DE3004037A1 - Telegraph transmission system with timing monitor - has cyclical timing criteria to ensure error free transmission to selected one of multi-terminal network - Google Patents

Abstract

Telegraph transmission system with timing frame criteria to prevent overlap of telegram transmissions and a fast system restoration in the event of line interference or system failure in part or entirety. The system uses a cyclical timing algorithm to determine whether a station is the correct one to receive a transmission and whether it is in working order. Two determining time factors are the first time (t1) which is at least equal to the maximum transmission time (T) to the most distant terminal and a second time (t2) which is equal to the cyclical framing time (tz) of the system. Address codes and receive acknowledge levels between stations are checked against the algorithm and its equations tn=a.sn.t to verify station readiness to receive a telegram transmission, where a is a factor greater than 1 and sn is a time stacking and holding factor relating to transmission time to stations and the stations out of service.

Description

Zyklisches FernwirksystemCyclical telecontrol system

Die Erfindung betrifft ein Fernwirksystem mit zyklischer Weiterzählung der im Gemeinschaftsverkehr stehenden Stationen, wobei jeweils diejenige Station nach Empfang eines die im Zyklus ihrer Adresse vorangehende Adresse enthaltenden Telegramms zum Telegramm-Aussendenden angelassen wird.The invention relates to a telecontrol system with cyclical counting of the stations in multi-point traffic, with each station after receiving an address containing the address preceding its address in the cycle Telegram is started to send the telegram.

Derartige Fernwirksysteme sind bekannt, beispielsweise durch Unterrichtsblätter (B) Jahrgang 24/1971 Nur. 8 Seite 200, wo ein zentrales Fernwirksystem beschrieben wird, bei dem durch die Zentrale mittels Aufruftelegramm ein Zyklus gestartet wird. Hierbei wird jeweils diejenige Station nach Empfang eines Telegramms, das die ihrer Adresse vorangehende Adresse enthält, zum Aussenden ihres Telegramms angelassen. Antwortet im Störungsfall eine Unterstelle nicht, wenn sie an der Reihe ist, so wird das von der Zentrale registriert und nach einer kurzen Wartezeit anstelle der Unterstation von der Zentrale ein Ersatzaufrufsignal abgegeben, damit der zyklische Umlauf fortgesetzt werden kann.Such telecontrol systems are known, for example through instruction sheets (B) Volume 24/1971 only. 8 page 200, where a central telecontrol system is described in which a cycle is started by the control center by means of a call telegram. After receiving a telegram, the station that yours Address contains the preceding address, to send your telegram. If, in the event of a fault, a substation does not answer when it is their turn, see above this is registered by the headquarters and after a short waiting time instead of the Substation issued a replacement call signal from the control center so that the cyclical Circulation can be continued.

Nachteilig bei einem solchen Fernwirksystem ist, daß bei Ausfall der Zentrale bzw. der Leitung, an die die Zentrale angeschlossen ist, der weitere Ablauf des Zyklus und damit der ganze Betrieb unterbrochen ist.The disadvantage of such a telecontrol system is that at failure the control center or the line to which the control center is connected, the other End of the cycle and thus the entire operation is interrupted.

Durch die Siemens-Zeitschrift 51 von 1977 Heft 4, Seiten 226 ff., ist ein Fernwirksystem bekannt geworden, das mit zyklischer zentraler Abfrage arbeitet und bei dem jedoch zusätzlich bestimmte Fernwirkstationen ein spontanes Anreizverhalten aufweisen, wobei durch Staffelung der Einspring-Berechtigung (Staffelzeit) dafür gesorgt wird, daß immer nur ein Telegramm auf die Leitung gelangt. Fällt bei diesem System die Zentrale oder die übertragungsleitung zur Zentrale aus, dann arbeiten die nicht mehr aufgerufenen Fernwirkstationen im Anreizbetrieb weiter, da die Staffelzeitzähler der Fernwirkstationen nicht mehr von der Zentrale durch Zurückstellen synchronisiert werden können.By Siemens magazine 51 from 1977 issue 4, pages 226 ff., a telecontrol system has become known that works with cyclic central polling and in which, however, certain telecontrol stations also have a spontaneous incentive behavior have, whereby by graduation of the jump-in authorization (graduation time) for it it is ensured that only one telegram reaches the line. Falls on this one System from the control center or the transmission line to the control center, then work the telecontrol stations that are no longer called continue in incentive mode because the grading time counter the telecontrol stations are no longer synchronized by the control center due to reset can be.

Die Fernwirkstationen schalten hierbei automatisch auf eine ufallssteuerung um, die beim Auftreten eines Anreizes eine zufällige Verzögerung der Telegrammaussendung zwischen 0 und 500 msec. bewirkt. Nachteilig ist bei diesem System, daß bei einer statistischen Verteilung der Anreize eine zufällige Verzögerung der Aussendung der zugehörigen Telegramme e'in gleichzeitiges Einspringen zweier Fernwirkstationen nicht verhindern kann, wodurch Meldungen verloren gehen können, wenn keine Wiederholungen der Telegramme bzw. ein späterer Sammelabruf aller Meldezustände der Fernwirkstationen erfolgen. Die zufällige Verzögerung der Telegrammaussendung stellt auch keine Verbesserung gegenüber der unverzögerten spontanen Aussendung dar, weil hier nur eine Mischung einer Zufallswahrscheinlichkeit mit einer anderen Zufallswahrscheinlichkeit stattfindet. Dies trifft zu für den Fall, daß die Anreize einer Station unabhängig von den Anreizen der anderen Stationen sind. Weiterhin ist das Zusammentreffen zweier Telegramme umso wahrscheinlicher, je höher die Anreizwahrscheinlichkeit bei dem zu überwachenden Prozeß und je größer der Meldungsumfang, d.h. die Summe aller Informationspunkte, in diesem Fernwirknetz ist.The telecontrol stations automatically switch to random control in order to have a random delay in sending the telegram when a stimulus occurs between 0 and 500 msec. causes. The disadvantage of this system is that with a statistical distribution of incentives a random delay in sending out the incentives associated telegrams e'in simultaneous entry of two telecontrol stations cannot prevent messages from being lost if there are no repetitions the telegrams or a later collective retrieval of all message states of the telecontrol stations take place. The random delay in sending the telegram does not represent any improvement compared to the instantaneous spontaneous transmission, because here only a mixture of a random probability takes place with a different random probability. This is true in the event that the incentives of a station are independent from the incentives of the other stations are. Furthermore, there is the meeting of two Telegrams are more likely, the higher the likelihood of an incentive process to be monitored and the larger the message scope, i.e. the sum of all information points, is in this telecontrol network.

Die Erfindung hat sich deshalb zur Aufgabe gestellt, ein zyklisch weiterzählendes Fernwirksystem anzugeben, das auch bei Ausfall mehrerer Stationen oder Leitungen oder ganzer Netzzweige nur schwer aus seinem Synchronismus herauszureissen und nach Totalausfällen sehr schnell wieder in Synchronismus zu bringen ist, wobei die Wahrschein-1.ichkeit des Zusammentreffens zweier Telegramme sehr gering ist. Dabei soll das Fernwirksystem sehr aufwand.sarm sein.The invention has therefore set itself the task of a cyclical to specify the further counting telecontrol system that also works in the event of failure of several stations or lines or entire network branches are difficult to tear out of its synchronism and can be brought back into synchronicity very quickly after total failures, whereby the probability that two telegrams will meet is very low. The telecontrol system should be very cost-effective.

Die Lösung erfolgt mit den in den Patentansprüchen angegebenen Mitteln.The solution takes place with the means specified in the claims.

Das erfindungsgemäße aufwandsarme Fernwirksystem gestattet einen zyklisch weiterzählenden Betrieb der im Gemeinschaftsverkehr stehenden Stationen auch bei Ausfall mehrerer Fernwirkstationen oder Leitungen. Außerdem ist es in der Lage, nach einem Totalausfall den Synchronbetrieb sehr schnell wieder herzustellen, wobei das gleichzeitige Zusammentreffen von Telegrammen sehr unwahrscheinlich ist.The low-cost telecontrol system according to the invention allows a cyclic further counting operation of the stations in joint traffic Failure of several telecontrol stations or lines. It is also able to to restore synchronous operation very quickly after a total failure, whereby the simultaneous coincidence of telegrams is very unlikely.

E, erfolgt nun die Beschreibung anhand der Figur, die ein Ablaufdiagramm für die n-te Station insgesamt von n Stationen des erfindungsgemäßen Fernwirksystems mit der,zyklischen Sendereihenfolge ...n-1,n,n+1,...n,1,2,... in einem Ausführungsbeispiel zeigt. Dabei erfolgt der normale-Betriebsvorgang derart, daß bei Empfangspegcl auf der Emp- fangsleitung, der zum Erhalt eines kompletten Telegramms fiihrt, eine Abfrage der im Telegramm enthaltenen Adresse erfolgt. Ist diese Adresse nicht gleich der um 1 verminderten Stationsadresse n, so werden zwei Zeitglieder T1 und T2 zurückgesetzt und angestoßen, und es wird anschliessend in eine Wartestellung gesprungen. Gehört jedoch die empfangene Adresse der n-1 ten Station so wird, wenn mindestens eine bestimmte Zeit lang kein Pegel auf der Empfangsleitung empfangen wird, von der Station n ein Tele-,ramm aussendet und anschließend wieder in Wartestellung gegangen. Die empfangspegelfreie Wartezeit setzt sich dabei zusammen aus der doppelten maximalen Laufzeit des Fernwirktees, einer Schaltzeit und einer zusätzlichen Sieherheitszeit. Üblieherweise ist das ausgesendete Telegramm entweder ein Kurztelegramm, wenn keine Änderungsmeldungen zu verzeiehnen sind oder ein entsprechend der Meldung codiertes Langtelegramm.E, the description will now be based on the figure, which is a flowchart for the n-th station a total of n stations of the telecontrol system according to the invention with the, cyclic sending order ... n-1, n, n + 1, ... n, 1,2, ... in one embodiment shows. The normal operating process is carried out in such a way that when the reception level is on the recipient interception line that is used to receive a complete telegram leads, the address contained in the telegram is queried. Is this address not equal to the station address n reduced by 1, so two timing elements T1 and T2 are reset and triggered, and it is then put on hold jumped. However, the received address belongs to the n-1 th station so will if No level received on the receiving line for at least a certain period of time is sent out a telegram from station n and then back on hold went. The waiting time with no reception level is made up of twice that maximum runtime of the telecontrol, a switching time and an additional security time. Usually the transmitted telegram is either a short telegram, if none Change notifications are to be forgiven or a coded according to the message Long telegram.

Ein erster Störungsfall sei, daß der empfangene Pegel nicht zu einem kompletten Telegramm führt oder Störpegel ist.A first case of failure is that the received level does not lead to a carries a complete telegram or there is an interference level.

Diese Störzeit wird von den normalerweise angelassenen überwachungszeitgliedern T1 und T2 mitgezählt. Bei einem zweiten Störfall sei eine Station derart gestört, daß keine Telegramme ausgesendet werden. Hier ist der Zyklus zunilchst unterbrochen, da die in der Reihenfolge nächstsendende Station und damit alle folgenden vergehlich auf ein die Telegrammaussendung fortsetzendes Auslösetelegramm warten. Es wird jedoch nach Ablauf einer ersten Zeit tl das Zeitglied T1 ausgelöst, wodurch in allen betriebsbereiten Fernwirkstationen eine Staffelzeitberechnung erfolgt. Diese Berechnung erfolgt nach der Formel tn = a.sn.T, wobei a ein Faktor > 1 und sn = (n-i+n)modulo n -1 der Zeitstaffelungsfaktor, n die n Geamtzahl der Stationen und i die gestöPte Station sind, Nach dieser Formel errechnet sich für die i+1. Station die kürzeste Staffelzeit, bei deren Erreichen ein Telegramm von dieser Station ausgesendet wird, wodurch wieder-der Zyklus angestoßen ist und die folgenden Stationen zyklisch weiterzählend aussenden.This downtime is controlled by the watchdog timers that are normally left on T1 and T2 are also counted. In the event of a second incident, a station is so disturbed that that no telegrams are sent. Here the cycle is initially interrupted, because the next station in the sequence to transmit, and with it all of the following, perish wait for a trigger telegram to continue the telegram transmission. It will, however after a first time tl, the timer T1 triggered, making all operational Telecontrol stations a grading time calculation takes place. This calculation is carried out according to the formula tn = a.sn.T, where a is a factor> 1 and sn = (n-i + n) modulo n -1 der Time graduation factor, n the n Total number of stations and i die are stopped, according to this formula, the i + 1. Station the Shortest graduation time at which a telegram is sent from this station when it is reached which triggers the cycle again and the following stations cyclically send out counting.

Im dritten Störungsfall haben Fernwirkstationen längere Zeit kein ordnungsgemäßes Telegramm mehr empfangen. Nac-h Ablauf einer zweiten Zeit t2, die beispielsweise mindestens gleich der maximalen Zykluszeit ist, wird das zweite Zeitglied T2 ausgelöst, wodurch in jeder Station eine Zufallszeit txn berechnet wird und bei Erreichen derselben die Telegrammaussendung bei der betroffenen Station veranlaßt wird. ei Empfang dieses Telegramms durch andere, wieder betriebsbreite Stationen kann der Betriebszyklus wieder angemacht werden.In the third case of failure, telecontrol stations do not have any for a long time Correct telegram received more. After a second time t2 has elapsed, the for example, is at least equal to the maximum cycle time, the second timer is T2 triggered, whereby a random time txn is calculated in each station and at Reaching the same causes the telegram to be sent to the affected station will. When this telegram is received by other stations that are again ready for operation the operating cycle can be switched on again.

Nach dem Aussenden eines Telegramms sowie'bei Start einer Fernwirkstation wird nun das zweite Zeitglied T? zurückfresetzt und angestoßen; Dadurch wird erreicht, daß bei Inbetriebnahme einer weiteren Station dieselbe leicht in den Ablaufzyklus eingebracht werden kann.After sending a telegram and when starting a telecontrol station is now the second timing element T? reset and initiated; This achieves that when a further station is put into operation, the same easily enters the sequence cycle can be introduced.

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Claims (7)

Patentansprüche S Fernwirksystem mit zyklischer Weiterzählung der im Gemeinschaftsverkehr stehenden Stationen, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ablauf.einer Zeit ts die Stationen jeweils ihre Telegramme zeitgestaffelt aussenden, wenn die Zeit größer als eine erste Zeit (tal) ist, und in zufälliger Folge, wenn die Zeit ts größer als eine zweite Zeit (t2) ist, wobei die erste Zeit (t1) mindestens gleich der maximalen Laufzeit (T) zwischen zwei im .Zyklus aufeinanderfolgenden Stationen und die zweite Zeit (t2) etwa gleich der Zykluszeit (tz) sind. Claims S telecontrol system with cyclic incremental counting stations standing in joint traffic, characterized in that after the expiry of a Time ts the stations each send their telegrams in a time-staggered manner if the Time is greater than a first time (tal), and in random order if the time ts is greater than a second time (t2), the first time (t1) being at least equal the maximum running time (T) between two stations following each other in the cycle and the second time (t2) are approximately equal to the cycle time (tz). 2. Fernwirksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Zeit ts kein Empfangspegel vorhanden ist. 2. Telecontrol system according to claim 1, characterized in that during the time ts there is no reception level. 3. Fernwirksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Zeit ts kein Empfangspegel vorhanden ist, der zur Decodierung eines vollständigen Telegramms führt. 3. Telecontrol system according to claim 1, characterized in that during the time ts there is no reception level that is necessary for decoding a complete Telegram leads. 4. Fernwirksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit n in aufsteigender Reihenfolge sendenden Stationen, dadurch gekennzeichnet, daß für die n-te Station die Staffelzeit tn = a.sn.T ist, wobei a ein Faktor grösser 1 und sn der Zeitstaffelungsfaktor ist, der nach sn = (n-i+n)modulo n -1 berechnet wird, wobei die zuletzt sendende die i-te Station ist.4. Telecontrol system according to one of claims 1 to 3 with n in ascending order Sequence sending stations, characterized in that for the n-th station the graduation time tn = a.sn.T, where a is a factor greater than 1 and sn is the time graduation factor which is calculated according to sn = (n-i + n) modulo n -1, where the last sending the i-th station is. 5. Fernwirkstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwei aufeinanderfolgende Zufallszeiten (txn, txn+1) mindestens um die um die doppelte Laufzeit T verlängerte maximale Telegrammdauer unterscheiden.5. Telecontrol station according to one of the preceding claims, characterized characterized in that two successive random times (txn, txn + 1) are at least differ by the maximum telegram duration extended by twice the duration T. 6. Fernwirksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch- gekennzeiehnet, daß in den Stationen jeweils ein erstes (T1) bzw. zweites (T2) Zeitglied vorgesehen ist, das bei Ablauf der ersten (t1) bzw. zweiten Zeit (t2) die Berechnung der Staffelzeit tn bzw. der Zufallszeit txn auslöst und das bei Empfangspegel rückgesetzt und angestoßen wird.6. Telecontrol system according to one of the preceding claims, characterized marked that a first (T1) and second (T2) timing element in each of the stations it is provided that the calculation when the first (t1) or second time (t2) has elapsed the grading time tn or the random time txn is triggered and this is reset at the reception level and is triggered. 7. Fernwirksystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei seinem Start bzw. nach Aussendung eines Telegramm'das zweite Zeitglied (T2) rückgesetzt und angestoßen wird.7. Telecontrol system according to claim 6, characterized in that at its start or after sending a telegram, the second timer (T2) is reset and is triggered.