DE19906627A1 - Monitoring and/or control method involves supplying power to device drives over bus system's cable connections via which sensors are connected to central station to pass device status signals - Google Patents
Monitoring and/or control method involves supplying power to device drives over bus system's cable connections via which sensors are connected to central station to pass device status signalsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen und/oder Steuern von Einrichtungen, beispielsweise von Türen, Fenstern, Brandschutzklappen usw., deren Status von Sensoren überwacht und von Antrieben verändert wird, wobei die Sensoren und Antriebe über ein BUS-System mit einer Zentrale in Verbindung stehen, sowie eine Anlage hierfür.The invention relates to a method for monitoring and / or controlling facilities such as Doors, windows, fire dampers, etc., the status of which Sensors are monitored and changed by drives, whereby the sensors and drives via a BUS system with a Head office in connection, as well as a plant for this.
Immer größere Bedeutung nimmt die Gebäudeüberwachungs technik ein. Durch die Einführung der BUS-Technologie, wie beispielsweise der European Installation BUS-Technologie (EIB) in die Gebäudeüberwachungstechnik ist es möglich, eine Vielzahl von Einrichtungen für ein Gebäude von einer Zentrale aus zu überwachen. Hierzu zählt vor allem das Überwachen und Steuern von Einrichtungen, die geöffnet bzw. geschlossen werden. Dies sind beispielsweise Türen, Fenster, Jalousien, Brandschutzklappen in Klimaanlagen usw. Zur Überwachung gehört dabei auch die Anzeige des Status von Beleuchtungskörpern, das Regeln von Heizungselementen, eine Temperaturüberwachung usw. In der modernen Gebäudeüberwachungstechnik werden alle diese Einrichtungen zentral von einer Zentrale aus überwacht und beobachtet. Eine Steuerung ist allerdings bis heute nur für Beleuchtungskörper, Temperatur oder dgl. möglich, für Antriebe ist eine Steuerung außerordentlich aufwendig, da für jeden Antrieb von der Zentrale aus für die Stromversorgung des Antriebs eigene Kabel gelegt werden müssen. Bei der Länge der Kabel kommt es dabei zu erheblichen Spannungsverlusten, so dass eine Stromversorgung von der Zentrale aus unrentabel ist.Building surveillance is becoming increasingly important technology one. With the introduction of BUS technology, such as for example the European Installation BUS technology (EIB) in building monitoring technology, it is possible a variety of facilities for a building of one Head office to monitor. This includes above all that Monitor and control facilities that are open or getting closed. These are, for example, doors, Windows, blinds, fire dampers in air conditioning systems etc. The display of the Status of lighting fixtures, the regulation of Heating elements, temperature monitoring, etc. In the Modern building surveillance technology will do all of these Facilities monitored and monitored centrally from a central office observed. To date, however, control is only for Lighting fixtures, temperature or the like possible for Controls are extremely complex because for each drive from the head office for the Power supply to the drive own cables are laid have to. It depends on the length of the cable considerable loss of voltage, so a Power supply from the headquarters is unprofitable.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage der oben genannten Art zu schaffen, mit der auch eine Stromversorgung der einzelnen Antriebe für die Einrichtungen von der Zentrale aus möglich wird.The present invention is based on the object Procedure and an installation of the type mentioned above create with which also a power supply to the individual Drives for the facilities possible from the central office becomes.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass die Stromversorgung für die Antriebe über die Leitungsverbindungen des BUS-Systems erfolgt.The power supply leads to the solution of this task for the drives via the line connections of the BUS system he follows.
Dies hat den Vorteil, dass die Stromversorgung im BUS-System in einer Schleife von der Zentrale und wieder zurück gelegt wird, wobei einzelne Antriebe in geringem räumlichen Abstand vor einer Brandschutzklappe oder einer anderen zum Antrieb gehörenden Einrichtung selbst ihre Stromversorgung über ein mehradriges Kabel des BUS-Systems erhalten können. Kurz vor der Einrichtung erfolgt eine Aufteilung in eine Überwachungsleitung und eine Leitung für die Stromversorgung. Hierdurch ist es möglich, ohne große Spannungsverluste beispielsweise 35 Brandschutzklappen auf einen BUS aufzuschalten, wobei jede Brandschutzklappe über eine Überwachungsleitung und eine Leitung für die Stromversorgung mit einem Verteiler verbunden ist, der im BUS-System die Abzweigung der Stromversorgung auf eine separate Leitung übernimmt. This has the advantage that the power supply in the BUS system in a loop from headquarters and back again is placed, with individual drives in a small spatial Distance in front of a fire damper or another Drive belonging device itself its power supply can receive via a multi-core cable of the BUS system. Shortly before the facility is divided into one Monitoring line and a line for the Power supply. This makes it possible without much Voltage losses, for example, 35 fire dampers to connect a BUS, with each fire damper over a monitoring line and a line for the Power supply is connected to a distributor that in the BUS system branching the power supply to one separate line takes over.
Die BUS-Leitung des BUS-Systems kann als mehradriges Datenkabel mit einem Leitungsquerschnitt von weniger als 1 mm2 pro Leitungsader ausgebildet sein. Dabei kann es sich um ein 5-adriges geschirmtes Datenkabel handeln, bei dem zwei Adern die Stromversorgung für die unterschiedlichen Einrichtungen übernehmen können. Trotz des geringen Querschnitts der einzelnen Adern können über eine Stromversorgungseinheit 200 oder mehr Einrichtungen betrieben werden, da die einzelnen Einheiten separat ansteuerbar und somit zeitlich versetzt elektrisch betätigt werden können. Die Betätigung von Brandschutzklappen mittels elektrischer Stellantriebe kann dabei in der Weise erfolgen, daß einzelne oder einige wenige Brandschutzklappen gleichzeitig angesteuert und elektromotorisch betätigt werden, wobei die Zentrale die Einrichtungen so ansteuert, daß eine Überlastung der Stromversorgungseinheiten nicht entsteht.The BUS line of the BUS system can be designed as a multi-core data cable with a line cross-section of less than 1 mm 2 per line core. This can be a 5-core shielded data cable, in which two wires can take over the power supply for the different facilities. Despite the small cross-section of the individual wires, 200 or more devices can be operated via a power supply unit, since the individual units can be controlled separately and can thus be actuated electrically at different times. The actuation of fire dampers by means of electric actuators can take place in such a way that individual or a few fire dampers are actuated and actuated by an electric motor at the same time, the central unit actuating the devices in such a way that the power supply units are not overloaded.
Die erfindungsgemäße Anlage kann dabei so ausgebildet sein, daß in größeren Abständen an die BUS-Leitung Stromversorgungseinheiten, die auch als Leitungs-Booster bezeichnet werden können, angeschlossen sind. Dadurch wird das gesamte Stromversorgungs- und Überwachungssystem beliebig erweiterbar und es lassen sich insbesondere auch größere Leitungsstrecken, wie sie in Industriebetrieben oder Flugplatzgebäuden auftreten, problemlos realisieren.The system according to the invention can be designed that at greater intervals to the BUS line Power supply units, also called line boosters can be referred to are connected. This will the entire power supply and monitoring system expandable as desired and in particular can also larger cable routes, as in industrial companies or airfield buildings occur easily.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, eine Potentialtrennung zwischen Steuerleitungen des BUS-Systems und den stromverbrauchenden Einrichtungen vorzusehen. Die Potentialtrennung kann mittels Optokoppler realisiert werden, so daß dadurch gewährleistet ist, daß unterschiedliche Potentiale im Bereich der zu betätigenden Einrichtungen bezogen auf die Steuerleitungen zu keinen elektrischen Differenzspannungsproblemen führen. Die Stromversorgung der Antriebe oder anderer Leistungsverbraucher kann dabei so erfolgen, daß die von den Stromversorgungseinheiten abgegebene Versorgungsspannung, die beispielsweise im Bereich von 40 Volt und 80 Volt liegt, auf eine erforderliche geringere Betriebsspannung der Antriebe reduziert wird. Dadurch erhält man den Vorteil, daß die über größere Leitungsstrecken sich reduzierende Versorgungsspannung in eine vorgegebene, konstante Betriebsspannung im Bereich der Antriebe umgewandelt werden kann. Die Betriebsspannung kann beispielsweise 24 Volt betragen, so daß ein Absinken der Versorgungsspannung über eine größere Leitungsstrecke auf einen Wert, der im Bereich der Betriebsspannung liegt, unproblematisch ist. Durch die Verwendung eines Schaltnetzteils im Bereich der Antriebe läßt sich sogar eine geringe Anhebung der Betriebsspannung erzielen. Es kann beispielsweise eine auf 22 Volt abgesunkene Versorgungsspannung mittels eines Schaltnetzteils auf die erforderlichen 24 Volt Betriebsspannung angehoben werden.It is particularly advantageous to have electrical isolation between control lines of the BUS system and the to provide electricity-consuming facilities. The Electrical isolation can be achieved using an optocoupler be, so that it is ensured that different potentials in the area to be operated No facilities related to the control lines lead to electrical differential voltage problems. The Power supply to the drives or others Power consumers can be done so that the delivered to the power supply units Supply voltage, for example in the range of 40 Volts and 80 volts is less than required Operating voltage of the drives is reduced. Thereby you get the advantage that the larger Supply voltage in a predetermined, constant operating voltage in the range of Drives can be converted. The operating voltage can For example, be 24 volts, so that the Supply voltage over a larger line distance a value that is in the range of the operating voltage, is unproblematic. By using a Switching power supply in the area of the drives can even be achieve a slight increase in the operating voltage. It can, for example, drop to 22 volts Supply voltage by means of a switching power supply required 24 volt operating voltage can be raised.
Das verwendete Schaltnetzteil kann die an einem Antrieb über die BUS-Leitung übertragene Versorgungsspannung in ein pulsweitenmoduliertes und/oder frequenzmoduliertes Signal umwandeln, welches durch Integration bzw. mittels eines Gleichrichters in eine als Betriebsspannung dienende Gleichspannung umwandelt.The switching power supply used can be on a drive Supply voltage transmitted via the BUS line in a pulse width modulated and / or frequency modulated signal convert, which by integration or by means of a Rectifier in a serving as an operating voltage DC voltage converts.
Die erfindungsgemäße Anlage hat nicht nur den Vorteil, daß sich die Anzahl der zu überwachenden und anzusteuernden Antriebe oder anderer Einrichtungen beliebig erweitern läßt, sondern gestattet auch eine einfache Fehlerüberwachung anhand der Leistungsaufnahme der einzelnen elektrischen Verbraucher. Werden Überschreitungen vorgegebener Toleranzgrenzen festgestellt, so kann daraus beispielsweise auf die Schwergängigkeit der betätigten Einrichtungen geschlossen werden. Anhand der Leistungsaufnahme können auch weitere Fehler diagnostiziert und in der Zentrale der Anlage protokolliert und/oder an einem Display angezeigt werden. An einem solche Display kann auch der Betätigungsvorgang einer elektrischen Einrichtung optisch dargestellt werden. So können beispielsweise in einem Lüftungssystem eingebaute Brandschutzklappen in ihrer geöffneten Stellung durch eine grün aufleuchtende Leuchtdiode markiert werden, während bei geschlossener Brandschutzklappe die zugeordnete Leuchtdiode rot aufleuchtet. Während des Betätigungsvorganges kann die entsprechende Leuchtdiode dies durch blinken anzeigen.The system according to the invention not only has the advantage that the number of to be monitored and controlled Expand drives or other devices as required leaves, but also allows a simple Fault monitoring based on the power consumption of the individual electrical consumers. Will exceedances predefined tolerance limits can be determined from it for example on the stiffness of the actuated Facilities are closed. Based on Power consumption can also diagnose other faults and logged and / or sent to the center of the system be shown on a display. On such a display can also the operation of an electrical Furnishings can be visualized. So can for example built into a ventilation system Fire dampers in their open position by a green light-emitting diode are marked while at closed fire damper the assigned LED lights up red. During the actuation process, the corresponding LED indicate this by flashing.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of a preferred embodiment and based on the Drawing.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention will now be described with reference to the drawing explained.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine blockschaltbildliche Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage zum Überwachen und/oder Steuern von Einrichtungen, Fig. 1 is a block diagram illustration of / of an inventive system for monitoring and or controlling devices,
Fig. 2 das Prinzip der potentialfreien Ansteuerung der Einrichtungen und Fig. 2 shows the principle of floating control of the devices and
Fig. 3 die Stromversorgung eines elektrischen Antriebs mit Ansteuerung über Optokoppler. Fig. 3 shows the power supply of an electric drive with control via optocouplers.
In Fig. 1 sind als Einrichtungen Brandschutzklappen 1.1 bis 1.5 angedeutet. Jede Brandschutzklappe 1.1 bis 1.5 steht über eine Überwachungsleitung 2.1 bis 2.5 und eine Leitung 3.1 bis 3.5 für die Stromversorgung eines nicht näher gezeigten Antriebes für die Bewegung des Klappenblattes 4.1 bis 4.5 mit einem Verteiler 5.1 bis 5.5 in Verbindung. In Fig. 1, fire dampers 1.1 to 1.5 are indicated as devices. Each fire damper 1.1 to 1.5 is connected to a distributor 5.1 to 5.5 via a monitoring line 2.1 to 2.5 and a line 3.1 to 3.5 for the power supply of a drive, not shown, for the movement of the damper leaf 4.1 to 4.5 .
Der Verteiler 5.1 ist in eine mehradrige BUS-Leitung 6 eingeschaltet, die wiederum alle Verteiler 5.1 bis 5.5 miteinander und mit einer nicht näher gezeigten Zentrale verbindet. Erfindungsgemäß erfolgt über die BUS-Leitung 6 sowohl die Stromversorgung für die einzelnen Antriebe der Brandschutzklappen 1.1 bis 1.5 als auch die Kommunikation zwischen nicht näher gezeigten Sensoren, welche die Stellung der Klappenblätter 4.1 bis 4.5 überwachen, und der nicht näher gezeigten Zentrale. Über die BUS-Leitung 6 des verwendeten BUS-Systems kann auch eine Adressierung der Sensoren und weiterer elektrischer Einrichtungen erfolgen, so dass in Verbindung mit der Adressierung auch eine Protokollierung von Betriebszuständen und/oder auftretenden Fehlfunktionen möglich ist.The distributor 5.1 is switched into a multi-core bus line 6 , which in turn connects all the distributors 5.1 to 5.5 with one another and with a control center (not shown in more detail). According to the invention, both the power supply for the individual drives of the fire dampers 1.1 to 1.5 and the communication between sensors (not shown in more detail) which monitor the position of the damper blades 4.1 to 4.5 and the control center (not shown in more detail) take place via the BUS line 6 . The sensors and other electrical devices can also be addressed via the BUS line 6 of the BUS system used, so that in conjunction with the addressing it is also possible to log operating states and / or malfunctions that occur.
Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:
Jedes Klappenblatt 4.1 bis 4.5 einer Brandschutzklappe 1.1
bis 1.5 wird über Sensoren überwacht. Mit diesen Sensoren
kann festgestellt werden, ob sich eines der Klappenblätter
4.1 bis 4.5 in der Öffnungslage, eine Schließlage oder
einer Zwischenlage befindet. Die Meldung des Status erfolgt
über die Überwachungsleitung 2.1 bis 2.5, die in dem
Verteiler 5.1 bis 5.5 in den BUS 6 einmündet.The operation of the present invention is as follows:
Each damper leaf 4.1 to 4.5 of a fire damper 1.1 to 1.5 is monitored by sensors. These sensors can be used to determine whether one of the damper blades 4.1 to 4.5 is in the open position, a closed position or an intermediate position. The status is reported via the monitoring line 2.1 to 2.5 , which ends in the distributor 5.1 to 5.5 in the BUS 6 .
Entsprechend dem festgestellten Status der Klappenblätter 4.1 bis 4.5 kann nun von der Zentrale aus ein Befehl an den Antrieb eines Klappenblattes 4.1 bis 4.5 übermittelt werden, um dessen Status zu ändern. Hierzu muß der Antrieb des ausgewählten Klappenblattes z. B. 4.1 mit Strom versorgt werden, was ebenfalls über die BUS-Leitung 6 geschieht, wobei jedoch im Verteiler 5.1 eine Trennung der Stromversorgung in die Leitung 3.1 erfolgt, über die dann der Antrieb des Klappenblattes 4.1 mit dem notwendigen Strom versorgt wird. In accordance with the determined status of the damper blades 4.1 to 4.5 , a command can now be transmitted from the control center to the drive of a damper blade 4.1 to 4.5 in order to change its status. For this purpose, the drive of the selected damper blade z. B. 4.1 are supplied with power, which also happens via the BUS line 6 , but in the distributor 5.1 there is a separation of the power supply into the line 3.1 , via which the drive of the damper blade 4.1 is then supplied with the necessary current.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf eine Anwendung in Verbindung mit Brandschutzklappen, sondern kann für die Stromversorgung, die Steuerung und die Überwachung samt Protokollierung von unterschiedlichsten Einrichtungen Verwendung finden. Derartige Einrichtungen können Rauchmelder, Beleuchtungskörper und insbesondere sämtliche Einrichtungen, bei denen unterschiedliche Stellungen mittels Positionsschaltern oder Endschaltern in das BUS-System eingegeben werden können. So lassen sich Fenster, Türen, Tore, etc. darauf hin überwachen, ob diese geöffnet oder geschlossen sind. Das Verfahren eignet sich aber auch für Maschinensteuerungen und sonstige Steuerungen, um irgendwelche Vorgänge in Verbindung mit Sensoren zu überwachen.The invention is not limited to an application in Connection with fire dampers, but can for the Power supply, control and monitoring together Logging of various facilities Find use. Such facilities can Smoke detectors, lighting fixtures and in particular all of them Facilities where different positions into the BUS system using position switches or limit switches can be entered. So windows can be Monitor doors, gates, etc. to make sure they are open or are closed. The method is also suitable for machine controls and other controls to any operations related to sensors monitor.
Das in Fig. 2 dargestellte Blockschaltbild zeigt die Potentialtrennung zwischen der Steuerung eines Elektromotors MOT, der den Antrieb einer Brandschutzklappe oder einer anderen mechanisch zu betätigenden Einrichtung bildet. Am Verteiler 5.1 erfolgt die Aufteilung der BUS- Leitung 6 in die zur Überwachung und Steuerung dienende Überwachungsleitung 2.1 sowie in die Leitung 3.1 für die Stromversorgung des Antriebs. Der Antrieb erhält seine Steuersignale über Optokoppler 7, 8, wodurch eine Potentialtrennung zwischen dem Steuerkreis und der Stromversorgung des Antriebs gewährleistet ist.The block diagram shown in Fig. 2 shows the potential separation between the control of an electric motor MOT, which forms the drive of a fire damper or other mechanically operated device. At distributor 5.1 , bus line 6 is divided into monitoring line 2.1, which is used for monitoring and control, and line 3.1, for the power supply of the drive. The drive receives its control signals via optocouplers 7 , 8 , which ensures potential isolation between the control circuit and the power supply of the drive.
Das in Fig. 3 dargestellte Blockschaltbild veranschaulicht, wie eine von einer entfernten Stromversorgungseinheit eingespeiste Versorgungsspannung von 48 Volt zunächst in einem Signalwandler 9 in ein pulsweitenmoduliertes Signal 10 umgewandelt wird, welches dann in einem Gleichrichter 11 in eine gleichgerichtete Betriebsspannung von 24 Volt umgewandelt wird. Der Elektromotor MOT läßt sich über einen steuerbaren Schalter 12 betätigen. The block diagram shown in FIG. 3 illustrates how a supply voltage of 48 volts fed in by a remote power supply unit is first converted in a signal converter 9 into a pulse-width-modulated signal 10 , which is then converted in a rectifier 11 into a rectified operating voltage of 24 volts. The electric motor MOT can be operated via a controllable switch 12 .
Die zur Steuerung und Überwachung vorgesehene Überwachungsleitung 2.1 ist mit dem Eingang eines Prozessors P verbunden, der ausgangsseitig den Optokoppler 7 entsprechend den ankommenden Steuersignalen ansteuert. Der Optokoppler 8 empfängt die vom Optokoppler 7 abgestrahlten Steuersignale in Form von Lichtsignalen, so daß über eine Ansteuerschaltung 13 der steuerbare Schalter 12 entsprechend betätigt werden kann, um beispielsweise die von dem Elektromotor MOT betätigbare Brandschutzklappe 1.1 zu schließen.The monitoring line 2.1 provided for control and monitoring is connected to the input of a processor P, which controls the optocoupler 7 on the output side in accordance with the incoming control signals. The optocoupler 8 receives the control signals emitted by the optocoupler 7 in the form of light signals, so that the controllable switch 12 can be actuated accordingly via a control circuit 13 , for example to close the fire damper 1.1 which can be actuated by the electric motor MOT.
Die unterschiedlichen Einrichtungen einer erfindungsgemäßen Anlage können über Adresscode gezielt angesteuert werden, wobei einzelnen Einrichtungen bzw. anzusteuernden Teilen der Einrichtungen Kennummern zugeordnet sein können, die bei der Initialisierung des BUS-Systems oder auch nach einer Erweiterung des BUS-Systems von der Zentrale abgefragt werden können. In Verbindung mit den Kennummern kann eine Erkennung der unterschiedlichen Einrichtungen automatisch von der Zentrale durchgeführt werden, so daß auch eine entsprechende Adressierung automatisch erfolgen kann. Das BUS-System wird dadurch universell verwendbar und kann problemlos erweitert werden.The different facilities of an inventive System can be controlled via address code, whereby individual devices or parts to be controlled the facilities can be assigned identification numbers that at the initialization of the BUS system or after an expansion of the BUS system from the headquarters can be queried. In connection with the identification numbers can detect the different facilities be carried out automatically by the control center, so that Appropriate addressing is also done automatically can. This makes the BUS system universally usable and can be easily expanded.
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Legal Events
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| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |