DE10306080A1

DE10306080A1 - Steuervorrichtung und Verfahren für mindestens einen damit koppelbaren Antrieb für Gebäudeinstallationen

Info

Publication number: DE10306080A1
Application number: DE2003106080
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr.-Ing. Knoop; Christian Dipl.-Ing. Süßkind; Karsten Heinrich
Original assignee: LICHTVISION GES fur LICHTTECH; Lichtvision Gesellschaft fur Lichttechnik und Gebaudemanagement Mbh
Current assignee: LICHTVISION GES fur LICHTTECH; Lichtvision Gesellschaft fur Lichttechnik und Gebaudemanagement Mbh
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2004-08-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Verfahren für mindestens einen damit koppelbaren Antrieb, insbesondere einen elektrischen Antrieb, für Gebäudeinstallationen, wobei mindestens ein Interpretationsmittel (10) zur automatischen Umwandlung von über ein Bussystem (40) empfangenen digitalen Lichtsteuersignalen (400) in Steuerbefehle für mindestens einen Antrieb (80) vorgesehen ist. Dadurch wird die Aufgabe gelöst, eine Steuervorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung elektrischer Antriebe anzugeben, mit dem eine einfache und wirtschaftliche Nutzung vorhandener Bussysteme zur Lichtsteuerung erfolgen kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für mindestens einen damit koppelbaren Antrieb für Gebäudeinstallationen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Steuerung von Antrieben für Gebäudeinstallationen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.
Technische Systeme für Gebäudeinstallationen, insbesondere lichttechnische Systeme, werden zunehmend über digitale Bussysteme angesteuert. Dabei können durch die gezielte Ansteuerung auch komplexe Beleuchtungsanlagen relativ einfach realisiert werden, da die Beleuchtungssteuerung von einem zentralen Punkt aus und über das Bussystem erfolgen kann.
Eine Programmierung einzelner Beleuchtungsszenen und unterschiedlicher Anwendungen ist so einfach und leicht bedienbar möglich.
Die Überwachung und Wartung solcher busgesteuerter Beleuchtungslangen ist besonders einfach und kostengünstig, da die Beleuchtungsanlage von einem zentralen Punkt aus verwaltet und gewartet werden kann.

Zur digitalen Ansteuerung lichttechnischer Betriebsgeräte, zum Beispiel von Transformatoren für Halogenniedervolt-Systeme, Dimmer oder elektronische Vorschaltgeräte für Leuchtstofflampen wurde ein einheitlicher Standard nach der Norm DIN IEC 60929 entwickelt. Dieser auch „Digital Addressable Lighting Interface" oder kurz DALI genannte Standard bietet eine Schnittstelle, über die lichttechnische Betriebsgeräte angesteuert werden können. Es können dabei Produkte unterschiedlicher Hersteller einfach miteinander kombiniert werden.

Die Funktionalität des DALI-Sytems beschränkt sich nur auf Beleuchtungsanwendungen; nur für diese spezielle Funktion sind Befehle definiert. Der entsprechende Befehlssatz ist in der Norm DIN ICE 60929 „Wechselstromversorgte elektronische Vorschaltgeräte für röhrenförmige Lampen" festgelegt. Mit dem DALI-Standard können bis zu 64 unterschiedliche beleuchtungstechnische Geräte über einen gemeinsamen Steuerbus miteinander verbunden und angesteuert werden.

Für moderne gebäudetechnische Aufgaben, insbesondere in Büro- und Mehrzweckräumen, ist die alleinige Steuerung des Beleuchtungssystems über eine gemeinsames Bussystem häufig nicht ausreichend. In solchen Räumen müssen üblicher Weise vielmehr auch einer oder mehrere Antriebe für Jalousien, Rollos, Fenster oder Leinwände angesteuert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Steuer vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung von Antrieben anzugeben, mit der eine einfache und wirtschaftliche Nutzung vorhandener Bussysteme zur Lichtsteuerung erfolgen kann.

Die Aufgabe wird durch eine Steuervorrichtung für mindestens einen damit koppelbaren Antrieb, insbesondere einen elektrischen Antrieb, für Gebäudeinstallationen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Demgemäß ist mindestens ein Interpretationsmittel zur automatischen Umwandlung von über ein Bussystem empfangenen digitalen Lichtsteuersignalen in Steuerbefehle für mindestens einen Antrieb vorgesehen.

Durch die Interpretation der Lichtsteuersignalen in Steuerbefehle für Antriebe lässt sich eine Einbindung einer Steuervorrichtung für Antriebe in ein Bussystem, das ausschließlich Lichtsteuersignale überträgt, erreichen. Damit können grundsätzlich alle ansteuerbaren Gebäudeinstallationen, wie z.B. Jalousien, Vorhänge, Rollos, Leinwände, elektrische Geräte, Computeranlagen, Heizungen, Klimaanlagen, Fahrstühle und/oder Alarmanlagen durch Lichtsteuersignale gesteuert werden. Auch pneumatische, hydraulische oder beliebige andere Antriebe für Gebäudeinstallationen, beispielsweise zum Antrieb von Türen oder Toren können so gesteuert werden.

Die Steuervorrichtung weist vorteilhaft einen Anschluss für ein Bussystem zur Übertragung digitaler Lichtsteuersignale auf. Vorhandene Steuerleitungen eines die Beleuchtung steuernden Bussystems können so einfach in die Steuervorrichtung eingesteckt bzw. auf eine andere Art mit dieser verbunden werden.

Zur Einbindung der Steuervorrichtung in ein vorhandenes oder geplantes Bussystem nach dem DALI-Standard werden digitale Lichtsteuersignale nach der Norm DIN ICE 60929 automatisch in Steuerbefehle für den mindestens einen Antrieb umgewandelt. Dabei werden die Steuerbefehle vorzugsweise zur Steuerung von Antrieben für alle Typen von Behängen im Gebäudebereich, insbesondere von Vorhängen, Jalousien, Rollläden und/oder Leinwänden verwendet, um eine vollkommene Automatisierung des jeweiligen Raumes vornehmen zu können.

Eine einfache und komfortable Anwendung der Steuervorrichtung wird durch das Vorsehen von Speichermitteln zur Speicherung mindestens einer vorgebbaren Sollposition mindestens eines Antriebes erreicht. Die vorgespeicherte Sollposition kann so insbesondere einfach durch einen einzigen Steuerbefehl angefahren werden, wodurch eine übermäßige Belastung des Bussystems vermieden wird.

Zur präzisen Steuerung der Antriebe kann über das Bussystem die aktuelle Position eines beweglichen Teiles mindestens eines Antriebes oder aber die aktuelle Position mindestens eines Behanges an die Steuervorrichtung zurück übermittelt werden. Auf diese Weise kann von einer in der Steuervorrichtung vorgesehenen internen Logik ein weiteres Verfahren des jeweiligen Antriebes, beispielsweise zum Ausgleich von Toleranzen oder zur exakten Erreichung einer vorgegebenen Sollposition veranlasst werden. Weiterhin kann die Position des mindestens einen Antriebs auch an eine zentrale Bussteuerung übermittelt werden und zur allgemeinen Überwachung der jeweiligen Antriebe bzw. der damit angesteuerten Behänge dienen.

Um bei der Installation der Steuervorrichtung und der Antriebe eine einfache Überprüfung der Funktion des Antriebs bzw. der Verkabelung vornehmen zu können, ist die Steuervorrichtung auch über eine An-/Ausschalter, und insbesonde re über einen Taster, betätigbar. Der Taster kann in vorteilhafter Weise am Schnittstelleneingang der Steuervorrichtung angebracht werden. Dadurch erhält der Elektroinstallateur oder ein Jalousiebauer die Möglichkeit, die Installation unabhängig von der Funktion des DALI-Systembusses bzw. unabhängig von einer Bussteuerzentrale zu überprüfen.

Ein wirtschaftlicher Betrieb der Steuervorrichtung wird dadurch erreicht, das die Steuervorrichtung parallel zusammen mit anderen Geräten, insbesondere auch Beleuchtungsgeräten, nach dem Standart DIN ICE 60929 und insbesondere dem DALI-Standard betrieben werden kann.

Eine weitere Vereinfachung der Installation und des Betriebes wird durch die automatische Zuweisung einer Adresse an die Steuervorrichtung erreicht. Die Zuweisung kann insbesondere von einer das Bussystem steuernden zentralen Steuereinheit vorgenommen werden. Dies hat den Vorteil, dass bei der Installation der Steuervorrichtung deren Adresse im Bussystem nicht durch eine physische Einstellung an der Steuervorrichtung selbst vorgenommen werden muss, sondern von der zentralen Steuereinrichtung aus zugewiesen werden kann. Die Steuervorrichtung muss zur Adressierung daher auch nicht geöffnet werden. Durch die automatisch vornehmbare Adressierung der Steuervorrichtung kann diese an einer beliebigen Stelle mit dem Bussystem verbunden werden und dann von der zentralen Steuereinheit aus initialisiert werden, ohne dass weitere technische Handhabungen an der Steuervorrichtung notwendig werden. Dadurch wird eine schnelle und einfache Montage erreicht.

Zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Steuervorrichtung ist an der Steuervorrichtung vorteilhaft mindestens eine Anzeigeeinrichtung, insbesondere eine LED zur Anzeige des Schaltzustandes mindestens eines Antriebs vorgesehen.

Mit Vorteil sind dabei zwei Anzeigevorrichtung vorgesehen, die die Bewegungsrichtung mindestens eines beweglichen Teiles mindestens eines Antriebes anzeigen. Der Installateur kann so den Anschluss des digitalen Bussystems und den Anschluss der Antriebe einfach überprüfen.

Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zur Steuerung von Antrieben, insbesondere elektrischer Antriebe, für Gebäudeinstallationen mittels einer Steuervorrichtung, insbesondere einer oben beschriebenen Steuervorrichtung, mit der mindestens ein Antrieb koppelbar ist, mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.

Demgemäß werden über ein Bussystem an die Steuervorrichtung übertragene digitale Lichtsteuersignale mittels eines Interpretationsmittels in Steuerbefehle für mindestens einen Antrieb umgewandelt.

Dabei können insbesondere digitale Lichtsteuersignale der Norm DIN ICE 60929 und insbesondere Lichtsteuersignale nach dem DALI-Standard in Steuerbefehle umgewandelt werden. Mit dem Verfahren können so vorteilhaft Antriebe für alle Typen von Behängen im Gebäudebereich über Lichtsteuersignale an angesteuert werden.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen der Figuren exemplarisch näher erläutert.
Es zeigen:
1 prinzipieller Aufbau eines Bussystems mit dem erfindungsgemäßen Steuergerät; und
2 prinzipieller Aufbau des erfindungsgemäßen Steuergeräts.
In 1 ist ein prinzipieller Aufbau eines Bussystems zur Übertragung digitaler Lichtsteuersignale nach dem DALI-Standard gezeigt. Das Bussystem besteht aus einer zentralen Steuereinheit 4, die die Bussignale auf eine die einzelne Geräte verbindenden Busleitung 40 aufbringt. Über die Busleitung 40 können weiterhin auch Rückmeldungen der jeweiligen Geräte an die zentrale Steuereinheit 4 (DALI-Controller) erfolgen.
Auf der Busleitung 40 werden digitale Lichtsteuersignale 400 zwischen den angeschlossenen Geräten 1 – 5 ausgetauscht. An ein Bussystem nach dem Standart DIN ICE 60929 lassen sich bis zu 64 unterschiedliche Geräte anschließen. Typischerweise sind dies Transformatoren 1 für Halogenniedervoltsysteme, Dimmer 2 oder elektronische Vorschaltgeräte 3 für Leuchtstofflampen.
Die zentrale Steuereinheit 4 weist den einzelnen Geräten 1 – 5 und insbesondere auch der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 5 jeweils eine eindeutige Adresse innerhalb des Bussystems 40 zu. Diese Adressierung kann zufällig vorgenommen werden. Die jeweils von der zentralen Steuereinheit 4 zugeordnete Adresse wird dann in dem jeweiligen Gerät 1 – 5 gespeichert und steht zur Ansprache des jeweiligen Gerätes 1 – 5 im Bussystem 40 zur Verfügung.
Weiterhin wird nun die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 5 zur Steuerung mindestens eines an die Steuervorrichtung anschließbaren Antriebes 80 für die Gebäudeinstallation zum Bus 40 hinzugefügt. An die Steuervorrichtung 5 können dann einer oder mehrere Antriebe 80 zur Betätigung beispielsweise von Vorhängen, Jalousien, Rollläden und/oder Leinwänden bzw. zur Fenstersteuerung angeschlossen werden.
Jedes der maximal 64 an den Bus anschließbaren Geräte 1 bis 5 kann einzeln adressiert und angesprochen werden. Im Falle der Steuervorrichtung 5 wird dies durch die automatische Umwandlung der auf dem Bus 40 aufgebrachten digitalen Lichtsteuersignale 400 in Steuerbefehle für mindestens einen Antrieb 80 durch ein Interpretationsmittel 10 erreicht.
In 2 ist ein schematischer Aufbau der Steuervorrichtung gezeigt. Die Steuervorrichtung weist eine Anschluss 7 zum Anschluss des Bussystems zur Übertragung digitaler Lichtsteuersignale, insbesondere eine DALI-Schnittstelle, auf. Weiterhin ist an die Steuervorrichtung 5 eine Netzversorgung 6 zur Verfügungsstellung des Steuerstroms und gegebenenfalls des Stromes für einen über die Anschlüsse 8 anschließbare Antriebe 80 anschließbar. An die Steuervorrichtung 5 können dabei einer oder mehrere Antriebe 80 angeschlossen werden.
Die Steuervorrichtung weist Interpretationsmittel 10 auf, die die über den Anschluss 7 empfangen digitalen Lichtsteuersignale 400 in Steuerbefehle für mindestens einen Antrieb 80 umwandelt, und diese entweder als Steuersignal über den Anschluss 8 an den Antrieb 80 weitergibt oder aber bereits die Antriebsspannung an den Anschluss 8 anlegt.
Die Steuervorrichtung 5 weist weiterhin Speichermittel 100 auf, die zur Speicherung mindestens einer Sollposition eines mit der Steuervorrichtung 5 verbundenen Antriebs 80 dienen. Der Antrieb 80 kann so mit einem einzigen Befehl in eine in den Speichermitteln 100 gespeicherte Position verfahren werden.
Die Steuervorrichtung weist weiterhin zwei LEDs 9 auf, mit den der jeweilige Schaltzustand der Steuervorrichtung angezeigt wird. Dadurch wird die Installation vereinfacht, da ein Installateur die jeweilige Fahrtrichtung des Antriebes durch Betrachtung der LEDs feststellen kann und nicht in der Nähe des jeweiligen Antriebes sein muss, der häufig von Installationspunkt des Steuergerätes 5 aus nicht sichtbar ist.
Mit der Steuervorrichtung 5 können ein oder mehrere Antriebe 80 gemeinsam verfahren werden und beliebige, speicherbare Zwischenpositionen direkt angefahren werden. Dadurch können beispielsweise Sonnenschutzblenden präzise und in identische Höhen verfahren werden um so beispielsweise einen homogenen Gesamteindruck einer Fassade herzustellen.
Über das Bussystem 40 zu Übertragung digitaler Lichtsteuersignale 400 können weiterhin die Betriebspositionen, die aktuellen Ist-Positionen oder beispielsweise auch Störfälle in Form einer Blockierung bzw. eines Motorausfalles und andere Statusdaten der jeweiligen Antriebe von der Steuervorrichtung 5 an die zentrale Steuereinheit 4 übermittelt werden. Dadurch kann eine einfache Fehlerbehebung und eine einfache Wartung des Systems bei einer erhöhten Zuverlässigkeit gewährleistet werden.

Claims

Steuervorrichtung für mindestens einen damit koppelbaren Antrieb, insbesondere einen elektrischen Antrieb, für Gebäudeinstallationen, gekennzeichnet durch mindestens ein Interpretationsmittel (10) zur automatischen Umwandlung von über ein Bussystem (40) empfangenen digitalen Lichtsteuersignalen (400) in Steuerbefehle für mindestens einen Antrieb (80).
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens einen Anschluss (7) für das Bussystem (40) zur Übertragung digitaler Lichtsteuersignale (400).
Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Lichtsteuersignale (400) und/oder der Anschluss (7) für das Bussystem (40) der Norm DIN IEC 60929, insbesondere dem DALI-Standard, entspricht.
Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerbefehle zur Steuerung von Antrieben (80) für alle Typen von Behängen im Gebäudebereich, insbesondere von Vorhängen, Jalousien, Rollläden und/oder Leinwänden dienen.
Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Speichermittel (100) zur Speicherung mindestens einer vorgebbaren Sollposition mindestens eines Antriebs (80) vorgesehen ist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Antrieb (80) in mindestens eine, insbesondere in sechzehn, vorgebbare Sollposition verfahrbar ist.
Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktuelle Position eines beweglichen Teils mindestens eines Antriebs (80) und/oder die aktuelle Position mindestens eines Behanges an die Steuervorrichtung (5) übermittelbar ist.
Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Funktionsprüfung mindestens eines an die Steuervorrichtung (5) angeschlossenen Antriebs (80) ein Ein/Aus Schalter, insbesondere ein Taster, mit der Steuervorrichtung (5) verbindbar ist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ein/Aus Schalter am Anschluss (7), insbesondere an dem Anschluss (7) nach DIN IEC 60929 bzw. an der DALI-Schnittstelle, anschließbar ist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Ein/Aus Schalter eine Spannung, insbesondere eine Netzspannung, insbesondere von 230V an den Anschluss (7) anlegbar ist.
Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese gemeinsam mit anderen Geräten (1, 2, 3) nach DIN IEC 60929, insbesondere nach dem DALI-Standard, betreibbar ist.
Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser automatisch eine Adresse im Bussystem (40), insbesondere durch eine zentrale Steuereinheit (4), zuweisbar ist.
Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Anzeigeeinrichtung (9), insbesondere eine LED, zur Anzeige des Schaltzustandes mindestens eines Antriebs (80).
Steuervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Anzeigevorrichtungen (9), insbesondere zwei LEDs vorgesehen sind, die die Bewegungsrichtung mindestens eines beweglichen Teils mindestens eines Antriebes (80) anzeigen.
Verfahren zur Steuerung von Antrieben, insbesondere elektrischer Antriebe, für Gebäudeinstallationen mittels einer Steuervorrichtung, insbesondere gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, mit der mindestens ein Antrieb koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass über ein Bussystem (40) an die Steuervorrichtung (5) übertragene digitale Lichtsteuersignale (400) mittels eines Interpretationsmittels (10) in Steuerbefehle für mindestens einen Antrieb (80) umgewandelt werden.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Lichtsteuersignale (400) der Norm DIN IEC 60929, insbesondere dem DALI-Standard, entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerbefehle Antriebe (80) für alle Typen von Behängen im Gebäudebereich, insbesondere von Vorhängen, Jalousien, Rollläden und/oder Leinwänden steuern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Speichermittels (100) mindestens eine vorgebbare Sollposition mindestens eines Antriebs (80) gespeichert wird und der mindestens eine Antrieb in die mindestens eine Sollposition verfahren wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktuelle Position eines beweglichen Teils mindestens eines Antriebs (80) und/oder die aktuelle Position mindestens eines Behanges ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuervorrichtung (5) automatisch eine Adresse im Bussystem (40), insbesondere von einer zentralen Steuereinheit (4), zugewiesen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zur Funktionsprüfung mindestens eines an die Steuervorrichtung (5) angeschlossenen Antriebs (80) mittels eines Ein/Aus Schalters eine Spannung, insbesondere eine Netzspannung, am Anschluss (7) des digitalen Bussystems (40) angelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die mit mindestens einem Antrieb (80) verbindbare Steuervorrichtung (5) gemeinsam mit anderen Geräten nach DIN IEC 60929, insbesondere des DALI-Standards betrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass mittels mindestens einer Anzeigeeinrichtung (9), insbesondere einer LED, der Schaltzustand mindestens eines elektrischen Antriebs (80) angezeigt wird.