**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.
PATENTANSPRÜCHE
1. Tonfrequenzrundsteuerempfänger, in dem netzsynchronisiert erzeugte Taktimpulse mit den empfangenen Befehlsimpulsen eines Senders verglichen werden, bei dem nach Abgabe eines Startimpulses zeitlich aufeinanderfolgend netzsynchronisiert Sendeschritte vorgegeben werden, auf die entsprechend den Befehlsimpulsen Tonfrequenzimpulse in einem Impulsbild zeitlich definiert verteilt sind, wobei durch den Empfang des im jeweiligen Empfänger eingestellten Impulsbilds nachgeordnete Schaltelemente entsprechend betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass im Empfänger (1) ein von einem Energiespeicher (6) gespeister Taktgenerator (9, 17) vorgesehen ist, der Taktimpulse mit einer Frequenz erzeugt, die der Frequenz der Netzspannung proportional ist, und dass die Taktimpulse des Taktgenerators (9, 17) nach einem Ausfall der Netzspannung bis zu einer vorgebbaren,
von der Spannungswiederkehr beendeten Zeit zur Synchronisation des Empfängers (1) statt der Netzfrequenz verwendet werden.
2. Tonfrequenzrundsteuerempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (6) des Taktgenerators (9, 17) ein Kondensator im Netzgerät (4) für die Speisung des Empfängers (1) ist.
3. Tonfrequenzrundsteuerempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher ein über die Netzspannung aufladbarer Akkumulator ist.
4. Tonfrequenzrundsteuerempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Taktgenerator (9, 17) einen weiteren Taktgenerator (9) für einen im Empfänger (1) verwendeten Mikroprozessor (8) umfasst, dessen Taktfrequenz auf die Netzfrequenz heruntergeteilt wird.
5. Tonfrequenzrundsteuerempfänger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Taktgenerator (9) des Mikroprozessors (8) an einen Frequenzteiler (17) angeschlossen ist, der als Zähler ausgebildet und zyklisch fortschaltbar ist und der durch ein der Netzspannung proportionales Signal synchron mit der Netzfrequenz zurücksetzbar ist.
6. Tonfrequenzrundsteuerempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Amplitudendiskriminator mit einer die Netzspannung auf Unterschreiten eines unteren Grenzwerts überwachenden Schwelle vorgesehen ist, durch den eine Impulslängendiskrimination von Befehlsimpulsen und Störungsimpulsen im Empfänger (1) durchgeführt wird, wenn der untere Grenzwert unterschritten wird.
7. Tonfrequenzrundsteuerempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Netzspannung auf Überschreiten einer oberen Grenze in Konjunktion mit einem gleichzeitig empfangenen Start- oder Befehlsimpuls überwachender zweiter Amplitudendiskriminator vorgesehen ist, durch den eine Impulslängenprüfung des Start- bzw. Befehlsimpulses bis zu dessen Ende mit reduzierten Werten im Empfänger (1) durchgeführt wird.
8. Tonfrequenzrundsteuerempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Taktgenerator (9, 17) Taktimpulse mit der Netzfrequenz oder nahezu mit Netzfrequenz ausgibt.
9. Tonfrequenzrundsteuerempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Taktgenerator (9, 17) Taktimpulse mit Mehrfachem der Netzfrequenz erzeugt.
10. Tonfrequenzrundsteuerempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Taktgenerator (9, 17) Taktimpulse mit einem Bruchteil der Netzfrequenz erzeugt.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Tonfrequenzrundsteuerempfänger, in dem netzsynchronisiert erzeugte Taktimpulse mit den empfangenen Befehlsimpulsen eines Senders verglichen werden, bei dem nach Abgabe eines Startimpulses zeitlich aufeinanderfolgend netzsynchronisiert Sendeschritte vorgegeben werden, auf die entsprechend den Befehlsimpulsen Tonfrequenzimpulse in einem Impulsbild zeitlich definiert verteilt sind, wobei durch den Empfang des im jeweiligen Empfänger eingestellten Impulsbilds nachgeordnete Schaltelemente entsprechend betätigt werden.
Ein derartiger Tonfrequenzrundsteuerempfänger ist bekannt (DE-PS 1166 333). Voraussetzung für die richtige Ausführung der Schaltbefehle ist bei diesem Empfänger der Gleichlauf zwischen dem Sender und dem Empfänger. Der bekannte Empfänger enthält eine Überwachungsschaltung für die Netzfrequenz.
Bei einer Spannungsunterbrechung bringt diese Schaltung den Empfänger in seine Ruhestellung. Nur durch einen neuen Startimpuls kann der Empfänger dann wieder aktiviert werden.
Der bekannte Empfänger wird auch bei kurzzeitigen Netzspannungsausfällen in die Ruhestellung zurückgesetzt. Solche kurzzeitigen Spannungsausfälle treten beispielsweise bei einem örtlichen Kurzschluss oder einer Kurzunterbrechung zur Kurzschlussfortschaltung auf.
Derartige kurze Spannungsunterbrechungen werden häufig am Ort des Rundsteuersenders nicht festgestellt. Wenn eine Spannungsunterbrechung im Empfänger während des Befehlsempfangs eintritt, führt dies bei der bekannten Anordnung dazu, dass der Befehl nicht oder nur zum Teil ausgeführt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tonfrequenzrundsteuerempfänger der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzuentwickeln, dass die Befehlsausführung eines Befehls nach Wiederkehr einer kurzzeitigen Spannungsunterbrechung ohne Befehlswiederholung erfolgen kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass im Empfänger ein von einem Energiespeicher gespeister Taktgenerator vorgesehen ist, der Taktimpulse mit einer Frequenz erzeugt, die der Frequenz der Netzspannung proportional ist, und dass die Taktimpulse des Taktgenerators nach einem Ausfall der Netzspannung bis zu einer vorgebbaren, von der Spannungswiederkehr beendeten Zeit zur Synchronisation des Empfängers statt der Netzfrequenz verwendet werden. Bei dieser Anordnung können kurzzeitige Netzspannungsunterbrechungen am Ort des Empfängers nicht die weitere Befehlsausführung verhindern. Es treten daher die gewünschten Schaltmassnahmen ein. Die Zuverlässigkeit bei der Befehlsausführung wird demnach erhöht.
Vorzugsweise ist der Energiespeicher des Taktgenerators ein Kondensator im Netzgerät für die Speisung des Empfängers.
Diese Anordnung zeichnet sich durch ihren geringen schaltungstechnischen Aufwand aus.
Bei einer zweckmässigen Ausführungsform ist der Energiespeicher ein über die Netzspannung aufladbarer Akkumulator.
Mit dieser Anordnung kann die Synchronisation bei Netzspannungsausfall über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden, der von der Ladekapazität des Akkumulators abhängt.
Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass der Taktgenerator einen weiteren Taktgenerator für einen im Empfänger verwendeten Mikroprozessor umfasst, dessen Taktfrequenz auf die Netzfrequenz heruntergeteilt wird.
Vielfach werden Mikroprozessoren über einen externen Taktgenerator gespeist, der eine konstante Frequenz hat. Dieser Taktgenerator wird vorteilhafterweise während der Netzspannungsunterbrechungen zur Erzeugung der Synchronisiertakte ausgenutzt. Da der Taktgenerator eine hohe Frequenz hat, wird das netzfrequente Synchronisiersignal durch Teilung erzeugt.
An Frequenzstabilität geht hierdurch nichts verloren.
Bei einer günstigen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der weitere Taktgenerator des Mikroprozessors an einen Frequenzteiler angeschlossen ist, der als Zähler ausgebildet und zy
klisch fortschaltbar ist und der durch ein der Netzspannung proportionales Signal synchron mit der Netzfrequenz zurücksetzbar ist. Der Ausgang des Zählers stellt die Synchronisierimpulse sowohl bei vorhandener Netzspannung als auch bei kurzzeitigen Spannungsunterbrechungen zur Verfügung. Es ist deshalb im Falle der Netzspannungsunterbrechung die soforte Synchronisierung mittels des Taktgenerators möglich.
Vorzugsweise ist ein erster Amplitudendiskriminator mit einer die Netzspannung auf Unterschreiten eines unteren Grenzwerts überwachenden Schwelle vorgesehen, durch den eine Impulslängendiskrimination von Befehlsimpulsen und Störimpulsen im Empfänger durchgeführt wird, wenn der untere Grenzwert unterschritten wird. Die Netzspannungsunterbrechungen können während des Empfangs eines Befehlsimpulses auftreten, dessen Dauer hierdurch verkürzt wird. Da zur Unterscheidung der Befehlsimpulse von Störimpulsen eine Impulslängendiskrimination durchgeführt wird, können die durch Netzspannungsausfälle in ihrer Dauer reduzierten Befehlsimpulse nicht weiterverarbeitet werden. Mit der vorstehend erläuterten Massnahme werden auch die durch eine Netzspannungsunterbrechung verkürzten Befehlsimpulse erkannt und führen zu entsprechenden Schaltmassnahmen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein die Netzspannung auf Überschreiten einer oberen Grenze in Konjunktion mit einem empfangenen Start- oder Befehlsimpuls überwachender zweiter Amplitudendiskriminator vorgesehen, durch den eine Impulslängenprüfung des Start- bzw. Befehlsimpulses bis zu dessen Ende mit reduzierten Werten im Empfänger durchgeführt wird. Wenn bei Spannungswiederkehr bereits ein Befehlsimpuls ansteht, dann verhindert diese Anordnung, dass dieser in seiner Länge verkürzte Befehl wegen der Impulslängenprüfung nicht ausgeführt wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere Merkmale sowie Vorteile ergeben.
Ein Tonfrequenzrundsteuerempfänger 1, der in der Zeichnung in einem Blockschaltbild dargestellt ist, enthält einen Anschluss 2 für die Netzleitung, die nicht näher dargestellt ist.
Dem Anschluss 2 ist ein Bandpass 3 nachgeschaltet, zu dem ein nicht näher dargestellter Begrenzer nebst Impulformer gehören.
Mit dem Anschluss 2 ist weiterhin ein Netzteil 4 verbunden, das einen Gleichrichter 5 und einen Kondensator 6 als Energiespeicher enthält. Das Netzteil 4 wird über eine Leitung 7 vom Bandfilter 3 aus gesteuert.
Das Netzteil 4 speist einen Mikroprozessor 8, einen Taktgenerator 9, einen Frequenzteiler 17 und zwei Amplitudendiskriminatoren 11, 12. Ein Eingang des Mikroprozessors 8 ist an den Ausgang des Bandpasses 3 angeschlossen. Der Mikroprozessor 8 hat mehrere Ausgänge, an die über Leitungen 13 jeweils Verstärker 14 angeschlossen sind, die Relais 15 speisen.
Die Verstärker 14 werden ebenfalls vom Netzteil 4 mit Betriebsspannung versorgt. Der Taktgenerator 9 speist den Mikroprozessor 8, bei dem es sich um eine kommerziell verfügbare, beispielsweise 16 bit Adressbreite aufweisende Einheit handeln kann, die eine Ein-, Ausgabelogik, eine zentrale Verarbeitungseinheit, einen Daten- und einen Programmspeicher enthält, Mit dem Mikroprozessor 8 ist weiterhin ein Programmierfeld 16 verbunden. Über das Programmfeld 16 wird das Impulsbild des Mikroprozessors 8 eingestellt. Der Taktgenerator 9 speist weiterhin einen Frequenzteiler 17, der über einen Impulsformer 18 an den Anschluss 2 gelegt ist. Bei dem Frequenzteiler 17 handelt es sich vorzugsweise um einen zyklisch umlaufenden Zähler, durch den die Taktfrequenz des Taktgenerators 9 auf die Netzfrequenz reduziert wird.
Der als Frequenzteiler verwendete Zähler 17 gibt jeweils bei einem bestimmten Zählstand ein Synchronisiersignal über eine Leitung 19 an einen Eingang des Mikroprozessors 8 ab. Beispielsweise ist dies der Zählstand null. Der Impulsformer 18 ist an den Rücksetzeingang des Zählers angeschlossen. Der Zähler wird also in jeder Netzperiode auf null zurückgesetzt, wobei ein Synchronisierimpuls auftritt.
Bei einem Taktgenerator 9 von hoher Konstanz der abgegebenen Frequenz wird ebenfalls mit der Periode der Netzfrequenz der Zählstand null erzeugt. Durch die Synchronisation über den Impulsformer 18 ergibt sich zu einem eindeutigen Zeitpunkt der Zählstand null. Eine Synchronisation auf der Empfängerseite ist bei Ausfall der Netzspannung auch mit von der Netzspannung verschiedenen Frequenzen möglich, wenn die Frequenzen der Netzspannung proportional sind. Die Frequenzen dieser Taktimpulse können ein Mehrfaches oder ein Bruchteil der Netzfrequenz sein, z.B. 25 oder 100 Hz.
Die Amplitudendiskriminatoren 11 und 12 überwachen die Ausgangsspannung des Netzteils 4. Die Schwelle des Amplitudendiskriminators 11 ist so eingestellt, dass bei Unterschreiten der Ausgangsspannung und damit der Netzspannung unter einen vorgebbaren Wert eine Meldung erzeugt wird. Dieser vorgebbare Wert entspricht der Unterbrechung der Netzspannung.
Wenn die Netzspannung unterbrochen ist, gibt der an einen Eingang des Mikroprozessors 8 angeschlossene Diskriminator 11 ein entsprechendes Signal ab.
Die Schwelle des Amplitudendiskriminators 12 ist so eingestellt, dass bei Überschreiten der Ausgangsspannung des Netzteils 4 und damit der Netzspannung über einen vorgebbaren Wert eine weitere Meldung erzeugt wird. Der Eingang des Amplitudendiskriminators 12 ist über ein UND-Glied 20 an das Netzteil 4 und den Ausgang des Bandfilters 3 angeschlossen.
Wenn daher nach Spannungswiederkehr bei gleichzeitigem Empfang eines Befehlsimpulses die eingestellte Schwelle des Amplitudendiskriminators 12 überschritten wird, gelangt eine entsprechende Meldung an einen Eingang des Mikroprozessors 8.
Das am Programmierfeld 16 eingestellte Impulsraster wird bei Anschaltung des Tonfrequenzrundsteuerempfängers an das Netz im Datenspeicher des Mikroprozessors 8 gespeichert. Bei Empfang einer Rundsteuer-Befehlsimpulsfolge im Mikroprozessor 8 wird eine vom Inhalt einer dem jeweiligen Impulsraster zugeordneten Speicherzelle abhängige Verknüpfung im Zentralabteil durchgeführt. Damit treten Impulse für das jeweilige Impulsraster in Synchronismus mit dem erwarteten Befehlstelegramm auf. Sofern die Prüfung des Startimpulses gegebenenfalls der darauffolgenden Impulspause auf vorgeschriebene Längen positiv verläuft, werden die empfangenen Impulse mit dem vom Programmierfeld vorgegebenen Impulsraster verglichen. Bei Übereinstimmung wird über die Leitung 13 und den nachgeschalteten Verstärker ein Steuersignal an das jeweils angewählte Relais 15 abgegeben.
Die Synchronisierung des Mikroprozessors 8 erfolgt über den Frequenzteiler 17.
Wenn durch einen Netzspannungsausfall die Stromversorgung zum Netzgerät 4 und die Eingabe eines Befehlstelegramms über den Bandpass 3 unterbrochen wird, entlädt sich der Kondensator 6 erst nach einer gewissen Zeit. Während der Entladung versorgt der Kondensator 6 den Mikroprozessor 8, den Taktgenerator 9, den Frequenzteiler 17, die Amplitudendiskriminatoren 11 und 12 sowie die Verstärker 14 mit Betriebsspannung, die langsam abfällt. Diese Bauteile arbeiten daher so lange weiter, bis die Betriebsspannung eine kritische Schwelle unterschreitet. Während dieser Zeit erzeugt der Taktgenerator 9 über den Frequenzteiler 17 die Synchronisierungsimpulse für den Mikroprozessor 8. Der Mikroprozessor 8 gibt daher weiterhin Impulse ab, die dem jeweils eingestellten Impulsraster entsprechen.
Wenn die Netzspannung wiederkehrt, bevor die Betriebsspannung für die Bauteile 8, 9,11, 12, 14, 17 die kritische Schwelle unterschritten hat, wird der Kondensator wieder aufgeladen, so dass die Betriebsspannung wieder auf ihren Nennwert ansteigt. Da wiederum Netzschwingungen vorhanden sind, bewirken diese anstelle der Impulse des Taktgenerators 9 die Synchronisation des Mikroprozessors 8. Die Synchronisierung des Mikroprozessors 8 mit der Netzfrequenz ist daher durch den kurzzeitigen Ausfall der Netzspannung nicht zerstört worden. Wenn die Spannungsunterbrechung während eines Befehlstelegramms auftritt, werden daher die vor und nach der Unterbrechung empfangenen Impulse in entsprechende Schaltmassnahmen der Relais 15 umgesetzt.
Die Entladezeit des Kondensators 6 kann bei Netzspannungsausfall verlängert werden, indem vorzugsweise einzelne Stromverbraucher, wie z.B. Verstärker 14, von der Betriebsspannung getrennt werden. Dies kann über einen in der Stromzuleitung für diese Verbraucher angeordneten kontaktlosen Schalter erfolgen, der vom Amplitudendiskriminator 11 betätigt wird.
Es kann auch ein vom Netzgerät 4 gespeister Akkumulator vorgesehen sein, der bei Netzspannungsausfall den Mikroprozessor 8, denTaktgenerator, den Frequenzteiler 17 und die Amplitudendiskriminatoren 11, 12 speist. Mit einem solchen Akkumulator lässt sich eine grössere Zeitspanne überbrücken als mit dem Kondensator 6.
Im Mikroprozessor wird die Länge der empfangenen Startund Befehlsimpulse auf eine vorgegebene Länge überprüft. Damit sollen Störimpulse nicht weiterverarbeitet werden. Wenn der Amplitudendiskriminator 11 den Ausfall der Netzspannung meldet, dann wird im Mikroprozessor 8 die Prüfung der Startund Befehlsimpulse auf die Impulslänge hin mit reduzierten Prüfwerten durchgeführt. Tritt die Unterbrechung der Netzspannung gerade während eines solchen Impulses auf, so wird dieser noch als gültiger Impuls weiterverarbeitet.
Wenn bei Spannungswiederkehr der Rest eines bereits gesendeten Start- oder Befehlsimpulses am Eingang 2 empfangen wird, dann meldet der Amplitudendiskriminator 12 dem Mikroprozessor 8, dass der Restimpuls nicht der vollen Impulslängenprüfung unterworfen werden darf. Ein solcher Impuls wird deshalb zur Auslösung entsprechender Schaltmassnahmen weiterverarbeitet. Die Weiterverarbeitung der bei Spannungsausfall abgeschnittenen oder bei Spannungswiederkehr angeschnittenen Impulse ist deshalb möglich, weil die Wahrscheinlichkeit, dass längere Störimpulse gerade während eines Spannungsausfalls oder bei Spannungswiederkehr auftreten, sehr gering ist.
Es ist nicht unbedingt notwendig, dass die vom Taktgeber 9 des Mikroprozessors 8 über dem Frequenzteiler 17 erzeugten Impulse exakt in Synchronismus mit der Netzschwingung sind.
Eine geringfügige Abweichung zerstört den Synchronismus während des Netzspannungsausfalls nicht. Nach Wiederkehr der Netzspannung wird der Synchronismus wieder erzwungen.