DE3642554A1 - Circuit for serial detention and relaying of information - Google Patents

Abstract

For serial detention and relaying of information about a binary state, sensors are combined with microprocessors at discrete measuring points. The microprocessors are connected in series, and report the frequency and location of the first occurrence of a state to a recognition device. <IMAGE>

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltung zur seriellen Erfassung und Weitergabe von Informationen über einen binären Zustand an zwei oder mehreren, in Reihe ge­ schalteten diskreten Meßstellen an ein Erkennungsgerät.The invention relates to a circuit for serial Collection and disclosure of information about a binary state on two or more, in series ge switched discrete measuring points to a detection device.

Die Notwendigkeit, binäre Zustände an mehreren Orten gleichzeitig zu überwachen ergibt sich oft. So ist es zum Beispiel im Eisenbahnbetrieb erwünscht, festzustellen und während der Fahrt zu überwachen, ob alle Türen ge­ schlossen sind und bleiben. Das gleiche gilt für Fenster und Türen in Gebäuden. Aber auch Grenztaster müssen über­ wacht werden, zum Beispiel um festzustellen, daß Türen nicht nur geschlossen, sondern auch verschlossen sind. Dies kann dadurch geschehen, daß die Riegel Grenztaster betätigen. Aber auch Glasscheiben können dadurch über­ wacht werden, daß sie parallel zu ihren Außenflächen durchstrahlt werden und bei Sprung oder Bruch eine Unterbrechung des Strahlenganges zwischen Strahlen­ quelle und Photozelle auftritt. Ebenso kann durch Temperaturfühler das Überschreiten oder Unterschreiten eines vorgegebenen Temperaturgrenzwertes festgestellt werden. Bisher sind viele dieser Probleme einfach mit in Reihe geschalteten Relaiskontakten gelöst worden. Dabei trat die Schwierigkeit auf, daß diese einerseits bei kleinen Spannungen wegen Korrosion oft nicht richtig funktionierten und andererseits eine Lokalisierung der Fehlerstelle oft nicht möglich war. Es ist auch die Sternverbindung einer jeden Meßstelle mit dem Erkennungs­ gerät möglich, aber dies erfordert einen sehr großen Leitungsaufwand und ist deswegen zum Beispiel im Eisen­ bahnbetrieb nicht brauchbar. Auch mit heute gebräuch­ lichen Sensoren ist eine solche Überwachung nur bedingt möglich, denn diese sind gewöhnlich einfache elektro­ nische Schalter mit einem Transistor am Ausgang, die keine Angaben über eine Fehlerortung zulassen.The need for binary states in multiple places Monitoring often occurs simultaneously. That's the way it is desirable, for example, in railway operations and monitor while driving whether all doors are ge are closed and stay. The same applies to windows and doors in buildings. But limit switches must also be switched over be watched, for example, to determine that doors are not only closed, but also closed. This can be done by the latch limit switch actuate. But even glass panes can over  be watched over so that they are parallel to their outer surfaces be shone through and a jump or break Interruption of the beam path between beams source and photocell occurs. Likewise, by Temperature sensors exceeding or falling below a predetermined temperature limit will. So far, many of these problems have been easy with Relay contacts connected in series have been released. The difficulty arose that on the one hand often not correct at low voltages due to corrosion worked and on the other hand a localization of the Mistake was often not possible. It is also that Star connection of each measuring point with the detection possible, but this requires a very large one Management effort and is therefore, for example, in the iron Railway operation not usable. Also used today Such sensors are only conditional on sensors possible because these are usually simple electro African switches with a transistor at the output do not allow information about a fault location.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung anzugeben, die eine zuverlässige Erfassung des zu überwachenden binären Zustandes und die Fest­ stellung des ersten Ortes seines Auftretens in der Auf­ einanderfolge von zwei oder mehreren in Reihe ge­ schalteten Meßstellen ermöglicht.The present invention is based on the object specify a circuit that provides reliable detection of the binary state to be monitored and the hard position of the first place of its appearance in the Auf sequence of two or more in series switched measuring points.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an jeder Meßstelle ein Sensor vorhanden ist, von dem eine Information über den zu überwachenden Zustand an einen mit ihm verbundenen Mikroprozessor gelangt, der seinerseits die jeweiligen Zustände der in der Serie vorhergehenden und der eigenen Meßstelle aufaddiert, erkennt, ob ein Zustand erstmalig auftritt und zutreffendenfalls die Meßstellennummer in die Information einbringt und diese Daten an den in der Serie nächstfolgenden Mikroprozessor bis zu dem Erkennungsgerät weitergibt. Die Kombination von elektronischem Schalter mit intelligentem Mikro­ prozessor an jeder Meßstelle ermöglicht die Lösung der oben genannten Aufgabe.This object is achieved according to the invention in that At each measuring point there is a sensor, one of which Information about the condition to be monitored to a connected microprocessor arrives, which in turn the respective states of those preceding in the series and added the own measuring point, recognizes whether a Condition occurs for the first time and, if applicable, the Introduces the measuring point number in the information and this Data to the next microprocessor in the series  passes up to the recognition device. The combination of electronic switch with intelligent micro processor at each measuring point enables the solution of the above task.

Um zu unterscheiden ob die Reihe der hintereinander geschalteten Meßstellen vollständig oder unterbrochen ist, ist es in Weiterbildung der Erfindung von Vorteil, wenn die Mikroprozessoren mit zwei Zeitgebern ausge­ rüstet sind, deren kürzer laufende nur in Betrieb sind, wenn der Mikroprozessor am Anfang der Serie liegt, während die länger laufenden bei allen nachfolgenden Meßstellen in Betrieb sind wobei die länger laufenden Zeitgeber beim Eingang einer Information auf den Anfang zurückgestellt werden und die Umschaltung und Rück­ stellung automatisch erfolgt.To distinguish whether the row is in a row switched measuring points completely or interrupted it is advantageous in a further development of the invention if the microprocessors are out with two timers are equipped, the shorter-running ones are only in operation, if the microprocessor is at the beginning of the series, while the longer ones in all subsequent ones Measuring points are in operation, the longer ones Timers when information arrives at the beginning be put back and switching and back position automatically.

Die Funktion und weitere Einzelheiten des Erfindungs­ gegenstandes seien an Hand eines Beispiels erläutert.The function and further details of the invention object are explained using an example.

Die Zeitgeber werden im Prinzip dadurch eingestellt, daß ein Zähler mit einer Zahl geladen und auf Null herunter­ gezählt wird. Am Anfang laden zum Beispiel alle Mikro­ prozessoren ihre Zähler mit der Zahl 1000, die in einer Sekunde heruntergezählt wird. Steht der Zähler auf Null, geben alle Mikroprozessoren ihre erste, ungültige In­ formation ab. Da der zweite und alle folgenden Mikro­ prozessoren eine Information erhalten haben, laden sie ihre Zähler mit der Zahl 2000 die in zwei Sekunden her­ untergezählt wird, sobald sie eine Information empfangen, modifiziert und weitergegeben haben. Da aber der erste Mikroprozessor nach wie vor mit der Zahl 1000 arbeitet, werden die Zähler der folgenden Mikroprozessoren nie bis Null heruntergezählt werden. Nur wenn die Reihe aus irgendeinem Grunde (Leiterbruch) unterbrochen ist und der nächstfolgende Mikroprozessor nach Ablauf seines Zählers keine Information erhalten hat, wird er, weil er dann der erste in der Reihe ist, wieder die Zahl 1000 laden. Dieser Übergang erscheint für das Erkennungsgerät so wie das erste Einschalten, weil mehr oder weniger alle dem Bruch folgenden Mikroprozessoren für eine Meldung auf die Zahl 1000 schalten. Nach einer weiteren Sekunde ist aber dann wieder die richtige Information mit Angabe der Bruchstelle am Erkennungsgerät vorhanden. Da der Vorgang der Aufnahme, Modifizierung und Weiter­ gabe der Information im Zeitraum von Millisekunden ab­ läuft, ist die Abfragerate von einer Sekunde hoch genug.In principle, the timers are set in that a counter loaded with a number and down to zero is counted. In the beginning, for example, all microphones load processors their counters with the number 1000 in one Second is counted down. If the counter is at zero, all microprocessors give their first invalid in formation from. Because the second and all subsequent micro processors have received information, load them their counters with the number 2000 die in two seconds ago is counted as soon as they receive information, modified and passed on. But since the first Microprocessor still works with the number 1000, the counters of the following microprocessors are never up Zero to be counted down. Only when the row is out is interrupted for any reason (wire break) and the next succeeding microprocessor after its Counter has not received any information, it will because  then he is the first in line, again the number 1000 load. This transition appears for the recognition device like turning on the first time, because more or less all microprocessors following the break for one Switch the message to the number 1000. After another But second is the right information again with indication of the breaking point on the recognition device. As the process of inclusion, modification and further gave the information in milliseconds is running, the query rate of one second is high enough.

Am Beispiel einer Reihe von acht Türen eines Eisenbahn­ zuges sei die Entwicklung der Information auf ihrem Gang erläutert. Die Information umfaßt im Beispiel vier Worte, die die Zustandsumme und den Ort des ersten Auftretens repräsentieren. The development of information along its corridor is explained using the example of a row of eight doors on a train. In the example, the information comprises four words which represent the status sum and the location of the first occurrence.

Meßstelle 1 erhält keine Information und gibt deshalb während der kürzeren Laufzeit die Information 1, 1, 0, 0 an den Mikroprozessor der 2. Meßstelle. Der Mikroprozessor der Meßstelle 2 hat sowohl diese Information von der Meßstelle 1 als auch die aus dem eigenen Sensor empfangen. Mit dem Eingang der Information von der 1. Meß­ stelle list der Zähler des Mikroprozessors in der 2. Meß­ stelle auf den Anfang zurückgestellt worden. Es erfolgt die Weitergabe der kombinierten Information aus der 1. und 2. Meßstelle, also 2, 1, 0, 0 an den Mikroprozessor der 3. Meßstelle. Der Mikroprozessor der 3. Meßstelle hat von seinem Sensor die Information über die ge­ schlossene Tür 3 erhalten und gibt an den Mikroprozessor der 4. Meßstelle die Information 2, 1, 1, 3 weiter und so fort nach dem vorstehenden Schema bis am Erkennungs­ gerät die vom Mikroprozessor der 8. Meßstelle ange­ gebene Information 5, 1, 3, 3 eingeht, die besagt: von den acht Türen sind fünf Türen offen und drei geschlossen; die erste, also am weitesten vom Erkennungsgerät ent­ fernte offene Tür ist die an der Meßstelle 1, die erste, also am weitesten von dem Erkennungsgerät entfernte ge­ schlossene Tür, ist die an der 3. Meßstelle.Measuring point 1 receives no information and therefore gives information 1, 1, 0, 0 during the shorter term to the microprocessor of the 2nd measuring point. The microprocessor the measuring point 2 has both this information from the Measuring point 1 as well as from the own sensor receive. With the receipt of information from the 1st meas place list the counter of the microprocessor in the 2nd meas put back to the beginning. It takes place the forwarding of the combined information from the first and 2nd measuring point, ie 2, 1, 0, 0 to the microprocessor  the 3rd measuring point. The microprocessor of the 3rd measuring point has information from its sensor about the ge get closed door 3 and gives to the microprocessor the 4th measuring point the information 2, 1, 1, 3 further and continue according to the above scheme until the recognition the device from the microprocessor of the 8th measuring point given information 5, 1, 3, 3 that says: from the eight doors have five doors open and three closed; the first, the farthest from the detection device distant open door is the one at measuring point 1, the first that is, the most distant ge closed door, is at the 3rd measuring point.

Da am Erkennungsgerät die Anzahl der zu überwachenden Meßstellen bekannt ist, muß die Summe der Worte 1 (5) und 3 (3) immer gleich der Anzahl der Meßstellen sein. Erscheint eine geringere Summe, zum Beispiel 4, so besagt dies, daß an der Meßstelle 8-4=4 der Sensor oder Mikroprozessor defekt oder zwischen der 4. und 5. Meßstelle die Verbindung unterbrochen ist.Because the number of devices to be monitored on the detection device Measuring points is known, the sum of the words 1 (5) and 3 (3) must always be equal to the number of measuring points. If a lower sum appears, for example 4, see above this means that at the measuring point 8-4 = 4 the sensor or microprocessor defective or between the 4th and 5th Measuring point the connection is interrupted.

Um induktive Störungen auf der Meßstrecke zu vermeiden, empfiehlt es sich, die Mikroprozessoren hintereinander durch Lichtwellenleiter zu verbinden.In order to avoid inductive interference on the measuring section, it is recommended to run the microprocessors one after the other to connect by optical fiber.

Das oben angeführte Beispiel macht deutlich, daß sich die erfindungsgemäße Schaltung besonders zum Überwachen des Schließzustandes von Eisenbahntüren eignet. Sollte sich während der Fahrt eine Tür öffnen, so kann automatisch oder von Hand eine Bremsung oder eine andere Maßnahme eingeleitet werden. Die Ausstattung jedes Mikroprozessors mit zwei Zeitgebern erlaubt es, die Wagen in beliebiger Richtung und Reihenfolge in den Zug einzustellen, da jede Meßstelle als erste Meßstelle dienen kann.The example given above makes it clear that the circuit according to the invention especially for monitoring the closed state of railway doors is suitable. Should If a door opens while driving, it can automatically or hand braking or some other measure be initiated. The equipment of every microprocessor With two timers it allows the carriage in any Set the direction and sequence in the train because each measuring point can serve as the first measuring point.

Claims (4)

1. Schaltung zur seriellen Erfassung und Weitergabe von Informationen über einen binären Zustand an zwei oder mehreren in Reihe geschalteten diskreten Meßstellen an ein Erkennungsgerät, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Meßstelle ein Sensor vorhanden ist, von dem eine Information über den zu überwachenden Zustand an einen mit ihm verbundenen Mikroprozessor gelangt, der seinerseits die jeweiligen Zustände der in der Serie vorhergehenden und der eigenen Meßstelle auf­ addiert, erkennt ob ein Zustand erstmalig auftritt und zu­ treffendenfalls die Meßstellennummer in die Information einbringt und diese Daten an den in der Serie nächst­ folgenden Mikroprozessor bis zu dem Erkennungsgerät weitergibt. 1. Circuit for the serial acquisition and transmission of information about a binary state at two or more discrete measuring points connected in series to a detection device, characterized in that a sensor is present at each measuring point, from which information about the state to be monitored to a connected microprocessor, which in turn adds up the respective states of the previous and the own measuring point in the series, recognizes whether a state occurs for the first time and, if applicable, introduces the measuring point number into the information and sends this data to the next microprocessor in the series to passes on to the recognition device. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroprozessoren mit zwei Zeitgebern ausge­ rüstet sind, deren kürzer laufende nur in Betrieb sind, wenn der Mikroprozessor am Anfang der Serie liegt, während die länger laufenden bei allen nach­ folgenden Meßstellen in Betrieb sind, daß die länger laufenden Zeitgeber bei Eingang einer Information auf den Anfang zurückgestellt werden und daß die Umschaltung und Rückstellung automatisch erfolgt.2. Circuit according to claim 1, characterized in that the microprocessors with two timers out are equipped, their shorter running only in operation are when the microprocessor is at the beginning of the series lies, while the longer running after all following measuring points are in operation, that the longer running timers upon receipt of a Information is put back to the beginning and that the switchover and resetting takes place automatically. 3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mikroprozessoren hintereinander durch Licht­ wellenleiter verbunden sind.3. Circuit according to claim 1 or 2, characterized draws, that the microprocessors in a row by light waveguides are connected. 4. Schaltung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch ihre Verwendung zum Überwachen des Schließzustandes von Eisenbahntüren.4. Circuit according to claim 1 or one of the following, characterized by their use for monitoring the closed state of railway doors.