DE2501556C3

DE2501556C3 - Verfahren zur Übertragung von unterschiedlichen Informationen

Info

Publication number: DE2501556C3
Application number: DE19752501556
Authority: DE
Inventors: Dirk Dr.-Ing. 5804 Herdecke Rotthaus
Original assignee: Mannesmann Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1975-01-16
Filing date: 1975-01-16
Publication date: 1981-02-05
Also published as: FR2298240B3; ES444395A1; BE837523A; GB1522871A; FR2298240A1; DE2501556B2; DE2501556A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von unterschiedlichen Informationen über ein Übertragungsnetzwerk, das maximal zwei Übertragungsleitun- gen aufweist, wobei die unterschiedlichen Informationen als unterschiedliche Informationswechselspannungen dargestellt werden.

Das Problem, über ein Übertragungsnetzwerk mit maximal zwei Übertragungsleitungen unterschiedliche Informationen zu übertragen, ist relativ alt und schon häufig angepackt worden.

Soweit bei der Übertragung von unterschiedlichen Informationen über ein Übertragungsnetzwerk, das maximal zwei Übertragungsleitungen aufweist, zur Darstellung der unterschiedlichen Informationen Informationswechselspannungen verwendet werden, werden Informationswechselspannungen mit unterschiedlichem Betrag der Spannung verwendet Das ist nicht frei von Nachteilen, weil die Impedanz des Übertragungsnetz-

Werkes und die Impedanz der am Ende des Übertragungsnetzwerkes vorgesehenen Informationsindikatoren (und andere Einflüsse) den Betrag der Spannung der an den Informationsindikatoren anstehenden Informationswechselspannung (und damit deren Informations- inhalt) ungewollt beeinflussen.

Weiter sind Verfahren der eingangs beschriebenen Art bekannt, bei denen zur Darstellung der unterschiedlichen Informationen Informationswechselspannungen

mit unterschiedlicher Frequenz verwendet werden. Das ist insoweit nachteilig, als die Erzeugung dieser Informationswechselspannungen relativ aufwendig ist.

Ferner sind Verfahren zur Übertragung von unterschiedlichen Informationen über ein Übertragungsnetz- werk, das maximal zwei Übertragungsleitungen aufweist, bekannt, bei denen die unterschiedlichen Informationen in Form von kodierten Impulsfolgen dargestellt werden; hierzv. gehören z. B. das Telegraphieren und das Fernschreiben. Hier ist nachteilig, daß besonders ausgebildete, die kodierten Impulsfolgen »erkennenden« Informationsindikatoren benötigt werden (vgl. die DE-PS 6 12 233).

Im übrigen sind Verfahren zur Übertragung von unterschiedlichen Informationen über ein Übertragungsnetzwerk bekannt, das drsi Übertragungsleitungen aufweist (vgL die DE-PS 5 27 099), bei dem es sich also um ein Drehstrom-Übertragungsnetzwerk handelt. Auch bei diesem bekannten Verfahren wird zur Darstellung der unterschiedlichen Informationen mit Informationswechselspannungen unterschiedlicher Frequenz gearbeitet

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugmnde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem der Informationsinhalt der übertragenen Informationswechselspannungen durch das Übertragungsnetzwerk und die am Ende des Übertragungsnetzwerkes vorgesehenen Informationsindikatoren nicht verfälscht wird und das mit in der Starkstromtechnik gebräuchlichen Bauteilen realisiert werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Darstellung der unterschiedlichen Informationen Informationswechselspannungen mit gegenüber einem festen Bezugssystem unterschiedlichen Phasenlagen verwendet werden. Vorzugsweise wird als festes Bezugssystem das dreiphasige Versorgungsnetz verwendet und/oder werden die zur Darstellung der unterschiedlichen Informationen dienenden Informationswechst'ispannungen aus dem dreiphasigen Versor- gungsnetz gewonnen, wobei Informationswechselspannungen mit gleichem Betrag der Spannung verwendet werden können. Die erfindungsgemäße Lehre nutzt also die Tatsache aus, daß das dreiphasige Versorgungsnetz praktisch überall zur Verfügung steht, so daß dieses dreiphasige Versorgungsnetz einerseits als festes Bezugssystem verwendet werden kann, andererseits zur Gewinnung der Informationswechselspannungen herangezogen werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des zuvor erläuterten Verfahrens, die durch einen Informationswechselspannungserzeuger, durch ein Übertragungsnetzwerk und durch einen auf Informationswechselspannungen bestimmter Phasenlage ansprechenden Informationsindi- kator gekennzeichnet ist Nach einer Ausgestaltung der Erfindung besteht bei dieser Schaltungsanordnung der Informationswechselspannungserzeuger aus dem dreiphasigen Versorgungsnetz und einem an das Versorgungsnetz angeschlossenen einphasigen Transformator.

Theoretisch läßt sich das Raster der unterschiedliche Informationen darstellenden Informationswechselspannungen mit gegenüber einem festen Bezugssystem unterschiedlichen Phasenlagen beliebig fein wählen, so daß eine große Anzahl von unterschiedlichen Informationen übertragen werden kann. In der Praxis setzen jedoch Unsymmetrien .ti dreiphasigen Versorgungsnetz der Anzahl der unterschiedlichen Informationen Grenzen. Sinnvoll ist es vor allem, Informationswechselspannungen mit den Phasenlagen zu erzeugen, die sich aus dem dreiphasigen Versorgungsnetz einfach ableiten lassen. Insoweit ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von Informationswechselspannungen unterschiedlicher Phasenlage die Primärwicklung des Transformators abwechselnd an zwei Phasen (R-S, S-T, T-R, S-R, T-S oder R-T) oder an eine Phase und an den Mittelpunkt (R-Mp, S-Mp, T-Mp, Mp-R, Mp-S oder Mp-T) anschließbar ist Dazu empfiehlt es sich, zwischen dem Versorgungsnetz und der Primärwicklung des Transformators eine Stelleinrichtung vorzusehen, die die Primärwicklung des Transformators so mit dem Versorgungsnetz verbindet, daß die an der Sekundärwicklung des Transformators anstehende Informationswechselspannungen eine vorgegebene Phasenlage hat

Eingangs ist ausgeführt worden, daß es um die Übertragung von unterschiedlicher ':iformationen über ein Übertragungsnetzwerk geht, das maximal zwei Übertragungsleitungen aufweist Elektrotechnisch betrachtet sind natürlich zwei Übertragungsleitungen, nämlich eine Hin- und eine Rückleitung, immer erforderlich. Man kann jedoch auf eine besonders zu verlegende zweite Übertragungsleitung als Rückleitung verzichten, wenn man am Anfang des Übertragungsnetzwerkes und am Ende des Übertragungsnetzwerkes aus dem dreiphasigen Versorgungsneu jeweils den Mittelpunkt in das Übertragungsnetzwerk einbezieht Ist bei dem einen oder dem anderen dreiphasigen Versorgungsnetz ein Mittelpunkt nicht ausgeführt, so kann es zweckmäßig sein, den Mittelpunkt oder die Mittelpunkte künstlich, z. B. mit Hilfe von Transformatoren, zu erzeugen. Dies wird man von einem Vergleich der Kosten für die zweite Übertragungsleitung einerseits, für den Transformator bzw. die Transformatoren andererseits abhängig machen.

Schließlich können bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung die Informationsindikatoren ganz verschieden ausgeführt sein, — und zwar abhängig davon, wann sie ansprechen sollen. So kann ein Informationsindikator vorgesehen sein, der anspricht, indem ein ausgangsseitig vorgesehener elektrischer oder elektronischer Schalter schließt oder öffnet, wenn die Phasenlage der Informationswechselspannung der Phasenlage einer Vergleichswechselspannung entspricht Eine andere Möglichkeit ist die, einen Informationsindikator vorzusehen, der anspricht, indem ein ausgangsseitig vorgesehener elektrischer oder elektronischer Schalter schließt oder öffnet, wenn der Phasenwinkel zwischen der Informationswechselspannunp und einer Vergleichswechselspannung einen einstellbaren Wert über* oder unterschreitet Das kann auch dahingehend ausgestaltet sein, daß der Informationsindikator anspricht wenn der Betrag des Phasenwinkels zwischen der Informationswechselspannung und einer Vergleichswechselspannung einen einstellbaren Wert annimn.t. Schließlich geht eine weitere Lehre dahin, einen Informationsindikator vorzusehen, der anspricht, indem einer von mehreren ausgangsseitig vorgesehenen elektrischen oder elektronischen Schaltern schließt oder öffnet wenn die Phasenlage der Informationswechselspannung einen dem jeweiligen Schalter zugeordneten Weft erreicht

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbcispiele darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert: es zeistt

Fig. I nine graphische Darstellung zur grundsätzlichen Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 schematisch eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäBen Verfahrens,

Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform des Informationswechselspannungserzeugers aus der Schaltungsanordnung nach F i g. 2,

Fig.4 eine graphische Darstellung zur Erläuterung einer bevorzugten Möglichkeit, Informationswechsel-■ipannungen zu erzeugen,

Fig. 5 eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

F i g. 6 eine erste Ausführungsform des Informationsindikators aus der Schaltungsanordnung nach F i g. 2,

Fig. 7 eine zweite Ausführungsform des Informationsindikators aus der Schaltungsanordnung nach F i g. 2 und

F i g. 8 eine dritte Ausführungsform des Informaiionsindikators aus der Schaltungsanordnung nach l· i g. 2.

Gegenstand der Erfindung ist zunächst ein Verfahren zur Übertragung von unterschiedlichen Informationen über ein Übertragungsnetzwerk I, das maximal zwei Übertragungsleitungen 2 aufweist, wobei die unterschiedlichen Informationen als unterschiedliche Informalionswechselspannungen dargestellt werden. Zur Darstellung der unterschiedlichen Informationen werden Informationswechselspannungen mit gegenüber einem festen Bezugssystem unterschiedlichen Phasenlagen verwendet. Das praktisch überall vorhandene dreiphasige Versorgungsnetz 3 wird einerseits als festes Bezugssystem, andererseits zur Gewinnung der zur Darstellung der unterschiedlichen Informationen dienenden Informationswechselspannungen verwendet. Im übrigen werden zur Darstellung der unterschiedlichen Informationen Informationswechselspannungen mit gleichem Betrag der Spannung verwendet. Das alles ist in F i g. 1 nur angedeutet. Im linken Teil der F i g. I ist das dreiphasige Versorgungsnetz 3 dargestellt, aus dem die zur Darstellung der unterschiedlichen Informationen dienenden Informationswechselspannungen gewonnen werden. Im rechten Teil der Fi g. 1 ist das dreiphasige Mittelpunkt (R-Mp. S-Mp. TMp. Mp-R. Mp-S oder Mp- T) anschließbar. Um dies zu realisieren, kann, wie in F i g. 5 dargestellt, zwischen dem Versorgungsnetz 3 und der Primärwicklung 7 des Transiormators 6 eine

ι Stelleinrichtung 9 vorgesehen sein, die die Primärwicklung 7 des Transformators 6 so mit dem Versorgungsnetz 3 verbindet, daß die an der Sekundärwicklung 8 des Transformators 6 anstehende Informationswechselspannung eine vorgegebene Phasenlage hat. Im

ίο Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 gehört zu der Stelleinrichtung 9 ein Vergleichswechselspannungserzeuger 10, ein Phasenmeßrelais U und ein Stellmotor 12. Im übrigen ist im Übertragungsnetzwerk I zur Verhinderung eines Kurzschlusses ein Widerstand 13 vorgesehen.

r> Im Ausfuhrungsbeispiel nach Fig.5 weist das Übertragungsnetzwerk 1 nur eine besonders verlegte Übertragungsleitung 2 auf, die als Hinleitung dient, während auf eine besonders verlegte zweite Übertragungsleitung 2, die ais Rückieiiung dient, verzichtet

werden kann, weil am Anfang 14 des Übertragungsnetzwerkes 1 und am Ende 15 des Übertragungsnetzwerkes I aus dem dreiphasigen Versorgungsnetz 3 jeweils der Mittelpunkt Mp in das Übertragungsnetzwerk 1 einbezogen ist. Im übrigen ist noch ein Schalter 16 vorgesehen. Bei geschlossenem Schalter 16 dient der Vergleichswechselspannungserzeuger 10 zur Eingabe der gewünschten Phasenlage in den Informationswechselspani.Migserzeuger 4. Wird der Schalter 16 geöffnet, so kann mittels des Informationsindikators 5 die

j« Phasenlage der vom Informationswechselspannungserzeuger 4 erzeugten und über das Übertragungsnetzwerk 1 übertragenen Informarionswechselspannung bestimmt werden.

Die Fig.6, 7 und 8 zeigen nun unterschiedlich ausgeführte Informationsindikatoren 5 der Schaltungsanordnung nach den F i g. 2 bzw. 5. Im Ausführungsbeispiel nach Fig.6 ist ein Informationsindikator 5 vorgesehen, der anspricht indem ein nicht dargestellter, ausgangsseitig vorgesehener elektrischer oder elektronischer Schalter schließt oder öffnet, wenn die Phasenlage der Informationswechselspannung der Pha-

stern verwendet wird. Angedeutet ist, daß die Informationswechselspannungen (und damit die zu übertragenden unterschiedlichen Informationen) mit Hilfe des Übertragungsnetzes 1 übertragen werden.

Die in F i g. 2 dargestellte Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Informationswechselspannungserzeuger 4, aus dem Übertragungsnetzwerk 1 und aus mindestens einem auf Informationswechselspannungen bestimmter Phasenlage ansprechenden Informationsindikator 5. Im Ausführungsbeispiel nach Fig.3 besteht der Informationswechselspannungserzeuger 4 aus dem dreiphasigen Versorgungsnetz 3 und einem an das Versorgungsnetz 3 angeschlossenen einphasigen Transformator 6 mit einer Primärwicklung 7 und einer Sekundärwicklung 8. Wie die F i g. 3 zeigt ist zur Erzeugung von Informationswechselspannungen unterschiedlicher, in F i g. 4 dargestellter Phasenlage die Primärwicklung 7 des Transformators 6 abwechselnd an zwei Phasen (R-S, S-T, T-R, S-R. T-S oder R-T) oder an eine Phase und an den oder einen bestimmten einstellbaren Wert hat. Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 ist ein Informationsindikator 5 vorgesehen, der anspricht, indem einer von mehreren, nicht dargestellten, ausgangsseitig vorgesehenen elektrischen oder elektronischen Schaltern schließt oder öffnet, wenn der Betrag des phasenwinkels der Informationswechselspannung einen bestimmten

so Wert erreicht. Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 8 ist ein Informationsindikator 5 vorgesehen, der anspricht, indem nicht dargestellte, ausgangsseitig vorgesehene elektrische oder elektronische Schalter schließen oder öffnen, wenn der Phasenwinkel der Informationswechselspannung in bezug auf die Vergleichswechselspannung in einem bestimmten Bereich liegt

Schließlich besteht eine nicht dargestellte Ausführungsmöglichkeit für einen Informationsindikator 5 darin, daß dieser mehrere ausgangsseitig angeordnete elektrische oder elektronische Schalter enthält, von denen jeweils einer schließt oder öffnet, wenn die Phasenlage der Informationswechselspannung einen dem jeweiligen Schalter zugeordneten Wert annimmt

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Übertragung von unterschiedlichen Informationen Ober ein Übertragungsnetzwerk, das maximal zwei Übertragungsleitungen aufweist, wobei die unterschiedlichen Informationen als unterschiedliche Informationswechselspannungen dargestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Darstellung der unterschiedlichen Informationen Informationswechselspannungen mit gegenüber einem festen Bezugssystem unterschiedlichen Phasenlagen verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als festes Bezugssystem das dreiphasige Versorgungsnetz verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Darstellung der unterschiedlichen Informationen dienenden !nformationswerhselspannungen aus dem dreiphasigen Versorgungsnetz gewonnen werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Darstellung der unterschiedlichen Informationen Informationswechselspannungen mit gleichem Betrag der Spannung verwendet werden.

5. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Informationswechselspannungserzeuger (4), ein Übertragungsnetzwerk (1) und einen auf Informationswechselspannungen bestimmter Phasenlage ansprechenden Informationsindikator (5) (F i g. 2).

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der infor idtionswechselspannungserzeuger (4) aus dem dreiphasigen Versorgungsnetz (3) und einem an das Versorgungsnetz (3) angeschlossenen einphasigen Transformator (6) besteht (F ig. 3).

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von Informationswechselspannungen unterschiedlicher Phasenlage die Primärwicklung (7) des Transformators (6) abwechselnd an zwei Phasen (R-S, S-T, T-R, S-R. T-S, oder R-T) oder an eine Phase und an den Mittelpunkt (R-Mp, S-Mp, T-Mp, Mp-R, Mp-S oder JWp-T^anschließbar ist (F i g. 3).

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Versorgungsnetz (3) und der Primärwicklung (7) des Transformators (6) eine Stelleinrichtung (9) vorgesehen ist und durch die Stelleirrrichtung (9) die Primärwicklung (7) des Transformators (6) so mit dem Versorgungsnetz (3) verbindbar ist, daß die an der Sekundärwicklung (8) des Transformators (6) anstehende Informationswechselspannung eine vorgebene Phasenlage hat (F ig. 5).

9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Anfang

(14) des Übertragungsnetzwerkes (1) und am Ende

(15) des Übeflfägüngsnetzwefkes (1) aus dem dreiphasigen Versorgungsnetz (3) jeweils der Mittelpunkt (Mp) in das Übertragungsnetzwerk (1) einbezogen ist und im übrigen das Übertragungsnetzwerk (1) nur eine Übertragungsleitung (2) aufweist (F ig. 5).

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelpunkte (Mp) künstlich, z. B. mit Hilfe von Transformatoren, erzeugt sind,

11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsindikator (5) anspricht, indem ein ausgangsseitig vorgesehener elektrischer oder elektronischer Schalter schließt oder öffnet, wenn die Phasenlage der Informationswechselspannung der Phasenlage einer Vergleichsspannung entspricht

ίο oder einen bestimmten einstellbaren Wert hat (F ig. 6).

12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsindikaiar (S) anspricht, indem ein ausgangsseitig vorgesehener elektrischer oder elektronischer Schalter schließt oder öffnet, wenn der Phasenwinkel zwischen der Informationswechselspannung und einer Vergleichswechselspannung einen einstellbaren Wert über- oder unterschreitet

13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsindikator (5) anspricht, indem ein ausgangsseitig vorgesehener elektrischer oder elektronischer Schalter schließt oder öffnet, wenn der Betrag des Phasenwinkels zwischen der Informationswechselspannung und einer Vergleichswechselspannung einen einstellbaren Wert annimmt (F ig. 7).

14. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprü ehe 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsindikator (5) anspricht, indem einer von mehreren ausgangsseitig vorgesehenen elektrischen oder elektronischen Schaltern schließt oder öffnet, wenn die Phasenlage der Informationswechselspan nung einen bestimmten Wert über- oder unterschrei tet (Fig.8) oder wenn die Phasenlage der Informationswechselspannung einen dem jeweiligen Schalter zugeordneten Wert annimmt.