DE3231042C2 - - Google Patents
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- H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
Description
Die Erfindung betrifft ein Hauptstations
gerät in einer Überwachungs- und Steueranlage gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1. Insbesondere betrifft die Erfindung
ein Hauptstationsgerät zur Fernüberwachung des Zustandes von zu
steuernden Geräten, die jeweils in Unterstationen vorgesehen
sind, wie beispielsweise eine Kraftanlage, eine Unterstation
und ähnliches in einem Starkstromnetz, und zur Fernsteuerung
des aus- bzw. angewählten Gerätes im erforderlichen Maß.
Ein Hauptstationsgerät in einer Überwachungs-
und Steueranlage enthält eine Überwachungstafel zur
ständigen Fernüberwachung des Zustandes von in einer Unterstation
enthaltenen Geräten und eine Steuertafel zur wahlweisen
Fernsteuerung jedes dieser Geräte durch beispielsweise
Ein- und Ausschalten. Herkömmlicherweise ist es üblich, daß
eine derartige optimale Überwachungs- und Steuertafel für
die Hauptstation für jedes System separat gemäß
der Art und der Größe des zu überwachenden und steuernden
Systemes hergestellt wird. In neuerer Zeit konnte, nachdem
eine Allzweck-Videoanzeige unter Verwendung einer Kathodenstrahlröhre
praktisch eingesetzt wurde, die Überwachungstafel
unter Verwendung eines festen, jedem System gemeinsamen Hardwareaufbaues
gestaltet werden. Insbesondere wurde in jüngster
Zeit eine Anzeige unter Verwendung einer in Fig. 1 gezeigten
Allzweck-Videoanzeige 1 entwickelt, die im Hinblick auf den
Typ und/oder die Größe der Anlage eine freie und optimale
Anzeigeart darstellt. Der größte Teil der Steuertafeln oder
Steuerpulte ist jedoch noch in herkömmlicher Weise einzeln
auf jedes System zugeschnitten.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht eines Beispieles eines
herkömmlichen Pultes, das den bekannten Stand der Technik darstellt.
Die herkömmliche Steuertafel bzw. das Steuerpult 3
enthält einen Unterstations-Wählschalter 3a, einen Geräte
wählschalter 3b, einen Zahlenschalter 3c, einen Steuerschalter
3d und einen Rückstellschalter 3e. Der Unterstations-
Wählschalter 3a enthält eine Mehrzahl von Schaltern, die einzelnen
Unterstationen entsprechen und die Namen der einzelnen
Unterstationen anzeigen, wie beispielsweise Nord-, Süd-, Ost-,
West-Unterstationen oder ähnliches. Wenn beispielsweise der
Schalter "OST" betätigt wird, wird die Ost-Unterstation angewählt,
wie in Fig. 1 gezeigt ist. Der Gerätewählschalter 3b
enthält eine Mehrzahl von Schaltern zur Auswahl von Geräten,
beispielsweise Leistungsempfänger: R, primär: P, sekundär:
S, Busverbindung: T und Abzweigung bzw. Zufuhr: F. Der Zahlenschalter
3c enthält zehn Schalter für die Zahlen "0" bis "9"
und wird zur Bestimmung einer Gerätenummer verwendet. Wenn beispielsweise
der im Gerätewählschalter 3b enthaltene F-Schalter
betätigt wird und dann der im Zahlenschalter 3c enthaltene
Schalter mit der Ziffer 7 betätigt wird, dann wird die siebte
Abzweigung bzw. Zufuhr, d. h. F7, bestimmt, die in dem in Fig. 1
gezeigten Schaltbild dargestellt ist. Nach einer derartigen
Geräteauswahl wird die Abzweigung bzw. die Zufuhr F7 ferngesteuert
und durch Betätigung des EIN-Schalters im Schalter 3d
eingeschaltet.
Wie bereits dargestellt, war es, da im herkömmlichen Pult ein
Unterstations-Wählschalter 3a und ein Gerätewählschalter 3b
vorgesehen sind, erforderlich, bei einer Änderung und gemäß
einer Änderung eines Systemaufbaues den Inhalt und die Zahl
dieser Wählschalter zu verändern. Daher ist es schwierig, ein
derartiges Pult allgemein bei jeder beliebigen Überwachungs-
und Steueranlage zu verwenden, ohne den Hardwareaufbau zu
verändern. Daher ist es erforderlich, für jedes System jeweils
ein optimales Pult herzustellen, wodurch erhöhte Kosten unvermeidbar
sind.
Dagegen kann man alphanumerische Schalter oder Taster in einem
Pult in Betracht ziehen, wobei durch die Betätigung dieser
Taster jede Unterstation und jedes Gerät aus- bzw. angewählt
werden kann, so daß ein Allzweckpult erhalten werden kann. Bei
einem derartigen Pult, bei dem eine Unterstation und ein Gerät
durch eine Kombination derartiger alphanumerischer Taster
bestimmt wird, wird jedoch noch ein weiteres folgendes Programm
angesprochen. Insbesondere erfordert eine derartige Betriebsweise,
ein bestimmtes Gerät in einer bestimmten Unterstation
durch ausgewählte Betätigung einer Zahl von alphanumerischen
Tastern zu bestimmen, viele Schritte und wird dadurch
umständlich. Zudem besteht die Gefahr, daß in der gesamten
Anlage eine ernste Panne auftritt. Wenn aber eine Panne immer
dann auftritt, wenn ein falsches Gerät gewählt wird und das
irrtümlich falsch gewählte Gerät falsch gesteuert wird, so
ist die Möglichkeit, daß ein derartiger irrtümlicher Betrieb
verursacht wird, bei einer derartigen ausgewählten kombinierten
Betätigung der alphanumerischen Taster extrem hoch. Das steht
in krassem Gegensatz zur Grundforderung bei solchen Pulten,
deren Hauptaufgabe es ist, eine falsche Gerätewahl und eine
falsche Steuerung zu verhindern, und ist daher nicht wünschenswert.
Im Fall, in dem beispielsweise ein Unterbrecher und ein
Unterbrechungsschalter in einer bestimmten Unterstation eines
Starkstromnetzes geprüft werden, ist es erforderlich, Sicher
heitsvorkehrungen zum Außerbetriebsetzen des Gerätes zu treffen.
Bei einem Steuerpult mit dem oben beschriebenen alphanumerischen
Tastern tritt jedoch das Problem auf, daß es
schwierig ist, die Betätigung und den Betrieb einer solchen
Sicherheitsvorkehrung und das Ergebnis der Betätigung einfach
festzustellen.
Ein Beispiel einer Überwachungs- und Steueranlage mit einer
Überwachungstafel unter Verwendung einer Allzweck-Videoanzeige,
wie in Fig. 1 gezeigt, ist beispielsweise in John T. Tyner,
"Transmission & Distribution", veröffentlicht Mai 1980, Seiten 23
bis 56, angegeben.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Hauptstationsgerät der eingangs erwähnten Art in einer
Überwachungs- und Steueranlage zu schaffen, bei dem sowohl
eine Überwachungstafel als auch eine Steuertafel aus festverdrahteter
Hardware aufgebaut ist und dessen Bedienung so einfach ist,
daß kaum eine Möglichkeit zur versehentlich falschen Auswahl
oder Steuerung besteht.
Diese Aufgabe wird durch ein Hauptstationsgerät der eingangs
erwähnten Art gelöst, das sich gemäß der Erfindung kennzeichnet
durch den kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.
Bei der erfindungsgemäßen Hauptstation wird zur Bestimmung
des zu steuernden Gerätes eine Karte verwendet. Auf der Karte
ist eine gerätespezifische Information zur Angabe des zu
steuernden Gerätes sichtbar und mechanisch lesbar aufgezeichnet.
Ein Steuerpult enthält einen Kartenleser zur Aufnahme
der Karte und zum Auslesen der auf der Karte aufgezeichneten
gerätespezifischen Information und Steuer- und Betriebsvor
richtungen zum Fernsteuern des durch die Karte ausgewählten
Gerätes. Zum Abspeichern des jeweils aktuellen Zustandes des
Gerätes ist ein Zustandsspeicher vorgesehen. Vorzugsweise
ist ein Bildspeicher zum Speichern eines Bildes wie beispiels
weise eines Schaltbildes eines dem Gerät zugeordneten Systemes
vorgesehen. Der entsprechende Inhalt des Zustandsspeichers
und des Bildspeichers wird auf der Grundlage der von der Karte
gelesenen spezifischen Information ausgelesen und auf einer
Videoanzeige dargestellt. Immer wenn eine Bedienungsperson
die Steuer- und Betriebsvorrichtungen betätigt, wird ein
Steuerbefehl zum ausgewählten Gerät gesendet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung geschieht
im Fall, daß der Zustand und/oder ein Bild des Gerätes auf
der Videoanzeige dargestellt wird, die Darstellung beispiels
weise des Gerätes in einer sich von den übrigen Bereichen un
terscheidenden Weise. Zu diesem Zweck wird beispielsweise dem
ausgewählten Gerät zugeordnet der Videoanzeige zusammen mit
dem Inhalt des Bildspeichers ein Anzeigesignal zur Blinkanzei
ge zugeleitet. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist es
einfach, die richtige oder falsche Wahl eines Gerätes festzu
stellen.
Die vorliegende Erfindung wird als Hauptstationsgerät bzw.
Leitstelle zur Steuerung eines Systemes mit einer Mehrzahl
von Unterstationen, wie beispielsweise eines Stromnetzes, in
allgemeiner Weise verwendet. Jede der Unterstationen enthält
eine Mehrzahl von zu steuernden Geräten, z.b. Unterbrecher
und Unterbrechungsschalter und ähnliches. Ein Bild, beispiels
weise ein Schaltbild, ist für jede Unterstation fest im Bild
speicher gespeichert. Von jeder Unterstation wird dem Zustands
speicher Information zugeleitet, die den Zustand jedes in der
Unterstation enthaltenen Gerätes angibt, beispielsweise einen
geöffneten Schaltzustand oder einen geschlossenen Schaltzu
stand, und in dieser Weise wird der Zustandsspeicher üblicher
weise aufgefrischt und speichert jeweils den aktuellen Zustand
jedes Gerätes. Die auf die zur Benutzung in einer Hauptsta
tion in einem derartigen System vorgesehene Karte aufgezeich
nete spezifische Information enthält die Namen der Untersta
tionen und Geräte. Ein von einer Karte ausgewähltes Unter
stationsbild wird vom Bildspeicher ausgelesen und auf der
Videoanzeige dargestellt. Der aktuelle Zustand des im Bild
enthaltenen ausgewählten Gerätes wird durch Symbole oder Zei
chen angezeigt.
Es folgt eine detaillierte Beschreibung
von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren.
Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 Eine Ausführungsform einer Bilddarstellung mit einer
Videoanzeige als Hintergrund der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 2 ein Beispiel eines herkömmlichen Kontrollpultes;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung;
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer in der Ausführungsform
der Fig. 3 enthaltenen Eingangs- und Ausgangssteue
rung im Detail;
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines im in Fig. 3 gezeigten Aus
führungsbeispiel enthaltenen Leitungsinterface im
Detail;
Fig. 6 schematisch ein Beispiel eines Datenformates einer
Karte, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar
ist;
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform
der Erfindung mit einer zentralen Verarbeitungsein
heit (CPU);
und
Fig. 8 ein Systemflußdiagramm der zentralen Verarbeitungs
einheit gemäß der Ausführungsform nach Fig. 7.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung. Ein Kontrollpult 3 enthält einen Karten
leser 5, der mit einem (nicht gezeigten) Karteneinführschlitz
zum Aufnehmen einer Karte 7 versehen ist. Das Kontrollpult 3
weist ferner Bedienungsschalter 9, 11, 13 und 15 auf. Der
Schalter 9 ist ein CL-Schalter zum Abschalten eines zu steuern
den Gerätes. Der Schalter 11 ist ein ST-Schalter zum Beenden
des Betriebes eines zu steuernden Gerätes. Der Schalter 13 ist
ein OP-Schalter zum Einschalten eines zu steuernden Gerätes
und der Schalter 15 ein RS-Schalter zum Versetzen des Karten
lesers 5 und einer Eingangssteuerung 17 in einen Ausgangszu
stand.
Sichtbare und automatisch auslesbare Information ist auf der
Karte 7 in dem in Fig. 6 gezeigten Format aufgezeichnet. Die
Karte 7 weist einen Magnetstreifen 71 auf, der einen Bereich
711 für einen Unterstaticnskode und Bereiche 712, 713 für
Adressenkodes aufweist. Im Bereich 711 für den Unterstations
kode ist eine Nummer aufgezeichnet, die eine der in Fig. 3 ge
zeigten Unterstationen 271 bis 27n bestimmt, und in den Adres
senkodebereichen 712 und 713 sind kode-bestimmende Zahlen
1 bis m der zu steuernden Geräte D aufgezeichnet, die in der
Unterstation enthalten sind. Im Adressenkodebereich 712 ist
eine Ziffer der Zehnerstelle, im Adressenkodebereich 713 eine
Ziffer der Einerstelle einer gewählten Nummer aufgezeichnet.
Die Karte 7 weist ferner Bereiche 72 und 73 mit bzw. für sicht
bare Information auf, in denen der Name der Unterstation und
eine Gerätenummer in einer für eine Bedienungsperson lesbaren
Weise aufgezeichnet sind. In dieser Weise ist die Karte 7
für jedes der in den Unterstationen 271 bis 27n, wie in Fig. 3
gezeigt, enthaltenen entsprechenden m Geräte vorbereitet. Bei
spielsweise ist bei einer Karte für ein in der Unterstation
27n nach Fig. 3 enthaltenes Gerät Dnm "27n" im Unterstations
kodebereich 711 und "n" und "m" in den Adressenkodebereichen
712 bzw. 713 aufgezeichnet. Wenn beispielsweise die Untersta
tion 27n eine Ost-Unterstation ist, wird im Bereich 72 die An
gabe "Ost-Unterstation" aufgezeichnet und wenn das Gerät Dnm
beispielsweise die zehnte Abzweigung bzw. Zuführung oder Feeder
ist, wird die Angabe "F10" im Bereich 73 aufgezeichnet.
Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist, wird ein Signal
vom Kontrollpult 3 einer Eingangssteuerung 17 zugeleitet.
Genauer gesagt werden die Daten vom Kartenleser 5 einem in der
Eingangsschaltung 17 vorgesehenen Koderegister 172 zugeleitet.
Ein mittels des Kartenlesers 5 von der Karte 7 ausgelesener
Unterstationskode und Adressenkode werden also in das Register
172 geladen. Der Kartenleser 5 weist eine Kartentransportvor
richtung 51 zum Bewegen der eingeführten Karte in eine vor
bestimmte Lesestellung oder zur Wiederausgabe der Karte aus
dieser Lage auf. Die Kartentransportvorrichtung 51 enthält
einen (nicht gezeigten) Motor. Signale vom CL-Schalter 9,
ST-Schalter 11 und OP-Schalter 13 werden in einem in der Ein
gangsschaltung 17 enthaltenen Befehlsregister 171 abgelegt.
Der RS-Schalter 15 liefert ein Rückstellungssignal zum Kar
tenleser 5, zum Befehlsregister 171 und zum Koderegister 172.
Der in das Register 172 geladene Unterstationskode und Adres
senkode wird dem Leitungsinterface 19 über ein Gate bzw. Tor
173 zugeführt. Ebenso wird ein in das Register 171 geladener
Befehl dem Leitungsinterface 19 über das Tor 173 zugeführt.
Der Inhalt des Registers 172 wird ferner dem in der Ausgangs
steuerung 23 enthaltenen Unterstations-Dekoder 231 und Adres
sen-Dekoder 232 zugeführt. Der Unterstations-Dekoder 231 deko
diert einen Unterstationskode und liefert einem PM-(Bildspei
cher-)-Wähler 233 und einem SM-(Zustandsspeicher-)-Wähler 234
ein Signal, das die zu wählende Unterstation angibt. Der
Adressen-Dekoder 231 dekodiert einen Adressenkode und liefert
einem Pufferregister 235 ein Signal, das das zu wählende Gerät
angibt. Das Pufferregister 235 ist mit einem Bildspeicher (PM)
25 und einem Zustandsspeicher (SM) 21 gekoppelt. Der Bild
speicher 25 enthält beispielsweise eine Magnetplatte oder
einen Nur-Lese-Speicher (ROM) oder ähnliches und speichert
ein "Bild" eines Systemes wie beispielsweise ein in Fig. 1
gezeigtes Schaltbild für jede der Unterstationen 271 bis 27n.
Der Zustandsspeicher 21 enthält beispielsweise einen Speicher
mit wahlfreiem Zugriff (RAM) und speichert den Zustand jedes
der in den Unterstationen 271 bis 27n enthaltenen Geräte. Das
Auffrischen des Zustandsspeichers 21 wird durchgeführt, in
dem der Zustand jedes Gerätes in vorbestimmten Zeitabständen
abgefragt wird und der Zustand des Gerätes, das eine Zustands
änderung verursachte, geändert wird. Zu diesem Zweck ist der
Zustandsspeicher 21 mit dem Leitungsinterface 19 gekoppelt.
Der dem gewählten Gerät zugeordnete Inhalt des Zustandsspei
chers 21 und des Bildspeichers 25 wird in das Pufferregister
235 geladen. Der Inhalt des Pufferregisters 235 wird einem
P-S-Wandler 237 zugeführt. Der P-S-Wandler 237 ist eine Vor
richtung zum Wandeln des Inhaltes des Pufferregisters 235 in
ein bit-serielles Signal und zum Abschicken des bit-seriellen
Signales an eine Videoanzeige 1, um die Zahl der Leitungs
drähte bei einem Verbindungskabel zwischen der Ausgangssteue
rung 23 und der Videoanzeige 1 zu verringern.
Das Leitungsinterface 19 weist, wie in Fig. 5 gezeigt, ein
Schieberegister 191 auf, das ein Signal vom Tor 173 (Fig. 4)
in der Eingangssteuerung 17 erhält. Der Inhalt des Schiebere
gisters 191 wird von einem Modulator 192 gemäß einem herkömm
lichen geeigneten Modulationsverfahren moduliert und über eine
Hybridschaltung 193 den entsprechenden Unterstationen über
mittelt. Ein Zustandssignal und ähnliches von den entsprechen
den Unterstationen wird einer im Leitungspuffer 19 enthalte
nen Hybridschaltung 194 übermittelt. Die Hybridschaltung 194
liefert ein Signal von der Unterstation zu einem Demodulator
195. Der Demodulator 195 demoduliert das Zustandssignal von
der Unterstation und liefert das demodulierte Signal als digi
tales Signal zu einem Schieberegister 196. Der Inhalt des
Schieberegisters 196 wird dem Zustandsspeicher 21 zugeführt.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau wird im folgenden eine Reihe
von Bedienungsvorgängen an der Ausführungsform nach Fig. 3 be
schrieben. Jede der Unterstationen 271 bis 27n überwacht
üblicherweise die Zustände von zu steuernden m Geräten D11
bis D1m, D21 bis D2m ... Dn1 bis Dnm, die in der Unterstation
enthalten sind, und liefert ein den momentanen Zustand anzei
gendes Signal über eine Übertragungsleitung zu dem in einer
Hauptstation enthaltenen Leitungsinterface 19. Im Leitungs
interface 19 wird ein angelegtes Zustandssignal demoduliert
und in das Schieberegister 196 geladen. Daher wird ein jedem
Gerät entsprechender Bereich im Zustandsspeicher 21 in verän
derbarer Weise ersetzt durch den Inhalt des Schieberegisters
196. In dieser Weise speichert der Zustandsspeicher 21 immer
den jüngsten Zustand des Gerätes. Ein derartiges Auffrischen
des Zustandsspeichers 21 wird in Zeitintervallen in vorbe
stimmten Zeitabständen durchgeführt.
Im Fall, daß eine Bedienungsperson ein in einer bestimmten
Unterstation enthaltenes Gerät anwählen und steuern will,
entnimmt die Bedienungsperson eine Karte 7 aus einer Anzahl
von Karten durch Einsehen des Namens der Unterstation und der
Gerätenummer, wie sie in den Bereichen 72 und 73 für sicht
bare Information angegeben sind. Die gewählte Karte 7 wird
in einen Karteneinführschlitz des im Kontrollpult 3 enthal
tenen Kartenlesers 5 eingeführt. Der Kartenleser 5 liest ent
sprechend einen im Unterstationskodebereich 711 aufgezeichne
ten Unterstationskode und einen in den Adressenkodebereichen
712 und 713 der Karte 7 aufgezeichneten Adressenkode aus. Der
ausgelesene Kode wird in das Koderegister 172 der Eingangs
steuerung 17 geladen und wird dann vom Koderegister 172 den
in der Ausgangssteuerung 23 enthaltenen Dekodern 231 und 232
zugeführt. In der Ausgangssteuerung 23 dekodiert der Dekoder
231 den zugeführten Unterstationskode und liefert zum Bild
speicher-Wähler 233 und Zustandsspeicher-Wähler 234 ein Signal
zur Wahl der Unterstation. Der Bildspeicher-Wähler 233 liest
ein im Bildspeicher 25 vorhandenes entsprechendes Untersta
tionsbild und die Bildinformation vom Speicher 25 wird dem
Pufferregister 235 zugeführt. Der Zustandsspeicher-Wähler 234
entnimmt dem Zustandsspeicher 21 die Information jedes Gerä
tes der entsprechenden Unterstation und die Zustandsinforma
tion vom Speicher 21 wird dem Pufferregister 235 zugeführt.
Das Pufferregister 235 setzt die zugeführte Bild- und Zustands
information zusammen. Die zusammengesetzte Bild- und Zustands
information wird vom Pufferregister 235 dem P-S-Wandler 237
zugeleitet. Zu dieser Zeit wurde bereits ein Signal vom Adres
sendekoder 232 dem Pufferregister 235 zugeführt, das das zu
wählende Gerät angibt. Daher wird bezüglich des der zugelei
teten Adresse entsprechenden Gerätes vom Pufferregister 235
gleichzeitig ein Anzeigesteuersignal dem Wandler 237 zugelei
tet, so daß das Gerätesymbol in einer sich von den anderen
Geräten unterscheidenden Weise dargestellt wird, beispiels
weise in einer blinkenden Darstellung. Damit wird ein bekann
ter Typ eines Anzeigesignales vom P-S-Wandler 237 der Video
anzeige 1 zugeleitet.
Als Beispiel kann das in Fig. 1 gezeigte Bild auf der Video
anzeige 1 auf ein angelegtes Anzeigesignal hin dargestellt
sein. Ist die Unterstation beispielsweise eine Unterstation
in einer Kraftanlage, dann wird in der in Fig. 1 gezeigten
Weise ein Schaltbild dargestellt und gleichzeitig der ein-
oder abgeschaltete Zustand jedes Gerätes dargestellt. Bei
spielsweise wird im Fall eines eingeschalteten Gerätes das
Gerätesymbol in grüner Farbe, im Fall eines abgeschalteten
Gerätes das Gerätesymbol in roter Farbe und das Symbol des
über die Karte gewählten Gerätes in langsam blinkender Weise
dargestellt. Damit kann sich die Bedienungsperon in einfacher
Weise vergewissern, ob ihre Wahl richtig ist oder nicht. Zur
Identifizierung des ausgewählten Gerätes können anstelle der
oben beschriebenen Blinkanzeige andere Darstellungverfahren
wie beispielsweise eine dick herausgestellte Anzeige verwen
det werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Anzeige
zur Überprüfung und Bestätigung der Wahl eines Gerätes über
die Auswahl einer Karte durch eine Bedienungsperson auf der
Grundlage einer Information von der Karte allein innerhalb
der Hauptstation durchgeführt. Eine derartige Anzeige zur Über
prüfung bzw. Bestätigung der Wahl kann jedoch auch von einer
solchen Art sein, daß ein ausgewähltes Gerät in einer Haupt
station dargestellt wird, nachdem die Hauptstation ein Bestä
tigungssignal von einer Unterstation erhält, d. h., nachdem
die Unterstation die Auswahl bestätigt. Insbesondere wird
dann, wenn ein bestimmtes Gerät in einer bestimmten Untersta
tion durch das Einführen einer Karte 7 ausgewählt wird, das
Wahlsignal zum Leitungsinterface 19 über ein Tor 173 geleitet
und das Leitungsinterface 19 übermittelt das Wahlsignal einer
entsprechenden Unterstation.
Daraufhin wird in der Unterstation festgestellt, daß das von
der Bedienungsperson gewählte Gerät in der Unterstation vor
handen ist und das Bestätigungssignal wird zum Leitungsinter
face 19 zurückgesendet. Die Hauptstation leitet das Bestäti
gungssignal von der Unterstation beispielsweise zum Puffer
register 235, so daß die oben beschriebene blinkende oder dick
herausgehobene Anzeige durchgeführt wird.
Die Bedienungsperson identifiziert ihr gewähltes Gerät über
eine Videoanzeige, auf der es in der oben beschriebenen Weise
dargestellt ist. Daraufhin wird einer der zur Steuerung des
entsprechenden Gerätes erforderlichen Schalter 9, 11 und 13
gedrückt. Als Ergebnis wird ein Signal vom betätigten Schalter
dem in der Eingangssteuerung 17 enthaltenen Befehlsregister
171 zugeleitet und ein dem Schalter entsprechendes Steuersig
nal zusammen mit dem Inhalt des Koderegisters 172 wird vom
Befehlsregister 171 zum Leitungsinterface 19 über das Tor
173 geleitet. Das Leitungsinterface 19 übermittelt einen Adres
senkode und ein Befehlssignal der durch einen angelegten Un
terstationskode bestimmten Unterstation. In jeder der Unter
stationen 271 bis 27n wird eine Fehlerprüfung eines vom Lei
tungsinterface 19, d. h. der Hauptstation, gesendeten Signales
durchgeführt und das Signal dekodiert. Die Unterstation schickt
ein von den Steuerschaltern 9, 11 oder 13 bestimmtes Steuer
signal auf der Grundlage des Dekodierergebnisses zu dem vom
Adressenkode bestimmten Gerät.
In der Unterstation wird, nachdem das entsprechende Gerät
gemäß dem Inhalt des zugeleiteten Steuersignales eine vorbe
stimmte Operation durchgeführt hat, die Zustandsänderung des
Gerätes zur Hauptstation, d. h. dem Leitungsinterface 19, ge
schickt. Im Leitungsinterface 19 wird der entsprechende Inhalt
des Zustandsspeichers 21 auf der Grundlage des übermittelten
geänderten Zustandssignales verändert. Der veränderte Inhalt
wird dem Pufferregister 235 vom Zustandsspeicher 21 zugeführt.
Daher wird eine Veränderung der Videoanzeige 1 bewirkt. Nimmt
man beispielsweise an, daß das gewählte Gerät in abgeschal
tetem Zustand ist und der Inhalt des von der Bedienungsperson
gelieferten Steuerbefehles derart ist, daß das Gerät in einen
eingeschalteten Schaltzustand versetzt werden soll, wechselt
eine Darstellung des entsprechenden Gerätes auf der Videoan
zeige 1 beispielsweise von grün nach rot.
Die Bedienungsperson erkennt daher, daß ihr ausgewähltes Gerät
eine vorbestimmte Operation auf der Grundlage eines von ihr
ausgegebenen Steuersignales durchführt, über die Darstellung
auf der Videoanzeige 1 und betätigt danach den RS-Schalter
15. Nach Betätigung des Schalters 15 gibt der Kartenleser 5
die eingeführte Karte vom Karteneinführschlitz aus. Genauer
gesagt wird ein Signal vom RS-Schalter 15 als Umkehrbefehl
eines (nicht gezeigten) in der Kartentransportvorrichtung 51
enthaltenen Motors ausgegeben, so daß die Kartentransportvor
richtung 51 die Karte zum (nicht gezeigten) Karteneinführ
schlitz zurückbewegt. Gleichzeitig werden zwei in der Ein
gangssteuerung 17 enthaltene Register 171 und 172 in den Aus
gangszustand durch Löschen ihres Inhaltes zurückversetzt.
Daher liegen keine Eingangssignale an den zwei in der Aus
gangsschaltung 23 enthaltenen Dekodern 231 und 232 an und die
Darstellung auf der Videoanzeige 1 wird daher gelöscht.
Der CL-Schalter 9 und der OP-Schalter 13 werden zum Schließen
oder Öffnen von beispielsweise Unterbrechern und Unterbre
chungsschaltern verwendet. Der ST-Schalter 11 wird beispiels
weise zum Beenden des Betriebes eines Spannungsreglers oder
des Betriebes eines Ventiles verwendet, im Falle daß die Span
nung eines Spannungsreglers erhöht oder verringert oder das
Ventil geöffnet oder geschlossen wird. Wird eine Spannung
eines Spannungsreglers mittels des ST-Schalters 11 eingestellt,
dann wird der Spannungswert des Spannungsreglers von der Un
terstation zu einer Hauptstationsvorrichtung übermittelt.
In der Hauptstationsvorrichtung wird der Spannungswert auf der
Videoanzeige 1 dargestellt und eine Bedienungsperson been
det die Spannungsänderung des Spannungsreglers durch Betäti
gung des ST-Schalters 11 zu einem geeigneten Zeitpunkt, wäh
rend sie den dargestellten Spannungswert beobachtet. Ebenso
kann ein Öffnungsgrad des Ventiles auf der Videoanzeige 1
dargestellt sein.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist eine Hauptstation aus
Blöcken mit gesonderten Schaltungen aufgebaut. Es ist jedoch
auch möglich, die vorliegende Erfindung mit Verwendung einer
zentralen Verarbeitungseinheit wie z. B. einem Mikroprozessor
oder einem Mikrocomputer aufzubauen.
Fig. 7 stellt ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung dar. Die Ausführungsform nach
Fig. 7 enthält eine Zentraleinheit bzw. zentrale Verarbeitungs
einheit (CPU) 29 in einer Hauptstation. Als Zentraleinheit
kann ein geeigneter bekannter Mikroprozessor oder Mikrocompu
ter verwendet werden. Die Zentraleinheit 29 ist mit einem Bus
31 gekoppelt. Mit dem Bus 31 sind ein Leitungsinterface 19,
ein Zustandsspeicher 21 und ein Bildspeicher 25 verbunden.
Zwischen den Bus 31 und das Kontrollpult 3 ist ein Eingangs
interface 33 und zwischen eine Videoanzeige 1 und den Bus ein
Ausgangsinterface 35 geschaltet. Die Zentraleinheit 29 enthält
einen zur Datenverarbeitung erforderlichen Speicher oder Re
gister.
Mit Bezug auf Fig. 8 wird eine Betriebsweise der
Zentraleinheit in der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform beschrie
ben. Die Zentraleinheit 29 befindet sich in einem Wartezustand,
bis vom Leitungsinterface 19 eine Unterbrechung erfolgt. Wenn
im Schritt 101 vom Leitungsinterface 19 eine Unterbrechung
erfolgt, speichert die Zentraleinheit 29 im Schritt 103 vorüber
gehend ein Signal vom Leitungsinterface 19 in einem in
der Zentraleinheit 29 enthaltenen Register. Daraufhin erfaßt
die Zentraleinheit 29 im Schritt 105 den Namen der Untersta
tion, die Geräteadresse und den Zustand des Gerätes. Diese
Daten sind vom Leitungsinterface 19 über den Bus 31 übermittelt
worden. Im Schritt 107 wird der Zustand in einen dem Gerät
entsprechenden Bereich des Zustandsspeichers 21 eingeschrie
ben. Damit ist das Auffrischen des Zustandsspeichers 21 durch
geführt. Nach Beendigung des Auffrischens des Zustandsspei
chers 21 befindet sich die Zentraleinheit 29 wiederum in War
tezustand, bis eine Unterbrechung erfolgt.
Wenn im Schritt 109 eine Unterbrechung vom Eingangsinterface
33 erfolgt, speichert die Zentraleinheit 29 im folgenden
Schritt 111 vorübergehend ein Signal vom Eingangsinterface 33
im oben beschriebenen Register in der Zentraleinheit 29. Die
Zentraleinheit 29 erfaßt einen Unterstationskode von einer
von der Bedienungsperson gewählten Karte auf der Basis des
Registerinhaltes. Nach Erfassung der gewählten Unterstation
liest die Zentraleinheit 29 im folgenden Schritt 115 aus dem
Bildspeicher 25 die zu der Unterstation gehörende Bildinfor
mation aus und schickt diese zum Ausgangsinterface 35. Die
Zentraleinheit 29 liest ferner aus dem Zustandsspeicher 21
die zur Unterstation gehörende Zustandsinformation und schickt
diese zum Ausgangsinterface 35. Im Schritt 119 erfaßt die
Zentraleinheit 29 einen Adressenkode auf der Basis des Inhal
tes des in der Zentraleinheit 29 enthaltenen Registers.
Gleichzeitig liefert im Schritt 121 die Zentraleinheit 29
dem Ausgangsinterface 35 ein Signal zur Darstellung eines
durch die Wahl einer Karte durch die Bedienungsperson ange
gebenen Gerätes auf der Videoanzeige 1 in beispielsweise blin
kender Weise. Damit wählt eine Bedienungsperson eine Karte
mit dem Zweck, ein Gerät zu bestimmen, das wahlweise gesteuert
werden soll, und die ausgewählte Karte wird in den Kartenle
ser 5 im Kontrollpult 3 eingeführt, so daß beispielsweise ein
in Fig. 1 gezeigtes Schaltbild in gleicher Weise wie bei der
Ausführungsform nach Fig. 3 dargestellt wird.
Die Zentraleinheit 29 ist wiederum in Wartezustand, bis eine
Unterbrechung erfolgt.
Immer wenn eine Bedienungsperson einen der Schalter 9, 11 oder
13 betätigt, erfolgt eine Unterbrechung vom Eingangsinterface
33 zur Zentraleinheit 29 (Schritt 123). Dann schickt die Zen
traleinheit 29 dem Leitungsinterface 19 einen Unterstations
namen und eine Geräteadresse, die vorher in das Register ge
laden wurden, und einen der Betätigung eines Schalters ent
sprechenden Steuerbefehl.
Eine Geräteadresse und ein Steuerbefehl werden einer entspre
chenden Unterstation vom Leitungsinterface 19 zugesendet und
das in der Unterstation enthaltene ausgewählte Gerät führt in
Antwort auf den Steuerbefehl in gleicher Weise wie bei der
Ausführungsform nach Fig. 3 eine Operation durch. Demgemäß
wird die Zustandsänderung der Zentraleinheit 29 über das Lei
tungsinterface 19 übermittelt. Die Zentraleinheit 29 führt die
vorherigen Schritte 103, 105 und 107 durch und die aktuelle
Bilddarstellung, die die Zustandsänderung verursacht hat,
wird durchgeführt.
Wenn daraufhin eine Bedienungsperson den RS-Schalter 15 be
tätigt, dann folgt wiederum eine Unterbrechung vom Eingangs
interface 33 zur Zentraleinheit 29 (Schritt 127). Die Zentral
einheit 29 gibt entsprechend ein Ausgangssignal vom Ausgangs
interface 35 frei, so daß eine Darstellung auf der Videoanzeige
1 gelöscht wird.
Damit ist es, wie anhand der Ausführungsform von Fig. 7 ge
zeigt, sogar bei einem System, bei dem die Kommunikation zwi
schen entsprechenden Schaltungen in allgemeiner Weise von
einer Zentraleinheit 29 gesteuert wird und über den Bus 31
erfolgt, möglich, nach Wahl in einer Unterstation enthaltene
Geräte in gleicher Art bzw. Betriebsweise wie bei der Ausfüh
rungsform nach Fig. 3 zu überwachen.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde aus
geführt, daß die in den Kartenleser 5 eingeführte Karte 7
nach der Betätigung des RS-Schalters 15 durch eine Bedienungs
person wieder ausgegeben wird. In einem derartigen Fall wird,
wie oben beschrieben, ein (nicht gezeigter) im Kartenleser 5
zur Aufnahme der Karte enthaltener Motor in Antwort auf die
Betätigung des RS-Schalters 15 umgepolt. Eine derartige Um
polung eines Motors kann jedoch automatisch geschehen. So
kann beispielsweise bei der Ausführungsform nach Fig. 3 die
Ausgangssteuerung 23 erfassen, daß ein entsprechendes Gerät
eine Operation in Antwort auf einen von einer Bedienungsper
son ausgegebenen Steuerbefehl durchführt, und ein Umpolsignal
wird dem Kartenleser 5 über die Eingangssteuerung 17 (oder
direkt) von der Ausgangssteuerung 23 in Antwort auf eine der
artige Feststellung zugeleitet. Zusätzlich ist es bei der
Ausführungsform nach Fig. 7 möglich, daß die Beendigung der
Operation des entsprechenden Gerätes von der Zentraleinheit
29 erfaßt wird. Entsprechend kann ein Umpolsignal dem Karten
leser 5 von der Zentraleinheit 29 zugeleitet werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist, wie in Fig. 6
gezeigt, ein Magnetstreifen 71 auf der Karte 7 ausgebildet
und ein Unterstationskode und ein Geräteadressenkode sind mag
netisch darauf aufgezeichnet. Anstelle eines derartigen Auf
zeichnungssystemes zum mechanischen Auslesen kann ein opti
sches Aufzeichnungssystem verwendet werden. Im Fall, daß ein
Kode optisch aufgezeichnet ist, können durchlässige oder re
flektierende Bereiche in beliebiger Anordnung gemäß einem
Kode vorgesehen sein.
Wie im Vorausgehenden beschrieben, können anmeldungsgemäß, was
sowohl Überwachungspulte als auch Steuerpulte betrifft, diese
aus fest verdrahteten Bauteilen aufgebaut als Allzweckgeräte
in verschiedenen Arten und Größen von Systemen verwendet
werden. Der Grund liegt darin, daß es nicht erforderlich ist,
einen individuellen Unterstations-Wahlschalter oder Geräte
wahlschalter oder einen Nummernschalter wie den in Fig. 2
gezeigten herkömmlichen vorzusehen, da das vorliegende Kon
trollpult ausgebildet ist, eine Karte zur Bestimmung eines
zu steuernden Gerätes zu verwenden. Zudem ist, da zur Bestim
mung eines auszuwählenden Gerätes lediglich eine Karte aus
gewählt wird, die für jedes Gerät bereits vorbereitet ist,
dessen Betrieb sehr vereinfacht im Vergleich mit einem Typ,
bei dem eine Unterstation und ein Gerät durch Betätigung
eines alphanumerischen Schlüssels angegeben wird. Da kein
Schlüsselbetrieb zum Bestimmen eines Gerätes erforderlich
ist, kann kaum eine irrtümliche Wahl erfolgen. Als zusätzli
che Sicherheitsvorkehrung kann, da jeweils eine Karte einem
einzelnen Gerät entspricht, die Karte verschlossen oder plom
biert werden oder von einer Bedienungsperson mitgenommen wer
den, nachdem diese das entsprechende Gerät gemäß der oben
beschriebenen Betriebsweise in einen abgeschalteten Zustand
versetzt hat, so daß ein sicherer Schutz gegeben ist und das
System damit sehr sicher ist.
Zusätzlich kann beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
aus dem Grund, daß nur ein Steuerschalter vom handbetätigten
Typ vorgesehen ist, ein anderer Vorteil erhalten werden,
nämlich daß einer Bedienungsperson ein bei einem herkömmli
chen Kontrollpult einer derartigen Hauptstation auftretendes
Erfordernis, d. h., welche Betriebsweise sicher durchgeführt
werden soll, der Bedienungsperson gegeben wird, so daß sie
ein Sicherheitsgefühl erhält. Ein derartiger Steuerschalter
kann jedoch durch einen numerischen Eingabeschalter wie bei
spielsweise einen bekannten Zahlenschalter nach Fig. 2 ersetzt
werden, so daß ein aus kombinierten Zahlenwerten bestehen
der Steuerkode eingegeben wird. Wenn ein Steuerkode unter
Verwendung einer Kombination von numerischen Schaltern an
stelle eines derartigen Steuerschalters eingegeben wird, dann
wird die Allzweckeigenschaft eines Kontrollpultes weiter ver
stärkt. Da sich beispielsweise ein Kontrollpult zur Verwen
dung in einer Kraftanlage in seinem Steuerinhalt von einem
zur Verwendung in einem Steuersystem in anderen chemischen
Anlagen oder Schiffen unterscheidet, ist es erforderlich,
gemäß der Art eines solchen Systemes die Zahl der Steuer
schalter zu erhöhen oder zu verringern oder die Steuerschal
ter zu verändern. Wenn dagegen ein Steuerkode über Zahlen
tasten eingegeben wird, kann eine Vielzahl von Systemen durch
einfache Änderung eines Benutzerprogrammes in weitem Umfang
verfügbar bzw. verwendbar sein.
Claims (9)
1. Hauptstationsgerät in einer Überwachungs- und Steueranlage zur
Überwachung und Fernsteuerung einer Mehrzahl von zu überwachenden
Geräten (D11-Dnm), das eine Zustandsspeichervorrichtung (21) zur
Speicherung des aktuellen Zustandes jedes Gerätes, eine Videoanzeige
vorrichtung (1) zur Darstellung des aktuellen Zustandes der Geräte,
eine Bedienungsvorrichtung (9, 11, 13) zum Steuern der Geräte und eine
Steuerbefehlsübermittlungsvorrichtung (17, 19; 19, 29) zur Über
mittlung der Steuerbefehle von der Bedienungsvorrichtung zu den zu
steuernden Geräten umfaßt,
gekennzeichnet durch eine Kartenlesevorrichtung (5) zur Aufnahme einer
Karte (7), auf welcher mit dem Auge und maschinell lesbare Informa
tionen zur Auswahl eines der zu steuernden Geräte (D11-Dnm) aufge
zeichnet sind.
2. Leitstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mehrzahl der zu steuernden Geräte (D11-Dnm) in einer Mehr
zahl von Unterstationen (271-27n) enthalten ist,
daß die das Gerät spezifizierende Information auf der Karte (7)
eine Unterstations-Wählinformation (711) zur Bestimmung von
das Gerät enthaltenden Unterstationen und Geräte-Wählinfor
mation (712, 713) zur Bestimmung der in der Unterstation ent
haltenen, zu steuernden Geräte aufweist, und daß eine Bild
speichereinrichtung (25) zur Speicherung von Schalt- oder An
ordnungsbildern der zu steuernden Geräte für jede der Mehr
zahl von Unterstationen darin vorgesehen ist und daß eine
Einrichtung (23; 29) zum Auslesen der Bildinformation
der entsprechenden Unterstation aus der Bildspeichervorrich
tung (25) auf der Grundlage der Unterstations-Wählinformation,
die in der das Gerät spezifizierenden Information von der
Kartenlesevorrichtung (5) enthalten ist, zu deren Anzeige auf
der Videoanzeigevorrichtung (1) vorgesehen ist.
3. Leitstelle nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (19; 29) zum Übertragen der Unterstations-
Wählinformation und der Geräte-Wählinformation zusammen mit
dem Steuerbefehl zur entsprechenden Unterstation, die die zu
steuernden Geräte enthält, auf die der Steuerbefehl angewen
det werden soll, wobei eine der durch die Unterstations-
Wählinformation angegebenen Unterstationen (271-27n) das an
gegebene, zu steuernde Gerät auf der Grundlage der Geräte-
Wählinformation und des Steuerbefehles steuert.
4. Leitstelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Unterstationen (271-27n) der Leitstelle ein Betriebsan
zeigesignal zuführen, das anzeigt, daß das angegebene, zu
steuernde Gerät in Antwort auf den Steuerbefehl eine Opera
tion durchgeführt hat,
und daß die Leitstelle eine Speicherauffrischvorrichtung
(19; 29) zum Auffrischen der Zustandsspeichervorrichtung auf
grund des Betriebsanzeigesignales von der Unterstation auf
weist.
5. Leitstelle nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ein
richtung zur Lieferung eines Steuersignales zur Videoanzei
gevorrichtung zur Anzeige einer Darstellung des zu steuern
den, durch die Karte (7) angegebenen Gerätes auf der Videoan
zeigevorrichtung (1) in einer sich von der Darstellung der
anderen, nicht angegebenen Geräte unterscheidenden Weise.
6. Leitstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kartenlesevorrichtung (5) eine Kartenrückgabeeinrich
tung (51) zur Rückgabe der Karte (7) enthält und eine Vor
richtung (15; 17; 29) zur Ausgabe eines Rückgabebefehles an
die Kartenrückgabeeinrichtung (51) vorgesehen ist.
7. Leitstelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung (15; 17; 29) zur Ausgabe des Rückgabebe
fehles einen Rückstellschalter (15) aufweist und daß eine Ein
richtung zum Zurücksetzen der Leitstelle in einen Ausgangs
zustand in Antwort auf ein Signal vom Rückstellschalter (15)
vorgesehen ist.
8. Leitstelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Speichereinrichtung (171, 172) zum zeit
lich begrenzten vorübergehenden Abspeichern von Information
von der Kartenlesevorrichtung (5) und/oder eines Steuerbe
fehles von der Steuerbedienungsvorrichtung (9, 11, 13) vorge
sehen ist und
daß die Einrichtung zum Zurücksetzen eine Vorrichtung zum
Übermitteln des Signales vom Rückstellschalter (15) zur
Speichereinrichtung zu deren Rücksetzung in einen Ausgangs
zustand aufweist.
9. Leitstelle nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Ein
richtung (171, 172, 23) zum Löschen der Darstellung auf der
Videoanzeigevorrichtung (1) in Antwort auf die Rückgabe der
Karte (7) durch die Kartenlesevorrichtung (5) .
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