DE3812655A1 - Vorrichtung zur anwahl von stationen, die mit einer steuerungszentrale verbunden sind - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Anwahl von Stationen, die mit einer Steuerungszentrale verbunden sind, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Anordnungen aus einer Steuerungszentrale und mehreren Sta­ tionen, die sämtlich über ein Leitungssystem miteinander verbunden sind, werden auf vielen Gebieten eingesetzt, z.B. der Nachrichten-, der Steuerungs- oder der Überwa­ chungstechnik. Die Stationen können vielfältiger Art sein, so z.B. Datenstationen, Sensoren, Schalter oder "intelli­ gente" Stationen in Form von Rechnern oder dergleichen.

Das Anwählen der Stationen kann z.B. mit Hilfe eines Multi­ plexsystems gemäß der DE-OS 26 38 594 erfolgen, bei dem der einer sendenden Datenstation zugeteilte Übertragungska­ nal einer anderen sendebereiten Station zugeteilt wird, so­ bald die eine Datenstation diesen Kanal nicht mehr benö­ tigt. Derartige Multiplexsysteme mit Prioritätsstrukturen erfordern jedoch einen erheblichen Schaltungsaufwand.

Es ist auch bekannt, Datenstationen mit Hilfe von zugeteil­ ten Adressen sequentiell von einer Datenzentrale aufzuru­ fen und abzufragen; vgl. die europäische Patentschrift 22 985. Der hierzu erforderliche Verdrahtungs- und Schal­ tungsaufwand ist jedoch ebenfalls erheblich.

Bei den bekannten Systemen ist auch eine Erweiterung nicht unkompliziert. Insbesondere die Ansteuerung über Adressen der einzelnen Datenstationen ist oftmals ein Hindernis für solche Erweiterungsmöglichkeiten. Soll das System erwei­ tert werden, so muß die Verkabelung der gesamten Anlage in der Regel erneuert werden. Dies kompliziert die Installa­ tion, die Fehlersuche und die Wartung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art anzugeben, mit der die Anwahl der Stationen erleichtert und für einen Informationsaus­ tausch zwischen der Steuerungszentrale und den Stationen nur eine einfache Verdrahtungstechnik benötigt wird. Ferner soll die Vorrichtung eine einfache Erweiterungsmöglichkeit der gesamten Anordnung ermöglichen und so flexibel sein, daß einzelne Stationen ausgewechselt werden können, z.B. im Laufe einer neuen technischen Entwicklung, ohne daß das Steuerungsprogramm für die Anwahl und den Informa­ tionsaustausch geändert werden muß.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkma­ le gelöst.

Demgemäß ist wesentliches Merkmal der Erfindung ein Schal­ ter bzw. einer Schaltermodul in jeder Station, die diese Station unabhängig von deren Aufbau gesteuert mit der Steuerungszentrale verbindet. Durch Signale, z.B. Taktim­ pulse auf den Anwahlleitungen, werden die einzelnen Statio­ nen seriell angewählt und zu einer Funktion veranlaßt, so z.B. zum Datenaustausch mit der Steuerungszentrale, zur Steuerung von Untersystemen etc. Durch die Anordnung eines gemäß der Erfindung angesteuerten Schalters bzw. Schalter­ moduls in jeder Station ist eine automatische serielle An­ wahl der einzelnen Stationen im System selbst implemen­ tiert. Da eine Adreß-Codierung oder eine Ansteuerung der einzelnen Stationen mit Hilfe einer Prioritätsstruktur ent­ fällt, ergibt sich ein einfacher Aufbau der gesamten Anord­ nung, wobei zusätzlich praktisch die gesamte zur Verfügung stehende Zeit für den Informationsaustausch zwischen den einzelnen Stationen und der Steuerungszentrale zur Verfü­ gung steht. Selbstverständlich ist es möglich, durch ent­ sprechende kurze Anwahl einzelner Stationen, ohne daß in diesen eine Funktion bewirkt wird, diese Stationen zu über­ springen und gezielt eine gewünschte Station zum Informa­ tionsaustausch anzuwählen.

An den Schalter bzw. das Schaltermodul können beliebige Peripheriegeräte angeschlossen werden, ohne daß dadurch das Steuerprogramm für die Anwahl und einen Informations­ austausch betroffen wird. Hierdurch ist z.B. eine Moderni­ sierung des gesamten Systems, z.B. durch Austausch der Peripheriegeräte, ohne weiteres möglich. Auch eine Erweite­ rung ist einfach. Zusätzliche Stationen brauchen lediglich an den letzten Schalter bzw. das letzte Schaltermodul ange­ schaltet zu werden oder können zwischen bestehende Statio­ nen eingeschaltet werden, wobei das bisherige Leitungs­ system erhalten bleibt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unter­ ansprüchen hervor.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung aus einer Steuerungszentrale und mehreren mit dieser verbundenen Stationen gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines Schaltermoduls, das bei der Anordnung gemäß Fig. 1 Verwendung finden kann.

In der oberen Zeile in Fig. 1 ist eine Anordnung aus einer Steuerungszentrale 1 und mehreren Stationen S 1, S 2, S 3 bis Sn dargestellt, wobei diese Stationen z.B. Überwa­ chungsstationen, Steuerungsstationen, sonstige Datenstatio­ nen, einfache Schalter, Kleincomputer usw. sein können.

Die Steuerungszentrale 1 und die Stationen Si sind über eine Leitung L miteinander verbunden, wobei jeder Station ein Schaltermodul 2 mit einem Schalter 3 zugeordnet ist. Die Schalter 3 der einzelnen Stationen sind sämtlich in Serie geschaltet und weisen zumindest zwei Schaltstellun­ gen A und B auf. In der Schaltstellung A wird die zugehöri­ ge Station an die Leitung L geschaltet, während in der Stellung B die Leitung L in dem Schaltermodul durchgeschal­ tet wird.

Um eine Verbindung zwischen der Steuerungszentrale 1 und den Stationen Si herzustellen, werden zunächst sämtliche Schalter in die Schaltstellung A überführt, was z.B. mit Hilfe eines einfachen Reset-Impulses erfolgen kann. Auf diese Weise ist eine Verbindung zwischen der Steuerungszen­ trale und der Station S 1 entsprechend der obersten Zeile in Fig. 1 hergestellt. Zwischen der Steuerungszentrale und dieser Station kann jetzt ein Informationsaustausch er­ folgen. Aus der obersten Zeile in Fig. 1 ist ersichtlich, daß durch den Schalter 3 in der Schaltstellung A die Ver­ bindung zwischen der Steuerungszentrale und den weiteren Stationen S 2, S 3 bis Sn unterbrochen ist. Ist der Informa­ tionsaustausch zwischen der Steuerungszentrale 1 und der Station S 1 beendet, so wird durch ein weiteres Anwahlsig­ nal der der Station S 1 zugeordnete Schalter 3 in die Schaltstellung B überführt. Hierdurch wird die Station S 2 mit der Steuerungszentrale verbunden. Die Verbindung zu den nächstfolgenden Stationen bleibt unterbrochen. Dieser Zustand ist in der zweiten Zeile der Fig. 1 dargestellt. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis entsprechend der unte­ ren Zeile in Fig. 1 nur die Station Sn mit der Steuerungs­ zentrale 1 verbunden ist, wohingegen die Verbindung zwi­ schen den vorhergehenden Stationen zur Steuerungszentrale unterbrochen ist. Durch ein Rücksetzsignal kann der anfäng­ liche Zustand wieder hergestellt werden.

Die Anwahl der einzelnen Stationen und deren Verbindung mit der Steuerungszentrale 1 kann automatisch oder manuell erfolgen.

In Fig. 2 ist ein schematisches Ausführungsbeispiel eines Schaltermoduls 2 gezeigt, das in Verbindung mit der Anord­ nung gemäß Fig. 1 verwendet werden kann. Die in Fig. 1 mit L bezeichnete Leitung ist in diesem Falle ein Leitungs­ system aus fünf Leitungen L 1 bis L 5, nämlich einer Anwahl­ bzw. Taktleitung L 1, einer Stromversorgungs(+)- und Reset- Leitung L 2, zwei Datenleitungen L 3 und L 4 sowie einer Mas­ seleitung L 5. Die Leitungen L 2 bis L 5 sind durch das Schal­ termodul geführt, wohingegen die Anwahlleitung L 1 in dem Schaltermodul 2 durch einen Schalter 3 a mit zwei Schalt­ stellungen A und B unterbrochen ist. Die Leitungen L 1 bis L 5 werden z.B. mit dem Schaltermodul eingangs- und aus­ gangsseitig mit Hilfe eines Vielfachsteckers 4 verbunden. Die Leitungen L 2 bis L 5 sind mit Abzweigungen verbunden, die zu einem Mehrfachschalter 3 b geführt sind, dessen Schaltstellung von derjenigen des Schalters 3 a abhängt. Die Ausgangskontakte des Mehrfachschalters 3 b sind mit einer Station Si verbunden.

Durch ein Reset-Signal über die Leitung L 2 wird der Schal­ ter 3 a in die Schaltstellung A oder eine Zwischenstellung gebracht und der Mehrfachschalter B geöffnet, so daß die Verbindung zwischen der Station Si und den Leitungen L 2 bis L 5 unterbrochen ist. Wird jetzt über die Leitung L 1 ein Anwahlsignal, z.B. ein Taktsignal geschickt, so wird der Schalter 3 a, sofern er sich in einer Zwischenstellung befindet, in die Schaltstellung A gebracht oder verbleibt in dieser, und der Mehrfachschalter 3 b geschlossen, so daß die Verbindung zwischen der Station Si und der hier nicht geschalteten Steuerungszentrale hergestellt wird. Voraus­ setzung hierfür ist selbstverständlich, daß die Anwahllei­ tung L 1 in etwaig vorhergehenden Stationen dort durchge­ schaltet ist. Ist der Informationsaustausch beendet, so wird der Schalter 3 a in die Schaltstellung B überführt, wodurch gleichzeitig der Mehrfachschalter 3 b ge­ öffnet wird. Während der Verbindung der Datenstation S _i mit der Steuerungszentrale kann diese Station über die Lei­ tung L 2 mit Energie versorgt werden, so daß hier keine ei­ gene Energieversorgung notwendig ist. Dies ist insbesondere günstig, wenn die Station Si z.B. ein einfacher Überwa­ chungssensor ist.

Die Darstellung der Fig. 2 ist beispielhaft, da vielfälti­ ge Möglichkeiten vorhanden sind, die serielle Abfrage ein­ zelner Stationen, d.h. deren Verbindung mit der Steuerzen­ trale zu realisieren.

Die gesamte Anordnung ist sehr einfach aufgebaut. Sie er­ möglicht im Rahmen der Verbindung zwischen der Steuerungs­ zentrale und den einzelnen Stationen nicht nur einen Infor­ mationsaustausch, sondern z.B. auch eine Überwachung der einzelnen Stationen auf Funktionstüchtigkeit, die vorzugs­ weise ebenfalls seriell nach Art einer "watchdog"-Überwa­ chung realisiert werden kann. Sofern die einzelnen Statio­ nen mit einer Rechenkapazität versehen sind, ist es auch möglich, die den einzelnen Leitungen zugeordneten Funktio­ nen anderen Leitungen zu übertragen. Dies kann z.B. dann erforderlich sein, wenn in einer Station ein Informations­ weg fehlerhaft ist, so daß dann etwa die bisher über die Leitung L 2 vorgenommene Stromversorgung über die Datenlei­ tung L 3 vorgenommen wird. Es ist des weiteren auch möglich, daß bei einer Anordnung gemäß der Fig. 1 eine oder mehrere der Stationen Si durch eine Steuerungszentrale ersetzt wird, mit der dann wiederum mehrere Unterstationen verbunden sind. Hierdurch kann die gesamte Anordnung baumartig erweitert werden.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Anwahl einer Station in einer Anordnung aus einer Steuerungszentrale und mehreren Stationen, die längs einer von der Steuerungszentrale ausgehenden Leitung gelegen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Station (Si) über einen Schalter (3) mit der Leitung (L) verbunden ist, daß die Schalter (3) aller Stationen (Si) in Serie geschaltet sind und daß jeder Schalter (3) zumindest zwei Schaltstellungen (A, B) aufweist, nämlich Verbindung der Station (Si) mit der Leitung (L) bei Unterbrechen der Verbindung zu folgenden Stationen bzw. Trennen der Station (Si) von der Leitung (L) und Herstellen der Verbindung zur nächstfolgenden Station.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (L) zumindest eine Anwahlleitung (L, L 1) und weitere Informationsleitungen (L 2 bis L 5) auf­ weist, und daß lediglich die Anwahlleitung (L 1) über die Schalter (3) geführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Informationsleitungen zu den Stationen (Si) führenden Abzweigungen aufweisen, die über einen weiteren Schalter (3 b) geführt sind, der von dem Schal­ ter (3 a) in der Anwahlleitung betätigbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schalter (3, 3 a) durch Wählimpulse, vorzugsweise Taktimpulse ansteuerbar sind.