-
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltschranküberwachungs- und
Steuerungssystem zum Überwachen und/oder Steuern und/oder Regeln von
schaltschrankspezifischen Funktionen mit einem eine Netzanschlusseinheit und
mindestens einen Satellitenanschluss aufweisenden Basisgerät und mindestens
einem daran angeschlossenen oder anschließbaren Satellitengerät sowie
mindestens einem an letzteres über mindestens eine daran vorgesehene
Ankoppeleinheit ankoppelbaren oder angekoppelten Sensor und/oder Aktor.
-
Ein derartiges Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystem ist in der DE 199 11 824 A1
angegeben. Bei diesem bekannten
Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystem ist eine Basisüberwachungseinrichtung zum
Überwachen, Steuern und/oder Regeln von Schaltschrankfunktionen einerseits
mit einer Netzanschlusseinheit an ein übergeordnetes, z. B. öffentliches Netz
anschließbar ist und andererseits über einen Feldbus mit weiteren
Überwachungseinrichtungen zum Überwachen, Steuern und/oder Regeln von
Schaltschrankfunktionen verbunden oder verbindbar, wobei die weiteren
Überwachungseinrichtungen eine Art Satellitengeräte bilden und z. B. in anderen
Schaltschränken als die Basisüberwachungseinrichtung angeordnet sein können.
Die Satellitengeräte können auf diese Weise über die
Basisüberwachungseinrichtung an das übergeordnete Netz angeschlossen werden. Auch kann eine den
Satellitengeräten übergeordnete Auswertung und Datenverarbeitung in der
Basisüberwachungseinrichtung durchgeführt werden, so dass die Satellitengeräte
relativ einfach ausgeführt sein können. Gleichwohl sind die Satellitengeräte
ähnlich wie die Basisüberwachungseinrichtung mit Anschlüssen für Sensoren
und/oder Aktoren versehen, an die gegebenenfalls eine relativ große Anzahl von
Sensoren bzw. Aktoren angeschlossen sind, um abhängig von der
Einsatzsituation eines Schaltschranks die gewünschten Überwachungs- und
Steuerungsmaßnahmen durchführen zu können.
-
Welche Überwachungs- und Steuerungsmaßnahmen mit einer derartigen
Schaltschranküberwachungs- und Steuerungseinrichtung zum Ermöglichen eines
flexiblen Einsatzes eines Schaltschranks bereitgestellt werden, ist in der WO 97/34345
gezeigt. Mit den vielfältigen Überwachungs- und
Steuerungsmöglichkeiten ist auch ein entsprechend großer Aufwand der Anordnung verbunden,
um die Signale der verschiedenen Sensoren aufzunehmen und die Steuerung der
unterschiedlichen Einbau- oder Anbaukomponenten des Schaltschranks
vorzunehmen. Beispielsweise sind Feuchtesensoren, Türsensoren bzw.
Zugangssensoren, Temperaturfühler, Vibrationssensoren, Rauchsensoren,
Strommesswandler, Spannungsmesswandler und gegebenenfalls auch zusätzliche
Kundentemperatursensoren anzuschließen und unterschiedliche
Klimatisierungskomponenten, wie Wärmetauscher, Lüfter, Kühlgerät, Heizung und/oder Kundenlüfter
zu betreiben. Zudem kann gefordert sein, eine Versorgungsspannung oder
Betriebswerte zu überwachen und eventuell einen Notbetrieb aufrecht zu erhalten.
Darüber hinaus müssen die verschiedenen Informationen einem Benutzer
dargestellt werden, und es sind auch Eingabemöglichkeiten zum Einstellen der
gewünschten Vorgabewerte oder Betriebsabläufe vorzusehen.
-
In der DE 199 11 318 A1 ist gezeigt, wie eine
Schaltschranküberwachungseinrichtung mit mindestens einem Basisgerät an ein Netz ankoppelbar ist und über
dieses Informationen ausgeben und z. B. zum Konfigurieren empfangen kann.
Das Basisgerät ist mit mehreren Funktionskarten-Steckplätzen für verschiedene
Funktionskarten und mindestens einem Netzwerkkarten-Steckplatz ausgerüstet.
Mit diesen Maßnahmen sind weitere Anpassungsmöglichkeiten und eine
vereinfachte Bedienungsmöglichkeit gegeben.
-
Ähnlich zeigt auch die DE 100 07 271 A1 eine Schaltschranküberwachungs-
und Steuerungsanlage mit mehreren an ein Netz angeschlossenen
Schaltschranküberwachungs- und Steuerungseinrichtungen, wobei Maßnahmen für
eine einfache Bedienung ergriffen sind.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltschranküberwachungs- und
Steuerungssystem der eingangs genannten Art bereit zu stellen, das mit
möglichst wenig Aufwand vielfältige, vereinfachte Verwendungsmöglichkeiten
bietet.
-
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hiernach ist
vorgesehen, dass weiterhin mindestens eine Sensorkoppeleinheit mit mehreren
Sensoranschlussstellen zum Anschließen mehrerer gleicher oder verschiedener
Sensoren und/oder Aktoren vorgesehen ist, und dass die Sensorkoppeleinheit
über die Ankoppeleinheit an das Satellitengerät angeschlossen oder
anschließbar ist.
-
Dieser Aufbau des Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystems
ermöglicht es, nicht nur Satellitengeräte in verschiedenen Schaltschränken
anzuordnen, sondern auch, von dem Satellitengerät entfernte Sensorkoppeleinheiten
in den betreffenden oder z. B. auch einem benachbarten Schaltschrank an
gewünschter Position anzuordnen und daran Gruppen von Sensoren
anzuschließen. Dadurch kann sich ein Anwender je nach Bedarf ein Überwachungssystem
selbst zusammenstellen, wobei die Integration in den Schaltschrank einfach ist
und keine aufwendigen Kabelverlegearbeiten anfallen.
-
Eine flexible Gestaltung und einfache Anpassbarkeit an verschiedene
Anforderungen werden dadurch begünstigt, dass das Satellitengerät eine
Netzkoppeleinheit zum direkten Anschluss an ein Netz oder einen Bus aufweist.
-
Dabei wird der Aufbau dadurch vereinfacht, dass die Netzkoppeleinheit und der
Satellitenanschluss aufeinander abgestimmt sind, so dass über die
Netzankoppeleinheit wahlweise ein direkter Anschluss an das Netz oder ein direkter
Anschluss an das Basisgerät herstellbar ist.
-
Eine für die Funktion des Systems vorteilhafte Ausgestaltung, die
unterschiedlichen Anforderungen an die Datenübertragungs- und
Datenverarbeitungserfordernisse der verschiedenen Komponenten des Systems gerecht wird, besteht
darin, dass zum Verbinden mehrerer Satellitengeräte eine ATM(= Asynchrones
Transfer Mode)-Vermittlungseinrichtung vorgesehen und die
Netzankoppeleinheit zum Erzeugen und Empfangen von Bitströmen des asynchronen
Übertragungsverfahrens ausgebildet ist.
-
Eine unterschiedliche Zusammenstellung des Systems wird weiterhin dadurch
begünstigt, dass für unterschiedliche Gruppen von Überwachungs- und/oder
Steuerungs- und/oder Regelungsfunktionen verschieden ausgebildete
Satellitengeräte vorgesehen sind, die gleich aufgebaute Netzankoppeleinheiten
aufweisen.
-
Hierbei besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung darin, dass die unterschiedlichen
Funktionsgruppen mindestens zwei aus den Funktionsgruppen Türkontrolle,
Schaltschrankklimatisierung, Rückkühlanlage, elektronische Komponenten,
Energieverteilung, allgemeine Überwachung und
Steckdosenüberwachungseinrichtung umfassen.
-
Die Verbindung der verschiedenen Komponenten des Systems wird weiterhin
dadurch vereinfacht, dass mehrere Satellitengeräte über einen oder mehrere
Sternkoppler (Hubs) an ein Basisgerät angeschlossen sind.
-
Die Einrichtung des Systems für einen Anwender wird weiter dadurch
vereinfacht, dass die Sensorkoppeleinheiten untereinander gleiche
Sensoranschlussstellen aufweisen, die jeweils mit Erkennungseinrichtungen für unterschiedliche
Sensoren und/oder Aktoren versehen sind. Da alle Sensoranschlussstellen der
Sensorkoppeleinheiten gleich sind, können die Sensoren und/oder Aktoren
beliebig an die Sensorkoppeleinheiten angeschlossen werden.
-
Eine weitere günstige Anpassungsmöglichkeit an verschiedene Anwendungsfälle
ergibt sich dadurch, dass mindestens eine Sensorkoppeleinheit mit analogen
Eingängen, mindestens eine Sensorkoppeleinheit mit digitalen Ein-/Ausgängen,
mindestens eine Sensorkoppeleinheit mit Zugangs-Kontrollanschlüssen,
mindestens eine Sensorkoppeleinheit mit Anschlüssen für eine Spannungsmessung
und eine Lüfterregelung und/oder mindestens eine Sensorkoppeleinheit mit
Anschlüssen für Ein-/Ausgabemodule vorgesehen ist/sind.
-
Eine einfache Einrichtung des Systems durch einen Benutzer wird weiterhin
dadurch unterstützt, dass die elektrische Energieversorgung der
Sensorkoppeleinheiten von dem Satellitengerät aus erfolgt.
-
Die Energieversorgung kann dabei z. B. im Datenübertragungskabel mit
entsprechenden Anschlüssen verwirklicht werden.
-
Eine weitere mögliche Ausgestaltung besteht darin, dass das Basisgerät auch
mindestens eine Ankoppeleinheit zum Anschließen mindestens einer
Sensorkoppeleinheit aufweist.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
Fig. 1 eine schematische Darstellung zum Anschluss eines
Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystems an ein
bestehendes Netz,
-
Fig. 2 eine Anordnungsmöglichkeit des in Fig. 1 dargestellten
Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystems in Verbindung mit
einer Vielzahl von Schaltschränken,
-
Fig. 3 eine Verbindungsmöglichkeit zwischen einem Basisgerät des
Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystems mit
mehreren Satellitengeräten,
-
Fig. 4 eine Ausgestaltung des Schaltschranküberwachungs- und
Steuerungssystems mit einem Basisgerät und unterschiedlichen daran
angeschlossenen Satellitengeräten sowie Sensorkoppeleinheiten
und
-
Fig. 5 eine Verbindung mehrerer Satellitengeräte über eine
ATM-Vermittlung.
-
Gemäß Fig. 1 ist ein Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystem 1 mit
einem Basisgerät 2 an ein übergeordnetes Netz 10 angeschlossen, das
beispielsweise ein lokales Netz (LAN) oder ein öffentliches Netz darstellt. Jedes
Basisgerät 2 weist dazu eine Netzanschlusseinheit 2.1 auf, über die Daten mit
den entsprechenden Formaten an das öffentliche Netz abgegeben und von
diesem empfangen werden können. Zudem ist das Basisgerät 2 mit mindestens
einem Satellitenanschluss 2.2 zum Anschließen von Satellitengeräte 3
ausgestattet. Außerdem weist das Basisgerät 2 elektronische Schaltungseinheiten
zum Verarbeiten und Aufbereiten der empfangenen und zu übertragenden Daten
auf. Insbesondere ist in dem Basisgerät 2 eine Verarbeitungseinheit vorgesehen,
mit der von den Satellitengeräten 3 erhaltene Daten nach Art einer
übergeordneten Instanz (Masterfunktion) ausgewertet werden können, um gegebenenfalls
erforderliche Steuerungsaufgaben in Abhängigkeit von über die Satellitengeräte
3 empfangener Sensorsignale über das betreffende oder andere Satellitengeräte
3 sowie daran angeschlossene Aktoren 6 (vgl. Fig. 4) durchzuführen. Die
Verarbeitung der Sensorsignale und die Steuerung oder auch Regelung erfolgt dabei
weiterhin in Abhängigkeit von in dem Basisgerät 2 gespeicherten und/oder über
das Netz 10 und die Netzanschlusseinheit 2.1 empfangenen Vorgabewerten.
Gespeicherte Vorgabewerte können dabei von einer Leitstelle über das Netz 10
oder aber unmittelbar an dem Basisgerät 2 oder einem daran angeschlossenen
Personalcomputer mit Sichteinheit geändert werden. Auch Programme und
Programmänderungen für die Datenverarbeitung können auf diese Weise in das
Basisgerät 2 eingespielt werden, wozu das Basisgerät 2 mit einem Mikrorechner
ausgestattet ist.
-
Für den Datenaustausch mit dem Basisgerät 2 besitzt das Satellitengerät 3 eine
Netzankoppeleinheit 3.1, die gleichzeitig auch als Schnittstelle für einen
unmittelbaren Zugang zu einem Netz, beispielsweise dem Netz 10, dient, wenn
das Satellitengerät 3 nicht an ein Basisgerät 2 angeschlossen ist. In einem
weniger aufwendigen Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystem 1
kann somit das Satellitengerät 3, das ebenfalls eine Verarbeitungseinheit mit
Mikrorechner aufweist, auch autonom Überwachungs- und Steuerungsaufgaben
bzw. Regelungsaufgaben wahrnehmen. Über die Netzankoppeleinheit 3.1 wird
dabei die Möglichkeit geboten, das Satellitengerät 3 geeignet konfigurieren und
Programme einzuspielen oder Programmänderungen vorzunehmen. Die
Elektronik in dem Satellitengerät 3 ist dazu ausgebildet, dass die Verbindung zu dem
Basisgerät 2 mit entsprechenden Protokollen abläuft wie bei Anschluss an das
Netz, wobei lediglich unterschiedliche Kennungen in den Protokolldaten
enthalten sind.
-
Zum Anschluss von Sensoren 5, u. a. Türsensoren 7 bzw. Zugangssensoren,
und/oder Aktoren 6 weist das Satellitengerät 3 bzw. 3a, wie aus den Fig. 2 und
4 ersichtlich, mehrere Eingangsanschlüsse 3.2 auf, an die
Sensorkoppeleinheiten 4 anschließbar sind. Die Sensorkoppeleinheiten 4 weisen ihrerseits
Sensoranschlussstellen 4.1 auf, die untereinander gleich ausgebildet sind, so dass ein
Anwender an einer jeweiligen Sensorkoppeleinheit 4 einen Sensor 5 bzw. 7
oder Aktor 6 nach Belieben anschließen kann, ohne dass ein Fehler auftritt. Die
Elektronik der Sensorkoppeleinheit 4 ist so ausgelegt, dass unterschiedliche
Sensoren 5, 7 oder Aktoren 6 automatisch erkannt werden und die
Datenauswertung in Abhängigkeit von dem jeweiligen Sensor 5 vorgenommen wird. Bei
einer Einrichtung des Schaltschranküberwachungs- oder Steuerungssystems 1
nach Fig. 2 sind an ein Basisgerät 2 eine Mehrzahl von Satellitengeräten 3
angeschlossen, die über entsprechende Sensorkoppeleinheiten 4 mit Türsensoren
7 bzw. Zugangssensoren aufweisenden Türbetätigungseinheiten von jeweiligen
Schaltschränken 8 verbunden sind. Die so ausgebildeten Sensorkoppeleinheiten
4 haben nicht nur den Vorteil eines verwechslungsfreien Anschlusses von
Sensoren 5, 7 bzw. Aktoren 6, sondern auch einer gleichartigen Verbindung und
Datenübertragung zwischen den Sensorkoppeleinheiten 4 und dem
Satellitengerät 3 unabhängig von den angeschlossenen Sensoren 5, 7 bzw. Aktoren 6,
wobei die Datenanpassung für die Übertragung ebenfalls in der Elektronik der
Sensorkoppeleinheiten 4 erfolgt.
-
Wie Fig. 4 zeigt, können verschiedenartige Satellitengeräte 3 nach
unterschiedlichen Funktionsgruppen vorgesehen sein, beispielsweise Satellitengeräte 3c für
in dem Schaltschrank vorhandene Klimageräte wie Lüfter, Kühlgerät oder
Heizung oder dgl., ein Satellitengerät 3d zur Überwachung und Steuerung bzw.
Regelung einer Rückkühlanlage, ein Satellitengerät 3e für die Überwachung von in
dem Schaltschrank 8 eingebauten elektronischen Einheiten und/oder zur
Spannungsüberwachung und gegebenenfalls Aufrechterhaltung eines Notbetriebs,
ein Satellitengerät 3f für die Energieverteilung, ein Satellitengerät 3a mit
Universalfunktion zum Anschluss verschiedener Sensoren 5, 7 oder Aktoren 6
über jeweilige Sensorkoppeleinheiten 4, ein Satellitengerät 3g, an das
unmittelbar Sensoren 5, 7 und/oder Aktoren 6 anschließbar sind und das auch
gewisse Anzeige- und Eingabefunktionen besitzt, sowie ein Satellitengerät 3h,
das eine mit einem übergeordneten Netz verbindbare Steckdosenleiste mit
Überwachungseinheit für die Spannungsversorgung aufweist. Ein Satellitengerät 3b
kann über seine Eingangsanschlüsse 3.2 mit einer Vielzahl von Türsensoren 7
und/oder Aktoren 6 für die Türbetätigung verbunden sein, wobei auch eine
entsprechende Zugangskontrolle über an sich bekannte Erkennungseinheiten
(Transponder, Berechtigungskarte und dgl.) vorgesehen sein kann.
-
Fig. 3 zeigt eine Kopplung zwischen einem Basisgerät 2 und mehreren
Satellitengeräten 3 über sogenannte Hubs (Sternkoppler), wodurch die Verbindung
innerhalb eines Schaltschranks oder einer Schaltschrankanordnung vereinfacht
werden kann, da von den Hubs 12 zu dem Basisgerät 2 nur eine
Verbindungsleitung erforderlich ist.
-
Gemäß Fig. 5 können verschiedene Satellitengeräte 3 über eine ATM
(Asynchronous Transfer Mode = Asynchrones Übertragungsverfahren)-Vermittlung
miteinander verbunden sein. Das asynchrone Übertragungsverfahren bietet in
Verbindung mit dem Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystem 1,
insbesondere zwischen den Satellitengeräten 3 den Vorteil, dass damit auf
unterschiedliche Funktionen und Datenanfall flexibel reagiert werden kann.
-
Die einzelnen Satellitengeräte 3 können, wie etwa das Universal-Satellitengerät
3a, 3b, das Satellitenerät 3g für allgemeine Überwachungsfunktionen und das
Satellitengerät 3h der Steckdosenleiste, in jeweiligen separaten Gehäusen
untergebracht sein oder z. B. als Steckkarten oder einzelne Einheiten in einem
Mikrocontroller in den jeweiligen zu überwachenden bzw. zu steuernden oder zu
regelnden Komponenten innerhalb des oder der Schaltschränke 8 ausgebildet
sein. Auch das Basisgerät 2 kann in dieser Weise in einem eigenen Gehäuse
oder als in eine derartige Komponente einbaubare Einheit ausgebildet sein. Die
Sensorkoppeleinheiten 4 sind ebenfalls als selbständige Module vorzugsweise
mit eigenen Gehäusen ausgebildet.
-
Es können einzelne Sensorkoppeleinheiten 4 für unterschiedliche Funktionen
vorgesehen sein, nämlich eine Sensorkoppeleinheit mit analogen Eingängen z. B.
für Tempeatursensoren, für Sensoren mit einem Strom zwischen 4 und 20 mA
oder für Frequenzsensoren, wobei die verschiedenen Sensoren, wie vorstehend
beschrieben, automatisch erkannt werden. Eine andere Sensorkoppeleinheit 4
kann für digitale Eingaben und Ausgaben ausgebildet sein. Eine weitere
Sensorkoppeleinheit 4 kann speziell für die Zugangssteuerung ausgebildet sein,
während eine noch weitere Sensorkoppeleinheit 4 für eine Spannungsmessung und
Lüfterregelung ausgelegt sein kann. Sämtliche Sensorkoppeleinheiten 4 werden
über das Satellitengerät 3 mit Spannung versorgt, beispielsweise mittels einer
in die Datenleitung integrierten Spannungsversorgung, so dass auch dadurch für
einen Anwender die Einrichtung des Schaltschranküberwachungs- und
Steuerungssystems 1 leicht möglich ist.