DE2046019B2 - Verfahren zur fernsteuerung mit einer sende-, einer uebertragungs- und einer empfangseinrichtung - Google Patents

Description

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dauer beträgt: -;;.;.: λϊλ? ^/■,-.,.:,;,-::·.---,-.■.::-, \ 2, Anordnii^jzülfbur^
nach Anspruch 1; dadurcih gek^nnzeich^^fdajB 4ie Empfangseinrichtung zwei mönosiabHe Kippstuf elv (15,16) mit einer Kippzelt enthält, dje jä^erjals dt«:_;, Schriudaueriuhd;kurzer als der kürzeste zeitliche Abstandzweier Impulse 1st und daß von den beiden; mönöstabijten l£ippstufen die einei Kippstufe: (I5)>;oiv den Anstiegsflanken, die andereKippstufe (16) ybii den Abfallflanken der übertragenden: Impulse ^angestoßen wird, daß jeweils der Ausgaiig beider Kippstufen an einen Eingang elnes^rsten jLJNÖ-Gliedes (19 bzw, 20) und an einen differenzierenden Eingang eines zweiten UN DrGiiedes (20 fewv 19) angeschlossen ist, . ⁷C./^;v^;·.:.' <i.,Y^ : 'ΐν^: --^C-- :^^;: 3/ Anordnung zur Durchführung 4es Verfahrens nach Anspruch Iy dadyfch gekennzeichnet, daß in der Sehd^einrichtung yoheinem G,eber (1 j gelieferte Impulse einer monostabilen Kippstufe (5) zugeführii sind, lind daß der Ausgang (6) dieser Kip^stüfe{5); und ein dje Art der Steuerung "bestimmender Ausgang:(4) des Gebers mit einer Verknüpfung^: i schaittihg verbunden sind, die aus einem LJN D-G"'^e<ä (7), einem NIC^

O0ER-Glied (9) besteht, wobei sowohl der Atisgang : (6) deir Kippstufe als: auch der Ausgang (4) dM : Gebe« fliit Eingängen des UNE)rGiiepes und des N ÜCHT-UN D-Gliedes verbunden "sind lind die ; ; Ausgärige des UND-Gliedes und des NlCHT-L)ND-iGliipdes an zwei Eingänge des OtiER-Gliedes 'ärtgeschjbsserisind. ..'■. ^: "'^: ■.:■:'v_: ^:-': 't'^y. ' ■ ^S-Sv-"- ;4£Anordnung nach Anspruch 2, dadurch:gekennzei(Ainet,: daß in der Empfangseinrichtunig die ^; v:;:^Aus|kn|e;::^;(21, 22) der UND-Glieder (19, 20) Jeinerseits mit einem ODER-Glied (23) verbunden sind, dessen Ausgang über ein Verzögerungsglied (24) mit einem Impulseingang (26) des Auswertegliedes verbunden ist und daß die Ausgänge der ÜNI)-Glieder (I^ 20) andererseits mit deli tiirigängen einer bistabilen Kippstufe (25) verbunden sind, an deren einem Ausgang (27) ein Signal entsteht, das die Art der Steuerung bestimmt.

5. Anordnung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer weiteren monostabilen Kippstufe der Sendeeinrichtung eine Folge der Impulse durch einen, mehrere Schrittdauern umfassenden, Anfangsimpuls eingeleitet ist und daß die Empfangseinrichtung ein Sperrglied enthält, das eine Auswertung von übertragenen Impulsen erst zuläßt, wenn zuvor *> Ein derartiges
344bkann

einen zweiten

'Kt bereits aus der DT-AS

*s isTferner bereits aus dem Buch von W.S. J ahn: ί «SShiFgmüberwächen und Fernbedienen«, Mun- ^i2leUen60bis 65 eine Anordnung bekannt d_ie ^C^HMnßwn bewegten Objekten mit Hilfe e.nes -Sinlni^SkömnLdpverfahrenS_Hnach dem

- iSlAitlaniPAnier Verstellung des SSlS links und impulse mit kurzen Pausen der € vSluldes'Rudersnächrechtsentsprechen

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ΐ weld^ri^in^ulserübcrtragen. Be. der anderen i^^fliSlfeÄ^^^^WWht«. dagegen 4i SieSSseiühdikutie Pausen. Dabe, kann man d.e S%ülspaiienials Impulse mit einem zweiten iilüsiahd Ähen: Unabhängig von^der Steue- : rSaSzw-Rüderlage kommt es hierjedoch nur au d^^p^pmen^Verhä^ an, das die gewünschte

-^^SSSÄoirfine; bei denen für eine impÜi»e Steuerung in der einen Steuerungsart e.ne S mlteerieühd^ür die impulsweise Steuerung in Ser Sren Steüeruhgsart eine zweite mpulssene

St «agen werden sollen, daß die Impulse eSwedei&ci Steuerungsart getrennt an eigenen Aüsgättgim der Empfangseinrichtung zur Verfugung SIn oder daß zusätzlich zu den _ an e.nem gSsamen Ausgang der Empfangsemnchtung be-

reitgestellten Impulsen ein weiteres Kriterium fur die

insbesondere durch einen in ^^ε^_ν ^Ζ^"^^υ"^^η zählenden bzw. einen sogenannten ^v°^rwa«^s-^RucJ-wärts-ZäMer gebildet und kann z. B. durch em Schrittschaitwerk gebildet sein, das au zwe.erlei Art nämlich vorwärts oder rückwärts verstellt werden kann und dabei ein Stellglied betätigt. Das Auswertesignal

durchandere Vorwärts-Rückwärts-Zähler g|j | ^F^qier können auch Melde- oder vAflzeigeeinrichtungen dadurch auf zweierlei Art ange-4eue|£>werden, daß bei der einen Steuerungsart eine erste,gjnnchtiing, beideranderen Steuerungsart eine zwTite Errichtung Hie empfangene'! impulse z. B. zum Zwecke einer getrennten Anzeige auswertet.

■"Es^iltjjeraerjb'ereits aiiii der US-PS 31,12 433 ein elektrisches, Mehrphasensystem mit einem SignaJgeneratorjbekänn* der ein Vielphasensignal mit umkehrbarer. Phasenfolge liefert .Dabei ist ein „Ringzähler mit umkchriiaref ^Phasenfolgevorgesehen. Dieser RingzählecarBeitet dadurch,/n umgekehrter Richtung, daß bei η Stufen eine Gruppe von n—> 1 Impulsen zugeführt wird.
^yorwirö-JRücicwärts-Zähler werden .insbesondere überall dbrt'eingesetztj wo eine Größe Schrittweise zuoderabnejirnen'soll, z. B. beim Registrieren von Mengen o'Ätj-biei{: der Euistellung von. Gerätea Elektrisch fortschaftbarei Zähler können gruhdsät^ich auf zwei Arfen betätigt werden. *

1. Eine Ansteuerleitung führt die Fortschaltimpulse zu, eine »weite Leitung bestimmt, ob der Zähler vorwärts oder rückwärts zählen soll.

2. Eine Ansteuerleitung führt die Vorwärtsschaltimpulse zu, eine andere die Rückwärisschalümpulse.·

In beiden Fällen ist also der steuernde Geber über zwei Leitungen, auf denen jeweils zwei Signalzustände (Impuls/kein Impuls, vorwärts/rückwärts) möglich sind, mit dem Zähler verbunden.

Wenn der Geber und der Zähler so weit voneinander getrennt sind, daß zur störungsfreien und rationellen Übertragung besondere Hilfsmittel, z. B. Leitungen mit Verstärkern, erforderlich sind, wird man bemüht sein, mit nur einer Leitung auszukommen. Bei Leitungen, die Gleichstrom übertragen können, ist es möglich, positive Stromimpulse für das Vorwärtszählen, negative für das RUckwärtszählen zu verwenden. Eine derartige Steuerschaltung, bei der allerdings Geber und Zähler nicht weit voneinander getrennt sind, ist z. B. aus der DT-AS 12 83 344 bekannt. Bei dieser Steuerschaltung soll ein Schrittmotor auf Eingangsimpulse unterschiedlicher Polarität mit unterschiedlichem Drehsinn reagieren. Dabei gibt es drei Signalzustände auf der Leitung, nämlich positive Impulse, negative Impulse und die Spannung Null. Da eine Fernsteuerung des Motors nicht vorgesehen ist, tritt das Problem einer möglichst störungsfreien Übertragung von einer Sende- zu einer Empfangseinrichtung nicht auf.

Leitungen mit Verstärkern erfordern eine Übertragung mit Tonfrequenzimpulsen, wie sie z. B. mit Einrichtungen der Wechselstromtelegrafie (WT) durchgeführt werden kann. Bei der Verwendung von zwei Frequenzen (f\ und /2) kann die eine für Impulse zum Vorwärts-, die andere für Impulse zum Rückwärtszählen benutzt werden.

Die beiden Übertragungsverfahren verwenden jedoch drei Zustände auf dem Übertragungsweg: +, 0; ■■■—oder./j, 0, /2. In beiden Fällen ist der Zustand »0« dadurch charakterisiert, daß die Leitung stromlos und damit besonders störanfällig ist. Störimpulse können also in den Pausen die Zählereinstellung verfälschen. Um Störeinflüsse dieser Art zu verhindern, ist es bekannt, Frequenzmodulation (FM) zur Übertragung zu benutzen. Bei Wechselstromtelegrafie mit Frequenzmodulation (FM-WT) wird auch für den Zustand »0« eine Frequenz übertragen. Einrichtungen mit drei Frequenzen sind jedoch nicht handelsüblich, so daß man praktisch gezwungen ist, zwei WT-Kanäle zu verwenden. Das erfordert aber einen hohen Aufwand zur Übertragung der Steuerimpulse.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art so auszubilden, daß bei der Übertragung nur zwei Signalzustände benötigt werden und dennoch eine nach den beiden Steuerungsarten getrennte Auswertung der Impulse bzw. Impulsfolgen in der Empfangseinrichtung möglich ist.

Gemäß der Erfindung wird das Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe derart ausgebildet, daß für die andere Sieuerungsart die Impulse durch den zweiten Signalzustand und die Impulspausen durch den ersten Signalzustand dargestellt werden und daß der zeitliche Abstand der eine vorgegebene Schrittdauer aufweisenden impulse mindestens das Doppelte der vorgegebenen Schrittdauer beträgt Als Übertragungsweg kann dabei vorzugsweise ein Wechselstrom-Telegraphie-Kanal dienen, der zwischen zwei Frequenzen umgetastet wird.

Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß durch einfach realisierbare Maßnahmen insbesondere in einer Sendeeinrichtung für eine erste oder für eine zweite Art einer impulszahlabhängigen Steuerung vorgesehene Impulse auf einem einzigen Weg mit nur zwei Signalzuständen besonders sicher und störungsfrei übertragen werden, so daß handelsübliche Übertragungseinrichtungen Verwendung finden oder weitere Signalzustände zur Übertragung zusätzlicher Kriterien dienen können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens derart ausgebildet, daß die Empfangseinrichtung zwei monostabile Kippstufen mit einer Kippzeit enthält, die langer als die Schrittdauer und kürzer als der kürzeste zeitliche Abstand zweier Impulse ist und daß von den beiden monostabilen Kippstufen die eine Kippstufe von den Anstiegsflanken, die andere Kippstufe von den Abfallflanken der übertragenen Impulse angestoßen wird, daß jeweils der Ausgang beider Kippstufen an einen Eingang eines ersten UND-Gliedes und an einen differenzierenden Eingang eines zweiten UND-Gliedes angeschlossen ist. Am Ausgang des einen UND-Gliedes stehen die Impulse zur Steuerung in der einen Art und am Ausgang des anderen UND-Gliedes die Impulse zur Steuerung in der anderen Art zur Verfügung.

Hierdurch ergibt sich, daß sich die Empfangseinrichtung mit Hilfe besonders einfach durchführbarer Maßnahmen realisieren läßt

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Anordnung derart ausgebildet, daß in der Sendeeinrichtung von einem Geber gelieferte Impulse einer monostabilen Kippstufe zugeführt sind, und daß der Ausgang dieser Kippstufe und ein die Art der Steuerung bestimmender Ausgang des Gebers mit einer Verknüpfungsschaltung verbunden sind, die aus einem UND-Glied, einem NICHT-UND-GIied und einem ODER-Glied besteht, wobei sowohl der Ausgang der Kippstufe als auch der Ausgang des Gebers mit Eingängen des UND-Gliedes und des NICHT-UND-Gliedes verbunden sind und die Ausgänge des UND-Gliedes und des NICHT-UND-Gliedes an zwei Eingänge des ODER-Gliedes angeschlossen sind. Dabei können die vom Geber gelieferten Impulse Fortschalteimpulse und die Art der Steuerung die Fortschalterichtung sein.

In Weiterbildung der Erfindung wird die Anordnung derart ausgebildet, daß in der Empfangseinrichtung die Ausgänge der UND-Glieder einerseits mit einem ODER-Glied verbunden sind, dessen Ausgang über ein

Verzögerungsglied mit einem Impulseingang des Auswertegliedes verbunden ist und daß die Ausgänge der UND-Glieder andererseits mit den Eingängen einer bistabilen Kippstufe verbunden sind, an deren einem Ausgang ein Signal entsteht, das die Art der Steuerung bestimmt. Dabei gibt das Verzögerungsglied ebensolche Impulse ab, wie sie der Geber sendeseitig geliefert hat.

Es kann sich ferner als zweckmäßig erweisen, die Anordnung derart auszubilden, daß mit Hilfe einer weiteren monostabilen Kippstufe der Sendeeinrichtung eine Folge der Impulse durch einen, mehrere Schrittdauern umfassenden, Anfangsimpuls eingeleitet ist und daß die Empfangseinrichtung ein Sperrglied enthält, da eine Auswertung von übertragenen Impulsen erst zuläßt, wenn zuvor ein Anfangsimpuls empfangen wurde, und daß das Sperrglied die Auswertung von empfangenen Impulsen verhindert, wenn nach dem letzten ausgewerteten Impuls eine bestimmte Wartezeit ohne Impulse verstrichen ist. Dabei ergibt sich ein besonders weitgehender Schutz vor Störimpulsen auf dem Übertragungsweg. Insbesondere läßt sich dabei verhindern, daß in längeren Ruhezeiten auftretende Störimpulse einen ferngesteuerten Zähler verstellen können.

Die Erfindung wird anhand des in der F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles sowie anhand des in Fi g. 2 gezeigten Impulsdiagramms näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 oben die Sende-, unten die Empfangseinrichtung einer Anordnung nach der Erfindung und

Fig.2 das zugehörige Diagramm der Signalbilder an den gleich bezeichneten Punkten der Fig. 1.

Die Sendeeinrichtung besteht aus einem Geber 1 mit einer Handkurbel 2, der über zwei Leitungen 3 und 4 mit elektronischen Gliedern 5, 7,8 und 9 verbunden ist, die das zu übertragende Signal erzeugen. Dieses wird über das Gerät 11 auf die Leitung 12 gegeben und von dieser durch das Gerät 13 aufgenommen. Dient dabei als Übertragungseinrichtung ein Wechselstrom-Telegrafiesystem mit Frequenzmodulation FM-WT, so ist das Gerät 11 ein WT-Sender und das Gerät 13 ein WT-Empfänger und die Impulse für die eine Steuerungsart, insbesondere zum Vorwärtszählen, werden mit der Frequenz f\ übertragen, während in den länger dauernden Pausen die Frequenz h auf der Leitung liegt Für die andere Steuerungsarten, insbesondere zum Rückwärtszählen, dienen in diesem Fall dagegen Impulse der Frequenz /j, und die Pausen werden mit f\

ίο

15

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40

45 Leitung 4 den Zähler vorwärtsschalten, die nächsten fünf sollen rückwärts und die restlichen zwei wieder vorwärts wirksam werden. Auf die dichteste Folge bei den ersten drei Impulsen folgt bei Drehrichtungsumkehr wegen der verwendeten Handkurbel eine Verlangsamung.

Jeder Fortschaltimpuls stößt die monostabile Kippstufe 5 an, die an ihrem Ausgang 6 einen Impuls von der kürzesten übertragbaren Schrittdauer — bei einer 100-Baud-WT also 10 ms - abgibt. Die abgegebenen Impulse werden über eine Verknüpfungsschaltung mit dem Signal gemischt, das die Fortschaltrichtung bestimmt. Die Impulse an 6 durchlaufen das UND-Glied 7, solange das Richtungssignal an Leitung 4 das Vorwärtszählen bestimmt. Sie werden über das ODER-Glied 9 an den Ausgang 10 der Sendeeinrichtung gelegt. Wenn das Richtungssignal seinen Zustand ändert, wird das Glied 7 gesperrt und das NICHT-UND-Glied 8 durchlässig. Die vom Ausgang 6 kommenden ) Impulse werden dabei über das Glied 8 und das nachgeschaltete ODER-Glied 9 nunmehr als »Lücken« an den Ausgang 10 der Sendeeinrichtung gelegt. Auf dem Übertragungsweg 11 bis 12 bis 13 sind also die Impulse konstanter Dauer durch merklich längere Pausen getrennt. Der jeweilige Signalzustand der kurzen Impulse bestimmt die Fortschältrichtung.

Bei einwandfreier Übertragung liegt am Eingang 14 der Empfangseinrichtung das gleiche Signalbild wie am Ausgang 10. Die Anstiegsflanken dieses Signals stoßen die monostabile Kippstufe 15 an, die an ihrem Ausgang 17 das Signal mit Impulsen liefert, die langer als die übermittelten Impulse, aber kürzer als die kürzesten Pausen sind, im gezeigten Falle z.B. die doppelte Schrittdauer aufweisen. Die Abfallflanken des Signals am Eingang 14 stoßen die weitere monostabile Kippstufe 16 an, die an ihrem Ausgang 18 ebensolange Impulse wie die Kippstufe 15 erzeugt. Ein Vergleich der Signale an den Ausgängen 17 und 18 zeigt, daß bei Impulsen in Vorwärtsrichtung die Anstiegsflanken am Ausgang 18 in den »1 «-Zustand am Ausgang 17 fallen. Dementsprechend gib das UND-Glied 19. dessen einer Eingang am Ausgang 17 und dessen anderer, differenzierender Eingang am Ausgang 18 liegt, an seinem Ausgang 21 vorwärts schaltende Impulse ab. Nach der Richtungsumkehr fallen die Anstiegsflanken am Ausgang 17 in den »1«-Zustand am Ausgang 18 und das UND-Glied 20, dessen einer Eingang am Ausgang

Verwendung besonders schützender Übertragungsver fahren (z. B. FM) nicht ausreicht, kann sendeseitig ein besonderer Anfangsimpuls erzeugt werden, der mehrere Schrittdauern lang ist. Er wird empfangsseitig so ausgewertet, daß er ein Sperrglied ausschaltet und dadurch das Verarbeiten der folgenden Fortschaltim pulse möglich macht Das Sperrglied wird wieder wirksam, wenn während einer bestimmten Wartezeit keine Impulse mehr eintreffen. Es verhindert, daß in längeren Ruhezeiten auftretende Störimpulse den ,₀ Zähler verstellen können.

Zu diesem Zweck gibt der Geber 1 dann einen Anstoßimpuls an eine weitere, in der Figur nicht näher dargeslellte monostabile Kippstufe, wenn die Kurbel 2 nach Ablauf einer längeren Wartezeit wieder bewegt wird. Die Kippzeit dieser Kippstufe dauert mehrere Schritte lang, z. B. 10, und ihr Ausgang ist zusammen mit dem Ausgang 6 der Kippstufe 5 über ein ODER-Glied ah die in der Grundschaltung mit dem Ausgang 6 verbundenen Eingänge der Glieder 7 und 8 gelegt. _ϊ0

Die Empfangseinrichtung enthält in diesem Fall eine in der Figur ebenfalls nicht näher dargestellte zusätzliche monostabile Kippstufe mit etwas kürzerer Kippzeit, z. B. acht Schritte lang, die über einen Differenziereingang, der jede Zustandsänderung in einen Auslöseimpuls verwandelt, an den Eingang 14 gelegt ist. Der Ausgang dieser Kippstufe ist mit einem Auswertteil verbunden, der nur dann einen Entsperrimpuls abgibt, wenn das Signal am Eingang 14 während der Kippzeit seinen Zustand beibehält. Das ist nur bei einem Anfangsimpuls, nicht aber bei Störimpulsen der Fall. Der Entsperrimpuls stellt einen Speicher ein, der die Betätigung der Kippstufe 15 und 16 zuläßt. Wenn sich der Signalzustand am Eingang 14 während einer bestimmten Wartezeit von z.B. 10s nicht mehr geändert hat — wenn also keine Fortschaltimpulse mehr eintreffen — wird der Speicher gelöscht und die Kippstufen 15 und 16 sind blockiert. Nun auftretende Störimpulse können den angeschlossenen Zähler nicht verstellen.

Die gezeigte Anordnung macht Geräte für einen zweiten Übertragungsweg entbehrlich und erfordert gegenüber diesen nur sehr wenig Aufwand, so daß eine beachtliche Kosten-und Raumersparnis erzielt wird. Dabei bleibt die maximale Übermittlungsgeschwindigkeit durchaus erhalten, wenn in beiden Fällen die gleiche Frequenzbandbreite — z. B. ein 100-Baud-Kanal statt zwei 50-Baud-Kanäle = 240 Hz Bandbreite — ausgenutzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

«09586191

Claims (1)

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