit-Störungsmeldung
62a und der Datenübertragungsmodusinformation 45a
durchzuführen.
Der konkrete Aufbau der Wiederherstellungssteuereinrichtung
64 und der Störungserfassungseinrichtung 62 gleicht im
wesentlichen dem Aufbau der Laststeuereinheit.
Er umfaßt eine Datenübertragungs-Schnittstellenschaltung
zum Senden der Störfall-Steuerdaten 42 über das
Multiplexübertragungsnetzwerk 40, einen Nur-Lese-Speicher (ROM)
zum Speichern eines Steuerprogramms (einschließlich des
Datenübertragungsprotokolls für die Multiplexübertragung) für
vorgegebene Wiederherstellungsschritte und feststehende Daten,
einen flüchtigen Schreib-Lese-Speicher (RAM) als
Arbeitsspeicher, in welchem bei der Abarbeitung des
Steuerprogramms die Störfall-Steuerdaten 42 oder die
Normalfall-Steuerdaten 41 entwickelt werden, einen internen
Zeitgeber für die Wiederherstellungsschritte in dem für den
Störfall geltenden Datenübertragungsmodus, und eine
Mikroprozessoreinheit zum Ausführen der
Wiederherstellungsschritte und anderweitiger Aufgaben.
Das von der Störfallbearbeitungseinrichtung 60
durchgeführte erfindungsgemäße Steuerverfahren zur Behandlung
von Störfällen kann vollständig von den Mikroprozessoreinheiten
durchgeführt werden, die sich in der
Wiederherstellungssteuereinrichtung 64 und in der
Störungserfassungseinrichtung 62 befinden.
Die Mikroprozessoreinheit ist über das
Multiplexübertragungsnetzwerk 40 mit der Laststeuer-Unter
einheit 20, 30 und mit der Laststeuer-Haupteinheit 10
verbunden, so daß die Multiplexübertragung für jede
Rahmeneinheit 44 gleichzeitig mit dem Quittungssignal 46
überwacht werden kann, das von der Laststeuer-Untereinheit 20,
30 erzeugt wird, wenn die Rahmeneinheit 44 ungestört empfangen
wird.
Die Mikroprozessoreinheit stellt fest, ob die
Prüfsummeninformation der von ihr selbst gesendeten Störfall-Steuer
daten 42 mit der Prüfsummeninformation des aus jeder
Laststeuer-Untereinheit 20, 30 empfangenen Quittungssignals
übereinstimmt. Wenn Übereinstimmung besteht, wird die
Multiplexübertragung der Störfall-Steuerdaten abgeschlossen, um
zur Normalmodus-Datenübertragung überzugehen. Wenn keine
Übereinstimmung festgestellt wird, wird die
Multiplexübertragung für jede Rahmeneinheit 44 wieder auf der
Grundlage der Störfall-Steuerdaten überwacht.
Die Mikroprozessoreinheit der
Wiederherstellungssteuereinrichtung 64 und der
Störungserfassungseinrichtung 62 führt in einem Störfall das
oben beschriebene Steuerverfahren zur Störfallbehandlung für
die Laststeuer-Haupteinheit oder -Untereinheit durch, um die
Rückkehr zum normalen Betriebszustand herbeizuführen.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert, wie
die Störfall-Steuerdaten im Multiplexbetrieb übertragen werden,
wenn sich das Multiplexübertragungssystem in einem
störungsfreien Zustand befindet.
Nach Einschalten der Spannungsversorgung liest die
Laststeuer-Untereinheit 20, 30 infolge einer Rücksetzung der
Störfallsteuerung die Störfall-Steuerdaten 42 aus der
abnehmbaren Speichereinrichtung (EEPROM) 21, 31 in den
flüchtigen Speicher 24, 34 (Fig. 6(1)).
Gleichzeitig liest auch die Laststeuer-Haupteinheit 10 die
Störfall-Steuerdaten 42 aus der abnehmbaren Speichereinrichtung
(EEPROM) 11.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden
die gleichen Störfall-Steuerdaten 42 kontinuierlich mehrmals
gelesen. Wenn in diesem Fall die mehrfach (im
Ausführungsbeispiel dreimal) gelesenen Störfall-Steuerdaten 42
miteinander übereinstimmen, werden sie im flüchtigen Speicher
als echte Störfall-Steuerdaten gespeichert.
Die Laststeuer-Haupteinheit 10 teilt die Störfall-Steuerdaten
in eine vorgegebene Anzahl von Rahmeneinheiten 44
ein (z. B. 16 Rahmeneinheiten zu je 8 Byte), die einzeln
nacheinander übertragen werden (Fig. 6 (2)).
Im einzelnen wird zunächst die erste Rahmeneinheit 44
übertragen, dann die zweite Rahmeneinheit 44, . . . und
schließlich die letzte Rahmeneinheit einer vorgegebenen Anzahl
von Rahmeneinheiten in vorgegebener Reihenfolge.
Wenn die Laststeuer-Haupteinheit 10 die Rahmeneinheit 44
störungsfrei empfängt, führt sie die Multiplexübertragung
synchron zu dem von den Laststeuer-Untereinheiten 20, 30
erzeugten Quittungssignal 46 durch (Fig. 6(2)).
In diesem Fall dient das Quittungssignal 46 als eine
Anweisung zum Starten der Übertragung der Rahmeneinheiten zu
den Laststeuer-Untereinheiten 20, 30.
Nach ordnungsgemäßem Empfang der von der Laststeuer-Haupteinheit
10 gesendeten Rahmeneinheit sendet jede
Laststeuer-Untereinheit 20, 30 das Quittungssignal 46 an die
Laststeuer-Haupteinheit 10 (Fig. 6 (2)).
Die Laststeuer-Haupteinheit 10 sendet die bereits gesendete
Rahmeneinheit erneut, bis sie das Quittungssignal empfängt.
Wenn die Laststeuer-Haupteinheit 10 das Quittungssignal 46
empfängt, sendet sie eine neue Rahmeneinheit, die auf die
bereits gesendete Rahmeneinheit 44 folgt (Fig. 6 (2)). Genauer
ausgeführt, werden der erste Rahmen, dann der zweite Rahmen,
. . ., fünfzehnte Rahmen und schließlich der sechzehnte Rahmen
nacheinander gesendet (Fig. 6(2)).
Nachdem eine vorgegebene Anzahl von Rahmeneinheiten 44 (im
vorliegenden Ausführungsbeispiel 16 Stück) gesendet worden
sind, berechnet jede Laststeuer-Untereinheit 20, 30 die
Prüfsummeninformation der Störfall-Steuerdaten 42 und sendet
sie zur Laststeuer-Haupteinheit 10 (Fig. 6(3)).
Die aufeinander folgende Übertragung der Rahmeneinheiten
ist abgeschlossen, sobald von den Laststeuer-Untereinheiten 20,
30 genauso viele Quittungssignale an die Laststeuer-Haupteinheit
10 zurückgesendet worden sind, wie Rahmeneinheiten
abgesendet worden waren (im vorliegenden Ausführungsbeispiel 16
Stück).
Wenn die beiden Quittungssignale (nämlich die
Quittungssignale der Laststeuer-Untereinheiten 20, 30
einerseits und der Laststeuer-Haupteinheit 10 andererseits)
nicht übereinstimmen, stellt die Laststeuer-Haupteinheit 10
fest, daß die Störfall-Steuerdaten nicht störungsfrei
übertragen wurden, und führt die Multiplexübertragung für die
Rahmeneinheit 44 der Störfall-Steuerdaten 42 durch.
Besteht Übereinstimmung, prüft die Laststeuer-Untereinheit
20, 30, ob die in ihrer eigenen Speichereinrichtung 21, 31
gespeicherten Störfall-Steuerdaten mit den aus der
Laststeuer-Haupteinheit 10 empfangenen Störfall-Steuerdaten
übereinstimmen.
Wenn keine Übereinstimmung bezüglich der Störfall-Steuerdaten
festgestellt wird, aktualisiert die Laststeuer-Untereinheit
20, 30 den Inhalt ihrer eigenen
Speichereinrichtung 21, 31 auf die aus der Laststeuer-Haupteinheit
10 empfangenen Werte. Dann schließt sie die
Multiplexübertragung der Störfall-Steuerdaten 42 ab und stellt
fest, daß die Multiplexübertragung der Störfall-Steuerdaten 42
normal abgeschlossen wurde, um zur Normalmodus-Datenübertragung
überzugehen.
Die Laststeuer-Haupteinheit 10 prüft, ob die von ihr selbst
gesendeten Prüfsummeninformation der Störfall-Steuerdaten 42
mit dem aus jeder Laststeuer-Untereinheit 20, 30 empfangenen
Quittungssignal übereinstimmt.
Wenn Übereinstimmung festgestellt wird, erkennt die
Laststeuer-Haupteinheit 10, daß der Datenübertragungsmodus der
Störfall-Steuerdaten 42 normal abgeschlossen wurde, und geht
dann zur Normalmodus-Datenübertragung über.
Wenn keine Übereinstimmung festgestellt wird, überträgt die
Laststeuer-Haupteinheit 10 die Störfall-Steuerdaten für jede
Rahmeneinheit 44.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 die
Multiplexübertragung der Störfall-Steuerdaten während der
Störfallmodus-Datenübertragung erläutert.
Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform im
Multiplexübertragungsnetzwerk 40 ein Störfall auftritt, bevor
die im Zusammenhang mit Fig. 6 erläuterte Multiplexübertragung
der Störfall-Steuerdaten endet, wird das
Multiplexübertragungssystem 50 vollständig gesperrt.
Es folgt eine Erläuterung von Beispielen für die
Multiplexübertragung der störfall-Steuerdaten beim Auftreten
eines Störfalls.
Wenn ein Störfall in der Laststeuer-Haupteinheit 10
auftritt, wird das gesamte Multiplexübertragungssystem
gesperrt, da sich beide Laststeuer-Untereinheiten 20, 30 im
empfangsbereiten Zustand zum Empfangen der Störfall-Steuerdaten
aus der Laststeuer-Haupteinheit 10 befinden (Fig. 7A).
Wenn ein Störfall in der Laststeuer-Untereinheit 20 oder 30
auftritt, nachdem die Laststeuer-Untereinheiten die Störfall
steuerdaten aus der Laststeuer-Haupteinheit 10 empfangen haben,
setzen sie ihre internen Zeitgeber in Gang. Dank des Betriebs
der internen Zeitgeber kann die normale Laststeuereinheit das
Quittungssignal 46 senden (Fig. 7B).
Wenn ein Störfall in der Laststeuer-Untereinheit 30
auftritt, nachdem die Laststeuer-Haupteinheit 10 das
Quittungssignal aus der Laststeuer-Untereinheit 20 empfangen
hat, setzt sie ihren internen Zeitgeber in Gang. Dank des
Betriebs des internen Zeitgebers kann die Laststeuer-
Haupteinheit 10 die Störfall-Steuerdaten nach einer
vorgegebenen (vom internen Zeitgeber gemessenen) Zeitspanne
erneut senden, ohne das Quittungssignal aus der gestörten
Laststeuer-Untereinheit 30 zu empfangen (Fig. 7C).
Wenn ein Störfall in beiden Laststeuer-Untereinheiten
auftritt, nachdem die Laststeuer-Haupteinheit 10 die Stör
fall-Steuerdaten einmal gesendet hat, setzt sie ihren internen
Zeitgeber in Gang. Dank des Betriebs des internen Zeitgebers
kann die Laststeuer-Haupteinheit 10 die Störfall-Steuerdaten
erneut senden, ohne das Quittungssignal aus den Laststeuer-Unter
einheiten zu empfangen (Fig. 7D).
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die Fig. 7A bis 7D und
9A bis 9D ein Verfahren zur Störfallbehandlung erläutert.
Dieses Verfahren führt folgende Wiederherstellungsschritte 1
bis 3 aus, um die Rückkehr aus dem Störzustand herbeizuführen.
Es sei angenommen, daß die Laststeuer-Haupteinheit 10 in
den Störungszustand fällt, während die Normalmodus-Datenübertragung
45a-1 abläuft. Wenn in diesem Fall die
Normalmodus-Datenübertragung 45a-1 als
Datenübertragungsmodusinformation 45a definiert wird, wird die
Multiplexübertragung der Normalfall-Steuerdaten 41, die in der
die Normalmodus-Datenübertragung 45a-1 durchführenden
Laststeuer-Untereinheit 20, 30 gespeichert sind, für die
Laststeuer-Haupteinheit durchgeführt, um ihre Rückkehr in den
Normalzustand herbeizuführen (Fig. 9A).
Es sei angenommen, daß die Laststeuer-Untereinheit 20 oder
30 in den Störungszustand fällt, während die Normalmodus-
Datenübertragung 45a-1 abläuft. Wenn in diesem Fall die
Normalmodus-Datenübertragung 45a-1 als
Datenübertragungsmodusinformation 45a definiert ist, wird die
Multiplexübertragung der Normalfall-Steuerdaten 41, die in der
die Normalmodus-Datenübertragung 45a-1 durchführenden
Laststeuer-Untereinheit oder Laststeuer-Haupteinheit 10
gespeichert sind, für die gestörte Laststeuer-Untereinheit
durchgeführt, um ihre Rückkehr in den Normalzustand
herbeizuführen (Fig. 9B).
Es sei angenommen, daß die Laststeuer-Untereinheit 20 oder
30 in den Störungszustand fällt, während die Normalmodus-
Datenübertragung 45a-1 abläuft. Wenn in diesem Fall die
Störfallmodus-Datenübertragung 45a-2 als
Datenübertragungsmodusinformation 45a definiert wird, wird die
Multiplexübertragung der in der Laststeuer-Haupteinheit 10
gespeicherten Störfall-Steuerdaten für die gestörte Laststeuer-Unter
einheit durchgeführt, um ihre Rückkehr in den
Normalzustand herbeizuführen (Fig. 9C).
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der
Fig. 4 und 5 das vorstehend beschriebene
Wiederherstellungsverfahren erläutert, das von der
Störfallbearbeitungseinrichtung 60 durchgeführt wird, wie in
den Fig. 9A bis 9C gezeigt.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 das
Wiederherstellungsverfahren für die Laststeuer-Haupteinheit 10
erläutert. Als erstes wird das ranghöchste (most significant)
Bit B7 des Titelkopfs geprüft (Schritt S1). Wenn die
Laststeuereinheit-Störungsmeldung 62a ausgehend von der
Tatsache erzeugt wird, daß die Normalmodus-Datenübertragung
45a-1 als Datenübertragungsmodusinformation 45a definiert ist
(Schritt S2 - "JA" im Schritt S3), führt die
Wiederherstellungssteuereinrichtung 64 die Multiplexübertragung
der Normalfall-Steuerdaten 41, die in der im Normalmodus 45a-1
arbeitenden Laststeuer-Untereinheit 20, 30 gespeichert sind,
für die Laststeuer-Haupteinheit durch, um deren Rückkehr in den
Normalzustand herbeizuführen ("JA" im Schritt S3-Schritt S4).
Wenn festgestellt wird, daß die Störfallmodus-Datenübertragung
45a-2 als Datenübertragungsmodusinformation
45a definiert ist ("JA" im Schritt S2 oder "NEIN" im Schritt S2
- "N" im Schritt S3), weist die
Wiederherstellungssteuereinrichtung 64 die Laststeuer-Haupteinheit
10 an, die Störfallmodus-Datenübertragung 45a-2
aufgrund der Störfall-Steuerdaten 42 während des Normalzustands
durchzuführen, wie in Fig. 7 gezeigt ("JA" im Schritt
S2-Schritt S5-Schritt S6-Schritt S7), und zum Normalzustand
(Normalmodus-Datenübertragung 45a-1) zurückzukehren (Schritt
S4).
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 das für die
Laststeuer-Untereinheit durchgeführte
Wiederherstellungsverfahren erläutert.
Bei dem Wiederherstellungsverfahren für die Laststeuer-Untereinheit
20, 30 wird stets die Störfallmodus-Datenübertragung
45a-2 oder Normalmodus-Datenübertragung 45a-1
der Laststeuer-Haupteinheit 10 überwacht. Wenn daher eine
Anforderung der Störfallmodus-Datenübertragung 45a-2 aus dem
Titelkopf 45 erkannt wird, kann die Störfallmodus-Datenübertragung
45a-2 in den Schritten S15 bis S17
durchgeführt werden.
Das ranghöchste Bit B7 des Titelkopfs 45 wird geprüft
(Schritt S11). Wenn die Normalmodus-Datenübertragung 45a-1 als
Datenübertragungsmodusinformation 45a definiert ist ("JA" im
Schritt S13) und die Laststeuereinheit-Störungsmeldung 62a
erzeugt wird, führt die Wiederherstellungssteuereinrichtung 64
für die gestörte Laststeuer-Untereinheit die
Multiplexübertragung der Normalfall-Steuerdaten durch, die in
der im Normalbetrieb arbeitenden Laststeuer-Untereinheit oder
in der Laststeuer-Haupteinheit 10 gespeichert sind, um die
Rückkehr der gestörten Laststeuer-Untereinheit in den
Normalzustand herbeizuführen ("JA" im Schritt S13-S14 im
Schritt S14).
Wenn im Schritt S13 die Störfallmodus-Datenübertragung 45a-2
als Datenübertragungsmodusinformation 45a definiert ist
("NEIN" im Schritt S13) und aufgrund dessen die
Laststeuereinheit-Störungsmeldung 62a erzeugt wird ("NEIN" im
Schritt S13), führt die Wiederherstellungssteuereinrichtung 64
die Multiplexübertragung der in der Laststeuer-Haupteinheit 10
gespeicherten Störfall-Steuerdaten für die gestörte Laststeuer-Unter
einheit durch, um deren Rückkehr in den Normalzustand
herbeizuführen.
Claims (11)
1. Multiplexübertragungssystem (50), das folgende Merkmale
aufweist:
ein Multiplexübertragungsnetzwerk (40), über das Normalfall-Steuerdaten (41) und Störfall-Steuerdaten (42) für Lasten übertragen werden;
eine mit dem Multiplexübertragungsnetzwerk verbundene Laststeuer-Haupteinheit (10), die als übergeordnete Einheit die Störfall-Steuerdaten für eine Last im Multiplexverfahren übertragen kann;
eine mit dem Multiplexübertragungsnetzwerk verbundene Laststeuer-Untereinheit (20, 30), die als untergeordnete Einheit die Störfall-Steuerdaten zwischen sich selbst und der Laststeuer-Haupteinheit übertragen kann; und
eine externe abnehmbare Speichereinrichtung (11, 21, 31), die in die Laststeuer-Haupteinheit und in die Laststeuer-Unter einheit eingebaut werden kann und im eingebauten Zustand ermöglicht, die Daten jederzeit zu ändern, gespeichert zu halten und auszulesen.
ein Multiplexübertragungsnetzwerk (40), über das Normalfall-Steuerdaten (41) und Störfall-Steuerdaten (42) für Lasten übertragen werden;
eine mit dem Multiplexübertragungsnetzwerk verbundene Laststeuer-Haupteinheit (10), die als übergeordnete Einheit die Störfall-Steuerdaten für eine Last im Multiplexverfahren übertragen kann;
eine mit dem Multiplexübertragungsnetzwerk verbundene Laststeuer-Untereinheit (20, 30), die als untergeordnete Einheit die Störfall-Steuerdaten zwischen sich selbst und der Laststeuer-Haupteinheit übertragen kann; und
eine externe abnehmbare Speichereinrichtung (11, 21, 31), die in die Laststeuer-Haupteinheit und in die Laststeuer-Unter einheit eingebaut werden kann und im eingebauten Zustand ermöglicht, die Daten jederzeit zu ändern, gespeichert zu halten und auszulesen.
2. Multiplexübertragungssystem nach Anspruch 1, bei dem die
störfall-Steuerdaten (42) entsprechend der Art der zu
steuernden Last eingestellt werden können.
3. Multiplexübertragungssystem nach Anspruch 1, bei dem die
Störfall-Steuerdaten (42) in eine vorgegebene Anzahl von
Übertragungsrahmeneinheiten (44) eingeteilt sind.
4. Multiplexübertragungssystem nach Anspruch 3, bei dem die
Rahmeneinheit (44) folgende Merkmale aufweist:
einen Titelkopf (45), in dem ein Datenübertragungsprotokoll für die Multiplexübertragung der Störfall-Steuerdaten (42) über das Multiplexübertragungsnetzwerk (40) definiert ist; und
eine Datenfolge (44a) einschließlich der Normalfall-Steuerdaten (41) und der Störfall-Steuerdaten (42), wobei der Titelkopf (45) folgende Merkmale aufweist:
eine Datenübertragungsmodusinformation, die entweder einen normalen Datenübertragungsmodus (45a-1), der eine Multiplexübertragung der Normalfall-Steuerdaten (41) bedeutet, oder einen für einen Störfall geltenden Datenübertragungsmodus (45a-2), der eine Multiplexübertragung der Störfall-Steuerdaten (42) bedeutet, angibt; und
eine Codeinformation zum Unterscheiden der Laststeuer-Haupteinheit (10) und der Laststeuer-Untereinheit (20, 30).
einen Titelkopf (45), in dem ein Datenübertragungsprotokoll für die Multiplexübertragung der Störfall-Steuerdaten (42) über das Multiplexübertragungsnetzwerk (40) definiert ist; und
eine Datenfolge (44a) einschließlich der Normalfall-Steuerdaten (41) und der Störfall-Steuerdaten (42), wobei der Titelkopf (45) folgende Merkmale aufweist:
eine Datenübertragungsmodusinformation, die entweder einen normalen Datenübertragungsmodus (45a-1), der eine Multiplexübertragung der Normalfall-Steuerdaten (41) bedeutet, oder einen für einen Störfall geltenden Datenübertragungsmodus (45a-2), der eine Multiplexübertragung der Störfall-Steuerdaten (42) bedeutet, angibt; und
eine Codeinformation zum Unterscheiden der Laststeuer-Haupteinheit (10) und der Laststeuer-Untereinheit (20, 30).
5. Multiplexübertragungssystem nach Anspruch 4, bei dem der
Titelkopf (45) ferner Rahmendaten (45c) zum Unterscheiden eines
Normalrahmens (45c-2) und eines Quittungsrahmens (45c-1)
enthält, wobei der Normalrahmen eine Rahmeneinheit (44) der
Normalfall-Steuerdaten (41) ist, die in einer Situation
übertragen werden sollen, in der die Normalmodus-Datenübertragung
durchgeführt wird, und wobei der
Quittungsrahmen eine Rahmeneinheit (44) der Störfall
steuerdaten (42) ist, die in einer Situation übertragen werden
sollen, in der die Normalmodus-Datenübertragung durchgeführt
wird.
6. Multiplexübertragungssystem nach Anspruch 3, bei dem die
Laststeuer-Haupteinheit (10) die aus der externen
Speichereinrichtung (11) entnommenen Störfall-Steuerdaten (42)
während der Störfallmodus-Datenübertragung für jede der
vorgegebenen Anzahl von Rahmeneinheiten (44) synchron zu einem
Quittungssignal (46) überträgt, welches gesendet wird, wenn die
Laststeuer-Untereinheit (20, 30) die Rahmeneinheiten (44)
störungsfrei empfangen hat.
7. Multiplexübertragungssystem nach Anspruch 6, wobei bei
der Multiplexübertragung während der Störfallmodus-Daten
übertragung
jede Laststeuer-Untereinheit (20, 30) ein Quittungssignal (46) an die Laststeuer-Haupteinheit (10) sendet, wenn die Laststeuer-Untereinheit die Rahmeneinheit (44) in den von der Laststeuer-Haupteinheit (10) gesendeten Störfall-Steuerdaten (42) störungsfrei empfangen hat; und
die Laststeuer-Haupteinheit (10) die gesendete Rahmeneinheit (44) erneut sendet, bis sie das Quittungssignal (46) empfängt, und eine neue, auf die bereits gesendete Rahmeneinheit (44) folgende Rahmeneinheit sendet, sobald die Laststeuer-Haupteinheit (10) das Quittungssignal (46) empfangen hat.
jede Laststeuer-Untereinheit (20, 30) ein Quittungssignal (46) an die Laststeuer-Haupteinheit (10) sendet, wenn die Laststeuer-Untereinheit die Rahmeneinheit (44) in den von der Laststeuer-Haupteinheit (10) gesendeten Störfall-Steuerdaten (42) störungsfrei empfangen hat; und
die Laststeuer-Haupteinheit (10) die gesendete Rahmeneinheit (44) erneut sendet, bis sie das Quittungssignal (46) empfängt, und eine neue, auf die bereits gesendete Rahmeneinheit (44) folgende Rahmeneinheit sendet, sobald die Laststeuer-Haupteinheit (10) das Quittungssignal (46) empfangen hat.
8. Multiplexübertragungssystem nach Anspruch 6, wobei jede
Laststeuer-Untereinheit (20, 30) ein Quittungssignal (46), das
eine Prüfsummeninformation für die aus der Laststeuer-Haupteinheit
(10) empfangenen Störfall-Steuerdaten (42)
darstellt, erzeugt, um zu prüfen, ob das erzeugte
Quittungssignal und ein aus der Laststeuer-Haupteinheit
empfangenes Quittungssignal übereinstimmen, und bei fehlender
Übereinstimmung eine Multiplexübertragung für jede
Rahmeneinheit (44) auf der Grundlage der in der Laststeuer-Haupteinheit
(10) gespeicherten Störfall-Steuerdaten (42)
durchführt und bei bestehender Übereinstimmung ferner prüft, ob
die in der Speichereinrichtung (21, 31) der Laststeuer-Untereinheit
(20, 30) gespeicherten Störfall-Steuerdaten (42)
mit den aus der Laststeuer-Haupteinheit (10) empfangenen
Störfall-Steuerdaten übereinstimmen, und bei fehlender
Übereinstimmung den Inhalt der Speichereinrichtung (21, 31) der
Laststeuer-Untereinheit (20, 30) auf die aus der Last
steuer-Haupteinheit empfangenen Störfall-Steuerdaten aktualisiert, um
die Multiplexübertragung in der Störfallmodus-Datenübertragung
zu vervollständigen.
9. Verfahren zum Steuern des Störfallbetriebs in einem
Multiplexübertragungssystem nach Anspruch 4, mit folgenden
Schritten:
wenn die Laststeuer-Haupteinheit (10) in einen Störungszustand übergeht, während eine Normalmodus-Datenübertragung ausgeführt wird und auch die Normalmodus-Datenübertragung als Datenübertragungsmodusinformation definiert ist, erfolgt die Multiplexübertragung für die Laststeuer-Haupteinheit unter Verwendung der Normalfall steuerdaten (41), die in der Laststeuer-Untereinheit (20, 30) gespeichert sind, welche gerade die Normalmodus-Datenübertragung ausführt, wodurch die Rückkehr der Laststeuer-Haupteinheit (10) in den Normalzustand herbeigeführt wird;
wenn die Laststeuer-Untereinheit in einen Störungszustand übergeht, während die Normalmodus-Datenübertragung ausgeführt wird und auch die Normalmodus-Datenübertragung als Datenübertragungsmodusinformation definiert ist, erfolgt die Multiplexübertragung für die Laststeuer-Untereinheit unter Verwendung der Normalfall-Steuerdaten, die in der Laststeuer- Haupteinheit oder Laststeuer-Untereinheit gespeichert sind, welche gerade die Normalmodus-Datenübertragung störungsfrei ausführt, wodurch die Rückkehr der Laststeuer-Untereinheit in den Normalzustand herbeigeführt wird; und
wenn die Laststeuer-Untereinheit in einen Störungszustand übergeht, während die Normalmodus-Datenübertragung ausgeführt wird und auch die Störfallmodus-Datenübertragung als Datenübertragungsmodusinformation definiert ist, erfolgt die Multiplexübertragung für die Laststeuer-Untereinheit unter Verwendung der in der Laststeuer-Haupteinheit gespeicherten Normalfall-Steuerdaten, wodurch die Rückkehr der Laststeuer- Untereinheit in den Normalzustand herbeigeführt wird.
wenn die Laststeuer-Haupteinheit (10) in einen Störungszustand übergeht, während eine Normalmodus-Datenübertragung ausgeführt wird und auch die Normalmodus-Datenübertragung als Datenübertragungsmodusinformation definiert ist, erfolgt die Multiplexübertragung für die Laststeuer-Haupteinheit unter Verwendung der Normalfall steuerdaten (41), die in der Laststeuer-Untereinheit (20, 30) gespeichert sind, welche gerade die Normalmodus-Datenübertragung ausführt, wodurch die Rückkehr der Laststeuer-Haupteinheit (10) in den Normalzustand herbeigeführt wird;
wenn die Laststeuer-Untereinheit in einen Störungszustand übergeht, während die Normalmodus-Datenübertragung ausgeführt wird und auch die Normalmodus-Datenübertragung als Datenübertragungsmodusinformation definiert ist, erfolgt die Multiplexübertragung für die Laststeuer-Untereinheit unter Verwendung der Normalfall-Steuerdaten, die in der Laststeuer- Haupteinheit oder Laststeuer-Untereinheit gespeichert sind, welche gerade die Normalmodus-Datenübertragung störungsfrei ausführt, wodurch die Rückkehr der Laststeuer-Untereinheit in den Normalzustand herbeigeführt wird; und
wenn die Laststeuer-Untereinheit in einen Störungszustand übergeht, während die Normalmodus-Datenübertragung ausgeführt wird und auch die Störfallmodus-Datenübertragung als Datenübertragungsmodusinformation definiert ist, erfolgt die Multiplexübertragung für die Laststeuer-Untereinheit unter Verwendung der in der Laststeuer-Haupteinheit gespeicherten Normalfall-Steuerdaten, wodurch die Rückkehr der Laststeuer- Untereinheit in den Normalzustand herbeigeführt wird.
10. Verfahren zum Steuern des Störfallbetriebs in einem
Multiplexübertragungssystem nach Anspruch 9, wobei der Störfall
eine in der Laststeuer-Untereinheit auftretende Betriebsstörung
umfaßt, die durch eine Datenübertragungsstörung im
Multiplexübertragungsnetzwerk (40) oder durch einen momentanen
Spannungsausfall des Multiplexübertragungsnetzwerks bedingt
ist.
11. Einrichtung zur Durchführung des in Anspruch 9
definierten Verfahrens, mit folgenden Merkmalen:
einer Störungserfassungseinrichtung (62) zur Erfassung einer in den Laststeuereinheiten (10, 20, 30) auftretenden Störung der Multiplexübertragung und zur Bezeichnung der gestörten Laststeuereinheit auf der Grundlage eines Erkennungscodes (45b), um Störfalldaten über die gestörte Laststeuereinheit zu erzeugen; und
einer Wiederherstellungssteuereinrichtung (64) zum Auswählen der Störfallmodus-Datenübertragung oder der Normalmodus-Datenübertragung, die zur Störfallbehandlung gemäß den Störfalldaten auszuführen ist, wobei die Wiederherstellungssteuereinrichtung den ausgewählten Modus zum Datenübertragungsmodus bestimmt und den ausgewählten Wiederherstellungsmodus ausführt, um die Rückkehr zum Normalzustand zu erreichen.
einer Störungserfassungseinrichtung (62) zur Erfassung einer in den Laststeuereinheiten (10, 20, 30) auftretenden Störung der Multiplexübertragung und zur Bezeichnung der gestörten Laststeuereinheit auf der Grundlage eines Erkennungscodes (45b), um Störfalldaten über die gestörte Laststeuereinheit zu erzeugen; und
einer Wiederherstellungssteuereinrichtung (64) zum Auswählen der Störfallmodus-Datenübertragung oder der Normalmodus-Datenübertragung, die zur Störfallbehandlung gemäß den Störfalldaten auszuführen ist, wobei die Wiederherstellungssteuereinrichtung den ausgewählten Modus zum Datenübertragungsmodus bestimmt und den ausgewählten Wiederherstellungsmodus ausführt, um die Rückkehr zum Normalzustand zu erreichen.
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