202007. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés kétvezetékes kétirányú jelátvitel céljára
1 HU 202007 B 2 A hibás alíllomások automatikus behatárolására és kiiktatására alkalmas a 32 11 020 sz. DE szabadalomban leírt berendezés, ahol a központ a hibás alállomás biztosítékát megnövelt feszültséggel ki tudja égetni. Az adatátviteli vonalra és a soros-párhuzamos átalakításra vonatkoznak a 4,234,926, a 4,251,858, valamint a 4,254,473 sz. US szabadalmak. A többcsatornás helyi adatgyűjtők alkalmazása ugyan sok előnyt jelent az analóg távadókhoz képest, azonban az egycsatornás távadó legfőbb előnyét, a kétvezetékes táplálást elvesztették. A bonyolult felépítés miatt a fogyasztás és az ár is megnő. Sok esetben a klimatikus viszonyoknak is kevésbé állnak ellen, mint az egycsatornás távadó. Ez a hátrány különösen robbanásveszélyes helyeken történő alkalmazásoknál szembeötlő. Dyen helyeken a többcsatornás helyi adatgyűjtők nem alkalmazhatók, ezért vagy sok egyedi távadót alkalmaznak, vagy ha lehet, az egyes érzékelők közvetlen jelét a központba vezetik. Ilyen megoldású pl. az NSZK-beli HANS cég DTX-3 típusjelű, gyújtószikramentes hőmérséklet-adatgyűjtője. Ez a megoldás természetesen igen nagy kábelköltséget és fokozott zavarérzékenységet jelent. A fent említett megoldások alkalmasak ugyan több helyről érkező információ elkülönítésére, de az alállomások száma kötött, a frekvenciabeállítás nehézkes, és a soros vonal vezetékeinek száma a szükségesnél több. Ezért ezek a megoldások elsősorban az alacsony igényű alkalmazási helyeken terjedtek el. Léteznek a szakirodalomban olyan megoldások is, amelyekben számítógépek működnek aláüomásként, és a teljes rendszer több számítógépből álló hálózatot képez. Számítógépeknek hálózatba kötésére léteznek szabványok (lokális hálózat, LAN). Nem szabványos megoldást ismertet a 179 367 sz. HU szabadalmi leírás. Számítógép alkalmazása aláüomásként mérésadatgyűjtési célra azonban feleslegesen drága megoldás. A számítógépek számára helyi tápfeszültséget keü biztosítani, azok programjáról külön gondoskodni kell. Az általunk kidolgozott találmány célkitűzése az volt, hogy az ismertetett megoldások hátrányait kiküszöbölve, azok előnyeit megtartva, olyan mérésadatgyűjtő kialakítására is alkalmas kapcsolási elrendezést hozzunk létre, amely a következő tulajdonságokkal rendelkezik:- az aláüomások közötti összeköttetésre a minimális számú, azaz két vezeték szolgáljon. A vezetékszám minimalizálása nemcsak a költségek csökkentése miatt előnyös, hanem egyes alkalmazásokban, pl. robbanásveszélyes helyen a kábelkapacitásokat is korlátozni keü,- az aláüomásoknak ne keüjen helyi tápfeszültség,- a központ és az aláüomások között kétirányú adatforgalom legyen biztosítható. A kitűzött feladatok megoldásához az a felismerés vezetett, hogy két vezeték alkalmazása esetén nemcsak a kétirányú adatforgalom valósítható meg, hanem az adatvonal egyben a tápfeszültség átvitelére is alkalmas. A találmány célját a fenti felismerés alapján olyan kapcsolási elrendezéssel érhetjük el, amelynél a központi egységben a pozitív soros vonalra a soros vonalon keresztül az alállomásokat is tápfeszültséggel eüátó feszültségforrás, az aláüomásoknál pedig a soros vonalon érkező feszültségimpulzusokat egyenirányító és azok energiáját tároló áramkör van csatlakoztatva. Előnyös továbbá, ha a találmány szerinti kapcsolási elrendezésnél a központi soros-párhuzamos átalakító kimenete és a központi vonaü kapcsoló vezérlő bemeneté, valamint a pozitív soros vonal és a központi soros-párhuzamos átalakító bemenete galvanikusan le van választva egymásról. A találmányt a továbbiakban a meüékelt rajzon példaképpen ábrázolt kiviteli alak alapján ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés blokkvázlata. Az ábrán az A központi egységen kívül csak egy B alállomást tüntettünk fel, a többi aláüomás a 11 pozitív és 10 negatív soros vonalra köthető a B aláüomással párhuzamosán. Az ábrán az A központi egység 1 központi számítógépből, a hozzákapcsolódó 3 központi soros-párhuzamos átalakítóból, a 4 központi vonali kapcsolóból és 2 tápegységből áll. A soros vonal két vezetéke a 10 negatív soros vonal és a 11 pozitív soros vonal. A B aláüomások 8 terepi mikroszámítógépből, a hozzácsatlakozó 9 jelfogadó egységből^ terepi sorospárhuzamos átalakítóból, 5 terepi vonali kapcsolóból és 6 energiatároló áramkörből áünak. A 2 tápegység kimenete a 11 pozitív soros vonalra van kötve, a 4 központi vonali kapcsoló a 10 negatív soros vonal és a 11 pozitív soros vonal közé van beiktatva. A 3 központ soros-párhuzamos átalakító bemenete all pozitív soros vonalra, kimenete pedig a 4 központi vonali kapcsoló vezérlő bemenetére csatlakozik. A 10 negatív soros vonal és a 11 pozitív soros vonal kétvezetékes buszként minden B aláüomáshoz hozzá van csatlakoztatva, a jelátvitel meüett egyben a B alállomások tápfeszültségét is továbbítják. Az 5 terepi vonali kapcsoló a 10 negatív soros vonal és a 11 pozitív soros vonal közé van beiktatva. All pozitív soros vonal a 6 energiatároló áramkör bemenetére, valamint a 7 terepi soros-párhuzamos átalakító bemenetére csatlakozik. A 6 energiatároló áramkör kimenete a 7 terepi soros-párhuzamos átalakító és a 8 terepi mikroszámítógép pozitív tápfeszültség-bemenetére, míg a 10 negatív soros vonal a 7 terepi sorospárhuzamos átalakító és a 8 terepi mikroszámítógép negatív tápfeszültség-bemenetére van kötve. A 6 energiatároló áramkör feladata az, hogy a kétvezetékes vonalon lévő váltófeszültségből (impulzussorozatból) előáüítsa a B aláüomás terepi egységei számára szükséges tápfeszültséget. Kialakítása eltérő lehet, az egyik lehetséges változat ellenállásból és zener diódából kialakított feszültségszabályozót tartalmaz, amelynél feszültséget tároló és szűrő kondenzátor van a zener diódával párhuzamosan kapcsolva. Az ábrán látható 9 jelfogadó egység konkrét kiviteli formájától függően, a B alállomás fogadhat fizikai, vagy kémiai érzékelőket, Uletve feszültség- és áram jeleket. Az ismertetett találmányi megoldás ugyan többféle konkrét kivitelezési formában is megvalósítható, a gyakorlati szempontok azonban néhány megszorítást, iüetve alkatrészválasztást szükségessé tesznek. Mivel a B aláüomások teljes tápeüátását a 6 energiatároló áramkörökből nyerik, célszerű kisfogy asz tisú alkatrészeket alkalmazni. Előnyös ebből a szempontból egy 6 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
