DE2922782C2

DE2922782C2 - Überwachungseinrichtung für zweipolige elektrische Befehlsleitungen

Info

Publication number: DE2922782C2
Application number: DE2922782A
Authority: DE
Inventors: Bothe, (verstorben), Götz Peter, Dipl.-Phys. Dr.; Alfred Ing.(grad.) 4950 Minden Dotschkal
Original assignee: Schoppe & Faeser 4950 Minden De GmbH
Current assignee: Schoppe & Faeser 4950 Minden De GmbH
Priority date: 1979-06-05
Filing date: 1979-06-05
Publication date: 1984-02-23
Also published as: GB2053494A; GB2053494B; IT8022569A0; IT1131272B; DE2922782A1; NL8002905A

Description

- daß eine Wechselspannungsquelle (7) vorgesehen ist, deren einer Anschluß (7_) mit dem ersten Anschluß (2.) der Gleichspannungsquelle (2) verbunden ist,

- daß der andere Anschluß (7+) der Wechselspannungsquelte (7) im nicht durchgeschalteien Zustand der Steuereinrichtung (1) über einen

•''ersten Widerstand (8 a) mit dem dem zweiten . 'Anschluß (2+) der Gleichspannungsquelle (2) zugeordneten einen Ausgang (1 a) der Steuereinrichtung (1) verbunden ist,

- daß der erste Widerstand (8 a) hochohmiger als ₄der aus den beiden mit dem Steuerorgan (3) in Reihe geschalteten Befehlsleitungen (A, B) gebildete Widerstand ist,

— daß der Verbindungspunkt der Gleichspannungsquelle (2) und der Wechselspannungsquelle (7) über einen zweiten Widerstand (Bb) mit dem anderen Ausgang (Ib) der Steuereinrichtung (1) verbunden ist, der dem ersten Anschluß (2.) der Gleichspannungsquelle (2) zugeordnet ist,

- daß der zweite Widerstand (8 b) hochohmiger als der erste Widerstand (8 a) ist,

- daß der Wechselstromkreis so dimensioniert ist, daß der im nicht durchgeschalteten Zustand der Steuereinrichtung (1) über die Befehlsleitungen (A, B) und über das Steuerorgan (3) fließende Strom das Steuerorgan (3) nicht ansprechen läßt,

- daß eine Schaltungsanordnung (6), deren erster Eingang mit dem Verbindungspunkt der Gleichspannungsquelle (2) und der Wechselspannungsquelle (7), deren zweiter Eingang mit dem einen Ausgang (1 a) und deren dritter Eingang mit dem anderen Ausgang (\b) der Steuereinrichtung (1) verbunden ist und

- daß die Schaltungsanordnung (6) die an dem einen Ausgang (1 a) und dem anderen Ausgang (Ib) der Steuereinrichtung (1) anstehenden Spannungen (U_A,l^) unter Berücksichtigung des Schaltzustandes der Steuereinrichtung (1) derart verknüpft, daß am Ausgang der Schaltungsanordnung (6) eine Störungsanzeige erfolgt, wenn im nicht durchgeschalteten Zustand der Steuereinrichtung (i) eine der an den Ausgängen (1 α und 1 b) der Steuereinrichtung (1) anstehenden Spannungen (U_A oder (Jg) keinen Wechselspannungsanteil aufweist.

2. Überwachungssinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß der andere Anschluß (7+) der Wechselspannungsquelle (7) mit einem weiteren Eingang der Schaltungsanordnung (6) verbunden ist und

- daß die Schaltungsanordnung (6) im nicht

durchgeschalteten Zustand der Steuereinrichtung (1) eine Störung anzeigt, wenn die Differenz zwischen der dem weiteren Eingang der Schaltungsanordnung (6) zugeführie.i Wechselspannung und einer der an den Ausgängen (1 n, 1 b) der Steuereinrichtung (1) anstehenden Spannungen (U_A oder £&) vom Wert Null abweicht.

3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß bei Vorhandensein mehrerer Steuerorgane (3, 25) jeweils deren einer Anschluß über eine gemeinsame Befehlsleitung (B) mit dem anderen Ausgang (1 b) der Steuereinrichtung (1) verbunden ist und

- daß der andere Anschluß (7+) der Wechselspannungsquelle (7) mit einer von der Gleichspannungsquelle (2) nicht gespeisten Befehlsleitung (A, C) verbunden ist.

4. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Wechselspannung eine rechteckförmige Spannung ist, deren Amplitude gleich der Höhe der Gleichspannung ist.

5. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Eingänge der Schaltungsanordnung (6) über jeweils einen Widerstand (14-18; 14-18 und 31 -33) mit Massepotential verbunden sind.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungseinrichtung für zweipolige elektrische Befehlsleitungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Überwachungseinrichtung ist aus der DE-AS 1513 297 bekannt. Wie insbesondere die Figur 1 dieser Auslegeschrift zeigt, ist den beiden Ausgangen einer Steuereinrichtung je ein Ausgangsverstärker nachgeschaltet. Von jedem Ausgangsverstärker führt eine einpolige Leitung über eine Diode zu einem Steuerorgan. Im durchgeschalteten Zustand stehen an den Ausgängen der der Steuereinrichtung nachgeschalteten Ausgangsverstärker antivalente Ausgangssignale an, die einen Strom über das Steuerorgan fließen lassen. An die Ausgänge der Ausgangsverstärker ist eine Überwachungseinrichtung angeschlossen, die eine Antivalenzprüfung der Ausgangssignale der Ausgangsver-

stärker durchführt. Diese Überwachungseinrichtung spricht auch bei Antivalenzfehlern an, die durch einen Schluß zwischen einer der beiden Leitungen und der Versorgungsspannung entstanden sind.

Aus der DE-AS 23 02 187 ist eine Schaltungsanordnung zur Fehlerüberwachung einer Steuerungsanlage bekannt. Der eine Anschluß einer Gleichspannungsquelle ist über einen ersten Befehlskontakt eines Befehlsschalters mit einem Eingang einer Steuerungsanlage verbunden. Der Ausgang der Steuerungsanlage ist über einen zweiten, mit dem ersten Befehlskontakt gekoppelten Befehlskontakt mit dem einen Anschluß eines als Steuerorgan dienenden Relais verbunden. Der andere Anschluß des Relais ist direkt mit der Gleich-

Spannungsquelle verbunden. Der Befehlsschalter weist zwar zwei miteinander gekoppelte Befehlskontakte auf, jedoch liegen die beiden Befehlskontakte in Art einer Reihenschaltung zwischen dem einen Anschluß der Gleichspannungsquelle und dem einen Anschluß des Relais. Da zwischen dem anderen Anschluß der Gleichspannungsquelle und dem anderen Anschluß des Relais kein Befehlskontakt vorgesehen ist, handelt es sich jedoch nicht um eine zweipolig schaltende Steuereinrichtung. Die aus der DE-AS 23 02 187 bekannte Schaltungsanordnung gehört daher einer anderen Gattung an.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungseinrichtung für zweipolige elektrische Befehlsleitungen der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei nicht vorhandenem Steuerbefehl die Befehlsleitungen auf Drahtbruch und auf Schluß gegen die Versorgungsspannung oder gegen Masse- _f potential überwacht.

yft Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 ^gekennzeichneten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Wei- ·- ,terbiidungen und Ausgestaltungen der Überwachungs- j& einrichtung nach Patentanspruch 1 sind in den Patentansprüchen 2 bis S gekennzeichnet.
¹^y Die Erfindung wird im folgenden mit ihren weiteren "ZEinzelheiten und Vorteilen anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung,

Fig. 2 das Prinzipschaltbild einer Verknüpfungsschaltung für das in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung,

Fig. 3 das Prinzipschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung und

Fig.4 das Prinzipschaltbild einer Verknüpfungsschaltung für das in der Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Überwachungseinrichtung dient zur Überwachung einer zweipoligen Befehlsleitung. Eine zweipolig schaltende Steuereinrichtung 1 verbindet im durchgeschalteten Zustand eine Gleichspannungsquelle 2 über zwei Befehlsleitungen A und B mit einem als Steuerorgan dienenden Koppehelais 3, das z. B. ein hier nicht dargestelltes Magnetventil betätigt. Durch das Schließen eines Schalters 4 wird ein Stromkreis über die Gleichspannungsquelle 2 und sin Relais 5, welches vier Relaiskontakte 5 a bis 5 d aufweist, geschlossen. Dabsi werden die im Ruhezustand geöffneten Relaiskontakte Sa und Sb geschlossen. Weiterhin wird der dritie Rciaiskontaki äc, der den zweiten Anschluß 2+ der Gleichspannungsquelle 2 mit Eingängen einer als Verknüpfungsschaltung dienenden Schaltungsanordnung 6 verbindet, umgeschaltet, und der vierte Relaiskontakt 5 rf wird geöffnet. Der eine Anschluß 7_ einer Wechselspannungsquelle 7 ist ebenso wie der erste Anschluß 2_ der Gleichspannungsquelle 2 mit Massepotential verbunden. Der eine Ausgang 1 α der Steuereinrichtung 1 ist im Ruhezustand des Relais 5 über den vierten Relaiskontakt 5 b und einen ersten Widerstand 8 a mit dem anderen Anschluß 7+ der Wechselspaanungsquelle 7 verbunden. Der andere Ausgang I b der Steuereinrichtung Ϊ ist über einen zweiten Widerstand 8 b mit Massepotential verbunden. Der erste Widerstand Sa ist hochohmig gegenüber der Reihenschaltung der einen Befehlslei-") tung A, des Koppelrelais 3 und der anderen Befehlsleitung B; der zweite Widerstand 8* is; hwchohmig gegenüber dem ersten Widerstand Sa. Die Spannungen, die an den Ausgängen 1 α und 1 b der Steuereinrichtung 1 anstehen, sind mit U_A bzw. ££ bezeichnet und ■" über Leitungen 9 bzw. IO weiteren Eingängen der Verknüpfungsschaltung 6 zugeführt. Der Schaltzustand des Relais 5 ist der Verknüpfungsschaltung 6 über Leitungen 11 und 12 zugeführt. Das Potential des anderen Anschlusses 7₊ der Wechselspannungsqwelle 7 ist der ι· Verknüpfungsschaltung 6 über eine Leitung 13 zugeführt.

Die GSeichspannungsquelle 2 liefert eine Spannung von + 24 V. Die Wechselspannungsquelle 7 liefert eine recnteckförmige Wechselspannung, die - bezogen auf zn Massepotential - abwechselnd 0 V oder -* 24 V beträgt. Die Verknüpfungsschaltung 6 verknüpft in digitaler Form vorliegende Signale, wobei dem Signal »L« eine Spannung von - 2... + 5 V und dem Signal »H« eine Spannung von > +12 V zugeordnet ist. Die Eingänge r> der Verknüpfungsschaltung 6 sind intern über hochohmige Widerstände mit Massepotential verbunden, so daß ein offener Eingang dem Signal »L« entspricht.

Ist der Schalter 4 geöffnet, so fließt von dem anderen Anschluß 7+ der Wechselspannungsquelle 7 über den «ι ersten Widerstand 8 a, den vierten Relaiskontakt 5d, den einen Ausgang 1 a, die eine Befehlsleitung A, das Koppelrelais 3, die andere Befehlsleitung B, den anderen Ausgang 1 b und den zweiten Widerstand 8 b ein Strom, dessen Höhe so bemessen ist, daß er das Koppelrelais 3 nicht zum Ansprechen bringt. Da - wie oben ausgeführt - der zweite Widerstand 86 hochohmig gegenüber dem ersten Widerstand 8 α und dieser wieder hochohmig gegenüber der aus der ein«n Befehlsleitung A, dem Koppelrelais 3 sowie der anderen Befehlsleitung B gebildeten Reihenschaltung gewählt ist, ist der Verknüpfungsschaltung 6 über die Leitung 9 und über die Leitung 10 die von der Wectiselspannungsquelle 7 abgegebene rechteckförmige Wechselspannung zugeführt. Außerdem ist der Verknüpfungsschaltung 6 über die Leitung 11 ein Η-Signal und über die Leitung 13 die rechteckförmige Wechselspannung zugeführt. Es liegt also keine Störung vor, wenn im Ruhezustand des Relais 5 die Signale auf den Leitungen 9 und 10 gleich dem Signal auf der Leitung 13 ist. Bezeichnet man die Signale auf den Leitungen 9 bis 13 mit S₉ bis S₁₃, so läßt sich für den Ruhezustand des Relais 5 die folgende logische Gleichung aufstellen:

»keine Störung«, wenn
(S_n

S₁₀)

Ist der Schalter 4 geschlossen, so fließt von dem zweiten Anschluß Z₊ der Gleichspannungsquelle 2 über den ersten Relaiskontakt 5 β, die eine Befehlsleitung .i, das Koppelrelais 3, die andere Befehlsleitung B und den zweiten Relaiskontakt Sb ein Strom, der das Koppelrelais 3 zum Ansprechen bringt. An den beiden Ausgingen 1 α und 1 b liegen die fyanmiBgen +24 V bzw. 0 Van. Der Verknüpfungsschaltung^ sind über die Leitungen 9 und 10 ein Η-Signal bzw. ein L-Signal zugeführt. Außerdem ist der Verknüpfungsschaltung 6

über die Leitung 12 ein Η-Signal zugeführt. Es liegt also - unabhängig von dem Signal auf der Leitung 13 keine Störung vor, wenn bei erregtem Relais 5 auf der Leitung 9 ein Η-Signal und auf der Leitung 10 ein L-Signal ansteht. Somit läßt sich fur diesen Zustand die folgende logische Gleichung aufstellen:

»keine Störung«, wenn

S^i & S_n ScSgAS^.

Faßt man die logischen Gleichungen für die beiden betrachteten Betriebszustände zusammen, so ergibt sich die folgende logische Gleichung:

»keine Störung«, wenn

(S_u AST₂ AS_n AS₉AS₁₀)

v(s_u & ST₂ & sr, & s; ST

Die Fig. 2 zeigt ein Ausfuhrungsbeispiel einer Verknüpfungsschaltung 6, die die vorstehende logische Gleichung realisiert. Die mit den Leitungen 9 bis 13 verbundenen Eingänge der Verknüpfungsschaltung 6 sind überhochohmige Widerstände 14 bis IS mit Massepotential verbunden, so daß bei einem offenen Eingang den nachgeschalteten Gattern ein L-Signal zugeführt ist. Ein erstes UND-Gatter 19 bildet den Ausdruck

ST₁AS₁₁AS₉ASTo,

ein zweites und ein drittes UND-Gatter 20 und 21 bilden die Ausdrücke

S_nScS_n ScS_nScSgScS_n

S₁, Sc S_n 8c S_n Sc S₉ Sc

¹IO-

Ein LDER-Gatter 22 verknüpft die Auseanessienale der drei UND-Gatter 19 bis 21. Ein NICHT-Gatter 23 negiert das Ausgangssignal des ODER-Gatters 22, so daß einer Lampe 24 dann ein Η-Signal zugeführt ist, wenn eine Störung vorliegt.

Tritt bei geöffnetem Schalter 4 ein Drahtbruch der einen Befehlsleitung A, des Koppelrelais 3 oder der anderen Befehlsleitung B auf, so ist der Verknüpfungsschaltung 6 über die Leitung 10 dauernd ein L-Signal zugeführt. Jedesmal, wenn auf der Leitung 13 ein Η-Signal auftritt, steht an den Ausgängen der drei UND-Gatter 19 bis 21 ein L-Signal an. Jedesmal, wenn auf der Leitung 13 ein L-Signal auftritt, steht am Ausgang des dritten UND-Gatters 21 ein Η-Signal an. Die Lampe 24 blinkt daher im Takt der Wechselspannungsquelle 7 und signalisiert damit, daß eine Störung aufgetreten ist.

Erfolgt bei geöffnetem Schalter 4 ein Schluß zwischen Massepotential und der einen Befehlsleitung A, dem Koppelrelais 3 oder der anderen Befehlsleitung B, so ist der Verknüpfungsschaltung 6 über die Leitungen 9 und 10 dauernd ein L-Signal zugeführt. Jedesmal, wenn auf der Leitung 13 ein Η-Signal auftritt, steht an den Ausgängen der drei UND-Gatter 19 bis 21 ein L-Signal an. Jedesmal, wenn auf der Leitung 13 ein L-Signal auftritt, steht am Ausgang des dritten UND-Gatters 21 ein H-Signal an. Die Lampe 24 blinkt daher im Takt der Wechselspannungsquelle 7 und signalisiert damit, daß eine Störung aufgetreten ist.

Erfolgt bei geöffnetem Schalter 4 ein Schluß zwischen der +24 V-Leitung und der einen Befehlsleitung A, dem Koppelrelais 3 oder der anderen Befehlsleitung B, so ist der Verknüpfungsschaltung 6 über die Leitungen 9 und 10 dauernd ein Η-Signal zugeführt. Jedesmal, wenn auf der Leitung 13 ein L-Signal auftritt, steht an den Ausgängen der drei UND-Gatter 19 bis 21 ein L-Signal an. Jedesmal, wenn auf der Leitung 13 ein H-Signal auftritt, steht am Ausgang des zweiten UND-Gatters 20 ein Η-Signal an. Die Lampe 24 blinkt daher im Takt der Wechselspannungsquelle 7 und signalisiert damit, daß eine Störung aufgetreten ist.

Störungen, die während der Betätigung des Schalters 4 auftreten, werden spätestens beim nächsten Öffnen des Schalters 4 signalisiert. Ein Schluß zwischen der einen Befehlsleitung A und Massepotential wird ebenso wie ein Schluß zwischen der anderen Befehlsleitung B und der +24 V-Leitung bereits während der Betätigung des Schalters 4 gemeldet. Bei einem Schluß zwischen der einen Befehlsleitung A und der +24 V-Leitung sowie bei einem Schluß zwischen der anderen Befehlsleitung B und Massepotential, die während der Betätigung des Schalters 4 auftreten, handelt es sich um »ungefährliche Fehler«, die beim Öffnen des Schalters 4 signalisiert werden. Ein Drahtbruch während der Betätigung des Schalters 4 wird entweder von einer weiteren Sicherheitseinrichtung, die die Funktion des Stellgliedes im eingeschalteten Zustand überwacht, oder spätestens beim Öffnen des Schalters 4 signalisiert.

Der Bruch einer stromführenden Befehlsleitung kann durch eine in Reihe zu der Befehlsleitung geschaltete Strommeßeinrichtung überwacht werden, deren Ausgangssignal der Verknüpfungsschaltung 6 ais zusätzliche Information zugeführt ist.

In der Fig. 3 ist eine Überwachungseinrichtung dargestellt, die zweipolig geschaltete Befehlsleitungen überwacht, die zu zwei als Steuerorgane dienenden Koppelrelais führt. Treibt ein Motor z. B. ein Stellventil an, so ist für jede Drehrichtung ein Koppelrelais erforderlich. Wie in der F i g. 1 fuhren die Befehlsleitungen A und B zu dem Koppelrelais 3, das dem Öffnungsvorgang zugeordnet ist. Zu einem zweiten Koppelrelais 25, das dem Schließvorgang zugeordnet ist, führen die Befehlsleitungen B und C, wobei die andere Befehisieitung B die gemeinsame Rückleitung der beiden miteinander verbundenen Koppelrelais 3 und 25 ist. Durch Schließen eines weiteren Schalters 26 wird ein Stromkreis über die Gleichspannungsquelle 2 und ein weiteres Relais 27 (Kontakte 27a und 27 c) geschlossen. Dabei werden dessen im Ruhezustand geöffneten Kontakte 27 β und 27 £ geschlossen. Weiterhin wird der dritte Kontakt 27c, der den zweiten Anschluß 2+ der Gleichspannungsquelle 2 mit zwei weiteren Eingängen der Verknüpfungsschaltung 6 verbindet, umgeschaltet. Die Spannung, die an einem weiteren Ausgang Ic der Steuereinrichtung 1 ansteht, ist mit U₀ bezeichnet und über eine Leitung 28 der Verknüpfungsschaltung 6 zugeführt. Der Schaltzustand des weiteren Relais 27 ist der Verknüpfungsschaltung 6 über Leitungen 29 und 30 zugeführt.

Bei den folgenden Erläuterungen wird davon ausgegangen, daß die Schalter 4 und 16 gegeneinander verriegelt sind, so daß beide Schalter nicht gleichzeitig betätigt werden können.

Sind die beiden Schalter 4 und 26 geöffnet, so fließt von dem anderen Anschluß 7+ der Wechselspannungsquelle 7 über den ersten Widerstand Sa, den vierten Relaiskontakt 5d, den einen Ausgang la, die eine

Befehlsleitung A, das Koppelrelais 3, die andere Befehlsleitung B, den anderen Ausgang Ib und den. zweiten Widerstand 8 b ein Strom, dessen Höhe so bemessen ist, daß er das Koppelrelais 3 nicht zum Ansprechen bringt. Der Verknüpfungsschaltung 6 ist über die Leitungen 9,10* 13 und 28 die von der Wechselspannungsquelle 7 abgegebene rechteckförmige Wechselspannung zugeführt. Weiterhin ist der Verknüpfungsschaltung 6 über die Leitungen 11 und 29 ein Ö-Signal zugeführt. Es liegt keine Störung vor, wenn im Ruhezustand der beiden Relais 5 und 27 die Signale auf den Leitungen 9,10 und 28 gleich dem Signal auf der Leitung 13 sind. Unterscheidet man die Signale auf. den verschiedenen Leitungen wieder durch die Bezugszeichen der zugehörigen Leitungen, so läßt sich für den. Ruhezustand der beiden Relais 5 und 27 die folgende logische Gleichungen aufstellen:

»keine Störung«, wenn

(S_n & S^ & S₂₉ Sc STo & S₁₃ & S₉ Sc Sio & S₂₈)

V(S_n & ST₂ & S₂₉ & s^ & ST₃

20

Ist nur der Schalter 4 geschlossen, so fließt von dem zweiten Anschluß 2₊ der Gleichspannungsquelle 2 über den ersten Relaiskontakt 5 a, die eine Befehlsleitung A, das Koppelrelais 3, die andere Befehlsleitung B und den zweiten Retaiskontakt 56 ein Strom, der das Koppelrelais 3 zum Ansprechen bringt. An den beiden Ausgängen Ie und \b liegen die Spannungen +24 V bzw. 0 V an. Der Verknüpfungsschaltung 6 ist über die Leitungen 9 und 10 ein Η-Signal bzw. ein L-Signal zugeführt. Von dem anderen AöschluB 7+ der Weehselspannungsquelle 7 fließt über den ersten Widerstand 8 a, den vierten Relaiskontakt S d, den weiteren Ausgang Ic, die weitere Befehlsleitung C, das zweite Koppelrelais 25, die andere Befehlsleitung B und den zweiten Relaiskontakt 5 6, der den zweiten Widerstand 8 b überbrückt, ein Strom, der das zweite Koppelrelais 25 nicht zum Ansprechen bringt. Da der erste Widerstand Sa 40' hochohmiger als die Reihenschaltung der anderen Befehlsleitung B, des zweiten Koppelrelais 25 und der weiteren Befehlsleitung C ist, ist der Verknüpfungsschaltung 6 über die Leitung 23 ein L-Signai zugeführt. Ist der Schalter 4 geschlossen und der weitere Schalter 26 geöffnet, so läßt sich die folgende logische Gleichung aufstellen:

»keine Störung«, wenn

ScST*.

50

Ist nur der weitere Schalter 26 geschlossen, so fließt von dem zweiten Anschluß 2+ der Gleichspannungsquelle 2 über den ersten Kontakt 27a, die weitere Befehlsleitung C, das zweite Koppelrelais 25, die andere Befehlsleitung B und den zweiten Kontakt 27 b ein Strom, der das zweite Koppelrelais 25 sum Ansprechen bringt. An den Ausgängen 1 cund IA liegen die Spannungen +24 V bzw. OV an. Der Verknüpfungsschaltung 6 ist über die Leitungen 28 und 10 ein Η-Signal bzw. ein L-Signal zugeführt. Von dem anderen Anschluß 7+ der Wechselspannungsquelle 7 fließt über den ersten Widerstand ta, den vierten Relaiskontakt Sd, den einen Ausgang la, die eine Befehlsleitung A, das Koppelrelais 3, die andere Befehlsleitung B und den zweiten Kontakt 27 b, der den zweiten Widerstand ib überbrückt, ein Strom, der das Koppelrelais 3 nicht zum Ansprechen bringt. Da der erste Widerstand 8 α hochohmiger als die Reihenschaltung aus der einen Befehlsleitung A, dem Koppelrelais 3 und der anderen Befehlsleitung B ist, ist der Verknüpfungsschaltung 6 über die Leitung 9 ein L-Signal zugeführt. Ist der weitere Schalter 26 geschlossen und der Schalter 4 geöffnet, so läßt sich die folgende logische Gleichung aufstellen:

»keine Störung«, wenn

S_n & ST₂ & Sj₉ & S₃₀ &&,& ST₀ScS_n.

Faßt man die logischen Gleichungen für die drei ^betrachteten Betriebszustäade zusammen, so ergibt sich die folgende logische Gleichung:

»keine Störung«, wenn

(S₁₁ & ST₂ Sc S₂₉ Sc S^ & S,3&S₉&S₁₀& S₂₈)
V(S_n &ST₂ &S₂₉ SiSTo ScST₃ &
V(S_n & S_n & S₂₉ Sc STo SiS₉ Sc STo Sc

V(S₁₁ & s^ & ST₉ Sc S₃₀ & s; & STo & S₂₈).

Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Verknüpfungsschaltung 6, die die vorstehende logische Gleichung realisiert. Die mit den Leitungen 9 bis 13 sowie 28 bis 30 verbundenen Eingänge der Verknüpfungsschaltung 6 sind über hochohmige Widerstände 14 bis 18 sowie 31 bis 33 mit Massepotential verbunden, so daß bei einem offenen Eingang den nachgeschalteten Gattern ein L-Signal zugeführt ist. Die Verknüpfung der Signale erfolgt durch vier weitere UND-Gatter 34 bis 37, ein weiteres OBER-Gatler 38 und das KICHT-Gatter 23. Das vierte UND-Gatter 34 bildet den Ausdruck

S_n Sc ST₂ Sc S₂₉ & STo Sc S₁₃ & S₉ Sc ^sw & S₂₈
und das fünfte UND-Gatter 35 bildet den Ausdruck

S_nSCSTiSCS₂₉SCSToScST₃ScS₉'Sc ST₀ Sc STs-

Die beiden UND-Gatter 36 und 37 bilden die Ausdrücke

S_n & S₁₂ & S₂₉ & S₃₀ & S₉ Sc S₁₀ & S₂₈

S_nSCST₂ScST₉ScS₃₀ScS₉'

Das weitere ODER-Gatter 38 verknüpft die Ausgangssigaaie der weiteren UND-Gatter 34 bis 37. Das NICHT-Gatter 23 negiert das Ausgangssignal des weiteren ODER-Gatters 38, so daß der Lampe 24 dann ein Η-Signal zugeführt ist, wenn eine Störung vorliegt.

Tritt in der Fig. 3 bei geöffneten Schaltern 4 und 26 ein Drahtbruch der Befehlsleitungen A₁B, C oder der Koppelrelais 3, 25 auf, so ist der Verknüpfungsschaltung 6 über mindestens eine der Leitungen 10 und 28 dauernd ein L-Signal zugeführt. Bei einem Drahtbruch zwischen dem einen Ausgang 1 α und dem Verbindungspunkt der beiden Koppelrelais 3 und 25 führen die Leitungen IS und 28 ein L-Signal, bei einem Drahtbruch zwischen dem anderen Ausgang 1 b und dem Verbindungspunkt der beiden Koppelrelais 3 und 25 führt die Leitung 10 ein L-Signal und bei einem Drahtbruch zwischen dem weiteren Ausgang 1 c und dem Verbindungspunkt der beiden Koppelrelais 3 und 25 führt die Leitung 28 ein L-Signal, Jedesmal, wenn auf der Lei-

turig 13 ein Η-Signal auftritt, steht an dem Ausgang der vier weiteren UND-Gatter 34 bis 37 ein L·Signal an. Jedesmal, wenn auf der Leitung 13 ein L-Signal auftritt, steht an dem Ausgang des fünften UND-Gatters 35 ein Η-Signal an. Die Lampe 24 blinkt daher im Takt der Wechselspannungsquelle 7 und signalisiert damit, daß eine Störung aufgetreten ist.

Erfolgt in der Fig. 3 bei geöffneten Schaltern 4 und 26 ein Schluß zwischen Massepotential und einer • der Befehlsleitungen A, B, C öder einem der Koppelrelais 3, 25, so ist der Verknüpfungsschaltung 6 über die Leitungen 9,10 und 28 dauernd ein L-Signal zuge-,: führt. Jedesmal, wenn auf der Leitung 13 ein H-Signa! |iäuftritt, steht an den Ausgängen der vier weiteren UND-Gatter 34 bis 37 ein L-Signal an. Jedesmal, wenn auf der Leitung 13 ein Η-Signal auftritt, steht am Ausgang des -fünften UND-Gatters 35 ein Η-Signal an. Die Lampe '24 blinkt daher im Takt der Wechselspannungsquelle 7 und signalisiert damit, daß eine Störung aufgetreten ist. > Erfolgt in der Fig. 3 bei geöffneten Schaltern 4 und 26 ein Schluß zwischen der +24 V-Leitung und einer der Befehlsleitung A, B, C oder einem der Koppelrelais 3, 25, so ist der Verknüpfungsschaltung 6 über die Leitungen 9, 10 und 28 dauernd ein Η-Signal zugeführt. Jedesmal, wenn auf der Leitung 13 ein L-Signal Auftritt, steht an den Ausgängen der vier weiteren UND-Gatter 34 bis 37 ein L-Signal an. Jedesmal, wenn auf der Leitung 13 ein Η-Signal auftritt, steht am Ausgang des vierten UND-Gatters 34 ein Η-Signal an. Die Lampe 24 * blinkt daher im Takt der Wechselspannungsquelle 7 und signalisiert damit, daß eine Störung aufgetreten ist.
Störungen, die während der Betätigung eines der Schalter 4 oder 26 auftreten, werden spätestens beim nächsten Öffnen des Schalters signalisiert. Ein Drahtbruch der anderen Befehlsleitung B oder der nicht durchgeschalteten Befehlsleitung A oder C sowie ein Schluß zwischen der +24 V-Leitung und der anderen Befehlsleitung B oder der nicht durchgeschalteten Befehlsleitung A oder C sowie ein Schluß zwischen Massepotential und der +24 V-Befehlsleitung A oder C wird bereits während der Betätigung des Schalters 4 oder 26 gemeldet. Bei einem Schluß zwischen einer +24V führenden Befehlsieitung A oder C und der +24 V-Leitung oder einem Schluß zwischen Massepotential und der anderen Befehlsleitung B und der nicht durchgeschalteten Befehlsleitung A oder C handelt es sich um einen »ungefährlichen Fehler«, der beim Öffnen des Schalters signalisiert wird. Ein Drahtbruch einer +24 V führenden Befehlsleitung wird entweder von einer weiteren Sicherheitseinrichtung, die die Funktion des Stellgliedes im eingeschalteten Zustand

überwacht, oder spätestens beim Öffnen des Schalters ^signalisiert. Der Bruch einer stromführenden Befehisleitung kann durch eine in Reihe zu der Befehlsleitung geschaltete Strommeßeinrichtung überwacht werden, deren Ausgangssignal der Verknüpfungsschaltung als zusätzliche Information zugeführt ist.

Durch Umformung der logischen Gleichungen nach den Rechenregeln der Schaltalgebra ergibt sich ein anderer Aufbau der Verknüpfungsschaltung 6. Auch ist es möglich, die Verknüpfungsschaltung 6 durch entsprechend den logischen Gleichungen programmierte Digitalrechner zu realisieren.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Überwachungseinrichtung fiir zweipolige elektrische Befehlsleitungen (A, B), die von den Ausgängen einer zweipolig schaltenden Steuereinrichtung (1) zu einem Steuerorgan (3) führen, wobei die Steuereinrichtung (1) im durchgeschalteten Zustand das Steuerorgan (3) über die Bcfehlsleitungen (A, B) mit einer Gleichspannungsquelle (2) verbindet, dadurch gekennzeichnet,