DE3444362A1

DE3444362A1 - Station with a data transmitter

Info

Publication number: DE3444362A1
Application number: DE19843444362
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. 8000 München Weimert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-12-05
Filing date: 1984-12-05
Publication date: 1986-06-12

Abstract

Station (21...2n) with a data transmitter (5) which can be connected along with further stations (21...2n) of the same type via a data line (711...712) to a central station (1) and which transmits a control criterion depending on the transmitting or receiving condition. A plurality of such stations (21...2n) are intended to be connectable to a serial point-to-point interface of the central station (1). This is achieved in that the station (21...2n) contains a coupling device (3) with a changeover switch (30) which can be controlled by the control criteria and which contains one four-pole transmission network which is connected downstream of the data transmitter (5) and one four-pole transmission network which is looped into the data line (711...712). The station (21...2n) is particularly suitable for telecontrol devices to transmit operating condition messages from intermediate stations of a data transmission device to a central evaluation device. <IMAGE>

Description

Station mit einem DatensenderStation with a data transmitter

Die Erfindung bezieht sich auf eine wie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebene Station mit einem Datensender.The invention relates to one as in the preamble of the claim 1 specified station with a data transmitter.

Eine derartige Station ist bereits aus der DE-AS 22 51 608 bekannt. Bei der bekannten Station gibt ein Modem Tonfrequenzimpulse an eine Busleitung ab.Such a station is already known from DE-AS 22 51 608. In the known station, a modem emits audio frequency pulses to a bus line.

Bei der bekannten Station handelt es sich um eine Fernwirkstation einer Fernwirkeinrichtung. Wenn die Fernwirkstation ein Impulstelegramm bzw. Datenprotokoll abgeben will, gibt sie ein in der Fernwirkeinrichtung ohnehin zur Charakterisierung einer Sendebefugnis oder Empfangsbereitschaft vorhandenes Steuerkriterium ab, das unter anderem einen dem Sendemodulator des Modems nachgeschalteten Schaltverstärker aktiviert oder deaktiviert.The known station is a telecontrol station a telecontrol device. When the telecontrol station sends a pulse telegram or data protocol wants to submit, it enters it in the telecontrol device for characterization anyway a transmission authorization or readiness to receive control criterion that Among other things, a switching amplifier connected downstream of the modem's transmitter modulator activated or deactivated.

Dieser Schaltverstärker und ein weiterer Schaltverstärker ermöglichen es, für das Modem ein gemeinsames Sende- und Empfangsfilter zu verwenden. Die bekannte Station kann an eine Vierdrahtbusleitung für Halbduplexbetrieb angeschlossen werden. Hierfür ist eine Koppelvorrichtung erforderlich.This switching amplifier and another switching amplifier enable using a common send and receive filter for the modem. The well-known Station can be connected to a four-wire bus line for half-duplex operation. A coupling device is required for this.

Koppelvorrichtungen zur Ankopplung des Modems einer Fernwirkstation an eine Vierdrahtleitung sind aus der DE-AS 20 48 140 bekannt. Bei einer Ausführungsform sind mehrere Gabeln vorgesehen, bei einer anderen Ausführungsform ist die Kopplungsvorrichtung aus mehreren rückwirkungsfreien Ubertragungsvierpolen zusammengesetzt.Coupling devices for coupling the modem of a telecontrol station 20 48 140 to a four-wire line are known from DE-AS. In one embodiment several forks are provided, in another embodiment the coupling device is from several Reaction-free transmission four poles composed.

Ferner sind bereits Sender und Empfänger für Datensignale bekannt, die Gleichspannungs- oder Gleichstromimpulse abgeben bzw. empfangen. Dabei sind unsymmetrische und symmetrische Schnittstellen für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen oder Mehrfachverbindungen bekannt. Eine Reihe von seriellen Schnittstellen erlauben nur Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, da sich an eine Leitung immer nur ein Treiber anschließen läßt. Dies ist z.B.Furthermore, transmitters and receivers for data signals are already known, emit or receive direct voltage or direct current pulses. Are there asymmetrical and symmetrical interfaces for point-to-point connections or Multiple connections known. A number of serial interfaces only allow Point-to-point connections, since only one driver is ever connected to a line leaves. This is e.g.

bei den weit verbreiteten Schnittstellen nach EIA-Standard RS232C, RS-423A, RS-422A und den entsprechenden CCITT-Schnittstellen V24/V28, V10, V11, X26, X27 der Fall. Diese Schnittstellen sind z.B. aus der Druckschrift CCITT, Yellow Book, Vol. VIII, Fascicle VIII.1, Seiten 27 bis 42, 43 bis 55, 97 bis 112, 161 bis 165 und Fascicle VIII.2, Seite 190 bekannt. Für viele Anwendungen ist dies zu wenig.with the widely used interfaces according to EIA standard RS232C, RS-423A, RS-422A and the corresponding CCITT interfaces V24 / V28, V10, V11, X26, X27 the case. These interfaces are e.g. from the publication CCITT, Yellow Book, Vol. VIII, Fascicle VIII.1, pages 27 to 42, 43 to 55, 97 to 112, 161 to 165 and Fascicle VIII.2, page 190. This is not enough for many applications.

Ferner ist aus Elektronik 6/23.3.1984, Seite 24 eine serielle Schnittstelle nach EIA-Standard RS485 bekannt, die Busverbindungen mit bis zu 32 Treibern gestattet.Furthermore, from Elektronik 6 / 23.3.1984, page 24 there is a serial interface known according to EIA standard RS485, which allows bus connections with up to 32 drivers.

Es gibt jedoch eine Vielzahl von Steuer- und Auswerte-Rechnern, die mit einer seriellen Punkt-zu-Punkt-Schnittstelle versehen und als Zentralstation bzw.However, there are a large number of control and evaluation computers that provided with a serial point-to-point interface and as a central station respectively.

Leitzentrale einer Datenfernübertragungseinrichtung geeignet sind.Control center of a remote data transmission facility are suitable.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Station der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß sich mehrere derartige Stationen an ein und denselben Eingang der Zentralstation anschließen lassen, der eine serielle Punkt-zu-Punkt-Schnittstelle hat.The object of the invention is to provide a station of the type mentioned at the beginning Kind to train in such a way that several such stations at one and the same Connect the input of the central station, which has a serial point-to-point interface Has.

Gemäß der Erfindung wird die Station der eingangs genannten Art zur Lösung dieser Aufgabe in der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Weise ausgebildet. Dabei kann die zur Zentralstation führende Datenleitung unmittelbar oder über Modems einer Übertragungseinrichtung an die Zentralstation angeschlossen sein.According to the invention, the station of the type mentioned is for This problem is solved in the specified in the characterizing part of claim 1 Way trained. The data line leading to the central station can be used directly or connected to the central station via modems of a transmission facility be.

Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß der Datensender, der aus Schaltkreisen einer gebräuchlichen Schaltkreisfamilie, insbesondere in TTL- oder CMOS-Technik zusammengesetzt ist, auf besonders einfach realisierbare Weise an die serielle Punkt-zu-Punkt-Schnittstelle der Zentralstation angeschlossen werden kann. Die besondere Ausbildung der Station ermöglicht es, mehr als eine solche Station über eine Datenleitung an ein und denselben Anschluß der Zentralstation anzuschließen, obwohl diese mit einer für Punkt-zu-Punkt-Verbindung ausgelegten Schnittstelle versehen ist. Als Zentralstation bzw. Leitstation und Stationen dient dabei insbesondere ein Rechner mit peripheren Geräten.These measures have the advantage that the data sender, which consists of circuits of a common circuit family, especially in TTL or CMOS technology is composed in a particularly easy to implement way connected to the serial point-to-point interface of the central station can. The special design of the station makes it possible to have more than one such station to be connected to one and the same connection on the central station via a data line, although these are provided with an interface designed for point-to-point connection is. In particular, it serves as a central station or control station and stations a computer with peripheral devices.

Die Station ist besonders geeignet für Fernwirkeinrichtungen zur Übertragung von Betriebszustandsmeldungen von Zwischenstellen bzw. Verstärker feldern einer Nachrichtenübertragungseinrichtung an eine zentrale Auswerteeinrichtung.The station is particularly suitable for telecontrol devices for transmission of operating status messages from intermediate points or amplifier fields of a Message transmission device to a central evaluation device.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further refinements of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is based on the exemplary embodiments shown in the figures explained in more detail.

Es zeigen Fig. 1 eine Fernwirkeinrichtung mit einer Zentralstation und mehreren Stationen, Fig. 2 den Empfangsteil einer Station mit zugehöriger Koppelvorrichtung, Fig. 3 für die in Fig. 1 gezeigte Fernwirkeinrichtung den Sendeteil einer Station mit zugehöriger Koppelvorrichtung, Fig. 4 einen Sendeteil einer Station, der über Pegelwandler in einer Datenleitung eingeschleift ist.1 shows a telecontrol device with a central station and several stations, Fig. 2 shows the receiving part of a station associated coupling device, Fig. 3 for the telecontrol device shown in Fig. 1 the transmitting part of a station with an associated coupling device, FIG. 4 a transmitting part a station that is looped into a data line via level converters.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Fernwirkeinrichtung sind mehrere Stationen an den Eingang 11 und den Ausgang 12 der Zentralstation 1 angeschlossen. Die Zentralstation bzw. Leitzentrale ist insbesondere durch einen Rechner gebildet und hat an ihrem Eingang 11 eine serielle Standard-Schnittstelle für Punkt-zu-Punkt-Ubertragung.In the telecontrol device shown in FIG. 1, there are several stations connected to the input 11 and the output 12 of the central station 1. The central station or control center is formed in particular by a computer and has on her Input 11 is a standard serial interface for point-to-point transmission.

Von einer Zahl von n Stationen sind in der Figur nur die Stationen 21 und 2n dargestellt.Of a number of n stations, only the stations are shown in the figure 21 and 2n.

Die Stationen 21 ... 2n sind gleich aufgebaut und enthalten'jeweils einen Datensender 5 und einen Datenempfänger 6. Sie werden über die Datenleitung 72 aufgerufen und geben in zeitlicher Folge über die Datenleitung 711 Impulstelegramme bzw. Datenprotokolle an den Eingang 11 der Zentralstation 1 ab.The stations 21 ... 2n have the same structure and each contain a data transmitter 5 and a data receiver 6. They are connected via the data line 72 called and transmit 711 pulse telegrams in chronological order via the data line or data protocols to the input 11 of the central station 1.

Die Empfänger 6 der Stationen 21 ... 2n sind über eine Verzweigung an die Datenleitung 72 angeschlossen, so daß sie sich durch die Zentralstation nach den hierfür bekannten Verfahren steuern, synchronisieren bzw. aufrufen lassen.The receivers 6 of the stations 21 ... 2n are via a branch connected to the data line 72 so that it can be followed by the central station control, synchronize or call up the known procedures.

Jede Station enthält eine Koppelvorrichtung 3, deren Empfangsteil eine Verzweigung und deren Sendeteil einen Umschalter 30 enthält. Der Sender 5 und der Empfänger 6 werden durch die Steuersignalquelle 4 abwechselnd aktiviert oder deaktiviert. Die Steuersignalquelle 4 steuert darüber hinaus auch den Umschalter 30, der in der Figur der Anschaulichkeit halber als Relais dargestellt ist, jedoch vorzugsweise aus elektronischen Schaltern besteht. Zusammen mit der nicht dargestellten Masseverbindung ergibt sich für die beiden Datenübertragungswege jeweils ein Übertragungsvierpol.Each station contains a coupling device 3, its receiving part a branch and the transmitting part of which contains a switch 30. The transmitter 5 and the receiver 6 are alternately activated or by the control signal source 4 deactivated. The control signal source 4 controls moreover also the changeover switch 30, which is shown in the figure as a relay for the sake of clarity is, but preferably consists of electronic switches. Together with the The ground connection, not shown, results for the two data transmission paths one transmission quadrupole each.

Die Stationen 21 ... 2n sind über Punkt-zu-Punkt-Schnittstellen in Kaskade geschaltet. Nur die Station 21 ist über eine Punkt-zu-Punkt-Schnittstelle mit dem Rechner verbunden. Um die Kaskadenschaltung zu ermöglichen, haben alle Geräte neben ihrem Anschluß A für die Zentralstation noch einen zweiten Anschluß El für die Kaskadenschaltung. Über diesen zweiten Anschluß El werden alle Daten- und Steuerleitungen mit dem nächsten Gerät verbunden. Eine Umschaltlogik zwischen den Anschlüssen A und El sorgt für einen reibungslosen Ablauf des Datenaustausches.The stations 21 ... 2n are in Cascade switched. Only station 21 is via a point-to-point interface connected to the computer. To enable cascade connection, all devices have in addition to their connection A for the central station, a second connection El for the cascade connection. All data and control lines are connected via this second connection El connected to the next device. A switching logic between the connections A and El ensures that the data exchange runs smoothly.

Der Umschalter 30 verbindet die zur Zentralstation 1 führende Datenleitung 711 zu der von der nächsten Station ankommenden Datenleitung, solange die Station von der Zentralstation 1 nicht abgefragt wird. Es können daher die nachgeschalteten Stationen ihre Daten zur Zentralstation senden. Wird die Station aktiviert, so schaltet sie über die Steuerleitung 40 die Datenleitung zur Leitung 711 und kann damit ihre Daten zur Zentralstation 1 senden.The switch 30 connects the data line leading to the central station 1 711 to the data line arriving from the next station as long as the station is not queried by the central station 1. It can therefore be the downstream Stations send their data to the central station. If the station is activated, it switches via the control line 40, they transfer the data line to the line 711 and can thus use their Send data to central station 1.

Da in der Gegenrichtung üblicherweise nur die Zentralstation 1 sendet, können hier die Eingänge der Empfänger 6, wie in der Figur gezeigt, einfach parallel geschaltet werden, soweit es die Belastung erlaubt.Since only the central station 1 usually sends in the opposite direction, Here the inputs of the receivers 6, as shown in the figure, can simply be parallel be switched as far as the load permits.

Sollen mehr Stationen angeschlossen werden, als es die Belastung des Leitungstreibers in der Zentralstation 1 erlaubt, so kann eine Anordnung nach Fig. 2 verwendet werden. Hier werden die von der Zentralstation gesendeten Daten in jeder Station durch die Umsetzer 10 vom Schnittstellenpegel in einen Standardpegel wie TTL oder CMOS umgesetzt. An die Ausgänge der Umsetzer 10 werden parallel die Eingänge der Umsetzer 11 und 12 angeschlossen. Die Umsetzer 11 und 12 setzen den Standardpegel wieder in den Schnittstellenpegel um. Die Umsetzer 12 führen die Daten den jeweiligen Empfängern 6, die Umsetzer 11 den Eingängen der nächsten Station zu. Sind die Eingänge der Empfänger 6 für Standardpegel vorgesehen, so können die Umsetzer 12 entfallen und die Empfänger 6 direkt an die Ausgänge der Umsetzer 10 angeschlossen werden.If more stations are to be connected than the load on the Line driver in the central station 1 allowed, so may an arrangement according to Fig. 2 can be used. Here the ones sent by the central station are sent Data in each station through the converters 10 from the interface level to a standard level implemented as TTL or CMOS. The outputs of the converter 10 are parallel to the Inputs of the converters 11 and 12 connected. The converters 11 and 12 set the Standard level back to the interface level. The converters 12 carry the data the respective receivers 6, the converters 11 the inputs of the next station to. If the inputs of the receiver 6 are provided for standard levels, the Converters 12 are omitted and the receivers 6 are directly connected to the outputs of the converters 10 be connected.

Fig. 3 zeigt weitere Einzelheiten einer Station der Fernwirkeinrichtung nach Fig. 1. Der Umschalter 30 enthält als Übertragungsvierpole die NAND-Glieder 33 und 34.Fig. 3 shows further details of a station of the telecontrol device according to Fig. 1. The changeover switch 30 contains the NAND gates as four-pole transmission 33 and 34.

Ein Eingang des NAND-Gliedes 34 ist unmittelbar und ein Eingang des NAND-Gliedes 33 über das als Inverter betriebene NAND-Glied 35 an die Steuersignalquelle 4 angeschlossen. Hierdurch ergibt sich, daß von den NAND-Gliedern 33 und 34 jeweils das eine aktiviert und das andere deaktiviert ist. Im deaktivierten Zustand liegt am Steuereingang des betreffenden NAND-Gliedes die logische Null und am Ausgang die logische Eins. Im aktivierten Zustand liegt am Steuereingang die logische Eins und die an den Dateneingang des NAND-Gliedes gelegten Signale werden invertiert. Da von den NAND-Gliedern 33 und 34 immer eines am Ausgang die logische Eins hat, wirkt das NAND-Glied 32 als Inverter für die vom aktivierten Übertragungsvierpol übertragenen Daten.One input of the NAND gate 34 is immediate and one input of the NAND gate 33 via the NAND gate 35 operated as an inverter to the control signal source 4 connected. This results in that of the NAND gates 33 and 34, respectively one is activated and the other is deactivated. Is in the deactivated state at the control input of the relevant NAND element the logic zero and at the output the logical one. In the activated state, there is a logical one at the control input and the signals applied to the data input of the NAND gate are inverted. Since one of the NAND gates 33 and 34 always has the logical one at the output, the NAND gate 32 acts as an inverter for the activated quadrupole transmission transferred data.

Die NAND-Glieder 32 bis 34 haben die Funktion von Tor- schaltungen, deren Ausgänge über ein ODER-Glied zusammengefaßt sind. Ersetzt man die NAND-Glieder 33, 34 durch UND-Glieder, so ist das NAND-Glied 32 durch ein ODER-Glied zu ersetzen. Ersetzt man die NAND-Glieder 33 und 34 durch NOR-Glieder, so ist das NAND-Glied 32 durch ein NOR-Glied zu ersetzen.The NAND elements 32 to 34 have the function of gate circuits, the outputs of which are combined via an OR element. Replacing the NAND links 33, 34 with AND elements, the NAND element 32 is to be replaced by an OR element. If the NAND gates 33 and 34 are replaced by NOR gates, then the NAND gate is 32 to be replaced by a NOR element.

Die Station nach Fig. 4 stimmt mit der nach Fig. 3 weitgehend überein. Die einzige Abweichung besteht darin, daß in Ubertragungsrichtung gesehen dem Dateneingang des NAND-Gliedes 33 der Empfänger 36 und dem Ausgang des NAND-Gliedes 32 der Sender 31 nachgeschaltet ist. Auf diese Weise können vergleichsweise große Entfernungen zwischen den Stationen überbrückt werden.The station according to FIG. 4 largely corresponds to that according to FIG. The only difference is that, viewed in the direction of transmission, the data input of the NAND gate 33 of the receiver 36 and the output of the NAND gate 32 of the transmitter 31 is connected downstream. In this way, comparatively large distances can be achieved be bridged between the stations.

Hier wird die Umschaltung nicht mit den Schnittstellenpegeln vorgenommen, sondern es wird erst auf einen Standardpegel wie TTL oder CMOS umgesetzt. Im Umsetzer 36 werden die auf der Datenleitung 712 ankommenden Daten vom Schnittstellenpegel in Standardpegel umgesetzt. Der Umsetzer 31 setzt die Standardpegel wieder in Schnittstellenpegel um. Die Daten der betreffenden Station werden über die Leitung 40 mit Standardpegeln eingespeist. Der Umschalter 30 ist auch in diesem Fall aus handelsüblichen Verknüpfungsgliedern mit Standardpegeln aufgebaut.Here the switchover is not made with the interface levels, it is first converted to a standard level such as TTL or CMOS. In the converter 36, the data arriving on the data line 712 is taken from the interface level implemented in standard level. The converter 31 sets the standard levels back into interface levels around. The data of the station in question are transmitted via line 40 with standard levels fed in. The switch 30 is also in this case made of commercially available logic elements built with standard levels.

Beispielsweise können für die Schnittstelle RS 232 als Empfänger 36 der Baustein SN 75 154, und als Sender 31 der Baustein SN 75 150 verwendet werden. Für andere Schnittstellen gibt es entsprechende Bausteine.For example, the RS 232 interface can be used as a receiver 36 the module SN 75 154, and as transmitter 31 the module SN 75 150 can be used. There are corresponding modules for other interfaces.

5 Patentansprüche 4 Figuren - Leer'siveite -5 claims 4 figures - Empty side -

Claims

Claims 1 station (2) with a data transmitter (5), which together with other similar stations via a data line (7) to an input (11) can be connected to a central station (1) for data transmission facilities, those of the data transmitters (5) connected to the central station (1) Stations (21 ... 2n) only have a single data transmitter at one and the same time (5) transmits, the station (2) having a control signal source (4) which at sending data transmitter (5) a first control criterion and not ready to send Data transmitter (5) emits a second control criterion and the station (21 ... 2n) one contains the first four-pole transmission between the output of the data transmitter and the data line leading to the central station and by the control signal source can be controlled in such a way that it activates a! <when the data transmitter is sending and not when it is sending data sender is deactivated that a coupling device (3) for coupling the data transmitter (5) in the for Central station (1) leading data line (7) a loopable in the data line (7), by the control signal source (4) such controllable second transmission four-pole contains that the second four-pole transmission is deactivated when the data transmitter (5) is ready to send is and when the data transmitter (5) is not transmitting is activated 2. Station according to claim 1, d a d u r c h 9 ek e n n n z e i c h n e t that the through the two four-pole transmission formed changeover switch (30) from logic elements (33, 34) of such a circuit series consists that the logic elements (33, 34) and at least the output stage of the Data sender (5) one and the same circuit series or with each other belong to compatible circuit series.

3. Station according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the coupling device (3) between the by the four-pole transmission formed changeover switch (30) and the connections (El, A) for the data line (7) each contains a level shifter (31, 36).

4. Data transmission device with at least two stations according to one of claims 1 to 3, d ad u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the Coupling devices of two adjacent stations in each case in such a way with one another are connected that of the changeover switches formed by the two transmission poles (30) the apex (30a) of one is connected to a branch (30b) of the other.

5. Data transmission device according to claim 4, g ek e n n z e i c h n e t d u r c h training as a telecontrol device for the transmission of Operating status reports from intermediate stations or repeater fields of a communication device to a central evaluation device.