DE2614748A1

DE2614748A1 - Circuit to monitor function of indirectly acting switch - having reversing switch assigned to each switch position formed from 2 diodes in antiparallel

Info

Publication number: DE2614748A1
Application number: DE19762614748
Authority: DE
Inventors: Horst Junger
Original assignee: BAUM ELEKTROPHYSIK GmbH
Current assignee: BAUM ELEKTROPHYSIK GmbH
Priority date: 1976-04-06
Filing date: 1976-04-06
Publication date: 1977-10-27

Abstract

The switching states of the reversing switches characterises the position of the switch to the monitored. Depending on their switching states, they either carry out, from a separate current source, the switching command given by the monitored switch or set off an alarm system. The switch to be monitored lies, in both position, each with a diode, in one and the same branch of a bride loaded with a.c. The two diodes are connected in anti-parallel. An amplifier on the bridge applies the half wave directly to a reversing switch assigned to the sign of the half wave.

Description

Schaltung zur Funktionsüberwachung eines mittelbar wirkendenCircuit for function monitoring of an indirectly acting

Schalters Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungsschaltung für mittelbar wirkende Schalter, die bei Fehlern Alarm auslöst und gleichzeitig die Eigenfunktion überwacht.Switch The invention relates to a monitoring circuit for indirectly acting switches that trigger an alarm in the event of a fault and at the same time monitors the eigenfunction.

In der Technik elektrischer Schaltungen ist häufig der Fall gegeben, daß ein Schaltbefehl mittelbar von einem entfernt liegenden Schalter ausgelöst werden muß. Neben der Häufigkeit der Schaltung ist für die Betriebssicherung zudem der Leitungszustand entscheidend, und es bedarf dazu gewöhnlich einer von der eigentlichen Funktion getrennten Schaltung zur Überwachung. Damit ist aber ein erheblicher zusätzlicher Aufwand verbunden.In the engineering of electrical circuits it is often the case that a switching command can be triggered indirectly by a remote switch got to. In addition to the frequency of switching, the The condition of the line is decisive, and it usually requires one of the real ones Function separate circuit for monitoring. But this is a significant additional Effort involved.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zur Funktionsüberwachung eines mittelbar wirkenden Schalters anzugeben, bei derdie den Befehl durchführende Schaltung und die Überwachung weitgehend zusammengefaßt sind und die auch bei Ausfall des Überwachungssystems selbsttätig anspricht.The present invention is based on the object of a circuit for the function monitoring of an indirectly acting switch, for which the The circuit executing the command and the monitoring are largely combined and which respond automatically even if the monitoring system fails.

Die Schaltung zur Funktionsüberwachung eines mittelbar wirkenden Schalters nach der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von den bisher bekannten dadurch, daß jeder der beiden Schalter stellungen des zu überwachenden Schalters ein Umschalter zugeordnet ist, deren Schaltzustände charakteristisch für die Stellung des zu überwachenden Schalters sind und die aus einer gesonderten Stromquelle nach ihren Schaltzuständen entweder den vom überwachten Schalter gegebenen Schaltbefehl durchführt oder eine Alarmanlage auslöst.The circuit for the function monitoring of an indirectly acting switch according to the present invention differs from the previously known in that that each of the two switch positions of the switch to be monitored is a changeover switch is assigned whose switching states are characteristic of the position of the to be monitored Switches are and from a separate power source according to their switching states either the switching command given by the monitored switch performs or an alarm system triggers.

Den beiden Umschaltern kommt die Funktion zu, für dE jeweils zugeordnete Schalterstellung ein gesondertes Signal abzugeben je nach dem, ob die zugenlnete Schalterstellung hergestellt oder aufgelöst ist. Bei ordnungsgemäß funktionierendem System wird also der eine Umschalter die Stellung einnehmen, die der Herstellung der zugeordneten Schalterstellung entspricht und ein entsprechendes Signal abgeben, während der andere Umschalter die Stellung einnimmt, die der Auflösung der zugeordneten Schalterstellung entspricht und ein entsprechendes Signal abgeben oder umgekehrt. Tritt nun in dem zu überwachenden Schalter oder in der Zuleitung zu ihm oder in den Umschaltern ein Fehler auf, so werden die der ordnungsgemäßen Funktion zugeordneten Schaltzustände der Umschalter und die von ihnen abgegebenen Signale ersetzt durch andere Anordnungen der Schaltzustände, die entweder beide oder keine der möglichen Schalterstellungen des überwachten Schalters entsprechen.The function of the two changeover switches is assigned for dE Switch position to emit a separate signal depending on whether the assigned Switch position is established or resolved. When working properly System will therefore take the position of one changeover switch that of production corresponds to the assigned switch position and emits a corresponding signal, while the other switch assumes the position that of the resolution of the assigned one Switch position corresponds and emit a corresponding signal or vice versa. Now occurs in the switch to be monitored or in the supply line to it or in If the changeover switches show an error, they are assigned to the correct function Switching states of the changeover switches and the signals they emit are replaced by other arrangements of the switching states, either both or neither of the possible Correspond to the switch positions of the monitored switch.

In einer Ausführungsform legt der zu überwachende Schalter in beiden Stellungen mit je einer von zwei antiparallelen Dioden je eine Halbwelle einer Wechselspannung auf nur einer Leitung über ein weiteres Paar antiparalleler Dioden auf je einen Umschalter. Liegt der zu überwachende Schalter und der eine Pol der Wechselspannung an Erde, so ist es auf diese Art möglich, mit einer einzigen Leitung von dem zu überwachenden Schalter zu den Umschaltern auszukommen, die Wechselspannung den jeweiligen Betriebs- und Sicherheitsbedingungen anzupassen und die Überwachungsfunktion bis zu den Umschaltern einschließlich auszuüben.In one embodiment, the switch to be monitored sets in both Positions with one of two anti-parallel diodes each one half-wave of an alternating voltage on only one line via another pair of anti-parallel diodes on one each Toggle switch. Is the switch to be monitored and one pole of the alternating voltage on earth, so it is possible in this way, with a single wire from that to Monitoring switch to get along with the changeover switches, the alternating voltage to the respective Adjust operating and safety conditions and the monitoring function up to exercise switches including.

In einer weiteren Ausführungsform ist der zu überwachende Schalter mit je einer Diode in ein- und demselben Zweig einer mit Wechselstrom beaufschlagten Brücke angeordnet, die beiden Diode sind antiparallel geschaltet, und am Ausgang der Brücke ist ein Verstärker vorgesehen, der über zwei weitere antiparallele Dioden die jeweils durchgelassene und verstärkte Halbwelle direkt auf einen dem Vorzeichen der Halbwelle zugeordneten Umschalter legt. Diese Ausführungsform hat den zusätzlichen Vorteil, daß durch Xriechstrom, Erdschluß und dgl.In a further embodiment, the switch to be monitored is with one diode each in one and the same branch one charged with alternating current Bridge arranged, the two diodes are connected in anti-parallel, and at the output The bridge is provided with an amplifier, which has two more antiparallel Diodes the respectively transmitted and amplified half-wave directly to one of the sign the half-wave assigned changeover switch sets. This embodiment has the additional Advantage that by leakage current, earth fault and the like.

die Brücke verschoben wird und somit beide Halbwellen verstärkt werden, wie es auch der Fall wäre, wenn die Zuleitungen untereinander Schluß hätten. Bei ungestörtem Betrieb wird aber in der Brücke wegen der Dioden am zu überwachenden Schalter nur eine Halbwelle durchgelassen und verstärkt und durch die weiteren Dioden auf den ihr zugeordneten Umschalter gelegt.the bridge is moved and thus both half-waves are amplified, as it would also be the case if the feed lines had ended with each other. at undisturbed operation is however in the bridge because of the diodes to be monitored Switch only allowed through a half-wave and amplified and through the further diodes placed on the switch assigned to it.

Soweit erforderlich, kann jeweils unmittelbar vor dem Umschalten ein Fotokoppler vorgesehen werden. Dies ist zum Beispiel dann zweckmäßig, wenn eine galvanische Trennung innerhalb des die Schaltbefehle durchführenden Systems und des Überwachungssystems erfolgen soll.If necessary, you can turn on immediately before switching Photocouplers can be provided. This is useful, for example, when a galvanic isolation within the system executing the switching commands and of the monitoring system is to take place.

Die Umschalter können als gewöhnliche Relais ausgebildet sein, die durch den zu überwachenden Schalter erregt oder entregt werden und dementsprechend einenStrom aus der gesonderten Stromquelle auf den Arbeits- oder Ruhekontakt legen und damit das Signal, wie oben beschrieben abgeben. Dies hat zwar den Vorteil einer einfachen galvanischen Trennung, jedoch wird es aus Gründen der Raum- und Gewichtsersparnis sowie zur Vermeidung mechanisch bewegter Teile zweckmäßig sein, die Umschalter als elektronische Relais auszubilden, die zum Beispiel unter der Typenbezeichnung TCA 10 im Handel erhältlich sind. Dies ermöglicht auch eine prellfreie Betätigung der Umschalter.The switch can be designed as an ordinary relay that be energized or de-energized by the switch to be monitored and accordingly Apply a current from the separate power source to the normally open or normally closed contact and thus emit the signal as described above. While this has the advantage of a simple galvanic isolation, however, it is necessary to save space and weight as well as to avoid mechanically moving parts, the changeover switch as to train electronic relays, for example under the type designation TCA 10 are commercially available. This also enables bounce-free actuation of the Toggle switch.

Zum Durchführen der Schaltbefehle oder zur Auslösung des Alarms ist es von Vorteil, mit Hilfe der lögischen Schaltung Transistoren anzusteuern.To carry out the switching commands or to trigger the alarm is It is an advantage to control transistors with the help of the Lögischen circuit.

Endlich kann mit den Umschaltern eine logische Schaltung beaufschlagt werden1 die entsprechend der anstehenden Schaltzustände entweder den vom überwachten Schalter gegebenen Schaltbefehl durchführt oder eine Alarmanlage auslöst.Finally, a logic circuit can be applied with the changeover switches will1 which, according to the pending switching states, either the monitored switch carries out a given switching command or triggers an alarm system.

Die Figuren zeigen in zum Teil schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele von Überwachungsschaltungen nach der Lehre der Erfindung.The figures show exemplary embodiments in a partially schematic representation of monitoring circuits according to the teaching of the invention.

In der Ausführungsform nach der Figur 1 liegt der zu überwachende Schalter 1 gegen eine Wechselspannung 2 bei 3 an Erde. Je nach der Stellung des Schalters i wird über eine der antiparallelen Dioden 4 und 5 eine der Halbwellen der Wechselspannung 2 über die Leitung 6 laufen und über eine der antiparallelen Dioden 7 oder 8 bei 11 eines der Relais 9 oder 10 erregen. Durch geeignete Zuordnung von Arbeits-und Ruhekontakten kann entweder ein "Ein't-Signal oder ein Aus-Signal gegeben oder der Alarm ausgelöst werden.In the embodiment according to FIG. 1, the one to be monitored is located Switch 1 against an alternating voltage 2 at 3 to earth. Depending on the position of the Switch i becomes one of the half-waves via one of the anti-parallel diodes 4 and 5 the alternating voltage 2 run over the line 6 and over one of the anti-parallel Diodes 7 or 8 at 11 energize one of the relays 9 or 10. By appropriate assignment of normally open and normally closed contacts can either be an "on" signal or an "off" signal given or the alarm triggered.

In einer weiteren Ausführungsform enthält der Schalter 12 zwei wechselseitig zu betätigende Kontakte 13 und 14, denen antiparallele Dioden 15 und 16 zugeordnet sind. Er bildet zusammen mit den Widerständen 17 und 18 den Zweig einer Brückenschaltung 19, der bei 20 ein Wechselstrom gegen Erde zugeführt wird und die am Widerstand 21 abgeglichen werden kann. Uber die Widerstände 22 und 23 liegt am Ausgang der Brücke ein Verstärker 24, der je nach dem, welcher der beiden Kontakte 13 oder 14 geschlossen ist, aus der Brücke die positive oder negative Halbwelle erhält, diese verstärkt und je nach ihrem Vorzeichen über die weiteren Dioden 25 und 26 nach Verstärkung über je eine Transistorstufe den Fotokopplern 27 und 28 zuführt.In another embodiment, the switch 12 includes two reciprocal contacts 13 and 14 to be actuated, to which antiparallel diodes 15 and 16 are assigned are. Together with resistors 17 and 18, it forms the branch of a bridge circuit 19, to which an alternating current is fed to earth at 20 and the one at the resistor 21 can be adjusted. About the resistors 22 and 23 is at the output of the Bridge an amplifier 24 which, depending on which of the two contacts 13 or 14 is closed, the bridge receives the positive or negative half-wave, this amplified and depending on their sign via the further diodes 25 and 26 after amplification feeds the photocouplers 27 and 28 via one transistor stage each.

Der jeweils betätigte Fotokoppler bestimmt den Schaltzustand der als elektronische Relais ausgebildeten und bei 29 und 30 aus der gesonderten Stromquelle gespeisten Umschalter 31 und 32. Die ja nach dem Schaltzustand an der gesonderten Stromquelle liegenden Ausgänge sind bein Umschalter 31 mit A bzw.The activated photocoupler determines the switching status of the as electronic relays trained and at 29 and 30 from the separate power source fed changeover switches 31 and 32. Depending on the switching state on the separate Power source lying outputs are at switch 31 with A resp.

Al und beim Umschalter 32 mit B bzw. B' bezeichnet. Diese vier Zuleitungen führen in eine logische Schaltung 33, deren Ausgänge 34 bis 37 zum Ansteuern von Transistorstufen benutzt werden können.Al and with the switch 32 with B or B '. These four leads lead into a logic circuit 33, the outputs 34 to 37 of which are used to control Transistor stages can be used.

Ist nun bei ordnungsgemäßem Betrieb einer der Kontakte 13 oder 14 geschlossen, so wird der ihm zugeordnete der beiden Umschalter 31 und 32, zum Beispiel der Umschalter 31, die Zuleitung A an die gesonderte Stromquelle legen, während der andere Umschalter, zum Beispiel 32, die Leitung B' an diese Stromquelle legt. Damit wird der logische Undt-Baustein 38 durchgesteuert und der Ausgang 34 zur Funktion gebracht. Bei Änderung des Schaltzustandes am Schalter 12 werden entsprechend die Zuleitungen A' und B an der Stromquelle liegen und damit der logische 'tUndl-Baustein 39 betätigt, und die Zuleitung 35 kann zur Durchführung des Befehles herangezogen werden.Is now one of the contacts 13 or 14 when working properly closed, the one of the two changeover switches 31 and 32 assigned to it is closed, for example the changeover switch 31, the supply line A to the separate power source while the other changeover switch, for example 32, applies line B 'to this current source. The logic Undt block 38 is thus activated and the output 34 becomes the function brought. When the switching state on switch 12 changes, the Supply lines A 'and B are connected to the power source and thus the logical' tUndl module 39 is actuated, and the supply line 35 can be used to carry out the command will.

Es sind nun folgende Fehler denkbar: 1. Eine der Schalterstellungen fällt aus oder die ihr zugeordnete Leitung ist unterbrochen. So wird am Verstärkwerausgang kein Signal erscheinen und somit keiner der beiden Fotokoppler betätigt. Dies bewirkt, daß bei dem Umschalten die Zuleitungen Al und B' an der Spannungsquelle liegen und somit der "Und"-Baustein 40 betätigt wird, der über 36 den Alarm auslöst.The following errors are now conceivable: 1. One of the switch positions fails or the line assigned to it is interrupted. This is what happens at the amplifier output no signal appears and therefore neither of the two photocouplers is activated. This causes, that when switching over, the leads Al and B 'are connected to the voltage source and thus the "and" module 40 is actuated, which triggers the alarm via 36.

2. Besteht im Schalter 12 zwischen den Kontakten 12 und 14 oder zwischen den Adern einer Zuleitung ein Schluß, so werden beide Halbwellen der Wechselspannung auf den Verstärker 24 gegeben, beide Fotokoppler werden betätigt, und an den Umschaltern 31 und 32 liegen die Leitungen A und B an der gesonderten Stromquelle, wodurch der 8Undt-Baustein 41 betätigt wird und bei 37 ein Alarm ausgelöst wird.2. Exists in switch 12 between contacts 12 and 14 or between the wires of a supply line a conclusion, then both half-waves of the alternating voltage given to the amplifier 24, both photocouplers are operated, and on the switches 31 and 32 are the lines A and B on the separate power source, whereby the 8Undt module 41 is actuated and an alarm is triggered at 37.

3. Wird der Schalter derart deffekt, daß beide Kontakte offen sind, oder fällt der Wechselstrom aus, oder entsteht in beiden Adern der Zuleitung zum Schalter 12 ein Bruch, so gelangt keine der beiden Halbwellen in den Verstärker 24.3. If the switch is so deffective that both contacts are open, or the alternating current fails, or arises in both wires of the supply line to the If switch 12 breaks, neither of the two half-waves gets into the amplifier 24.

Die Fotokoppler 27 und 28 fallen aus, die Umschalter 31 und 32 legen die Leitungen A' und B' an das "Und"-Glied 40, und es gibt Alarm. The photocouplers 27 and 28 fail, the changeover switches 31 and 32 set lines A 'and B' to the "and" gate 40, and there is an alarm.

4. Tritt ein Erdschluß auf, so ist die Brücke nicht mehr abgeglichen, im Verstärker 13 werden beide Halbwellen verstärkt, und entsprechend 2 erfolgt über das "Und"-Glied 41 bei 37 die Alarmauslösung.4. If an earth fault occurs, the bridge is no longer balanced, Both half-waves are amplified in amplifier 13, and correspondingly 2 takes place via the "and" element 41 at 37 indicates the triggering of the alarm.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n 5 p r ü c Ii e 1.} Circuit for function monitoring an indirectly acting switch, characterized in that each of the two Switch positions a changeover switch (9,10; 31,21) is assigned, their switching states are characteristic of the position of the switch to be monitored (1,12), and from a separate power source according to their switching states either the from monitored switch (1,12) carry out given switching command or an alarm system trigger.

2. Circuit according to claim 1, characterized in that the to be monitored Switch (1,12) in both positions with one of two anti-parallel diodes (4,5; 15,16) a half-wave of an alternating voltage (2,20) on only one line another pair of anti-parallel diodes (7, 8; 25, 26) put on a changeover switch.

3. A circuit according to claim 1, characterized in that the to be monitored Switch (12) in both positions, each with a diode (15, 16) in one and the same Branch of an alternating current (20) acted upon bridge (19) is and the two Diodes (15,16) are connected in antiparallel and that at the output of the bridge (19) a Amplifier (24) is provided, via two further anti-parallel diodes (25,26) the respectively transmitted and amplified half-wave directly to one of the sign the half-wave associated switch (31,32) sets.

4. Circuit according to claim 1 or one of the following, characterized in that that a photocoupler (27, 28) is provided immediately in front of the changeover switch (31, 32).

5. Circuit according to claim 1 or one of the following, characterized in that that the changeover switch is designed as a relay (9, 10), preferably electronic relays are.

6. Circuit according to claim 1 or one of the following, characterized in that that to carry out the switching commands or to trigger an alarm, transistors are activated will.

7. Circuit according to claim 1 or one of the following, characterized in that that the changeover switch act on a logic circuit (33), which accordingly the pending switching states either given by the monitored switch (12) Carries out a switching command or triggers an alarm system.