MONITORING CIRCUIT

Abstract: 1. A monitoring circuit for the detection and display of failure of a clock-controlled system having a switching element which activates an alarm device in the event of a failure, characterised in that there is provided a frequency translator (FU) whose input (E1) is supplied with a reference signal (r1) emitted by the system (S) and which emits at its outputs (A1, A2) two signals (s1, s2) mutually offset by half the period duration, where said outputs (A1, A2) are connected to the primary winding of a pulse transformer (T) of a separating stage (TS) whose secondary circuit contains the switching element (R) which activates the alarm device (W) in the event of the absence of the signal produced by the signals (s1, s2).

Description: Ueberwachunqsschaltunq Die vorilegende Erfindung betrifft elne Schaltungsanordnung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Solche Ueberwachungsschaltungen, oft auch "Watch Dog-Schaltungen" genannt, haben die Aufgabe, den Ausfall eines Systems unverzüglich festzustellen und dabei eln Slgnal abzugeben, dass den Ausfall anzeigende Elemente aktiviert. Bekannte derartige Schaltungen weisen mindestens eln Zeitglied auf, das nach einer vorgegebenen Zeltspanne abläuft, wenn es nicht vor Ablauf dieser Zeit neu gestartet wird. Wenn das Zeitglied Infolge Ausblelbens des Startsignals abläuft, wird eln Alarmsignal erzeugt. Als Zeitgileder werden monostabile Kippstufen oder Zähler elngesetzt, die durch mehr oder weniger aufwendige Logikschaltungen angesteuert werden. Eln fehlerhaftes Verhalten der Zeitgileder selbst oder der Logikschaltungen bewirkt nicht mit absoluter Sicherheit die Erzeugung eines Alarmsignals am Ausgang der Ueberwachungsschaltung, da dleser bel Auftreten eines Fehlers rein zufällig elnen der zwel Zustände "Alam" oder "kein Alarm" einnehmen und beibehalten kann, welcher Zustand nicht dem tatsächlichen Zustand des zu überwachenden Systems entsprechen muss. Es kann daher vorkommen, dass dauernd eln Alarmsignal ansteht, obwohl das zu überwachende System nicht ausgefallen ist. Umgekehrt kann femer der unerwünschte Fall elntreten, dass Infolge eines Fehlers In der Ueberwachungsschaltung keln Alarmsignal erzeugt wird, obwohl das zu überwachende System Infolge Ausfall keln Startsignal mehr an das Zeitglied abgibt. Dle Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, elne elnfache Ueberwachungs schaltung zu schaffen, bei der dlese Unsicherheit bezüglich des Zustandes ihres Ausganges nicht besteht, Indem bei Ausfall des zu überwachenden Systems und/oder der Ueberwachungsschaitung selbst in jedem Fall eln Alarmsignal am Ausgang abgegeben wird. Die Losung dleser Aufgabe gelingt erfindungsgemäss mit einer Schaltungsanordnung, wle sie im Anspruch 1 gekennzeichnet ist. Ausgestaltungen der Erfindung sind In welteren Ansprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung naher erläutert Das hinsichtlich eines möglichen Ausfalls zu überwachende taktgesteuerte System 5, beispielsweise ein Prozessor In einer programmgesteuerten Anlage, ist mit einem Frequenzübersetzer FU verbunden. Das System 5 gibt In bestimmten Zeltab- ständen, z B, jeweils nach einem Durchlaul aller internen Verarbeltungsroutinen, ein Impulsförmiges Referenzsignal r1 ab, das dem Frequenzübersetzer FU über seinen Elngang El zugeführt wird. Das Referenzsignal rl wird programmässig Im System S erzeugt. Selne Frequenz ist so gewählt, dass die Verarbeitungsabläufe Im System S nicht beeinträchtigt werden. Der Frequenzübersetzer FU erzeugt an seinen beiden Ausgängen Al, A2 zwel gegenelnander um 180 Grad phasenverschobene Signale sl, s2 mit gleicher Frequenz, die um eln Vielfaches grösser Ist als die Referenzfrequenz rl des Systems S, welche in der Regel relativ klein Ist. In elnem praktisch ausgefOhrten Belspiel beträgt die Referenzfrequenz rl 1 Hz und die übersetzte Frequenz der Signale s1, s2 20 kHz. Als Frequenzübersetzer FU kann vortellhafterwelse ein Mikrocomputer eingesetzt werden, der durch entsprechende Programmierung aus dem empfangenen Referenzsignal 1 die belden gegeneinander um elne halbe Perioden- dauer verschobenen Slgnale sl und s2 erzeugt. Elne derartige Erzeugung von frequenzübersetzten Signalen aus einem gegebenen Signal ist bekannt, weshalb hier nicht weiter darauf eingegangen wird, Damit lässt sich in relativ einfacher Weise das Frequenzübersetzungsverhaltnis den jeweiligen Gegebenhelten anpassen. Dle frequenzübersetzten Signale sl, s2 werden auf je elnen Eingang einer Trennstufe TS geführt. Die beiden Eingänge führen auf je einen Slgnalpfad mit einer als Stromverstärker wirkenden Darlington-Stufe D1 bzw. D2, deren einer Anschluss an einem Bezugspotentiai und deren anderer Anschluss mit dem einen bzw. dem anderen Ende der Primärwicklung eines Impulsübertragers T verbunden Ist. Der Mittelabgriff der Primärwicklung des Uebertragers T liegt an einem Spelsepotential. Faffs notwendig kann vor den Darilngton-Stufen D1, D2 noch Je eine Treiberstufe eingefügt werden, die eine zur Ansteuerung der Stromverstärkerstufen genügende Leistung liefert. Die Sekundärwicklung des Uebertragers T Ist mit elnem Brückengleichrichter GR verbunden. An dessen Ausgangsklemmen Ist die Spule eines Relais R angeschlossen, das einen Alarmkontakt K1 aufwelst, der In elnem zu elner Alarmeinrichtung W führenden Stromkrels angeordnet ist. In einem zum Frequenzübersetzer FU zurückführenden Stromkrels kann eln Kontroilkontakt K2 des Relais R vorgesehen werden. Dle Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung Ist kurz folgende: Solange das Referenzslgnal r1 Im Frequenzübersetzer FU eintrifft, gelangen die von diesem erzeugten frequenzübersetzten Signale s1 und s2 Im Gegentakt auf die Primärseite des Uebertragers T, so dass auf dessen Sekundarselte ein impulsförmiges Wechselspannungssignal entsteht. Das Frequenzübersetzungsverhäitnls wird dabel so gewählt, dass slch eine optimale Slgnalübertragung mit elnem möglichst kleinen Uebertrager T elnstellt. Das sekundärseltige Wechselspannungssignal wird durch Doppelwegglelch- richtung In eln Gielchspannungssignal umgewandelt, das das Reiais R erregt, wodurch dessen Kontakte K1 und K2 In die geöffnete Schaltlage gebracht werden. Je nach Frequenz des auf der Sekundärselte des Uebertragers T abgegebenen Signals kann parallel zum Relais R noch ein Kondensator C vorgesehen werden, der die erzeugte Glelchspannung glättet und damit ein einwandfreies Halten des Relais R gewährleistet. Solange das System S ein Referenzslgnal r1 mit In elnem vorgegebenen Bereich llegender Frequenz abgIbt, erzeugt der Frequenzübersetzer FU die Signale s1 und s2. Bei Ausblelben des Referenzsignals r1 schliessen die Kontakte K1, K2 und die Alarmeinrichtung W wird aktivlert. Ueber den Kontrollkontakt K2 wird der Zustand des Reiais R an einen Eingang Z des Frequenzübersetzers FU zuruckgemeldet Dlese Zustandsmeldung kann in vorteilhafter Welse wle folgt ausgenützt werden: Wenn bei Vorhandensein des Referenzsignals r1 am Elngang Z des Frequenzübersetzers FU eln dem Zustand "kein Alarm" entsprechendes Signal anliegt, schickt der Frequenzübersetzer FU eln Signal r2 an das zu überwachende System S zurück. Wird hingegen bei Vorhandensein des Signals r1 die Alarmelnrichtung W infolge eines Fehlers In der Trennstufe TS aktiviert, wird dies dem Frequenzübersetzer FU durch die über den Kontrollkontakt K2 herbeigeführte Zustandsänderung an seinem Eingang Z gemeldet. Als Folge dleser Zustandsänderung unterdrückt der Frequenzübersetzer FU das Slgnal r2 Das Ausbleiben des Signales r2 bel gleichzeitigem Vorhandensein des Slgnals r1 Interpretiert das System S als Fehler in der eigentlIchen Ueberwachungsschaltung, d.h. entweder im Frequenzübersetzer FU oder In der Trennstufe TS. Das System S kann In dlesem Fall die Ursache des Alarms durch eine entsprechende Anzelge ausfall der Ueberwachung" näher kennzeichnen. Der Im Ausführungsbelsplel gezelgte Aufbau der Trennstufe TS lässt erkennen, dass der Ausfall irgend eines Ihrer Bauelemente Immer den Abfall des Relais R zur Folge hat. Dle erflndungsgemässe Schaltung löst daher sowohl bel AusbleIben des Referenz slgnals r1 Infolge Ausfalls des zu überwachenden Systems S als auch bei Auftreten eines Fehlers In Ihr selbst Alarm aus

Claims: PATENTANSPRUECHE 1. Schaltungsanordnung zur Feststellung und Anzeige des Ausfalls eines taktgesteuerten Systems, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , dass ein Frequenz übersetzer (FU) vorhanden ist, dessen Eingang (E1) mit einem vom System (S) abgegebenen Referenzsignal (rl) beaufschlagt Ist und der an Ausgängen (Al, A2), zwei um die halbe Perlodendauer gegeneinander verschobene Signale (s1, s2) abgibt, welche Ausgänge (Al, A2) mit der Primärwicklung eines impulsübertragers (T) elner Trenn stufe (TS) verbunden sind, In dessen Sekundärkreis eln Im Falle des Ausblelbens des durch dle Slgnale (sl, s2) erzeugten Slgnales auf elne Alarmeinflchtung (W) wirkendes Element (R) angeordnet Ist. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da durc h g e k e n n z e i c h n e t, dass Im Sekundärkreis des Uebertragers (T) eln Relals (R) vorgesehen Ist, von dem eln Alarmkontakt (K1) zur Anschaitung der Alarmelnrichtung (W) dlent. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t, dass ein welterer Kontakt des Relais(R) als Kontrollkontakt(K2) zur Anzelge des Relaiszustandes dient. 4. Schaltunganordnung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t dass wenn der Kontrollkontakt (K2) des Relais(R) bei gleichzeitIgem Vorhandenseln des Referenzsignals (r1) die Stellung "Ahrm" einnimmt, dem System (S) eine Meldung "Ueberwachung ausgefallen" zuführbar Ist. 5. Schaltungsanordnung nach elnem der vorangehenden Ansprüche d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t, dass als Frequenzübersetzer (FU) ein Mikrocomputer eingesetzt Ist, mit dem das Frequenzübersetzungsverhältnls durch entsprechende Programmierung wahlwelse festlegbar Ist.

Inventors: FRISCHKNECHT, URS, SKALSKY, PETER
Applicants: SIEMENS-ALBIS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1985
Main classification: G08B29
IPC codes: H03K5