DE2708656A1

DE2708656A1 - Verfahren zum wahlweisen abrufen von daten von einer von mehreren datenerfassungsstellen, und datensammelanlage zur ausfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE2708656A1
Application number: DE19772708656
Authority: DE
Inventors: John T Fowler
Original assignee: Laitram LLC
Current assignee: Laitram LLC
Priority date: 1976-03-01
Filing date: 1977-02-28
Publication date: 1977-09-15
Also published as: JPS635304Y2; NO770613L; BE851885A; NL7702178A; NL187888B; JPS6142156U; CA1075791A; CH614329A5; DE2708656C2; SE7702099L; AU2265777A; FR2343288A1; JPS52107854A; AU511720B2; US4093946A; FR2343288B1; GB1573260A; NL187888C

Description

PATKNTAHWALT Dipl. ing. B. HÖLZER PHILIPPINE-WBL8EB-8TRA88B

80OO AUGSBURG

TKLEFON βΙβίΤβ TBLKZ S33S0S

W.850

Augsburg, den 25. Februar 1977

The Laitram Corporation, 220 Laitram Lane, Harahan,

Louisiana 70123, V.St.A.

Verfahren zum wahlweisen Abrufen von Daten von einer von mehreren Datenerfassungsstellen, und Datensammelanlage zur Ausführung dieses Verfahrens

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum wahlweisen Abrufen von Daten von einer von mehreren entfernt liegenden Datenerfassungsstellen und eine Datensammelanlage zur Ausführung dieses Verfahrens.

Es ist oftmals erforderlich, Daten von einer Vielzahl von entfernt liegenden Meßwandlern oder anderen Datenerfassungsstationen abzufragen. Beispielsweise bei ozeanographischen und anderen Überwachung sauf gäbe η und Untersuchungen finden fernablesbare Digitalkompasse Anwendung, um Informationen bezüglich der Orientierung von weitere Meßwandler enthaltenden Einrichtungen zu liefern, in welche die Kompasse eingebaut sind. Gewöhnlich sind die Meßwandler jeweils über Kabel mit einem zentralen Dekodierer verbunden, wobei über die Kabel die Speiseenergie, Steuer- und Datensignale übertragen werden. Die Kabelverbindungen können beträchtlich zu den Gesamtkosten der Anlage beitragen, insbesondere wenn eine große Anzahl von Meßwandlern bzw. Datenerfassungsstationen vorhanden ist. Darüberhinaus ist der Aufbau einer solchen Anlage verhältnismäßig schwierig, was seinen Grund in den, den zentralen Dekodierer und die einzelnen Meßwandler miteinander verbindenden gesonderten Verbindungskabeln hat·

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebsweise und den Aufbau einer Anlage der eingangs genannten Art wesentlich zu vereinfachen«

Diese Aufgabe wird durch das im Hauptanspruch gekennzeichnete Verfahren gelöst.

Eine Datensammelanlage zur Ausübung dieses Verfahrens ist im Anspruch ¹J gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Anlage ermöglicht also die selektive Ansteuerung jeder beliebigen einer Vielzahl von Datenerfassungsstationen und den Empfang von Daten von der jeweils abgefragten Datenerfassungsstation. Jede der Datenerfassungsstationen weist einen Dekodierer auf, der auf einen vorgegebenen Adressencode anspricht, bei dessen Feststellung die betreffende Datenerfassungsstation aktiviert wird, um Daten zur zentralen Abfrageeinheit zu übertragen· Sämtliche Dekodierer sind über ein einziges Kabel, bei welchem es sich vorzugsweise um ein Zweileiterkabel zur übertragung sowohl der Speiseenergie als auch der Adressen- und Datensignale handelt, mit der zentralen Abfrageeinheit verbunden.

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— ο —

Die Erfindung eignet sich insbesondere für Anlagen, bei welchen eine Vielzahl von fernablesbaren digitalen Magnetkompassen Anwendung finden, die der selektiven Anzeige von Richtungswerten mit Bezug auf die magnetische Nordrichtung liefern. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Anwendung in Verbindung mit Magnetkompassen beschränkt, sondern eignet sich auch zur Anwendung in Verbindung mit anderen Datensystemen, bei welchen eine Vielzahl von Datenerfassungsstationen zum Zwecke des Sammelns der Daten selektiv abgefragt werden sollen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 Ein Blockschaltbild einer Daten-

sammelanlage nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Abfrage

einheit der in Fig. 1 gezeigten Anlage,

die Fig. 3A

bis 3E die Arbeitsweise der in Fig.2

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Λ*

dargestellten Abfrageeinheit erläuternde Signaldiagramme,

Fig. 4 ein schematisches Schaltbild der

Steuerlogik der in Fig. 2 gezeigten Abfrageeinheit, und

Fig. 5 ein schematisches Schaltbild

eines Dekodierers der in Fig. gezeigten Anlage.

Fig. 1 zeigt, wie bei der erfindungsgemäßen Anlage digitale Daten selektiv von entfernt liegenden, datenerfassenden Stationen abgerufen werden können. In Abhängigkeit von Stationswähleingängen 10 und von einem Datenabfragesignal 12, das anzeigt, von welcher der entfernt liegenden Stationen Daten zu senden sind, bewirkt die Abfrageeinheit 13, daß die jeweils richtigen Signale über ein Kabel 14 übertragen werden, bei dem es sich vorzugsweise um ein einziges Zweileiterkabel handelt. Mit dem Kabel 14 sind ein oder mehrere unter sich parallele Dekodierer 15 verbunden, die außerdem jeweils mit einer zugeordneten, digitale Daten erzeugenden Datenstation verbunden sind, deren erzeugte Daten über

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ΛΑ

das Kabel 1Ί zur Abfrageeinheit 13 zu übertragen sind. In Fig. 1 sind zwei Kompasse 16 mit den Dekodierern 15 verbunden, die jeweils digitale Informationen erzeugen, welche den vom jeweiligen Kompaß 16 angezeigten Richtungswert darstellen. Die aufgrund von Signalen der Abfrageeinheit 13 durch den angewählten Dekodierer 15 über das Kabel 14 übertragenen Daten werden von der Abfrageeinheit empfangen und an einem Datenausgang 17 für eine Auswertung zur Verfügung gestellt.

Es leuchtet ein, daß diese Anlage zur selektiven Gewinnung von Daten von vielen entfernt angeordneten Stationen herkömmlichen Systemen überlegen ist, die jeweils gesonderte Leitungen zu jeder einzelnen Datenstation aufweisen. Die Abfrageeinheit 13 weist einen einfachen und billigen Aufbau auf und braucht nicht modifiziert zu werden, wenn weitere Dekodierer zur Anlage hinzugefügt werden. Für die Kommunikation zwischen der Abfrageeinheit 13 und der Vielzahl von Dekodierern 15 ist nur ein einziges Zweileiterkabel erforderlich· über das einzige Leiterpaar werden sowohl Steuersignale als auch Datensignale als auch die Speiseenergie zu den und von den Dekodierern 15 übertragen, was den Verdrahtungsaufwand und die Kosten hierfür er-

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Ax

heblich reduziert.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform einer in Verbindung mit der Erfindung geeigneten Abfrageeinheit. Während Zeiträumen, während welcher die Anlage nicht aktiv ist, befindet sich sowohl der Empfangssignalausgang R als auch der Sendesignalausgang T einer Steuerlogik 18 auf dem Wert logisch O bzw. niedrigem Pegel. Das auf niedrigem Pegel liegende Sendesignal (T-Signal) sperrt eine Taktgeber 20, so daß dessen Ausgang ebenfalls auf niedrigem Pegel bleibt. Das Niederpegel-Ausgangssignal des Taktgebers 20 und das ebenfalls auf niedrigem Pegel liegende Empfangssignal (R-Signal) werden einem ODER-Glied 22 zugeführt, so daß dessen Ausgang ebenfalls auf niedrigem Pegel verbleibt. Das Niederpegel-Ausgangssignal des ODER-Qlieds 22 sperrt die Stromquelle 24 und erregt über einen Inverter 26 ein Blockierglied 28. Infolgedessen besteht zwischen den Leitern durch das Blockierglied 28 eine niederohmige Verbindung, wodurch die Möglichkeit verringert wird, daß verfälschte Signale oder Rauschen in das Kabel 1Ί gelangen, die möglicherweise zu einem unerwünschten Ansprechen eines der an das Kabel 14 angeschlossenen Dekodierer führt.

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- yt -

Al

Um eine Operation auszulösen, wird ein einen Dekodierer und den zugehörigen Meßmodul bezeichnendes Digitalsignal an die Dekodiererwähleingänge 10 der Steuerlogik 18 angelegt. Gewöhnlich ist das Stationswählsignal eine Binärzahl, die einer dem betreffenden Dekodierer zugeordneten Nummer entspricht. Beim Empfang eines Datenabfragesignals 12 werden die Dekodiererwähleingangswerte 10 in die Steuerlogik 18 eingetastet und die Steuerlogik 18 läßt das T-Signal auf logisch 1 bzw. hohen Pegel springen, dadurch wird der Taktgeber 20 erregt. Der Taktgeber 20 erzeugt sodann Taktimpulse, welche zur Steuerlogik 18 und zum ODER-Glied 22 übertragen werden. Aufgrund der Taktimpulse des Taktgebers 20 liegt der Ausgang des ODER-Glieds 20 abwechselnd auf hohem und niedrigem Pegel, so daß die Stromquelle 24 in entsprechender Weise abwechselnd erregt und gesperrt und das Blockierglied 28 abwechselnd gesperrt und erregt ist„ Dadurch werden von der Stromquelle 2 4 Stromimpulse erzeugt. Da das Blockierglied 28 jeweils dann gesperrt ist, wenn die Stromquelle 24 erregt ist, werden diese Stromimpulse über das Kabel 14 übertragen. Diese Dekodiereradressenimpulse legen fest, welcher Dekodierer angesteuert wird. Die vom Taktgeber 20 der Steuerlogik

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im

zugeführten Taktsignale werden von der Steuerlogik gezählt. Erreicht die Anzahl der Taktsignale den durch die Stationswähleingangswerte 10 festgelegten richtigen Wert, so läßt die Steuerlogik 18 das T-Signal auf niedrigen Pegel zurückspringen, wodurch der Taktgeber 20 gesperrt wird und das R-Signal auf hohen Pegel springt.

Das auf hohem Pegel befindliche R-Signal bewirkt, daß der Ausgang des ODER-Glieds 22 auf hohem Pegel bleibt, wodurch die Stromquelle 24 erregt wird und einen konstanten Strom durch das Kabel I¹J fließen läßt. Es ist ersichtlich, daß, indem zwischen den Leitern des Kabels lH abwechselnd eine hohe Inpedanz und ein Kurzschluß erzeugt wird, während die Stromquelle 2k kontinuierlich erregt ist, am Knoten 30 eine zwischen zwei Binärzuständen wechselnde Spannung erzeugt werden kann. Auf diese Weise kann ein jeweils gewählter Dekodierer digitale Daten über das Kabel Ik zur Abfrageeinheit der in Pig. I gezeigten Anordnung zurückübertragen. Dies wird nachstehend mehr im einzelnen beschrieben. Diese vom Dekodierer übertragenen Signale erscheinen am

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Αζ

Knoten 30 und werden über einen Kondensator 32 einem Filter 3Ί zugeleitet. Der Kondensator 32 blockt den von der Stromquelle 2k erzeugten Gleichstrom ab und läßt die höherfrequenten, vom Dekodierer am Knoten 30 erzeugten Digitalimpulse durch. Das Filter 3M dämpft hochfrequente Rauschsignale, die vom Kable 14 aufgefangen werden und sonst Fehler am Datenausgang 17 der Abfrageeinheit verursachen könnten.

Der Ausgang des Filters 3^ ist mit einem Begrenzer 36 verbunden. Solange die Abfrageeinheit 13 Impulse überträgt, ist der Begrenzer 36 durch das von der Steuerlogik 18 kommende und über ein Verzögerungsglied 38 angelegte T-Signal gesperrt, um zu verhindern, daß diese Impulse am Datenausgang 17 erscheinen. Das Verzögerungsglied 38 bewirkt, daß der Begrenzer 36 auch nach dem Zurückspringen des T-Signals auf niedrigen Pegel noch eine kurze Zeitspanne gesperrt bleibt, um sicherzustellen, daß Fehlersignale, die beim Umschalten vom Sendebetrieb auf den Empfangsbetrieb entstehen können, nicht durch den Begrenzer 36 weitergeleitet werden können. Das Ausgangssignal des Filters 3t wird verstärkt und vom Begrenzer 36 begrenzt, so daß das Ausgangssignal des Begrenzers ein Zweipegel-Digitalsignal ist. Der Datenausgang 17 ist mit

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dem Ausgang des Begrenzers 36 verbunden.

Das Ausgangssignal des Begrenzers 36 wird außerdem einem Hüllkurvengleichrichter 40 zugeführt« Nachdem der Begrenzer 36 gesperrt worden ist, bewirkt der erste, von einem Dekodierer über das Kabel 14 ankommende Impuls nach der Filterung durch das Filter 34 und Begrenzung durch den Begrenzer 36, daß der Ausgang des Hüllkurvengleichrichters 40 auf hohen Pegel springt. Der Ausgang des Hüllkurvengleichrichters 40 verbleibt zwischen den vom Dekodierer übertragenen Digitalimpulsen auf hohem Pegel und springt erst dann auf niedrigen Pegel zurück, wenn der Dekodierer die übertragung der digitalen Information beendet hat. Der Hüllkurvengleichrichter kann beispielsweise durch einen wiederholt triggerbaren monostabilen Multivibrator realisiert werden. Das Ausgangssignal des Hüllkurvengleichrichters 40 wird der Steuerlogik 18 zugeführt und zeigt beim Zurückspringen auf niedrigen Pegel an, daß die Datenübertragung durch den Dekodierer beendet ist. Die Steuerlogik 18 läßt dann das Empfangssignal R auf niedrigen Pegel zurückspringen, wodurch die Stromquelle 24 gesperrt und das Blockierglied 28 erregt wird. Die Spannung zwischen den beiden Leitern des Kabels 14 wird

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durch das Blockierglied 28 auf 0 gehalten und die Abfrageeinheit ist nun bereit, den Vorgang beim Empfang eines weiteren Datenabfragesignals 12 zu wiederholen· Das Ausgangssignal des Hüllkurvengleichrichters 40 kann außerdem als Datenverfügbarkeitssignal 42 verwendet werden.

Pig· 3 zeigt typische, in der Schaltung nach Pig. 2 auftretende Signalformen, die zur Erläuterung der Betriebsweise dieser Schaltung nützlich sind. In dem Zeitpunkt, in welchem das Datenabfragesignal auf hohen Pegel springt, was durch die Kurve 42 in Fig. 3A angedeutet ist, werden die an den Stations-Wähleingängen 10 anliegenden Signale in die Steuerlogik l8 eingetastet und das durch die Kurve 44 in Pig. 3B dargestellte T-Signal geht auf hohen Pegel» Wie Fig. 3A zeigt, ist der genaue Zeitpunkt, in welchem das Datenabfragesignal auf niedrigen Pegel zurückkehrt, nicht wichtig. Solange das T-Signal auf hohem Pegel ist, erzeugt der Taktgeber 20 im Kabel Taktimpulse, wie durch das in Fig· 3D dargestellte Kabelsignal 48 gezeigt ist. Nachdem im Kabel 14 die durch die an den Stationswähleingängen anliegenden Signale festgelegte Anzahl von Dekodiereradressenimpulsen erzeugt worden ist, kehrt das T-Signal

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At

auf niedrigen Pegel zurück und das R-Siganl 45 (Pig. 3C) springt auf hohen Pegel. Das bedingt, daß das Kabelsignal 48 ebenfalls auf hohen Pegel springt und so bleibt, bis es durch die Tätigkeit eines Dekodierers auf niedrigen Pegel gebracht wird. Beim dargestellten Beispiel enthält das Kabelsignal fünf Adressenimpulse, welche den Dekodierer mit der Nummer 5 identifiziert und aktiviert, wonach das T-Signal 44 auf niedrigen Pegel springt, und das R-Signal 46 auf hohen Pegel geht, wodurch das Kabelsignal 48 ebenfalls auf hohen Pegel gebracht wird. Während einer gewissen Zeitspanne, nachdem das R-Signal und das Kabelsignal 48 auf hohen Pegel gesprungen sind, werden keine Signale vom Dekodierer zur Abfrageeinheit 13 zurückübertragen. Diese Zeitspanne ist in Fig, 3D mit 50 bezeichnet. Während dieser Zeitspanne wird der von der Stromquelle 24 erzeugte Gleichstrom vom Dekodierer zur Aufladung seiner Energieversorgung verwendet, um die für die RückÜbertragung der Digitaldaten vom Dekodierer zur Abfrageeinheit 13 erforderliche Energie zu sammeln. Nach Ablauf einer zur Aufladung seiner Energieversorgung ausreichenden Zeitspanne bewirkt der Dekodierer abwechselnd ein Kurzschließen und Trennen der Leiter des Kabels 14, wodurch Digital-

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- 3A - AS

signale erzeugt werden, die von der Abfrageeinheit 13 abgetastet werden, wie durch die Signale 52 in Fig. 3D gezeigt ist. Das Hüllkurvengleichrichtersignal 5¹J (Pig. 3E) springt nach dem Auftreten des ersten vom Dekodierer 15 übertragenen Signals auf hohen Pegel und verbleibt zwischen den einzelnen Impulsen auf diesem hohen Pegel und springt erst dann auf einen niedrigen Pegel zurück, nachdem die Datenimpulse vom Dekodierer aufgehört haben. Dies erfolgt gemäß Fig. 3E im Zeitpunkt 56. Das Abfallen des Hüllkurvengleichrichtersignals 5** läßt das R-Signal 46 auf den niedrigen Pegel zurückkehren.

Fig. Ί zeigt eine Ausführungsform der Steuerlogik 18. Die Dekodiererwähleingänge 10 dienen zum Einstellen der Eingänge eines einstellbaren Zählers, der bei diesem AusführungsbeispieI ein einstellbarer Abwärtszähler sein kann. In Fig. 4 sind vier Eingänge gezeigt, jedoch kann die Schaltung leicht so abgewandelt werden, daß eine kleinere oder größere Anzahl möglicher Dekodiererwählcodes erzeugbar sind. Im nichtaktiven Zustand, während die Abfrageeinheit auf ein Datenabfragesignal wartet, befinden sich D-Flipflops 60 und 62 im Nullzustand, d.h. die Q-Ausgänge dieser

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Flipflops liegen beide auf logisch O. Das üatenabfragesignal 12 gelangt an den Setzeingang des Flipflops 60 und beim Hochgehen des Datenabfragesignals 12 wird das Flipflop 60 in seinen 1-Zustand gesetzt. Der Q-Ausgang des Flipflops 60 ist mit dem Eingang einer monostabilen Kippstufe 6¹I verbunden, die durch die Anstiegsflanke des Q-Ausgangssignals des Flipflops 60 getriggert wird. Infolgedessen erzeugt die monostabile Kippstufe 6¹J einen Impuls sehr kurzer Dauer, der dem Voreinstelleingang des voreinstellbaren Abwärtszählers 58 zugeführt wird, wodurch dieser auf einen von den Stationswähleingängen vorgegebenen Zählwert voreingestellt wird. Außerdem wird das Ausgangssignal der monostabilen Kippstufe dem Setzeingang des Flipflops 62 zugeführt, wodurch dieses Flipflop in seinen 1-Zustand gesetzt wird. Der Q-Ausgang des Flipflops 62 entspricht dem T-Signal der Steuerlogik 18. Aufgrund eines hohen Pegels des T-Signals v/ird der Taktgeber 20 erregt und es werden Taktsignale an den Takteingang des Zählers 58 angelegt. Der Zähler 58 zählt dann aufgrund der Takt signale abwärts, bis er den Zählwert 0 erreicht, was durch ein auf hohem Pegel liegendes Signal angezeigt wird, das an einem normalerweise auf niedrigem Pegel liegenden

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ΖΛ

O-Ausgang des Zählers 58 erscheint. Dieses auf hohem Pegel liegende Signal wird durch einen Inverter 65 invertiert, dessen Ausgangssignal an den D-Eingang des Flipflops 62 angelegt und durch den nächsten Taktimpuls des Taktgebers 20 in dieses Flipflop 62 eingetastet wird. Das Flipflop 62 springt dadurch aus dem 1-Zustand in den O-Zustand und das T-3ignal springt auf niedrigen Pegel. Der auf hohem Pegel liegende Q-Ausgang des Flipflops 60, das sich im 1-Zustand befindet, und das auf hohem Pegel liegende Ausgangssignal am "^-Ausgang des Flipflops 62 gelangen an ein UND-Glied 66, dessen Ausgang dadurch auf hohen Pegel springt und ein auf hohem Pegel liegendes R-3ignal erzeugt.

Das R-Signal verbleibt auf hohem Pegel, bis das Flipflop 60 durch die Abstiegsflanke des Signals des Hüllkurvengleichrichters UO, nachdem dieses durch -den Inverter 68 invertiert worden ist, in der oben beschriebenen Weise getaktet wird. Dies bewirkt, daß das Flipflop 60, dessen D-Eingang an Masse gelegt ist, in den O-Zustand springt, und das sich daraus ergebende, auf hohem Pegel befindliche Ausgangssignal am "^-Ausgang des Flipflops 60 stellt das Flipflop 62 in den

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O-Zustand zurück. In diesem Zeitpunkt befinden sich beide Flipflops 60 und 62 im O-Zustand und die Steuerlogik 18 ist bereit, den obigen Vorgang aufgrund eines weiteren auf hohem Pegel befindlichen Datenabfragesignals 12 zu wiederholen. Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform eines Dekodierers 15, der in Verbindung mit der Abfrageeinheit nach Fig. 2 anwendbar ist. Der Dekodierer ist an das Kabel 14 angeschlossen. Das Kabel 14 ist mit der Abfrageeinheit 13 verbunden und kann außerdem mit weiteren, an irgendwelchen Stellen entlang des Kabels angeordneten Dekodierern verbunden sein. Das Signal aus dem Kabel 14 gelang über einen Vorwiderstand 70 von beispielsweise 10 k_n. zu einer Energieversorgungsschaltung 72. Der von der Stromquelle 24 in der Abfrageeinheit 13 gelieferte Strom wird durch die Widerstände mehr oder weniger gleichmäßig auf die Stromversorgungsschaltungen 72 der verschiedenen, an das Kabel 14 angeschlossenen Dekodierer aufgeteilt» Während der Zeitspannen, während welcher die Spannung am Kabel 14 hoch ist, wird ein Kondensator 74 von beispielsweise 5ju F über eine in der dargestellten Weise geschaltete Diode 76 aufgeladen« Während derjenigen Zeitspannen, während welchen die Spannung am Kabel 14 bei oder nahe OV liegt, verhindert die Diode 76 eine Entladung des Kondensators 74. Der

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Kondensator I^ liefert die Speisespannung zum Betrieb der Logikschaltung des Dekodierers 15. Bei der im Dekodierer 15 verwendeten Logik handelt es sich vorzugsweise um eine CMOS-Logik, die sehr wenig Energie benötigt, wodurch die Spannung am Kondensator 7¹* während der Perioden niedriger Spannung am Kabel IM hoch genug bleibt, um einen zuverlässigen Betrieb der Logikschaltung sicherzustellen. Parallel zum Kondensator 7¹· ist eine Zenerdiode 78 geschaltet, um zu verhindern, daß die der Logikschaltung zgeführte Spannung einen Maximalwert übersteigt. In der Praxis verbleibt die Spannung am Kondensator lh nahe dem durch die Zenerdiode festgelegten Spannungswert. Das über einen Widerstand einem Pufferinverter 80 zugeführte Signal ist deshalb ein Digitalsignal, dessen hoher Pegel gleich oder etwa gleich der Zenerspannung der Zenerdiode 78 ist und dessen niedriger Pegel nahe OV liegt.

Bei der übertragung des ersten der Dekodiereradressenimpulse durch die Abfrageeinheit 13 springt der Ausgang eines Hüllkurvengleichrichters 8¹I auf hohen Pegel, wodurch eine monostabile Kippstufe 86 betätigt wird. Der dadurch von der monostabilen Kippstufe 86 erzeugte Impuls wird dem Voreinstelleingang eines voreinstellbaren Abwärts-

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Zählers 88 zugeführt, der ähnlich wie der in Fig. 4 gezeigte und oben beschriebene Zähler 58 arbeitet. Durch diesen Impuls wird der Zähler 88 auf eine durch die Signale an seinen Voreinstelleingängen festgelegte Zahl voreingestellt. Diese Voreinstelleingangswerte kommen von einer Codewähleinheit 90, die durch eine feste Verdrahtung, Daumenradschalter oder auf andere Weise realisiert sein kann. Das Ausgangssignal des Pufferinverters 80 wird außerdem dem Takteingang des Zählers 88 zugeführt. Aufgrund der Anstiegsflanken, die dem anfänglichen, den Zähler voreinstellenden Adressenimpuls folgen, zählt der Zähler 88 abwärts, bis er den Wert 0 erreicht. In diesem Zeitpunkt springt der O-Ausgang des Zählers auf hohen Pegel. Wenn der durch die Codewähleinheit 90 festgelegte Ansteuerungscode des Dekodierers 15 gleich der Anzahl der von der Abfrageeinheit 13 übertragenen Impulse ist, so befindet sich der Zähler 88 auf dem Zählwert 0, wenn die Adressenimpulse aus dem Kabel 14 aufhören. Dies ist in Fig. 3D als Zeitspanne 50 dargestellt. Aus Fig. 3D ist ersichtlich, daß, obwohl der Zähler 88 voreingestellt wird und während des ersten, von der Abfrageeinheit 13 empfangenen Impulses nicht zählt, uie Anzahl

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der den Zähler 88 taktenden, auf den ersten Impuls folgenden Anstiegsflanken gleich der Anzahl der Adressenimpulse ist. Ist die über die Codewähleinheit 90 im Zähler 88 voreingestellte Zahl größer oder kleiner als die Anzahl der übertragenen Adressenimpulse, so befindet sich der Zähler 88 beim Aufhören der Zählung nicht in seinem O-Zustand.

Das Ausgangssignal des Hüllkurvengleichrichters 84 verbleibt zwischen den einzelnen, über das Kabel lh übertragenen Adressenimpulsen auf hohem Pegel. Mach der Übertragung der Adressenimpulse kehrt das Ausgangssignal des Hüllkurvengleichrichters 8O auf niedrigen Pegel zurück. Die monostabile Kippstufe 92 wird durch die Abstiegsflanke des Ausgangssignals des Hüllkurvengleichrichters 84 getriggert und erzeugt dadurch einen kurzen Impuls. Dieser Impuls stellt ein D-Flipflop und ein RS-Flipflop 96 zurück. Ein Verzögerungsglied 98 arbeitet weitgehend in der gleichen Weise wie der Hüllkurve ndetektor 80, indem sein Ausgangssignal aufgrund des ersten Adressenimpulses auf hohen Pegel springt und auf diesem Pegel während der folgenden Adressenimpulse verbleibt. Eine bestimmte Zeit nach Beendigung der Adressenimpulse kehrt das Ausgangssignal des Verzögerungs

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glieds 98 auf niedrigen Pegel zurück und diese Zeit ist so gewählt, daß die Abstiegsflanke des Signals des Verzögerungsglieds 98 erst auftritt, nachdem die Flipflops 9¹I und 96 durch den Impuls der monostabilen Kippstufe 92 zurückgestellt worden sind. Die Abstiegsflanke des Signals des Verzögerungsglieds 98 taktet das Flipflop 9¹·. Wie oben erläutert, befindet sich das Signal am O-Ausgang des Zählers 88 auf hohem Pegel, wenn die Anzahl der empfangenen Adressenimpulse gleich der im Zähler 88 voreingestellten Zahl ist, und das Ausgangssignal des Flipflops 9¹» springt nach dem Takten durch das Ausgangssignal des Verzögerungsglieds 98 auf hohen Pegel. Dieses auf hohem Pegel liegende Ausgangssignal des D-Flipflops 9k setzt das RS-Flipflop 96, wodurch dessen Q-Ausgang auf hohen Pegel springt«

Das auf hohem Pegel liegende Ausgangssignal des RS-Flipflops 96 dient als Aktivierungssignal 100, das die dem betreffenden Dekodierer zugeordnete, digitale Daten erfassende Datenstation aktiviert, die in Fig. 5 beispielsweise als Kompaß 16 dargestellt ist. Das auf hohem Pegel befindliche Signal des RS-Flipflops 96 bewirkt auch das Schließen eines Schalters 102, wodurch

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ein Parallelkreis 104 zwischen die beiden Leiter des Kabels Ik geschaltet wird. Der Parallelkreis 104 kann unter Verwendung eines in Fig. 5 gezeigten Transistors oder mittels anderer geeigneter Mittel einschließlich anderer Arten von HaIbleiterschaltern, Zungenschaltern, Relais usw. realisiert werden. Die digitalen Datensignale beginnen nach einem hohem Pegel des Aktivierungssignals 100, und aufgrund der dem Parallelkreis 101 zugeführten digitalen Datensignale 106 wird das Kabel 14 wahlweise kurzgeschlossen, wodurch Änderungen der Spannung am Kabel IM erzeugt werden.

Die durch den Parallelkreis 10M auf das Kabel 14 übertragenen Impulse werden vom Hüllkurvengleichrichter Bk in der gleichen Weise wie die Adressenimpulse abgetastet, so daß der Ausgang des Hüllkurvengleichrichters 8Ί auf hohem Pegel gehalten wird. Beim Aufhören der Daten aus dem Kompaß 16 kehrt der Ausgang des Hüllkurvengleichrichters Qk auf niedrigen Pegel zurück, wodurch die monostabile Kippstufe 92 getriggert wird und diese einen Impuls erzeugt. Dieser Impuls stellt das D-Flipflop 9k und das RS-Flipflop 96 zurück. Der am Ausgang des RS-Flipflops 96 vorhandene niedrige Pegel inaktiviert den Kompaß 16 und bewirkt die öffnung des Schalters 102,

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wodurch der Parallelkreis 104 vom Datenausgang 106 des Kompasses 16 getrennt wird. Gewünschtenfalls kann die Energie für den Betrieb des Kompasses aus den von der Abfrageeinheit 13 über das Kabel I¹I übertragenen Stromimpulsen gewonnen werden. In diesem Fall kann eine Leitung 108 vorgesehen sein, welche den Speiseenergieeingang des Kompasses 16 über den Schalter 102 mit dem Kabel Ik verbindet. Die Energieversorgungsschaltung des Kompasses 16 ist dann ähnlich der Energieversorgungsschaltung 72 des Dekodierers.

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Claims

- 1 Patentansprüche

( 1, Verfahren zum wahlweisen Abrufen von Daten von einer von mehreren entfernt liegenden Datenerfassungsstellen, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Datensammelstelle ein digitales, die jeweils abzufragende Datenerfassungsstelle bezeichnendes Adressensignal erzeugt wird, daß sodann über eine einzige Leitung allen Datenerfassungsstellen parallel eine Reihe von Impulsen, deren Anzahl durch das Adressensignal festgelegt ist, und daran anschließend eine kontinuierliches Konstantsignal zugeführt wird, daß weiter an allen Datenerfassungsstellen die empfangenen Impulse gezählt werden und deren Anzahl mit einer die jeweilige Datenerfas3ung3Stelle eindeutig bezeichnenden Adresse verglichen sowie, falls die Anzahl mit der Adresse übereinstimmt, ein Steuersignal erzeugt wird, daß eodann von der abgefragten Datenerfas3ung33telle aufgrund des Steuersignals digitale Daten jeweils durch 3elektive3 niederohmiges Kurzschließen der Leitung in diese Leitung eingetastet werden und daß diese Daten an der Datensammelstelle durch Abtasten de3 Spannungsverlaufes in der Leitung empfangen werden.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-709837/0699

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zeichnet, daß an den Datenerfassungsstellen jeweils Speiseenergie gespeichert wird, indem ein Kondensator durch den über die Leitung fließenden Strom aufgeladen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Datensammelstelle festgestellt wird, wann die übertragung der Daten von der jeweils abgefragten Datenerfassungsstelle aufhört, und daß sodann das genannte Konstantsignal von der Leitung abgetrennt und die Leitung niederohmig kurzgeschlossen wird.

4. Datensammelanlage zum wahlweisen Abrufen von Daten von einer von mehreren entfernt liegenden Datenerfassungsstationen, gekennzeichnet durch eine Abfrageeinheit (13), eine Vielzahl von jeweils einer Datenerfassungsstation (16) zugeordneten Dekodierern (15) und ein einziges, die Abfrageeinheit mit sämtlichen Dekodierern verbindendes Kabel (14), wobei die Abfrageeinheit (13) eine jeweils aufgrund eines Datenabfragesignals die übertragung eines Adressensignals, das den der jeweils abzufragenden Datenerfassungsstation zugeordneten Dekodierer bezeichnet, bewirkende Steuerschaltung (18) und eine Energiequelle (24) zur Speisung der Datenerfassungsstationen über das Kabel enthält und wobei jeder Dekodierer (15) eine in

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Abhängigkeit vom Empfang eines Adressensignals die Dekodierung bewirkende DekodierSteuerschaltung (84, 86) und eine Datensendeschaltung (96, 102, 104) zur übertragung von Daten zur Abfrageeinheit aufweist«

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Adressensignal aus einer Reihe von Impulsen besteht, deren Anzahl die jeweils abzufragende Datenerfassungsstation (16) bezeichnet.

6. Anlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dekodierer (15) eine Vergleichsschaltung (88, 90) zum Vergleich des jeweils von der Abfrageeinheit (13) über das Kabel (IM) übertragenen Adressensignals mit einer den betreffenden Dekodierer genau bezeichnenden Adresse und zur Erzeugung eines die jeweils zugeordnete Datenerfassungsstation (16) aktivierenden Steuersignals aufweist, falls das Adressensignal mit der Adresse übereinstimmt.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrageeinheit (13) Mittel (24) aufweist, die zum übertragen eines Konstantsignals über das Kabel (14) dienen, nachdem das Adressensignal übertragen worden ist.

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2708S58

8. Anlage nach den Ansprüchen 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung jedes Dekodierers (15) einen die Anzahl der Impulse des von der Abfrageeinheit (13) übertragenen Adressensignals zählenden Zähler (88), weiter Mittel (84), welche durch Peststellen des auf das Adressensignal folgenden Konstantsignals die Beendigung der Adressensignalübertragung festeilen und Mittel (94) aufweist, welche nach Beendigung der Adressensignalübertragung die Anzahl der Adressensignalimpulse mit der, der zugehörigen Datenerfassungsstation (16) zugeordneten Adresse vergleichen und bei Gleichheit das genannte Steuersignal erzeugen.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Datensendeschaltung (96, 102, 104) auf das genannte Steuersignal anspricht und zur Übertragung der digitalen Daten von der betreffenden Datenerfassungsstation (16) jeweils selektiv einen niederohmigen Kurzschluß des Kabels herstellt, und daß die Abfrageeinheit eine Schaltung (32, 3¹», 36) zur Abtastung der durch die Datensendeschaltung des betreffenden Dekodierers im Kabel hervorgerufenen Signalpegels chwankungen enthält.

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10. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrageeinheit (13) einen Taktgeber (20) zur Erzeugung der Adressensigna limpulse enthält.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel (I¹*) ein Zweileiterkabel ist, und daß auch die Speiseenergie für die Dekodierer (15) über dieses Kabel übertragen wird,

12. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dekodierer (15) außerdem ein Verzögerungsglied (98) enthält, welches eine Verzögerung zwischen dem Ende der Adressensigna lü bertrag ung und dem Beginn der Datenübertragung erzeugt, und daß während dieser Verzögerung Energie aus dem an das Kabel (IM) angelegten Konstantsignal im Dekodierer zu dessen Betrieb gespeichert wird.

13. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der Datenerfassungsstationen (16) Digitalkompasse sind, die als Daten jeweils digitale Darstellungen des jeweiligen Kompaßkurses liefern.

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