DE2932927A1

DE2932927A1 - Fernmesseinrichtung

Info

Publication number: DE2932927A1
Application number: DE19792932927
Authority: DE
Inventors: Kenneth J Cook; Richard O Juengel
Original assignee: Valeron Corp
Current assignee: Valenite LLC
Priority date: 1978-08-14
Filing date: 1979-08-14
Publication date: 1980-03-06
Also published as: US4254472A; CA1165419A

Description

Fernmeß e inrichtung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Fernmeßeinrichtung wird von der Firma Veeder-Root in den Vereinigten Staaten von Amerika unter der Bezeichnung "Modular Industrial Data Acquision System" vertrieben. Hierbei wird jede Meßvorrichtung mit einer überwachungs- und Sende-Vorrichtung versehen, durch die die Meßdaten an einen entfernten Ort übertragen und dort dargestellt werden können.

Weiter ist eine Meßeinrichtung bekannt, die in den Vereinigten Staaten von Amerika von der Firma Westinghouse Electric Corporation unter der Bezeichnung "NUMA-LOGIC Programmable Energy Controller" vertrieben wird. Hierbei werden die Meßvorrichtungen mit einem über Steckverbindungen angeschlossenen Gerät ausgerüstet, das es gestattet, bestimmte Endverbraucher anzuschalten und abzuschalten. Eine Fernmessung ist hierbei nicht möglich.

der vorgenannten Meßeinrichtung ähnliche Meßeinrichtung ist auch aus der US-PS 4 090 088 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fernmeßeinrichtung zu schaffen, bei der in unaufwendiger und sicherer Weise Meßdaten von mindestens einer Meßvorrichtung zu mindestens einem entfernten Empfänger übertragen werden können, die auch zum Einsatz bei einer Vielzahl von Meßvorrichtungen und/oder mehreren Empfängern geeignet ist, die es gestattet, die Meßdaten von zwei oder mehr Meßvorrichtungen zu kombinieren, die

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eine selbsttätige übertragung der Meßdaten ermöglicht, die einen selektiven Empfang von Meßdaten, die einer einzigen Meßvorrichtung oder einer Gruppe von vorgegebenen Meßvorrichtungen zugeordnet sind, gestattet und die möglichst störungsfrei arbeitet.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Fernmeßeinrichtung der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Fernmeßeinrichtung gemäß der Erfindung ist besonders geeignet zum Einsatz bei der Überwachung und gewünschtenfalls auch Steuerung von Endverbrauchern eines oder mehrerer Versorgungsnetze, beispielsweise des öffentlichen Gas-, Wasseroder Elektrizitätsversorgungsnetzes oder eines Fernwärmenetzes. Es ist so möglich, nicht nur den Gesamtverbrauch der einzelnen Endverbraucher festzustellen, sondern auch deren Verbrauch innerhalb der Spitzenzeiten eines Tages, und die jeweiligen Verbrauchsmengen getrennt zu erfassen und in Rechnung zu stellen, um durch höhere Verbraucherpreise in den Spitzenzeiten Energie einzusparen, damit die Verbrauchskurve über den Tag gleichmäßiger zu gestalten und Netzkapazität einzusparen. Weiter kann durch diese individuelle Erfassung der Meßdaten eine ggf. auch automatisch durchgeführte Steuerung erfolgen, aufgrund deren unwichtige Endverbraucher während Spitzenzeiten abgeschaltet werden, um auch hierdurch die Belastungskurve gleichmäßiger zu gestalten. Die Anwendung der Fernmeßeinrichtung ist jedoch nicht auf derartige Versorgungsnetze beschränkt, sondern mit ähnlichen Vorteilen beispielsweise auch im Versorgungsnetz eines Industriebetriebs oder bei der überwachung von dessen Produktionsbändern möglich. So kann beispielsweise eine Meßvorrichtung vorgesehen sein, um anzuzeigen, daß eine bestimmte Produktionseinheit fertiggestellt ist. Dieses

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Signal wird dann zu einer entfernten, zweckmäßig mit einem Datensichtgerät ausgerüsteten Empfangsstation übertragen, wo die Anzahl der fertiggestellten Einheiten gespeichert wird, so daß die Produktion überwacht werden kann.

Die Fernmeßeinrichtung gemäß der Erfindung, ggf. mit ihren in den Unteransprüchen angegebenen Ausgestaltungen, hat sich gegenüber bekannten Fernmeßeinrichtungen als besonders flexibel im Einsatz und unaufwendig erwiesen. So können Meßdaten von vorgegebenen Meßvorrichtungen im Sinne einer Addition, gewünschtenfalls auch im Sinne einer Multiplikation kombiniert und dann zu den Erapfangsmitteln übertragen werden. Beispielsweise können die einem bestimmten Versorgungsnetz zugeordneten Ileßvorrichtungen einer Fabrik an die Steuereinrichtung angeschlossen werden, wo ihre Meßdaten addiert und dann in eine überwachungszentrale übertragen werden. Weiter können verschiedene Meßdaten-Übertragungen nacheinander jeweils in einem seriellen Format erfolgen, und verschiedene Empfangsmittel können vorgesehen sein, die jeweils nur ein zweckmäßig wählbar vorgegebenes Meßsignal bzw. die Kombination vorgegebener Meßsignale empfängt. So können dann auf einem mit einem Datensichtgerät ausgerüsteten Empfänger nacheinander die Meßdaten verschiedenster Meßvorrichtungen ausgegeben werden, ohne daß gesonderte Verbindungsleitungen zu diesen Meßvorrichtungen erforderlich wären. Zur übertragung der Meßdaten ist die Steuervorrichtung zweckmäßig nach Art einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet, und die übertragung der Signale erfolgt zweckmäßig entsprechend einem vorgegebenen Programm als Folge einzelner Übertragungsvorgänge bzw. in einer der Anzahl dieser Übertragungsvorgänge entsprechenden Anzahl von Kanälen, wobei dann die Empfangsmittel auf jeweils einen Kanal einstellbar sind. Falls eine Mehrzahl oder Vielzahl von Empfängern vorgesehen ist, können diese zweckmäßig über eine einzige Daten-

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übertragungsleitung an die Steuereinrichtung angeschlossen werden, um Verkabelungsaufwand einzusparen. Weiter ist zweckmäßig eine Rücksetzschaltung vorgesehen, dLe die Abarbeitung des vorgegebenen Programms durch die Steuereinrichtung erneut beginnen läßt, wenn ein Fehler festgestellt wurde. Ebenfalls ist es zweckmäßig, wenn Mittel vorgesehen sind, die den Ausfall einer primären Energiequelle feststellen, und wenn dann Maßnahmen ergriffen werden, die Lebensdauer einer hierauf eingeschalteten sekundären Energiequelle zu verlängern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigt:

Fig. 1A bis 1D Blockschaltbilder von Ausführungsformen einer Fernmeßeinrichtung gemäß der Erfindung, wobei der übertragungsweg zwischen einer Vielzahl von Meßvorrichtungen einerseits und mindestens einem entfernten Datenempfänger andererseits über eine Steuereinrichtung verläuft;

Fig. 2 das Blockschaltbild einer Ausführungsform der Steuereinrichtung bei einer Fernmeßeinrichtung

gemäß Fig. 1A bis 1D;

Fig. 3A ein Schaltbild der Spannungsversorgungsschaltung der Steuereinrichtung gemäß Fig. 2;

Fig. 3B das Schaltbild der Rücksetzschaltung für die Steuereinrichtung gemäß Fig. 2;

Fig. 4A das Schaltbild eines bei der Steuereinrichtung

gemäß Fig. 2 ausgangsseitig vorgesehenen Spannungs-Strom-Wandlers;

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Fig. 4B das Schaltbild eines Strom-Spannungs-Wandlers, der bei der Steuereinrichtung gemäß Fig. 2 zum Empfang von Fernsteuerungssignalen vorgesehen ist;

Fig. 5A die Schnittstellenverbindungen zwischen den Meßvorrichtungen und der Steuereinrichtung;

Fig. 5B die Verbindung der Steuereinrichtung mit einem örtlichen Datensichtgerät;

Fig. 6 einen mit einem Datensichtgerät ausgerüsteten Empfänger der Fernmeßeinrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 7 eine die Sendegeschwindigkeit bei der Fernmeßeinrichtung gemäß Fig. 1 vorgebende Taktimpulsquelle >

Fig. 8a und 8B das Format der von der Steuereinrichtung gemäß Fig. 2 ausgesandten Signale;

Fig. 9 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Progranimschritte, die in der Steuereinrichtung gemäß Fig. 2 vor einem bestimmten Datenübertragungsvorgang ausgeführt werden.

Zur Erleichterung des Verständnisses der Figuren sind in den Teilfiguren 1A bis 1D verschiedene Ausführungsmöglichkeiten von Fernmeßeinrichtungen gemäß der Erfindung mit ihren hauptsächlichen Bestandteilen und deren gegenseitiger Verbindung, in Fig. 2 die in allen Fällen vorgesehene Steuereinrichtung und in den übrigen Figuren Einzelheiten dieser Steuereinrichtung dargestellt, wobei in den meisten Fällen die erste Ziffer der

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verwendeten Hinweiszahlen diejenige Figur angibt, in der das mit der Hinweiszahl bezeichnete Element zu finden ist.

In Fig. 1A ist eine Vielzahl von Meßvorrichtungen 110-1 bis 110-16,die jeweils einem Endverbraucher zugeordnet sind, über Leitungen 150-1 bis 150-16 mit einer Steuereinrichtung 110 verbunden, die ihrerseits über eine als Stromschleife ausgebildete Leitung 130 mit einer Vielzahl von in Reihe geschalteten Empfängern 120-1 bis 120-6 verbunden ist. Bei den Meßvorrichtungen 110 kann es sich um verschiedenste bekannte Bauarten handeln, die als Ausgangssignal ein pulsierendes Signal erzeugen, dessen Impulsfrequenz dem gemessenen Istwert der erfaßten Größe proportional ist. Beispielsweise können die Meßvorrichtungen 110 zur Messung verbrauchter Energie, wie Elektrizität, Druckluft, Fernwärme (Dampf), Gas usw. dienen oder sie können den Verbrauch an Kaltwasser erfassen, oder sie können zur Erfassung der Anzahl fertiggestellter Werkstücke an einem oder mehreren Produktionsbändern in einer Fabrik dienen. Wie noch näher zu erläutern sein wird, übermittelt die Steuereinrichtung 101 die erhaltenen Meßdaten nicht lediglich, sondern sie ist auch zur Kombination der Meßdaten von ausgewählten Meßvorrichtungen 110 ausgebildet und gibt dann Ausgangssignale ab, die aus den kombinierten, ausgewählten Meßdaten gebildet sind. Die Abgabe von Ausgangssignalen erfolgt dabei nacheinander als Übertragungsvorgänge in seriellem Format, d.h. die Übertragungsleitung 130 dient zur übertragung der Signale in einerder Anzahl der Übertragungsvorgänge entsprechenden Anzahl von Kanälen. Durch die serielle übertragung von der Steuereinrichtung 101 zu den Empfängern 120 werden nicht nur Übertragungsleitungen sondern auch eine sonst erforderliche große Anzahl von Eingangs-Ausgangs-Toren eingespart, wie sie sonst bei Rechnern von Datenverarbeitungseinrichtungen vorgesehen sein müssen.

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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1B ist mit der Steuereinrichtung 101 eine entfernt angeordnete Datenverarbeitungseinrichtung 140 als Empfänger verbunden. Hierbei kann es sich beispielsweise um die Zentralrecheneinheit einer größeren Datenverarbeitungsanlage handeln, die mit der Steuereinrichtung 101 nach dem Teilnehmerverfahren (Time-sharing) verbunden ist. Dabei können empfängerseitig die Meßdaten gespeichert und analysiert werden, und in Abhängigkeit hiervon sowie weiteren Parametern (Tageszeit, Gesamtnetzbelastung, zur Verfügung stehende Netzkapazität, von anderen Netzen eines Verbunds angebotene Leistung) können Fernsteuersignale erzeugt werden, die über eine Datenübertragungsleitung 131 zur Steuereinrichtung 101 zurückübertragen werden, um dort die Endverbraucher entsprechend zu steuern.

Bei der Ausführungsform der Fernmeßeinrichtung nach Fig. 1C sind mit der Steuereinrichtung 101 sowohl mit Datensichtgeräten ausgerüstete Empfänger 120-1 bis 120-16 als auch die Datenverarbeitungseinrichtung 140 verbunden.

Gemäß Fig. 1D kann die Fernmeßeinrichtung auch so ausgebildet sein, daß die Meßvorrichtungen 110-1 bis 110-16 und die ihnen nachgeschaltete Steuereinrichtung 101 in einem Überwachungsbereich 100-1 liegen, der mit der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 140 über Datenübertragungsleitungen 130-1 und 131-1 verbunden ist, während mit derselben Datenverarbeitungseinrichtung 140 auch entsprechende Überwachungsbereiche 100-2 bis 100-N über Leitungen 130-2 bis 130-N bzw. 131-2 bis 131-N verbunden sind. Bei den Überwachungsbereichen 100-1 bis 100-N kann es sich beispielsweise um verschiedene Fabriken desselben Unternehmens handeln, die mit der der Firmenleitung zur Verfügung stehenden, im Hauptsitz des Unternehmens aufgestellten Datenverarbeitungseinrichtung 140 verbunden sind. Dort können somit

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die interessierenden Daten von allen Fabriken überwacht werden, und es kann eine zentrale Steuerung der Fabriken erfolgen.

Die wesentlichen Bestandteile der Steuereinrichtung 101 sind in Fig. 2 dargestellt. Die Meßvorrichtungen 110-1 bis 110-16 sind an die Eingänge einer Schnittstelle 209 angeschlossen, die aus einer der Anzahl von Eingängen entsprechenden Anzahl von Haltekreisen gebildet ist. Die Schnittstelle 209 ist ihrerseits über Leitungen 250-1 bis 250-4 sowie Leitungen 251-1 bis 251-4 mit einer Peripherie-Schnittstelle 204 verbunden. Diese Peripherie-Schnittstelle 204 dient der Anpassung an einen Mikroprozessor 201. Weiter liegt sie auch zwischen letzterem und einem Datensichtgerät 210, das seinerseits mit der Peripherie-Schnittstelle über Leitungen 254-1 bis 254-4 sowie Leitungen 255-1 bis 255-4 und mit der Meßvorrichtungs-Schnittstelle 209 über Leitungen 252, 253 und die Leitungen 251-1 bis 251-4 verbunden ist. Der Mikroprozessor 201 ist von der Firma Motorola Semiconductor unter der Bezeichnung MC6802 und die Peripherie-Schnittstelle 204 von derselben Firma unter der Bezeichnung 6820 erhältlich, jedoch können auch gleichartig wirkende andere Mikroprozessoren bzw. Schnittstellen eingesetzt werden. Der Mikroprozessor 201 erhält seine entsprechend einem Programm abzuarbeitenden Befehle aus einem Speicher 203, in dem dieses Programm gespeichert ist, wobei ein Adressendecodierer 202 in bei Datenverarbeitungseinrichtungen üblicher Art eingesetzt und mit dem Speicher 203 über eine Leitung 260 verbunden ist. Die Verbindung mit der Peripherieschnittstelle 204 erfolgt über eine Leitung 261, diejenige mit der noch zu erläuternden Ausgangseinheit 205 über eine Leitung 262. Der Speicher 203 kann aus einem Festwertspeicher (Read Only Memory, ROM) und einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (Random Access Memory, RAM) bestehen. Ebenfalls ist es jedoch möglich/ einen Mikroprozessor 201 zu verwenden, der mit einem eigenen RAM ausgerüstet ist.

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Zur LeistungsVersorgung sämtlicher Teile der Steuereinrichtung ist eine Spannungsversorgungsschaltung 206 vorgesehen, die an ihren Ausgängen 244 eine Speisespannung V1 von 5 V abgibt. Die Leistungsversorgung des Mikroprozessors 201 ist gesteuert über eine Rücksetzschaltung 207 und deren Ausgangsanschluß 240.

Wenn der Mikroprozessor 201 das gespeicherte und ihm vorgegebene Programm abarbeitet, liest er die gespeicherten, von den Meßvorrichtungen 110 stammenden Meßdaten aus und gibt eine Vielzahl von Ausgangssignalen in digitaler Form an eine Anpassungseinheit 205 ab. Die Anpassungseinheit 205 ist als asynchroner Übertragungs-Schnittstellen-Baustein ausgebildet, der in an sich bekannter Weise Daten steuert und aufbereitet, um in asynchroner Weise eine Kommunikation mit dem busorganisierten System zu ermöglichen. Die parallel anstehenden Daten des Busses werden seriell übertragen, um durch einen entsprechenden asynchronen Schnittstellen-Baustein empfangen, aufbereitet und auf ihre Richtigkeit überprüft zu werden. Die Funktionsweise des Bausteins wird über das Bussystem beim Start des Systems programmiert. Eine geeignete Ausgangseinheit 205 ist beispielsweise von der Firma Motorola Semiconductor unter der Bezeichnung "Asynchronous Communication Interface Adapter 6850" zu erhalten. Im vorliegenden Fall erhält die Anpassungseinheit 205 Signale vom Mikroprozessor 201 und wandelt diese in ausgehende serielle Daten um, die über den Wandler 211 und die als Schleife angeschlossene Datenübertragungsleitung 130 zu den Empfängern übertragen werden. Die Leitung 130 ist von zwei miteinander verdrillten Leitern gebildet. Als Busse oder Sammelleitungen sind eine Adressensammelleitung 220, eine in beiden übertragungsrichtungen wirksame Datensammelleitung 121 und eine in beiden übertragungsrichtungen wirksame Steuersammelleitung 222 vorgesehen, die

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die interne Kommunikation zwischen Mikroprozessor 201, Adressendecodierer 202, Speicher 203, Peripherie-Schnittstelle 204 und Anpassungseinheit 205 in an sich bekannter Weise sicherstellen. Die übertragungsgeschwindigkeit zu den entfernten Empfängern wird von einer Taktsignalquelle 208 bestimmt, die über eine Leitung 245 an die Anpassungseinheit 205 angeschlossen ist. Falls, wie in Fig. 1B bis 1D, eine Datenverarbeitungseinrichtung 140 vorgesehen ist, um der Steuereinrichtung 101 über eine Leitung 131 Fernsteuerungssignale zuzuführen, ist der Strom-Spannungs-Wandler 212 vorgesehen, der in ähnlicher Weise wie der Spannungs-Strom-Wandler 211 aufgebaut ist und das empfangene Signal in ein Spannungssignal umwandelt, das über eine Leitung der Anpassungseinheit 205 zugeführt wird. Gewünschtenfalls können sonstige Peripheriegeräte an die Steuereinrichtung 101 angeschlossen sein, beispielsweise, wie gestrichelt angedeutet, ein über Leitungen 256, 257 angeschlossenes Peripheriegerät 213. Dieses kann beispielsweise dazu dienen, Endverbraucher abzuschalten oder zuzuschalten, wobei diese Schaltvorgänge von der Steuereinrichtung 101 gesteuert werden.

Die Meßvorrichtungs-Schnittstelle 209 ist in Fig. 5A genauer dargestellt. Sie weist eine der Eingangsanzahl entsprechende Anzahl von Schaltungen 10 auf, die die Auswirkungen von Kontaktprellungen und andere Störschwingungen unterdrükken sollen und die hierzu als von Flip-Flopsgebildete Haltekreise ausgebildet sind. Diese dienen gleichzeitig zum kurzzeitigen Festhalten des jeweiligen Signalzustands am Eingang, bis dieser eingespeichert ist. Von den mit 10-1 bis 10-16 bezeichneten Haltekreisen ist nur der Haltekreis 10-1 näher dargestellt, der über die Leitung 150-1 mit der Meßvorrichtung 110-1 verbunden ist. Letztere ist schematisch durch zwei intermittierend betätigte Schalter 533, 534 dargestellt, die antivalente Ausgangssignale erzeugen, indem sie

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abwechselnd die über Widerstände 540, 541 an der Speisespannung liegenden Eingänge an Masse legen. Diese Eingänge sind über Widerstände 543 mit jeweils einem Eingang der das Flip-Flop bildenden Tore 531, 532 verbunden, wobei letztere Eingänge über Kondensatoren 550, 531 an Masse liegen. Die übrigen Eingänge der Tore 531, 532 sind jeweils mit dem Ausgang des anderen Tores 532 bzw. 531 verbunden, und die Ausgänge beider Tore 531, 532 sind über Kondensatoren 552, 553 mit den Eingängen eines Tors 530 gekoppelt, die bei Abwesenheit von Eingangssignalen über Widerstände 544, 545 an der Speisespannung liegen. Das Ausgangssignal des Tors 530 wird einer Abtastschaltung 506 zugeführt. Der Mikroprozessor 201 tastet mittels der Abtastschaltung 506 kontinuierlich die Ausgangssignale aller Haltekreise 10-1 bis 10-16 über die Peripherieschnittstelle 204 ab. Falls sich der Haltekreis in einem vorgegebenen, beispielsweise dem gesetzten Signalzustand befindet, bewirkt der Mikroprozessor 201 die Einspeicherung dieser Information in einen vorgegebenen Adressenspeicherplatz im Speicher 203, der einer bestimmten Meßvorrichtung 110 zugeordnet ist. Es werden also die jeder Meßvorrichtung 110 zugeordneten Eingangsdaten auf den entsprechenden Eingangskanälen sequentiell abgetastet und in besonderen Speicherplätzen abgespeichert, um anschließend mittels des Mikroprozessors wieder aufgefunden und ausgespeichert zu werden.

Die Spannungsversorgungsschaltung 206 ist in Fig. 3A näher dargestellt. Als primäre Energiequelle dient das Wechselspannungsnetz 35Q, das beispielsweise eine Spannung von 220 V hat. Diese Wechselspannung wird mittels eines Gleichrichters 301 gleichgerichtet, dem ein Konstantspannungsregler 302 nachgeschaltet ist. Dessen Ausgangsspannung ist in Abhängigkeit von deren Istwert geregelt, die am Potentiometer 221 abgegriffen ist, das in Reihe mit einem Widerstand 320 parallel

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zum Ausgang des Reglers 302 liegt. Weiter liegt parallel zum Reglerausgang ein Glättungskondensator 340. Der Regler 302 liefert auch den Ladestrom einer als sekundäre Energiequelle vorgesehenen, an den Regler 302 über eine Diode 330 und einen Widerstand 322 angeschlossenen Batterie 309. Zur Leistungsversorgung der angeschlossenen Geräte fließt der vom Regler 302 abgegebene Strom über die Diode 330 und eine Spule 350 zu einem als Zerhacker ausgebildeten Gleichspannungsumrichter 303, dessen Ausgang an die Leitung 244 angeschlossen ist. Unmittelbar an den Ausgang des Reglers 302 ist über einen Widerstand 323 ein Signalleiter 242 angeschlossen, der außerdem mit dem Ausgang des Umrichters 303 über eine Diode 332 und mit Masse über einen Widerstand 324 und einen Kondensator 341 verbunden ist. Falls das Netz 350 ausfällt, fällt die Spannung des Leiters 242 auf Null. Daher dient die Spannung des Leiters 242 als Anzeigesignal dafür, daß die Batterie 309 die Leistungsversorgung der angeschlossenen Geräte übernommen hat. Dieses Anzeigesignal wird der Peripherieschnittstelle 204 zugeführt, und bei den periodischen Abtastungen der Peripherieschnittstelle 204 erfaßt der Mikroprozessor 201 den angezeigten Zustand und erzeugt in den ausgesandten Signalen in noch zu beschreibender Weise ein zusätzliches Signal in Gestalt eines Merkers, der empfängerseitig anzeigt, daß die primäre Energiequelle, das Netz 350, ausgefallen ist und daß nun die sekundäre Energiequelle, die Batterie 309, die Steuereinrichtung 101 versorgt. Aufgrund des auf dem Leiter 242 erzeugten Anzeigesignals können weiter unwichtige Verbraucher der Steuereinrichtung 101, insbesondere das Datensichtgerät 210, abgeschaltet werden, um die Entladezeit der Batterie 309 zu verlängern.

In Fig. 3B ist die Rücksetzschaltung 207 näher dargestellt, die vorgesehen ist, um die selbsttätige und fehlersichere Signal-

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übertragung über die Steuereinrichtung 101 zu gewährleisten. Wie erwähnt, arbeitet der Mikroprozessor 201 die Befehle des im Speicher 203 gespeicherten Programms ab. Dabei könnten äußere Störsignalimpulse, die eine Mißinterpretation solcher Befehle bewirken, eine vollständige Störung der Fernmeßeinrichtung nach sich ziehen. Um dies zu vermeiden, wird eine vollständige Wiederholung des Programms ab Anfang bewirkt, wenn die Rücksetzschaltung 207 nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitrahmens von vom Mikroprozessor 201 gegebenen Befehlen zurückgesetzt wird. Hierzu teilt ein binärer Teiler 305 die von einem Taktimpulsgenerator erzeugten Impulse; als Taktimpulsgenerator ist ein hysteresebehaftetes Tor 304 vorgesehen, das mit einem Widerstand 325 und einem Kondensator 342 beschaltet ist. Falls dem Teiler 305 von der Peripherieschnittstelle 204 nicht, vom Mikroprozessor 201 gesteuert, innerhalb eines vorgegebenen Zeitrahmens von beispielsweise 64 Impulsen des Tors 304 ein Rücksetzimpuls über eine Leitung 243 zugeführt wird, wird dem Mikroprozessor 201 über die Ausgangsleitung 240 ein Rücksetzimpuls zugeführt, der den Mikroprozessor 201 anweist, das Programm neu zu beginnen. Dabei werden die Befehle des vorgegebenen Programms von einem vorgegebenen Startpunkt aus erneut abgearbeitet. Demgemäß ist kein manueller Eingriff in die Steuereinrichtung 101 erforderlich, um diese nach der Einwirkung von Störsignalen erneut in Gang zu setzen. Wenn der Mikroprozessor 201 jedoch ungestört arbeitet, liefert er innerhalb des vorgegebenen Zeitrahmens über die Peripherieschnittstelle 204 und die Leitung 243 ein Rücksetzsignal, das über einen Koppelkondensator 343 und eine Diode 334 dem sonst über einen Widerstand 327 auf Masse gehaltenen Rücksetzeingang R des Teilers 305 zugeführt wird, um diesen zurückzusetzen. Eine über ein hysteresebehaftetes Tor 306 und einen Widerstand 328 an den Rücksetzeingang R angeschlossene Leuchtdiode 335 zeigt den ungestörten Zustand an. Der Koppelkondensator 334 zusammen mit der Diode 334 und der zwischen beider

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Verbindungspunkt und Masse geschalteten Diode 333 halten Störpotentiale, die nicht von Rücksetzimpulsen auf der Leitung 234 herrühren, vom Rücksetzeingang R des Teilers 305 fern. Wenn nach einem Ausfall sowohl des Netzes 350 als auch der Batterie 309 die Versorgungsspannung V1 wiederkehrt, wird hierdurch über einen Widerstand 326 ein Kondensator 344 geladen, und das an ihrem Verbindungspunkt anstehende Signal wird über ein Tor 307 als weiteres Rücksetzsignal verwendet, das einen automatischen Wiederanlauf des Programms im Mikroprozessor 201 bewirkt. Zum Rücksetzen in den beiden genannten Fällen sind der Ausgang Q7 des Teilers 305 und der Ausgang des Tores 307 mit den Eingängen eines NOR-Glieds 308 verbunden, dessen Ausgang an der Leitung 240 liegt.

Die Steuereinrichtung 101 umfaßt das erwähnte Datensichtgerät 210, das mit den übrigen Bestandteilen in einem gemeinsamen Gehäuse, beispielsweise einem NEMA-Gehäuse, untergebracht sein kann. Das Datensichtgerät 210 umfaßt, wie in Fig. 5B dargestellt, eine von Leuchtdioden gebildete, alphanumerische Darstellungseinheit 503 sowie mehrere von Hand betätigbare, mehrstellige Umschalter 510-1 bis 510-6. Einer der Umschalter, beispielsweise Umschalter 510-1, ist zur Auswahl unterschiedlicher Meßvorrichtungen 110 dadurch ausgebildet, daß an ihm eine die gewählte Meßvorrichtung 110 kennzeichnende Kennzahl einstellbar ist. Die beim Ausführungsbeispiel fünf übrigen Umschalter 510-2 bis 510-6 werden verwendet, um eine fünfstellige Datenfelddarstellung auszuwählen. Beispielsweise kann eine Darstellung der Istwert des Stromes sein, der von der Meßvorrichtung 110 gemessen wird, die die am Umschalter 510--1 eingestellte Nummer trägt. Ein Betriebsarten-Umschalter 505, der in Fig. 5A dargestellt ist und mit der Peripherieschnittstelle 204 verbunden ist, erzeugt Befehlssignale für den Mikroprozessor 201, die bestimmen, in welcher Weise dessen

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Eingangsdaten verarbeitet werden sollen. In einer ersten Stellung, der Lesestellung, gibt der Betriebsarten-Umschalter 505 an den Mikroprozessor 201 ein Befehlssignal, denjenigen im Speicher 203 gespeicherten Stromistwert zu lesen, der der vom Umschalter 510-1 gewählten Meßvorrichtung 110 zugeordnet ist, und den gelesenen Stromistwert der Darstellungseinheit 503 zuzuführen, wo dieser Wert angezeigt wird. In einer zweiten Stellung, der "Vorwahl"-Stellung, bewirkt der Betriebsarten-Umschalter 505, daß der Mikroprozessor 201 diejenige Datenfelddarstellung, die von den Umschaltern 510-2 bis 510-6 ausgewählt ist, in demjenigen Speicherplatz speichert, der der mittels des Umschalters 510-1 ausgewählten Meßvorrichtung 110 zugeordnet ist. Anschließend wird die Darstellungseinheit 503 so gesteuert, daß sie nun den zuletzt eingespeicherten Istwert für die ausgewählte Meßvorrichtung 110 darstellt.

Wenn die sekundäre Energiequelle, die Batterie 309, die Steuervorrichtung 1 0 1 speist, wird dies, wie bereits erwähnt, durch das Signal auf der Leitung 242 angezeigt, wodurch die Anzeigeeinheit 503 abgeschaltet wird. Dies erfolgt über die Leitung 254-1 und die Peripherieschnittstelle 204. Aufgrund der so verlängerten Batterielebensdauer kann die Speicherung von Meßdaten im Speicher 203 möglichst lange aufrechterhalten werden.

Im Betrieb der Speichereinrichtung 101 löst der Mikroprozessor 201 eine periodische Folge von Übertragungsvorgängen über die Anpassungseinheit 205 aus. Die Daten werden seriell übertragen, so daß mehrere unterschiedliche Signalkanäle nacheinander bei der Übertragung von Meßdaten zu den entfernten Empfangsmitteln verwendet werden. Die Anzahl der Datenübertragungskanäle

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entspricht nicht notwendig der Anzahl der vorhandenen Meßvorrichtungen 110. Wie noch zu beschreiben sein wird, kann mindestens ein Übertragungskanal zur übertragung von Daten dienen, die aus den von zwei oder mehr MeSvorrichtungen gelieferten Meßdaten abgeleitet sind. Daher kann die Anzahl der Übertragungskanäle höher als die Anzahl der Meßvorrichtungen 110 sein. Andererseits kann durch die Kombination von Meßdaten vor deren übertragung auch die Anzahl der Übertragungskanäle verringert werden, wenn sich nämlich hierdurch die Übertragung von einzelnen Meßvorrichtungen 110 zugeordneten Meßdaten erübrigt, weil beispielsweise bekannt ist, welchen prozentualen Anteil die von den beteiligten Meßvorrichtungen gelieferten Istwerte an der gebildeten Summe haben, die als kombiniertes Signal übertragen wird.

Wenn beispielsweise wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1A mehrere Empfänger 120-1 bis 120-6 vorgesehen sind, haben die in jedem Übertragungskanal übertragenen Daten zweckmäßig die anhand von Fig. 8A und 8B erläuterte Form. Fig. 8A zeigt das Format eines gesamten Zeitrahmens der in einem Kanal übertragenen Daten. Hierbei wird das Acht-aus-elf-ASCII-Fernschreibformat benutzt, wobei jedes Wort mit einem Start-Bit beginnt und mit zwei Stop-Bits endet. Von den innerhalb des Zeitrahmens vorhandenen sechs Wörtern Nr. 1 bis Nr. 6 ist die Zusammensetzung des Worts Nr. 1 in der oberen Teilfigur der Fig. 8B dargestellt, während die Zusammensetzung der Wörter Nr. 2 bis Nr. 6 in der unteren Teilfigur der Fig. 8B dargestellt ist. Wort Nr. 1 enthält ein Identifikationssignal CH, das vier Bits umfaßt und die Nummer des Kanals angibt, während die übrigen Wörter die für eine fünfstellige Dezimaldarstellung erforderlichen Informationen enthalten. In allen Wörtern ist das Bit Nr. 1 ein Start-Bit ST. Die nächsten beiden Bits in Wort Nr. 1 stellen Kopfangaben ("Kopf") im binärcodierten Dezimal-

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system (BCD) dar; die Kopfangaben bilden einen nicht ausführbaren Befehl, der beispielsweise Befehlszähler weiterschalten soll oder Leitangaben enthält. Diese Bits können beispielsweise beide logisch Eins sein. Die nächsten vier Bits im Wort Nr. 1 bilden das den Kanal bezeichnende Identifikationssignal CH. Bit Nr. 8 ist für einen Merker vorgesehen, der beim Wert logisch Eins die Anwesenheit des Anzeigesignals auf der Leitung 242, d.h. den Ausfall der primären Energiequelle, des Netzes 350, und die Leistungsversorgung durch die sekundäre Energiequelle, die Batterie 309, anzeigt. Bit Nr. 9 ist ein Prüfbit, beispielsweise ein Paritätsbit, und die Bits Nr. 10 und 11 bilden die bereits erwähnten Stop-Bits. Die Wörter Nr. 2 bis Nr. 6 bieten genügend Information zur Steuerung beliebiger fünfstelliger Anzeigevorrichtungen in den Empfängern 120. Hier folgt auf das Start-Bit Nr. 1 ein aus vier BCD-Datenbits bestehender, die Dezimalziffer bezeichnender Block, darauf ein aus drei Bits bestehender, die Stelle (Zehnerpotenz) bezeichnender Block, dann der Merker oder ein Prüfbit und schließlich wieder die beiden Stop-Bits. Bei jedem Datenübertragungsvorgang (übertragung eines Datenrahmens in einem Kanal) wird also zunächst eine den Kanal bezeichnende Identifikation vorgenommen, und darauf werden durch fünf aufeinanderfolgende Worte die den Meßdaten entsprechenden Daten in einer Form übertragen, die eine Darstellung auf einem Datensichtgerät ermöglichen.

Die Anpassungseinheit 205 wandelt also die vom Mikroprozessor 201 gelieferten Daten in ein aus einzelnen Bits bestehendes, serielles Format um und gibt entsprechende Impulse über die Ausgangsleitung 230 ab, um diese Impulse zu den Empfängern 120 zu übertragen. Wie in Fig. 4A dargestellt, erfolgt mittels des Spannungs-Strom-Wandlers 211 eine Umwandlung in Stromimpulse, die den zunächst erzeugten Spannungsimpulsen

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entsprechen und die zur Übertragung der Bits über die Datenübertragungsleitung 130 verwendet werden. Der Wandler 211 weist eingangsseitig ein Tor 401 auf, über das ein Optokoppler gesteuert ist. Dessen Leuchtdiode ist mit einem Widerstand in Reihe an die Speisespannung angeschlossen. Dem Fototransistor des Kopplers 403 ist ein Gleichrichter 404 nachgeschaltet, der die bipolare Natur des Fototransistors berücksichtigt und als Stromquelle ausgebildet ist, an deren Wechselspannungsausgänge AC über Widerstände 411, 412 die beiden Leiter der Datenübertragungsleitung 130 angeschlossen sind. Der Koppler 403 unterdrückt weitestgehend etwaige Störschwingungen auf der Leitung 230. Ober einen dem Gatter 401 nachgeschalteten Umkehrverstärker 402 wird eine Leitung 233 mit dem gegenüber der Leitung 230 nicht invertierten Ausgangssignal beaufschlagt, wodurch gewünschtenfalls weitere Empfänger unmittelbar mit als Spannungsimpulse dargestellten Bits beaufschlagt werden können; die gewählte Ausgangsspanung ist zum Betrieb von TTL-Schaltungen (Transistor-Transistor-Logik) geeignet.

Der Steuereinrichtung über die Leitung 131 zugeführte Fernsteuerungssignale erreichen zunächst den Wandler 131, der in Fig. 4B genauer dargestellt ist. Die beiden Leiter der Leitung 131 sind über Widerstände 420, 421 an die Wechselspannungsanschlüsse AC eines als Strom-Spannungs-Wandler vorgesehenen Gleichrichters 405 angeschlossen, dessen Gleichspannungsausgang mit einem Widerstand 425 belastet ist, und dem die Leuchtdiode eines optoelektrisehen Kopplers 407 nachgeschaltet ist. An den über einen Widerstand 426 mit der Versorgungsspannung verbundenen Kollektor des Fototransistors ist die Leitung 231 angeschlossen/ die zur Anpassungseinheit 205 führt. Als zusätzlicher Eingang für Signale mit TTL-Spannungspegel ist die Leitung 234 vorgesehen, deren dargestellter Leiter bei Abwesenheit von Eingangssignalen über einen Widerstand 422

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auf Versorgungsspannungspegel gehalten ist und der an den Eingang eines Umkehrverstärkers 406 angeschlossen ist. Dessen Ausgang ist über eine Diode 423 mit einem aus Widerständen 424, 427 gebildeten Spannungsteiler verbunden. An dessen Abgriff ist die Basis des Fototransistors des Kopplers 407 angeschlossen. Hierdurch werden auf dem Leiter 431 über den Leiter 234 ankommende Spannungsimpulse abgebildet.

Die zur Einstellung der übertragungsgeschwindigkeit dienende Taktimpulsquelle 208 (Baud-Generator) ist in Fig. 7 näher dargestellt. Sie umfaßt einen quarzstabilisierten Oszillator 703, der über einen Leiter 711 einen ersten siebenstufigen Ripple-Zähler 704 steuert. Die an dessen Ausgängen Q1 bis Q7 erscheinenden Frequenzen sind unterhalb von diesen angeschrieben. Dem Ausgang Q2 ist ein weiterer Ripple-Zähler 705 sowie der Taktsignaleingang C eines Flip-Flops 702 nachgeschaltet. Die Ausgänge Q1 bis Q5 dieses Zählers 705 sind - im Falle der Ausgänge Q1 und Q4 über Umkehrverstärker 706, 707 - mit den Eingängen eines Tors 708 verbunden, dessen Ausgang über einen Leiter 712 mit dem Rücksetzeingang des Flip-Flops 702 verbunden ist. Dessen invertierter Ausgang ist einerseits mit dem Takteingang eines weiteren Flip-Flops 701 und andererseits mit dem Rücksetzeingang des Zählers 705 verbunden. Der invertierte Ausgang des Flip-Flops 701 ist mit dessen Rücksetzeingang verbunden. An den Ausgängen QI bis Q7 des Zählers 704 und am invertierenden Ausgang des Flip-Flops 701 stehen insgesamt acht Baud-Raten (Übertragungsgeschwindigkeiten) zur Verfügung, die durch von Hand einsetzbare Kurzschlußbrücken oder einen entsprechend wirkenden Umschalter auf einen Ausgangsleiter übertragen werden können. Dieser ist in Fig. 2 mit 245 bezeichnet.

Fig. 6 zeigt die Schaltung eines Empfängers 120 mit Datensichtgerät näher. Die von der Steuereinrichtung 101 über die Leitung

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übertragenen, einzelnen Bits entsprechenden Stromimpulse werden über Widerstände 621, 622, eine Gleichrichterbrücke 602, einen dieser nachgeschalteten optoelektrischen Koppler 603 und einen Umkehrverstärker 6 04 einem Empfängerbaustein 605 zugeführt, bei dem es sich beispielsweise um den universellen asynchronen Empfänger-Sender-Baustein handeln kann, der von der Firma Motorola Semiconductors unter der Bezeichnung 6402 vertrieben wird. Dem Ausgang der Gleichrichterbrücke 602 ist ein Widerstand 623 parallelgeschaltet. Der Fototransistor des Kopplers 603 ist an den Verbindungspunkt der Widerstände 624, 625 eines Spannungsteilers angeschlossen, der in Reihe mit einem Kondensator zwischen Versorgungsspannung und Masse liegt, wobei der Eingang des Umkehrverstärkers 604 an den Verbindungspunkt des Spannungsteilers und des Kondensators 630 angeschlossen ist.

Die Empfangsgeschwindigkeit des Empfängerbausteins 105 kann mittels einer Taktimpulsquelle 607 vorgegeben werden, die über einen Leiter 642 angeschlossen ist. Die Taktimpulsquelle 607 ist von gleicher Bauweise wie die in Fig. 7 dargestellte Taktimpulsquelle 208 und gestattet eine von der senderseitigen übertragungsgeschwindigkeit unabhängig einstellbare empfängerseitige Übertragungsgeschwindigkeit, wobei letztere zweckmäßig mehrfach höher gewählt werden kann, um bei gegebener Kanalkapazität eine zusätzliche Unterdrückung von Störsignalen zu ermöglichen.

Ein von Hand einstellbarer, mehrstelliger Umschalter 609 dient dazu, die Nummer desjenigen Datenübertragungskanals auszuwählen, dessen Daten auf einem fünfstelligen, von Leuchtdioden gebildeten Datensichtgerät 608 dargestellt werden sollen. Der Umschalter 609 ist mit Eingängen eines Vergleichers 610 verbunden, dem als weitere Eingangssignale zum Vergleich mit den

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erstgenannten die Bits des den Kanal identifizierenden Identifikationssignals, d.h. die Bits Nr. 4 bis Nr. 7 des Worts Nr. 1 innerhalb eines Zeitrahmens, nach Beginn jedes Übertragungsvorgangs zugeführt werden. Im Falle einer Übereinstimmung wird die Darstellung auf dem Datensichtgerät 608 freigegeben, wodurch die in dem ausgewählten Kanal übertragenen Meßdaten dargestellt werden. Wenn beispielsweise Kanal Nr. 16 gewählt werden soll, der die Meßdaten der Meßvorrichtung 110-16 überträgt, so ist am Umschalter 609 die Nummer 16 einzustellen, die dann in binärer Form und in Paralleldarstellung den entsprechenden Eingängen des Vergleichers 610 zugeführt wird.

Bei jeder Datenübertragung innerhalb eines Kanals, deren Daten von dem Empfängerbaustein 605 empfangen werden, wird zunächst das Identifikationssignal (CH in Fig. 8D) abgefragt und ggf. erkannt, und die folgenden Daten werden nur mittels des Datensichtgeräts 608 ausgegeben, falls hinsichtlich des Identifikationssignals CH erneut Übereinstimmung besteht. Andere Kanäle werden somit nicht empfangen, solange sie nicht anstelle des bisher empfangenen Kanals mittels des Umschalters 609 gewählt werden. Jeder Empfänger ist somit ausgebildet, auf beliebige Kanäle, jedoch jeweils nur einen Kanal, eingestellt zu werden.

Wenn die übertragenen Signale den Merker enthalten, der die Leistungsversorgung aus der BaL-terie 309 anzeigt und der in dem die Kanal-Identifikation enthaltenden Wort Nr. 1 enthalten ist, erfolgt eine vorzugsweise optische Anzeige, beispielsweise mittels einer Leuchtdiode 612, die über ein entsprechendes Tor 611 gesteuert ist. Letzteres ist mit einem Ausgang des Empfängerbausteins 605 und mit dem Ausgang 640 des Vergleichers 610 verbunden.

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Der Empfängerbaustein 605 wandelt die Datenworte Nr. 2 bis Nr. 6 jedes Zeitrahmens in ein vorgegebenes Format um, das vom Datensichtgerät 608 zur alphanumerischen Darstellung der enthaltenen Daten benötigt wird.

Wenn die Steuereinrichtung 101 gemäß Fig. 1B bis 1D mit einer Datenverarbeitungseinrichtung 140 verbunden ist, kann letztere eine Vielzahl von Fernsteuersignalen zur Steuereinrichtung 101 übertragen. Beispielsweise kann als Fernsteuersignal ein Befehl übertragen werden, wonach die im Speicher 203 gespeicherten Meßdaten ausgespeichert und über die Leitung 130 zum Speicher der Datenverarbeitungseinrichtung 140 übertragen werden. Die Peripherieschnittstelle 204 kann ebenfalls als Eingabe-Ausgabe-Tor dienen, beispielsweise über die Leitungen 256, 257, um in Abhängigkeit von Fernsteuerungssignalen bestimmte Funktionen in einem Peripheriegerät 213 auszuführen, beispielsweise dort eine als Endverbraucher vorgesehene Last abzuschalten oder zuzuschalten. Eine Vielzahl von anderen, durch Fernsteuersignale steuerbaren Funktionen ist selbstverständlich möglich.

Für das den Mikroprozessor 201 steuernde Programm ist eine Vielzahl von unterschiedlichen und in unterschiedlicher Weise aufeinanderfolgenden Programmschritten denkbar, um den Mikroprozessor an die Art und die Anzahl der vorhandenen Meßvorrichtungen 110 anzupassen. Insbesondere kann das Programm auch so gestaltet werden, daß unter Steuerung durch den Mikroprozessor 201 die Summe von zwei oder mehr gespeicherten und ausgelesenen Meßdaten gebildet und ein entsprechendes Signal übertragen wird. In Fig. 9 ist das Flußdiagraram für ein entsprechendes Teilprogramia des vom Mikroprozessor 201 ausgeführten Programms dargestellt. Hierbei wird in einem Kanal eine Information über die Kosten der in einer gesamten Fabrikanlage verbrauchte Elektrizität übertragen. Für das Beispiel sei

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angenommen, daß in der Fabrik zehn Meßvorrichtungen 110 vorgesehen sind, die mit der Steuereinrichtung 101 verbunden sind, wobei jedoch nur die Meßvorrichtungen Nr. 1, 4 und 7 zur Messung von Elektrizitätsverbauch vorgesehen sind, während die übrigen Meßvorrichtungen den Verbrauch anderer Energien oder Versorgungsgüter wie Gas, Wasser usw. messen. Weiter sei angenommen, daß die Steuereinrichtung 101 ausgangsseitig sechzehn unterschiedliche Ausgangs-übertragungskanäle zur Übertragung von Daten zu einem Empfänger 120 aufweist, der in einer Zentrale der Fabrik angeordnet ist, wobei Kanal Nr. 15 als derjenige gewählt ist, auf dem die Informationen über den gesamten Elektrizitätsverbrauch der Fabrik übertragen werden. Es wird dann zu einem vorgegebenen Zeitpunkt innerhalb des abzuarbeitenden Programms dem Mikroprozessor 201 der Befehl gegeben, den Inhalt derjenigen Speicherplätze aus dem Speicher 203 zu holen, die den Meßvorrichtungen Nr. 1, 4 und zugeordnet sind. Die entsprechenden Meßdaten werden dann summiert. Diese Summe stellt die verbrauchte Energie beispielsweise in Kilowattstunden dar. Nun ist im Speicher 203 weiter ein Skalierungsfaktor gespeichert, der die Kosten in Währungseinheiten je Kilowattstunde bezeichnet. Dieser Skalierungsfaktor wird aus dem Speicher 203 geholt und verwendet, um hiermit die vorher gebildete Summe zu multiplizieren. Der Mikroprozessor 201 bewirkt dann, daß das gebildete Produkt, das die Gesamtkosten der verbrauchten elektrischen Energie bezeichnet, in digitaler Form zur Ausgangseinheit 205 übertragen wird, die ihrerseits diese Daten als Worte Nr. 2 bis 6 zum entfernten Empfänger 120 überträgt, nachdem sie zunächst das Wort Nr. 1 mit dem den Kanal Nr. 15 identifizierenden Identifikationssignal CH übertragen hat. Durch Einstellung des Umschalters 609 auf Kanal Nr. 15 kann eine Überwachungsperson jederzeit den in Währungseinheiten ausgedrückten Verbrauch an Elektrizität abrufen, der auf der Darstellungseinheit 608 angegeben wird.

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In entsprechender Weise können eine Vielzahl weiterer interessierender Daten über andere Kanäle übertragen werden. Insbesondere kann auch, wie bereits angedeutet, eine "PseudoMessung" erfolgen, wenn die Gesamtleistung mehrerer Endverbraucher oder die von ihnen verbrauchte Energie gemessen und eine entsprechende Information übertragen wird und wenn bekannt ist, daß beispielsweise eine bestimmte Maschine an der verbrauchten Leistung einen vorgegebenen Prozentsatz aufnimmt. In diesem Fall kann der Gesamtverbrauch mit einem Skalierungsfaktor multipliziert werden, der den genannten Prozentsatz bezeichnet, worauf ein entsprechendes Signal in einem Kanal übertragen wird, das den Energieverbrauch nur der erwähnten Maschine darstellt, selbst wenn deren Verbrauch nicht gesondert gemessen wird.

Wie aus den vorstehenden Ausführungen erkennbar sein dürfte, weist die Fernmeßeinrichtung gemäß der Erfindung nicht nur eine sehr große Flexiblität in Anpassung an unterschiedliche Einsatzfälle auf, sondern läßt sich mit geringem Aufwand verwirklichen und arbeitet mit nur minimalem Eingriff von Hand weitestgehend automatisch.

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Claims

Patentansprüche

1./ Fernmeßeinrichtung, insbesondere zur Fernmessung des Ver-' brauchs von Verbrauchern in Versorgungsnetzen, mit mindestens einer Meßvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (101) mit einer der Anzahl von angeschlossenen Meßvorrichtungen (110) entsprechenden Anzahl von Eingängen, die jeweils mit den von der angeschlossenen Meßvorrichtung (110) erzeugten Meßdaten beaufschlagbar sind, mit Speichermitteln (203) für Meßdaten und mit Sendemitteln (205, 211) zur Übertragung aus den Speichermitteln (203) ausgelesener Meßdaten in Form einzelner, vorzugsweise zeitlich unterscheidbarer Signale sowie durch entfernt von der Steuereinrichtung (101) angeordnete Empfangsmittel (120, 140), die mit der Steuereinrichtung (101) verbunden sind und die übertragenen Daten empfangen.

2. Fernmeßeinrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Meßvorrichtungen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Steuereinrichtung (101) an ihre Eingänge angeschlossene Steuermittel (10, 506), die die Einspeicherung der Meßdaten in vorgegebene, jeweils einer Meßvorrichtung (110) zugeordnete Speicherplätze der Speichermittel (203) steuern, Mittel (201, 205) zum Wiederauffinden und Ausspeichern der den einzelnen Meßvorrichtungen (110) zugeordneten, gespeicherten Meßdaten aus den Speichermitteln (203) sowie Mittel (201) umfaßt, die Meßdaten kombinieren und ein Ausgangssignal in Abhängigkeit von Meßdaten erzeugen, die zwei oder mehr vorgegebenen Meßvorrichtungen (110) zugeordnet sind.

3. Fernmeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Anpassungseinheit (205) zur Vorbereitung der ausgespeicherten und ggf. kombinierten Meßdaten auf die darauffolgende Übertragung.

4. Fernmeßeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsmittel (120, 140) zum selektiven, vorzugsweise wahlweise umschaltbaren Empfang von vorgegebenen Meßvorrichtungen (110) zugeordneten Meßdaten ausgebildet sind.

5. Fernmeßeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (101) einen vorzugsweise in den Speichermitteln (203) gespeicherten Skalierungsfaktor, Mittel (201) zum Ausspeichern des Skalierungsfaktors sowie Mittel (201) aufweist, mittels derer der Skalierungsfaktor zumindest auf die einer Meßvorrichtung (110) zugeordneten Meßdaten angewandt wird, bevor deren übertragung erfolgt.

6. Fernmeßeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsmittel (120) eine

Anzeigevorrichtung (608) zur sichtbaren Anzeige oder Darstellung übertragener Daten umfassen.

7. Fernmeßeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (608) zur alphanumerischen Darstellung empfangener Daten ausgebildet ist und daß die Empfangsmittel (120) Mittel (605) umfassen, die die empfangenen Daten in ein vorgegebenes, von der Anzeigevorrichtung (608) zur alphanumerischen Darstellung benutztes Format bringen.

8. Fernmeßeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsmittel (120, 140) eine Datenverarbeitungseinrichtung (140), die die empfangenen Daten sammelt und analysiert, Mittel (in Datenverarbeitungseinrichtung 140) zur Erzeugung von Fernsteuersignalen und Mittel (130, 405, 407, 231) zur Beaufschlagung der Steuereinrichtung (101) mit den erzeugten Fernsteuerungssignalen umfassen.

9. Fernmeßeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (101) eine Vielzahl von Ausgangssignalen erzeugt und daß die Anpassungseinheit (205) die zu übertragenden Daten in einem seriellen Format (Fig. 8A, Fig. 8B) abgibt.

10. Fernmeßeinrichtung nach Anspruch 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (101) vor jedem einer Vielzahl von Übertragungsvorgängen ein codiertes Identifikationssignal (CH) erzeugt und daß mehrere, vorzugsweise über eine einzige Datenübertragungsleitung (130) an die Ausgangseinheit (205) angeschlossene und vorzugsweise in Reihe geschaltete, von der Steuereinrichtung (101) entfernt

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angeordnete Anzeigevorrichtungen (120) vorgesehen sind_f die zur Unterscheidung unterschiedlicher Ubertragungsvorgänge jeweils einen Decodierer {in Empfängerbaustein 605, Vergleicher 610) für das Identifikationssignal (CH) aufweisen.

11. Fernmeßeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Decodierer einen an einem Eingang mit dem Identifikationssignal (CH) beaufschlagbaren Vergleicher (610), von Hand einstellbare Mittel (609) zur Auswahl vorgegebener Ubertragungsvorgänge und zur Erzeugung eines dem Vergleicher (610) an einem weiteren Eingang zugeführten, den ausgewählten Ubertragungsvorgang bezeichnenden Signals umfaßt und daß der Vergleicher (610) bei Gleichheit der ihn beaufschlagenden Eingangssignale ein Freigabesignal (auf Leitung 640) für die jeweilige Anzeigevorrichtung (608) erzeugt.

12. Fernmeßeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassungseinheit eine vorzugsweise hinsichtlich der Taktirnpulsfequenz von Hand einstellbare Taktimpulsquelle (701 bis 708) aufweist, die die Sendegeschwindigkeit der Anpassungseinheit (205) bestimmt, und daß in den Empfangsmitteln (120, 140) vorzugsweise hinsichtlich der Taktimpulsfrequenz von Hand einstellbare Taktimpulserzeugungsmittel vorgesehen sind, die die Empfangsgeschwindigkeit der Empfangsmittel (120, 140) bestimmen.

13. Fernmeßeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassungseinheit (205) Mittel (230, 401) zur seriellen, impulsweisen Abgabe der von der Steuereinrichtung (101) erzeugten Ausgangssignale umfaßt.

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14. Fernmeßeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassungseinheit (205) den Mitteln (230, 401) zur seriellen, impulsweisen Abgabe nachgeschaltete optoelektrische Kopplungsmittel (403) und von den optoelektrischen Kopplungsmitteln (403) gesteuerte Spannungs-Strom-Wandlungsmittel (404) aufweist, die auf der als Schleife ausgebildeten übertragungsleitung (130) zu den Empfangsmitteln (120, 140) den Bits der zu übertragenden Signale entsprechende Ströme erzwingen.

15. Fernmeßeinrichtung nach Anspruch 8 und nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassungseinheit (205) Mittel (231) zum Empfang der seriell übertragenen Fernsteuerungssignale und diesen Empfangsmitteln (231) vorgeschaltete optoelektrische Kopplungsmittel (407) umfaßt, wobei vorzugsweise die Datenverarbeitungseinrichtung (140) mit der Anpassungseinheit (205) über eine als Schleife ausgebildete Datenübertragungsleitung (131) verbunden ist und insbesondere den Kopplungsmitteln (407) Strom-Spannungs-Wandlermittel (405) vorgeschaltet sind, die den Bits der übertragenen Fernsteuerungssignale entsprechende Ströme in die Kopplungsmittel (407) steuernde Spannungen umwandeln.

16. Fernmeßeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Leistungsversorgung der Steuereinrichtung (101) eine primäre Energiequelle, vorzugsweise das Netz (350), und eine sekundäre Energiequelle, vorzugsweise eine Batterie (309),vorgesehen sind, daß Mittel (323, 330) zur Abgabe eines Anzeigesignals vorgesehen sind, wenn die sekundäre Energiequelle Leistung abgibt, und daß diese Mittel (323, 330) über Übertragungsmittel (242) zur Übertragung des Anzeigesignals mit der Steuereinrichtung (101) verbunden sind.

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17. Fernmeßeinrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch Mittel (201), die bei einem und vorzugsweise jedem Übertragungsvorgang ein in Abhängigkeit vom Anzeigesignal erzeugbares Signal, vorzugsweise ein einziges Bit (Merker in Fig. 8b), zusätzlich übertragen, durch in den Empfangsmitteln (120, 140) vorgesehene Mittel (611) zur Erkennung des zusätzlich übertragenen Signals und durch von diesen Erkennungsmitteln (611) gesteuerte, vorzugsweise optische Anzeigemittel (612).

18. Fernmeßeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch am Ort der Steuereinrichtung (101) angeordnete Darstellungsmittel (210, 503) für aus den Speichermitteln (203) ausgelesene Meßdaten.

19. Fernmeßeinrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch einen mit der Steuereinrichtung (101) verbundenen, von Hand betätigbaren, mehrstelligen ersten Umschalter (510-1), dessen Schaltstellungen jeweils einer Meßvorrichtung (110) zugeordnet sind, einen mit der Steuereinrichtung (101) verbundenen, von Hand betätigbaren, mehrstelligen zweiten Umschalter (510-2 bis 510-6), dessen Schaltstellungen jeweils einer vorgegebenen Datenfelddarstellung zugeordnet sind, und einen mit der Steuereinrichtung (101) verbundenen, von Hand betätigbaren dritten Umschalter (505), der in einer ersten Stellung die Steuerschaltung (101) veranlaßt, auf den Darstellungsmitteln (503) die der mittels des ersten Umschalters (510-1) ausgewählten Meßvorrichtung (110) zugeordneten, in den Speichenaitteln (203) gespeicherten Meßdaten darzustellen und der in einer zweiten Stellung die Steuerschaltung (101) veranlaßt, das mittels des zweiten Umschalters (510-2 bis 510-6) ausgewählte Datenfeld zu lesen und dessen Daten in den Speichermitteln (203) an demjenigen Speicherplatz

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zu speichern, der der mittels des ersten Umschalters (510-1) ausgewählten Meßvorrichtung (110) zugeordnet ist.

20. Fernmeßeinrichtung nach Anspruch 16 oder 17 und nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsversorgung der am Ort der Steuerschaltung (101) angeordneten Darstellungsmittel (210, 503) ausschließlich aus der primären Energiequelle (350) erfolgt, vorzugsweise dadurch, daß diese auch an die sekundäre Energiequelle (309) angeschlossenen Darstellungsmittel (210, 503) in Abhängigkeit von dem Anzeigesignal abschaltbar sind.

21. Fernmeßeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Speichermitteln (203) ein Befehlsprogramm für die Steuereinrichtung (101) gespeichert ist.

22. Fernmeßeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rücksetzschaltung (207) mit einer Impulsquelle (304) vorgegebener Impulsfrequenz vorgesehen ist, daß die Steuereinrichtung (101) beim Abarbeiten der Befehle eines von ihr ausgeführten Befehlsprograwnis ein Rückmeldesigne-l (auf Leitung 243) erzeugt und zur Rücksetzschaltung (207) überträgt und daß die Rücksetzschaltung (207) die Steuereinrichtung (101) auf den Anfang des Befehlsprogramms zurücksetzt und dessen erneute Abarbeitung bewirkt, falls von ihr nicht innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von Impulsen der Impulsquelle (304) nach Beginn des Befehlsprogramms das Rückmeldesignal empfangen wird.

23. Fernmeßeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung (110) als Ausgangssignal ein Impulssignal erzeugt, dessen Impulsfolgefrequenz vom Istwert der gemessenen Größe abhängt.

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24. Fernmeßeinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassungseinheit (205) zumindest eingangsseitig asynchron betrieben ist.

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