Schaltanlage
Das Hauptpatent betrifft eine Schaltanlage mit Be fehlsgeräten, Schaltgeräten und Meldegeräten, bei welcher eine wirtschaftliche Fertigung dadurch erreicht wird, dass jedes der B!efehlisgeräte und Schaltgeräte Sender zur Abgabe von durch die Betriebszustände des Gerätes bestimmten Befehlssignalen und jedes der Schaltgeräte sowie der Meidegeräte Empfänger zum Empfang von Befehissignalen, Speicherung der empfangenen Be fehissignale und Auswertung der gespeicherten Signale enthält,
wobei jedler Sender und jeder Empfänger auf ein bestimmtes Adressensignal anspricht und funktionsmässig zusammengehörigen Sendern und Empfängern das gleiche Adressensignal zugeordnet ist und dass mindestens je eine Mehrzahl der Sender und Empfänger mittels eines Steuerkabeis miteinander verbunden und an eine Zentraleinheit angeschlossen ist, welche die Adresse sensignale für die angeschlossenen Sender und Empfänger in zyklischer Folge erzeugt.
Bei Schaltanlagen wird ein erhebliches Mass an Sicherheit verlangt, d. h. dass die Möglichkeit von Fehlschaltungen praktisch ausgeschlossen werden muss.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist, die Schaltanlage des Hauptpatentes weiter so auszubilden, dass den jeweiligen Erfordernissen entsprechend eine befriedigende Schaltsicherheit gewährleistet und die Wirtschaftlichkeit der Herstellung der Schaltanlage trotzdem erhalten bleibt.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Zentraleinheit einen Signalgenerator zur Erzeugung von Lesesignalen enthält, deren Dauer kleiner ist als die Dauer des Adressensignais und dass der Ausgang des Lese-Signalgenerators über eine Leseleitung mit den Empfängern der Schaltanlage verbunden ist, wobei jeder Empfänger Schaltglieder enthält, um den Empfänger für den Empfang eines Befshlssignals nur dann freizugeben, wenn er gleichzeitig die Signale seiner Adresse und ein Lesesignal empfängt.
Zweckmässig wird die Dauer des Lesesignais so klein als möglich gewählt, wobei die Verzögerungszeiten der elektronischen Einheiten der Schaltanlage und die Signallaufzeit in deren Leitungen berücksichtigt werden müssen. Da irgendwelche störende Einflüsse von aussen in der Schaltanlage nur während der Ladezeit wirksam werden und damit zu Fehlschaltungen fühnen können, wird durch die Begrenzung der Lesezeit auf ein Minimum die Schaltsicherheit der Schaltanlage wesentlich erhöht.
Zur weiteren Erhöhung der Schaltsicherheit kann der Ausgang des Lese-Signalgenerators mit der Leseleitung über eine Torschaltung verbunden sein, deren Steuereingänge an den Ausgängen einer Sender-Kon trolischaltung und einer Empfänger-Kontrolischaltung angeschlossen sind, um den Durchgang der Lese signale durch die Torschaltung zu sperren, wenn deren Steuereingänge von der Sender-Kontrollschaltung und/oder von der Empfänger-Kontrollschaltung ein Sperrsignal erhalten.
Die Kontrollschaltungen können zweckmässig so ausgebildet sein, dass sie bei fehlerhaften Adresseneinheiten der Sender und Empfänger, bei defekten Sen dem und Empfängern und bei Leitungsbrüchen Sperrsignale abgeben, wodurch die Schaltanlage sozusagen selbstkontrollierend wird.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles und der beiliegenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Iden prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemässen Schaltanlage in Form eines Blockschaltbildes,
Fig. 2 schematisch eine für Sender und Empfänger benutzte Grundschaltung,
Fig. 3 Verbindungen und Anschlüsse, durch die die Grundschaltung der Fig. 2 zu einem Sender ergänzt wird,
Fig. 4 Verbindungen und Anschlüsse, durch die die Grundschaltung der Fig. 2 zu einem Empfänger ergänzt wird,
Fig. 5 schematisch den Aufbau und die Schaltung der Zentraleinheit der Schaltanlage gemäss Fig. 1,
Fig. 6 in Teilen der Zentraleinheit erzeugte Impulsfolgen für Lese- und Adnessensignale,
Fig.
7 eine Grundschaltung für verschiedene Lei stungsverstärker der Schaltanlage,
Fig. 8 Verbindungen und Anschlüsse, durch die die Verstärker-Grundschaltung der Fig. 7 zu einem Verstärker für die Adressen- und Lesesignale ,ergänzt wird und
Fig. 9 Verbindungen und Anschlüsse, durch die die Verstärker-Grundschaltung Ider Fig.7 zu einem Verstärker für die Befehlssignale der Sender lergänzt wird.
Das in Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild der Schaltanlage entspricht im wesentlichen dem Blockschaltbild der Fig. 1 des Hauptpatentes, zeigt gegenüber letzterem jedoch mehr Einzelheiten. Der besseren Übersicht wegen sind in Fig. 1 Befehlsgeräte la, in..., wie z. B. ein Schliesser lb, ein Endschalter 1d und ein Öffner le in einem Block 1 Befehlsgeräte , Schaltgeräte 4a, ....
z. B. Schütze, in einem Block 4 Schaltgeräte und Meldegeräte 11a, 11b..., z. B. Leuchtmelder 11a, in einem Block 11 Meldegeräte zusammengefasst. Die Sender 2 der Befehlsgeräte, Sender 9 der Schaltgeräte und Zwischensender 35 Isind mit St, S2, S3..., und die Empfänger 6 der Schaltgeräte, Empfänger 12 der Meldegeräte und Zwischenempfänger 36 sind mit Et, E2, Es. . . bezeichnet. Die in Iden Sendern S und Empfängern E vorhandenen Adresseneinheiten sind durch die Indexziffern angedeutet, wobei zusammenwirkende Sen der-Empfänge.r-Paare gleiche Indexziffern tragen.
Die Zwischenempfänger 36 und Zwischensender 35 sind zusammen mit einer Schaltung 37 für logische Verknüpfungen in einem Block 38 Zentrale zusammengefasst. In der Zentrale 38 werden über die logische Verknüpfung 37 die Verbindungen für Idie in der jewei- ligen Schaltanlage gewünschten Gerätekombinationen hergestellt. Die Ausgänge der Zwischenempfänger 36 sind über Torschaltungen der logischen Verknüpfung 37 mit Zwischensendern 35 verbunden, so dass [ein Zwischensender 35 erregt wird, wenn bei den ihm zugehörigen Zwischenempfängern 36 der logischen Verknüpfung entsprechende Ausgangssignale anstehen.
Die Zuordnung erfolgt, wie erwähnt, durch AdresslensÅagnale. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Blockschaltbild sind die Blefehlsgeräte lb, ld und le (Schalter) über die Sendler Si, S2 und Ss, die Zwischenempfänger El, E2 und Es, die logi sche Verknüpfung 37 und dem Zwischensender S4 mit dem Empfänger E4 eines Schaltschützes 4a verbunden, welcher z. B. durch den Endschalter Id nur dann erregt werden soll, wenn gleichzeitig der Schliesser Ib und der Öffner le betätigt sind. Für diesen Fall müsste als logische Verknüpfung ein UND-Gatter vorgesehen werden.
Die Verbindung einzelner Geräte erfolgt direkt und nicht über die Zentrale 38. So ist z. B. in Fig. 1 dem den Schaltzustand des Schützes 4a bezeichnenden Sender S5 direkt, d. h. ohne Zwischenschaltung von Zwischenemp fänger und Zwischensender, der Empfänger Es der Signallampe 11a zugeordnet.
Zur Steuerung der Schaltgeräte 4 und Meldegeräte 11 durch die Signale ihrer Empfänger 6 bzw. 12 sind im allgemeinen Leistungsverstärker 34 nötig, die zwischen Empfänger und den Schalt- bzw. Meidegeräten geschaltet sind.
Die Sender S und Empfänger E sind mittels eines gemeinsamen vieladrigen Steuerkabels 20 miteinander verbunden und an die Zentraleinheit 17 angeschlossen. Das Steuerkabel 20 enthält ferner noch Leitungen für die Betriebsspannungen der verschiedenen Schaltungen und Geräte der Anlage, die von Netzgeräten 5 geliefert werden.
Die Zentraleinheit 17 enthält einen Impulsgenerator 39 zur Erzeugung von Taktimpulsen, aus welchen die Adressensignale und ein Signal Lesen abgeleitet werden. Der Ausgang des Impulsgenerators 39 ist an einen Binärzähler 40 und dieser an eine zweite Schaltung 41 für logische Verknüpfungen angeschlossen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Binärzähler 40 aus einer Reihe Flip-Flops, die an ihren Ausgängen dier Reihe nach Impulsfolgen mit jeweils doppelter Periode liefern. Aus den Impulsfolgen einiger dieser Flip-Flops wird das Signal Lesen abgeleitet, und aus den Impulsfolgen der anderen Flip-mops werden die Adressen zu Lsammengesetzt, wie an späterer Stelle noch ausführlicher beschrieben wird.
Die Impulse der Adressen -Flip Flops werden in Verstärkern 42 verstärkt und den Adressenleitungen des Steuerkabels 20 zugeführt.
Die Ausgänge der Lese -Flip-Flops des Binärzählers 40 sind an die logische Verknüpfung 41 angeschlossen, welche aus den Impulsfolgen dieser Lese -Flip- Flops das Signal Lesen bildet. Das Lesesignal wird im Verstärker 46 verstärkt und der Leseleitung im Steuerkabel 20 zugeführt. Die Zentraleinheit 17 enthält ferner noch eine Schaltung Sender-Kontrolle 43 und eine Schaltung Empfänger-Kontrolle 44.
Die Ausgänge der Kontroll-Schalturgen 43 und 44 sind an die logische Verknüpfung 41 angeschlossen, welche Torschaltungen enthält, über die das Signal Lesen nur dann dem Verstärker 46 zugeführt wird, wenn die Sender-Kontrolle 43 und die Empfänger-Kontrolle 44 einwandfreie Funktion des über !eine Adresse angerufenen Senders und Empfängers festgestellt haben.
Jeder Sender S sendet während der Dauer seiner Adresse seine Information Aus oder Ein bzw. 0 oder L über eine Meldeleitung des Steuerkabels 20, einen daran angeschlossenen Informationsverstärker 45 und eine zweite Meldeleitung zu den Empfängern E der Schaltanlage. Um !eine einfache Kontrolle der Sender S auf Betriebstüchfiglçeit zu ermöglichen, sind sie so ausgebildet, dass jeder Sender seine Information in Form eines direkten Signals (Info S) und eines inversen Signals (Info S) sendet. In der Senderkontrolle 43 werden die beiden Informationssignale Info S und Info S miteinan- der verglichen. Sind die beiden Eingangssignale der Senderkontrolle 43 nicht inverse Signale, so wird in der logischen Verknüpfung 41 die Abgabe des Lesesignals gesperrt.
Ein durch seine Adresse aufgerufener Empfänger E spricht während oder Dauer seiner Adresse auf die Information seines ihm zugeordneten Senders nur in der durch das Lesesignal bestimmten Zeitspanne an. Die z. B. durch die Impulsdauer seines Lesesignal-Impulses bestimmte Laslezeìt wird hierbei so kurz als möglich gewählt, um, wie b!ereits lerwähnt, die Anfälligkeit der Schaltanlage auf elektrische Störungen wesentlich herabzusetzen, da letztere nur während der Lesezeit zu Fehlschaltungen führen können.
In einem Empfänger und/oder seiner Adresseneinheit auftretende Fehler zeigen sich darin, dass auf eine Adresse entweder kein Empfänger anspricht oder gleichzeitig zwei (oder mehr) Empfänger ansprechen. Die Empfänger-Kentrolle 44 sperrt in der logischen Verknüpfung 41 die Abgabe der Lese signale, wenn letzteres der Fall ist.
In der zu den Empfängern E führenden Leseleitung treten daher immer nur dann Lesesignale auf, wenn die Anlage in Ordnung ist. Durch diese beiden Massnahmen, Sperrung der Lesesignale bei irgendeinem Schaden in den Sendern, Empfängern und Adresseneinheiten sowie Einschränkung der Lesezeit auf das überhaupt mög- liche Minimum, ist die Sicherheit der Schaltungsanlage gewährleistet.
Jeder Sender S und Empfänger E besteht aus einer Grundschaltung, welche für alle Sender und Empfänger gleich ist und als Dickschlchtschaftung ausgeführt werden kann, einer Sender- bzw. Empfänger-Zusatzschaltung, die, an die Grundschaltung angeschlossen, letztere zu einem Empfänger bzw. Sender macht, und einer Adresseneinheit, die ebenfalls an die Grundschaltung anschliessbar ist und z. B. aus einer Reihe Dioden aufgebaut ist.
Fig. 2 zeigt schematisch den Aufbau der Grundschaltung 62. Die Grundschaltung 62 ist z. B. als gedruckte Schaltung ausgeführt, deren Leitierplatte Anschlüsse f, g...s trägt, und besteht aus zwei Teilen, dem Adressenteil, zum Decodieren der Adresse und dem Hauptteil. Die Speisespannung + Usp von 12 Volt wird der Grundschaltung 62 über den Anschluss s zugeführt. Für den Adnessenbeil sind die Anschlüsse f, g, h und j vorgesehen. An die Anschlüsse f, g werden, wie Fig. 3 und Fig. 4 zeigen, die Adresseneinheiten 3, 13 der Sender bzw. Empfänger angeschlossen. Der Anschluss j führt im Betrieb Null-Potential, und der Anschluss h liegt an die Spannung von +5 Volt.
Im einzelnen enthält der Adressenteil zwei npn-Transistoren T1 und T4 und zwei pnp tTransistoren T2 und T3. Die Schwellen der Transistoren T1 und T3 liegen im Bereich von 5 bis 6 Volt.
Die Basis dies ersten npn-Transistors T1 ist am Anschluss f angeschlossen und über einen Widerstand Rl mit dem Versorgungsanschluss s verbunden. Sein Emitter ist am Anschluss h angeschlossen und sein Kollektor über einen Widerstand R3 mit Anschluss s verbunden.
Die Basis des ersten pnp-Transistors T2 liegt am Kollektor von Tl, sein Emitter über einen Widerstand R4 an Speisespannung, und sein Kollektor ist über eine Diode Dl mit dem Emitter von T1 und über eine Diode D2 mit dem Emitter des zweiten pnp-Transistors T3 verbunden. Die Basis dieses zweiten pnp-Transistors T3 ist am Anschluss g angeschlossen und ausserdem über einen Widerstand R2 mit dem Anschluss j verbunden. Ebenso ist der Kollektor dieses Transistors Ts über einen aus den Widerständen R5 und R6 gebildeten Spannungsteiler mit dem Anschluss j verbunden.
Am Verbindungspunkt d'er beiden Spannungsteiierwiderstände R; und R6 liegt die Basis des zweiten npn-Transistors T4, dessen Emitter an den Anschluss j angeschlossen und dessen Kollektor über die Widerstände R, und R8 mit dem Anschluss s verbunden sind.
Die Adressen stehen in Form von logischen Signalen 0 und L an den Adresseneinheiten 3 bzw. 13 (Fig. 3, Fig. 4) an. Weisen alle Diodeneingänge des Transistors T1 das Signal L und alle Diodeneingänge des Transistors T3 das Signal 0 auf, so sind die vier TransistorenT1...
T4 leitend, d. h. die in der Zentraleinheit angegebene Adresse stimmt mit derjenigen des Senders und Empfängers übenein. Der Kollektor des Transistors T4 ist an den Anschluss k und der Verbindungspunkt des Kollek tor-Spannungsteiiers R7 und R8 an den Anschluss 1 angeschlossen.
Der Hauptteil der Grundschaltung 62 besteht aus einem npn-Transistor T und zwei pnp-Transistoren T6 und T7. Der Emitter des npn-Transistors T5 ist über eine Diode D3 mit dem Anschluss m, die Basis über je einen Widerstand R11 und R14 mit dlen Anschlüssen o und n und der Kollektor über einen Spannungsteiler Rlo und R9 mit dem Anschluss s verbunden. An den Verbindungspunkt der Spannungsteiler-Widerstände R9, R10 ist die Basis des ersten der beiden pnp-Transistoren T6 angeschlossen, dessen Emitter an den Anschluss s und dessen Kollektor an den Anschluss p angeschlossen ist.
Beim zweiten pnp-Transistor T7 ist der Emitter an Anschluss s und der Kollektor an Anschluss r angeschlossen. Die Basis dieses Transistors T7 ist über einen Widerstand R13 mit dem Anschluss s und über eine Zenerdiode ZDl und eine Diode D5 sowohl über eine weitere Diode D4 mit dem Anschluss q als auch über einen Widerstand R12 mit dem Anschluss k, d. h. dem Kollektor des letzten Transistors T4 indes Adressenteiles verbunden.
Um aus dieser Grundschaltung 62 einen Sender herzustellen, werden die Anschlüsse k und m miteinander verbunden, so dass auch der Emitter des ersten Transistors T5 des Hauptteiles der Grundschaltung 62 über die Diode D3 mit dem Kollektor des letzten Transistors T4 des Adressenteiles verbunden ist. Wie Fig. 3 weiter zeigt, werden die Anschlüsse p und q zu einem Senderausgang geführt, von welchem im Betrieb das direkte Informationssignal Info S: > abgegeben wird. Das inverse Informationssignal Info S wird am Ausgang r erhalten.
Wird der Sender in der Zentrale 38 verwendet, so wird die entsprechende Mikrologik 47 der logischen Verknüpfung 37 an den Anschluss n angeschlossen, d. h. über den Widerstand R14 mit der Basis des Transistors Ts verbunden, im anderen Falle, wenn der Sender für ein Befehlsgerät oder ein Schaltgerät verwendet werden soll, so wird das betreffende Befehls- oder Schaltelement an ,den Anschluss o angeschlossen, der überdies mit dem Anschluss h verbunden wird. Als Beispiel ist in Fig. 3 ein Schliesser Ib gezeigt, dessen einer Kontakt am Minuspol einer Spannungsquelle angeschlossen und dessen anderer Kontakt über einen Spannungsteiler mit Widerständen R15 und R16 mit dem Pluspol dieser Spannungsquelle verbunden ist.
Der Mittelabgriff dieses Spannungsteilers Rt5, R16 ist am Anschluss o angeschlossen. Der letzte Transistor T4 des Adressenteiles steuert den Emitterstrom des ersten Transistors T5 des Hauptteiles, so dass bei leitendem Transistor T5 erst dann ein Strom fliesst, wenn der Transistor T4 leitend ist, d. h. im Adressenteil die für den Sender richtige Adresse vorliegt. Der Transistor T5 wird leitend, wenn an seinem Basiswiderstand R,1 bzw. R14 eine Signalspannung von einem Schaltelement, z. B. dem Schliesser 1b bzw. der Mikrologik 47, angelegt wird.
Bei leitendem Transistor Es leitet auch der zweite Transistor T6 des Hauptteiies, der dann über den Anschluss p an den Sender ausgang Info S lein Signal liefert. Der dritte Transistor T7 des Hauptteiles liefert das inverse Informationssignal. Der Transistor T, ist gesperrt, wenn bei leitendem Transistor T4 des Adressenteiles der Transistor T6 leitet. In diesem Falle liegt dann am Senderausgang Info Ss ein Signal L und am Ausgang Info S das inverse Signal 0.
Ist der Transistor T6 gesperrt, so leitet der Transistor T7, sobald beim Auftreten der für den Sender richtigen Adresse der Transistor T4 leitet, wobei dann am Senderausgang Info S das Signal 0 und am Senderausgang Info Ss das inverse Signal L liegt.
Um aus der Grundschaltung 62 der Fig. 2 einen Empfänger herzustellen, wird, wie Fig. 4 zeilgt, der Anschluss 1 mit dem Anschluss m verbunden, und die Anschlüsse p und r erhalten je einen aus Widerständen R17 und R18 bzw. R19 und R20 bestehenden Spannungsteiler, die an Masse angeschlossen sind. An den Mittelabgriffen der Spannungsteiler ist eine im folgenden D-RS Flip-Flop 61 genannte Schaltung angeschlossen, welche über zwei Ausgänge den Empfängerverstärker 34 (Fig.
1) steuert. Das D-RS-Flip-Flop wird an späterer Stelle ausführlicher beschrieben. Der Anschluss k wird über eine Diode DK und einen Widerstand RK mit der Emp fänger-Kontrollschaltung 44 (Fig. 1) verbunden. Im Betrieb witrd dem Anschluss o das Informationssignal Info E , welches vom Informationsverstärker 45 (Fig.
1) geliefert wird, und dem Anschluss q das vom Verstärker 46 für Lesesignale (Fig. 1) abgegebene Signal Lesen zugeführt.
Das D-RS-Flip-Flop 61 enthält ein aus zwei N-Und Gattern (NAND-GATTER) 57 und 58 bestehendes Speicher- oder Gedächtniselement, an dessen beiden Eingängen je ein weiteres N-Und-Gatber 59 und 60 angeschlossen ist. Die beiden weiteren N-Und-Gatter 59 und 60 weisen je zwei Eingänge auf, von denen die ersten zusammen am Mittelablgriiff des an den Anschluss r angeschlossenen Spannungsteilers Rt9, R20 angeschlossen sind. Der zweite Eingang des einen weiteren N-Und Gatters 59 liegt am Mittelabgriff des an den Anschluss p angeschlossenen Spannungsteilers Rl7, Rl8, und sein Ausgang ist mit dem zweiten Eingang des anderen weiteren N-Und-Gatters 60 verbunden.
Liegt am Anschluss o als Info E -Signal ein L Signal, so leitet im Hauptteil der Grundschaltung 62 der Transistor T5 und mit ihm auch der Transistor T6, wenn der Empfänger seine Adresse empfängt, d. h. wenn auch der Transistor T4 des Adressenteiles der Grundschaltung 62 leitend ist. Liegt am Anschluss q als Lese-Signal ein L-Signal, so leitet Ider Transistor T7 des Hauptteiles der Grundschaltung 62.
Bei leitenden Transistoren T6 und T7 weisen die Mittelabgriffe der über die Anschlüsse p und r mit den Kollektoren dieser Transistoren verbundenen Spannungsteiler Rl7, R18 und R19, R20 ein einem 0Signal entsprechendes Potential auf. Bei gesperrten Transistoren T6 und T7 weisen die beiden Mittelabgriffe ein einem L-Signal entsprechendes Potential auf.
Das aus den beiden N-Und-Gattern 57 und 58 bestehende Gedächmiselement des D-RS-Flip-Flops 61 schaltet ein oder bleibt eingeschaltet, wenn bei Empfang eines Lese-Signals (d. h. Transistor T7 wird leitend) der Transistor T6 leitet. Das Gedächtniselement Ides D-RS Flip-Flops 61 schaltet aus oder bleibt ausgeschaltet, wenn bei Empfang eines Lese-Signals der Transistor T6 nicht leitet.
Das Gedächtnis element bleibt demnach solange ausgeschaltet (bzw. eingeschalbet), bis bei leitendem Transistor T6 durch ein empfangenes Lese-Signal auch der Transistor T7 leitend wird (bzw. bei nichtleitendem Transistor T6 durch ein empfangenes Lese-iSignal der Transistor T7 leitend wird).
Die vorstehend beschriebenen Schaltungen für die Sender und die Empfänger der Schaltanlage weisen im wesentlichen folgende Vorteile auf:
In der einem Sender und einem Empfänger gemeinsamen Grundschaltung sind keine Schaltungselemente vorhanden, die nicht sowohl beim Sender als auch beim Empfänger ausgenutzt werden.
Die Schwellen bei den Transistoren Tl, T3 und T5 der Grundschaltung liegen im Bereich von 5 bis 6 Volt.
Es können billige Transistoren verwendet werden, und die Widerstände können eine verhältnismässig grosse Toleranz haben, was für Dickfilmschaltungen von besonderer Bedeutung ist.
Der Stromverbrauch der Sender und Empfänger beträgt im nicht angewählten Zustand ca. 0,2 mA oder weniger, und nur die angewählten Sender und Empfänger belasten die (+12 Volt) Informations- und Lese leitung der Anlage. An ,die Speise-Spannungsquelle (+12 Volt) werden nur geringe Anforderungen hinsichtlich Leistung und Spannungskonstanz gestellt. Schlie lich können auch wegen der erhöhten Eingangsimpe danz die Stufen zur Speisung der Adressen-Leitungen billig ausgeführt werden.
Fig. 5 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbleispiel für die Zentraleinheit 17 der Fig. 1. Der Binärzähler 40 besteht aus einer Kette hintereinandergeschalteter Flip Flops Fl, F2... Die lersten drei Flip-Flops Fl, F2, F3 werden benützt, um den Zeitpunkt des Lesens, d. h. der Übernahme der Senderinformation durch den Empfänger und die Sendedauer festzulegen, und die restlichen Flip-Flops des Binärzählers dienen zur Erzeugung der Adressensignale.
Die vom Binärzähler abgegebenen und die in der logischen Verknüpfung kombinierten Impulsfolgen sind in Fig. 6 dargestellt. Der Impulsgenerator 39 (Fig. 1) liefert eine Folge von Taktimpulsen, die in Fig. 6 mit Gen. bezeichnet ist, an das erste Flip-Flop F1 des Bi närzählers 40. Das erste Flip-Flop F1 liefert eine Folge von Rechteckimpulsen, die in Fig. 6 mit I bezeichnet ist, an das zweite Flip-Flop F2 und an die logische Verknüp fiung 41. Am Ausgang II des zweiten Flip-Flops F2 erscheint eine Impulsfolge II (Fig. 6) mit in bezug zur Im puisfolge I des ersten Flip-Flops halber Impulsfrequenz.
Diese zweite Impulsfolge wird dem dritten Flip-Flop F3 und der logischen Verknüpfung 41 zugeführt. Das dritte Flip-Flop F3 erzengt an seinem Ausgang III eine Impulsfolge III (Fig. 6), welche in bezug auf die Impulsfolge II des vorhergehendSen Flip-Flops F2 wieder die halbe Impulsfrequenz aufweist und die dem vierten Flip-Flop F4 und der logischen Verknüpfung 41 zugeführt wird.
Die Ausgangsimpulsfoige des vierten Flip-Flops F4 ist in Fig. 6 mit 20 , die des fünften Flip-Flops F5 mit 21 und die des sechsten Flip-Flops F6 mit 22 usw. bezeichnet. Jede dieser Impulsfolgen weist die halbe Impulsfrequenz der in der Reihenfolge vorhergehenden auf und ist einem Verstärker 420, 42l, 422. . . zugeführt, der sie verstärkt den Adresseuleitern des Steuerkabels 20 (Fig. 1) einspeist.
Die Impulsfolgen I und II (Fig. 6) Ider beiden ersten Flip-Flops F1 und F2 werden den beiden Eingängen eines N-Und-Gattlens 48 der logischen Verknüpfung 41 zugeführt. Der Ausgang IV des N-Und-Gatters 48, der die Impulsfolge IV wider Fig. 6 liefert, ist an den einen Eingang eines zweiten N-Un!d-Gatters 49 angeschlossen, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang III des dritten Flip-Flops F8 verbunden ist. Der Ausgang V des zweiten N-Und-Gatters 49 liefert die in Fig. 6 gezeigte Impulsfolge V Lesen , die die Kombination der Impulsfolgen III und IV ist.
Der Ausgang V des zweiten N-Und-Gatters 49 ist über ein Negatorelement 50 mit dlem einen Eingang leines vier Eingänge aufweisenden dritten N Und-Gatters 51 verbunden, an dessen Ausgang der Lesesignal-Verstärker 46 angeschlossen ist. Zwei andere der vier Eingänge des dritten N-Und-Gatters 51 sind an die Schaltung Empfänger-Kontrolle 44 angeschlossen, und der vierte Eingang ist mit den Ausgängen der Schaltung Sender-Kontrolle 43 über ein Exklusiv-Oder Gatter 56 verbunden.
Die Sender-Kontrolle 43 weist zwei Anpassungsschaltungen 63, 63' auf, eine für das direlcte Informa tionssignal Info S und eine für das inverse Informationssignal Info S ,der Sender. Die beiden Anpassungsschaltungen 63, 63' sind gleich aufgebaut. Die Basis eines npn-Transistors T8 liegt über einen Spannungsteider aus Widerständen R23. und R2 an Masse. Der Eingang für die Sendersignale Info S bzw. Info S ist an den Mittelabgn.ff des Spannungsteilers R23, R24 angeschlossen. Der Kollektor des npn-Transistors T8 ist mit der Basis leines pnp-Transistors T9 verbunden.
Beide, die Basis des Transistors 9 und der Kollektor des Transistors 8, sind über einen Widerstand R21 mit der Plus Klemme Usp (+12 Volt) ,der Speisespannungsquelle verbunden, an der auch Idler Emitter des Transistors T9 über einem Widerstand R22 liegt. Der Kollektor des pnp Transistors T9 ist über ein Diode D6 mit dem Emitter des npn-Transistors Ts und über einen Spannungsteiler mit den Widerständen W5 und R26 mit Masse verbunden. Am Mittelabgriff des Spannungsteilers R2s, R26 ist die Ausgangsklemme der Anpassungsschaltung angeschlossen. Der Emitter des pnp-Transistors T8 erhält die Schwellenspannung (+5 Volt) über den Anschluss +V zugeführt.
Das Exklusiv-Oder-Gatter 56 besteht aus vier N Und-Gattern 52, 53, 54 und 55. Der Ausgang der Anpassungsschaltung 63 für das direkte Sendersignal Info S , d. h. der Mittelabgriff des Kollektor-Spannungstei- lers R25, R26 Ist an den beiden Eingängen des ersten N Und-Gatters 52 und am zeine Eingang des dritten N Und-Gatters 54 angeschlossen. Der Ausgang der Anpassungsschaltung 63' für das inverse Informationssignal Info S , d. h. der Mittelabgriff des Kollektor Spannungsteilers R25,, R26, ist an den beiden Eingängen des zweiten N-Und-Gatters 53 und am anderen Eingang des dritten N-Und-Gatters 54 angeschlossen.
Die Ausgänge des ersten und zweiten N-Und-Gatters 52 und 53 sind gemeinsam an den beiden Eingängen des vierten N-Und-Gatters 55 angeschlossen und über einen Widerstand R27 mit der + 5-Volt-Leitung (Schwellenspannung) verbunden. Die beiden Ausgänge des dritten und dss vierten N-Und-Gatters 54 und 55 sind miteinander verbunden und liegen über einen Widerstand R28 an der +5-Volt-Leitung und bilden den Ausgang des Exklusiv Oder-Gatters, der mit dem vierten Eingang des N-Und Gatters 51 der logischen Verknüpfung 41 verbunden ist.
Das Exklusiv-Oder-Gatter 51 gibt an das N-Und Gatter 51 der logischen Verknüpfung immer nur dann ein Öffnungssignat ab, wenn an den Eingängen der Sender-Kontrolle 43 gleichzeitig ein direktes und inverses Signal Info S und Info S liegt.
Die Empfänger-Kontrolle 44 hat, wie bereits erwähnt, die Aufgabe, festzustellen, ob jeweils immer nur ein leinziger Empfänger angesprochen hat. Spricht ein Empfänger an, so wird wider Transistor T4, Fig. 2 und Fig.
4, leitend. Mit dem Kollektor dieses Transistors T4 ist über eine Diode DK in Widerstand RK verbunden, der an die Empfänger-Kontroll-Leitung E-Kontrolle angeschlossen ist. An die Empfänger-Kontroll-Leitung ist der Eingang der Empfänger-Kontrollschaltung 44 (Fig.
5) angeschlossen. Hat überhaupt kein Empfänger angesprochen, ,so ist der Spannungsabfall am Kontroll-Widerstand RK praktisch Null, spricht ein einziger Empfänger an, so hat der Spannungsabfall am Kontroll Widerstand Seinen bestimmten, verhältnismässig niedrigen Wert, sprechen mehr als ein Empfänger an, so ist der Spannungsabfall am Kontroll-Widerstand RK entsprechend höher. Die Empfänger-Kontroll-Schaltung 44 spricht entsprechend auf diese drei Werte des Eingangssignals an.
Die in Fig.S beispielsweise gezeigte Empfänger Kontroll-Schaltung 44 besteht aus zwei Schaltungstei- len. Der erste Schaltungsteil ist ein zweistufiger Transistorverstärker. Am Emitter eines pnp-Eingangstransistors Tlo liegt die Eingangsklemme zum Anschliessen des Empfänger-Kontroll-Leiters E-Kontrolle . Der Eingangstransistor Tto ist in Basisschaitung mit einem Emitter,viderstand R29, einem regelbaren Basis-Spannungsteiler R30, R3t, R34 und einem festen Kollektor Spannungsteiler R33, R35 geschaltet.
Am Mittelabgriff des Kollektor-Spannungsbeillers R33, R35 ist die Basis eines npn-Ausgangstransistors T11 angeschlossen, dessen Kollektor über einen Widerstand R32 mit einem die positive Betriebsspannung + Usp führenden Leiter verbunden ist. Die Kollektor-Emitter-Strecke des Ausgangstransistors T11 ist durch einen Arbeitswiderstand R3ss überbrückt, welcher über eine erste Ausgangsklemme 64 mit dem dritten Eingang des N-Und-Gatters 51 der logischen Verknüpfung 41 verbunden ist.
Der zweite Schaltungsteil der Empfänger-Kontrolle 44 besteht ebenfalls aus leinem pnp-Eingangswiderstand T12 mit einem regelbaren Emitter-Spannungsteilher R39, R40, R41 und einem festen Kollektor-Spannungsteiler R37, R38, an dessen Mittelabgriff die Basis eines npn Ausgangstransistors T13 angeschlossen ist. Der Kollektor des Ausgangstransistors Tis ist über einen Kollektor Widerstand R42 mit dem die Betriebsspannung + Usp führendlen Leiter verbunden.
Seine Emitter-Kollektor Strecke enthält einen Arbeitswiderstand R43 welcher über eine zweite Ausgangsklemme 65 mit dem vierten Eingang des N-Und-Gatters 51 der logischen Verknüpfung 41 verbunden ist. Die Basis des Eingangstransistors T12 dieses zweiten Schaltungsteiles ist an die Eingangsklemme für E-Kontrolle angeschlossen und über eine Zenerdiode ZD, mit dem + U,,-Leiter verbunden.
Die Empfänger-Kontroll-Schaltung 44 liefert über die Arbeitswiderstände Rsss und R43 an den dritten und vierten Eingang des N-Und-Gatters 51 Öffnungssignale, wenn am Eingang der Schaltung der durch Ansprechen eines einzigen Empfängers am Kontroll-Widerstand RK hervorgerufene Spannungsabfall liegt.
Ist der Spannungsabfall Null, ld. h. spricht überhaupt kein Empfänger an, so liefert der Arbeitswiderstand R36 des ersten Schaltungsteiles an den dritten Eingang des N-Und Gatters 51 ein Sperrsignal, liegt am Eingang ein Spannungsabfall, der am Kontrollwiderstand RK durch Ansprechen mindestens zweier Empfänger hervorgerufen ist, so liefert der Arbeitswiderstand R43 des zweiten Schaltungsteiles an den vierten Eingang des N-Und Gatters 51 ein Sperrsignal.
Das N-Und-Gatter 51 lässt demnach nur dann ein Lesesignal zum Lesesignal-Verstärker 46 durch, wenn Sender und Empfänger schaltungsmässig in Ordnung sind.
Die Zentraleinheit 17 (Fig. 1) enthält ferner noch die Leistungsverstärker 42 und 46, welche die Adressensignale und das Lesesignal verstärkt in die Adressenleitungen und die Leseleitung einspeisen, und den Informationen-Verstärker 45 zur Verstärkung der von den Sendern abgegebenen Informationssignale.
Bevorzugte Ausführungen für diese Verstärker zeigen die Schaltungen der Fig. 7, 8 und 9.
Alle diese Verstärker 42, 46 und 45 haben wiederum eine gleiche Grundschaltung, die in Fig. 7 schematisch dargestellt ist.
Die Grundschaltung stellt im wesentlichen einen Ge gentaktverstärker dar, mit einem pnp-Transistor T14 und einem npn-Transistor T15 im Eingangskreis, deren Emitter über je einen Festwiderstand R45 bzw. R47 mit der +Usp- bzw. 0-Anschlussklemme für die Betriebsspan- nung z. B. von 12 Volt verbunden sind.
Die Kollektoren der beiden Eingangstransistoren T14 und Tjs sind zusammengeschaltet und sowohl über eine Zenerdiode ZD3 und einen Widerstand R50 mit der Basis eines pup-Aus- gangstransistors T16 als auch über leine Zenerdiode ZD4, die zur erstgenannten Zenerdiode ZD3 antiparallelgeschaltet ist, und einen Widerstand Rsl mit der Basis eines npn-Ausgangstransistors T17 verbunden.
Die Emitter der beiden Ausgangstransistoren T16 und T17 liegen über PTCWiderständen R4S bzw. R49 an der +UBP bzw. 0-Anschlussklemme für die Betriebsspannung. Ihre beiden Kollektoren sind an einer Ausgangsklemme Ausgang angeschlossen. Die Basis des pnp-Eingangstransistors T14 liegt am Mittelabgriff eines zwischen dlen Klemmen +Usp und 0 geschalteten Spannungsteilers R44, R46. Die Basis des npn-Eingangstransistors T15 liegt an einer Eingangsklemme u.
In der Schaltung der Fig. 7 sind noch ein Anschlusspunkt t, welcher mit der +Usp- Klemme verbunden ast und ein Anschlusspunkt V, welcher mit der 0-Klemme verbunden ist, eingezeichnet.
Diese Grundschaltung wird zu einem Verstärker 42 für die Adressensignale und zu einem Verstärker 46 für die Lesesignale ergänzt, indem, wie Fig. 8 zeigt, der Anschlusspunkt v über einen Widerstand 52 mit dem Anschlusspunkt v und dieser über zwei gegensinnig in Reihe geschaltete Dioden D8 und D7 mit einer Eingangsklemme Eingang verbunden und der Verbindungspunkt der beiden Dioden D7 und D8 über einen Wider- stand R53 an den Anschlusspunkt t gelegt wird.
Um aus der Grundschaltung Ider Fig. 7 einen Verstärker 45 zur Verstärkung der Informationssignale Info S herzustellen, wird, wie Fig. 9 zeigt, Idie Basis des pnp-Eingangtransistors T15, d. h. der Anschluss- punkt u über eine Zenerdiode ZD55 und einen Widerstand R54 und der Anschlusspunkt v über einen Widerstand R55 mit einer Eingangsklemme verbunden, welche an den die Sender-Informationen Info S führendlen Leiter des Steuerkabels 20 angeschlossen wird.
Die verstärkten Informationssignale Info E Ig,elangen über entsprechende Leiter des Steuerkabeis 20 zu den Eingangsklemmen o der Empfänger (Fig. 4).
Auch die zuletzt beschriebenen Schaltungen, Sender Kontroll-Schaltung 43, Empfänger-Kontroll-Schaltung 44 und die Leistungsverstärker 42, 45, 46 sind derart ausgebildet, dass die bei der Beschreibung der Sender und Empfänger aufgezählten Vorteile voll zur Geltung kommen, d. h. dass auch bei ihnen vor allem billige, in ihren Nennwerte verhältnismä!ssig grosse Toleranzen aufwei & nde aktive und passive Schaltelemente verwendet werden können, so dass es möglich ist, sie als Dickschichtschaltungen herzustellen.