DE19515633A1 - Electrical installation for building - Google Patents

Abstract

An electrical installation for a building has a switching/control module for at least one consumer, whose output works in parallel with the existing consumer switch or control circuitry and whose input is controlled by a remotely located data processing plant, an superimposed logic circuit on the existing circuitry or a sensor. The module is integrated with a transceiver. The whole module occupies the space of a conventional junction box.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektroinstallation für ein Gebäude, aufweisend eine Spannungsversorgung, Speiseleitungen, Verteilerdosen, Schalter und Verbraucher.The invention relates to an electrical installation for a Building, having a power supply, feed lines, Junction boxes, switches and consumers.

Im Bereich der Gebäudesystemtechnik gewinnt das Fernbedienen von Aktoren und das Abfragen von Sensoren über einen Leitrechner immer stärker an Bedeutung. Um den Installationsaufwand bei diesen Systemen zu minimieren, werden Bussysteme mit serieller Datenkommunikation verwendet. Im günstigsten Falle können dafür bereits vorhandene Kabelsysteme genutzt werden.In the field of building system technology, remote control from Actuators and querying sensors via a host computer increasingly important. To the installation effort To minimize these systems, bus systems with serial Data communication used. In the best case you can existing cable systems can be used.

Generell werden für die Gebäudesystemtechnik Anschalteinrichtungen benötigt, mit denen die Logik- Informationen aus dem Kommunikationssystem auf 230-V-Ebene und zurück umgesetzt werden, z. B. Schalter mit Rückmeldung für Raumbeleuchtung. Dabei ist es sehr vorteilhaft, wenn diese Anschalteinrichtungen in die Elektroinstallation so integriert werden können, daß vorhandene Schalter direkt verwendet werden können.Generally used for building system technology Connection devices required with which the logic Information from the communication system at the 230 V level and be implemented back, e.g. B. Switch with feedback for Room lighting. It is very advantageous if this Connection devices integrated in the electrical installation that existing switches can be used directly can.

Vom Markt her sind mehrere Anforderungen an ein derartiges System zusammengetragen worden, die sich auch auf schon existierende Systeme übertragen lassen (wie z. B. EIB = European Installation Bus, LON = Local Operating Network, EHS = European Home Systems, etc.). From the market, there are several requirements for this System has been collated that is already on Have existing systems transferred (such as EIB = European Installation Bus, LON = Local Operating Network, EHS = European Home systems, etc.).  

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Modul für eine beliebige Gebäudesystemtechnik zu schaffen, das insbesondere die Erfüllung der folgenden Forderungen liefert:The present invention has as its object a module for to create any building system technology that in particular, the fulfillment of the following requirements:

• 1) Rückfallstrategie1) relapse strategy
• 2) Konflikterkennung und -auflösung2) Conflict detection and resolution
• 3) Informationsrückkopplung3) Information feedback
• 4) Nachrüstbarkeit4) Retrofittability
• 5) Wirkungsgrad.5) efficiency.

Hierzu die folgenden ergänzenden Erläuterungen:The following additional explanations:

Zu 1) Unter der Anforderung "Rückfallstrategie" wird verstanden, daß das zum Einsatz kommende System aus einer der konventionellen elektrotechnischen Installationen überlagerten Logik besteht. Insbesondere muß beim Ausfall dieser überlagerten Logik die konventionelle Installation voll funktionstüchtig sein.To 1) Under the "relapse strategy" requirement understood that the system used from one of the conventional electrical engineering superimposed Logic exists. In particular, if these fail, they must be superimposed Logic the conventional installation is fully functional his.

Zu 2) Unter der Anforderung "Konflikterkennung und -auflösung" wird verstanden, daß das zum Einsatz kommende System im Stande ist, den Konflikt, der sich beim mechanischen Schalten und dem Schalten aus der überlagerten Logik heraus ergibt, zu erkennen und sinnvoll aufzulösen. Insbesondere muß sichergestellt sein, daß ein Betätigen eines mechanischen Schalters keine Auswirkung hat, wenn von der überlagerten Logik dieser Schaltvorgang gesperrt wird.Re 2) Under the requirement "conflict detection and resolution" it is understood that the system used is capable of is the conflict that arises between mechanical switching and the Switching out of the overlaid logic results to be recognized and dissolve it sensibly. In particular, it must be ensured that that operating a mechanical switch has no effect has when switching logic from the superimposed logic is blocked.

Zu 3) Unter der Anforderung "Informationsrückkopplung" wird verstanden, daß das zum Einsatz kommende System eine automatische, zentrale oder dezentrale Bewertung des Schaltvorganges vornehmen kann. Insbesondere muß sich nicht nur bewerten lassen, ob ein Schaltvorgang durchgeführt worden ist sondern auch, ob der Schaltvorgang die beabsichtigte Wirkung gezeigt hat. Mit dieser Anforderung läßt sich z. B. sicherstellen, daß nach erfolgtem Schaltvorgang durch einen Verbraucher tatsächlich Strom fließt. Durch eine einfache Statusabfrage des Schalters läßt sich lediglich feststellen, ob sich der Schalterzustand geändert hat, aber nicht, ob z. B. der Verbraucher defekt ist.To 3) Under the requirement "information feedback" understood that the system used a automatic, central or decentralized evaluation of the Switching can make. In particular, not only evaluate whether a switching operation has been carried out but also whether the switching operation has the intended effect  showed. With this requirement, z. B. Make sure that after a switching operation by a Consumer actually flows electricity. With a simple one The status of the switch can only be determined whether the switch status has changed, but not whether e.g. B. the Consumer is defective.

Zu 4) Unter der Anforderung "Nachrüstbarkeit" wird verstanden, daß das zum Einsatz kommende System nachträglich in bestehende Elektroinstallationen integriert werden kann. Insbesondere wird hiermit der Gedanke verfolgt, durch Einsatz eines speziellen MAZ-Moduls in Verteilerdosen die konventionelle Installation mit einer überlagerten Logik zu versehen.Re 4) The requirement of "retrofittability" means that the system used is retrofitted into existing ones Electrical installations can be integrated. In particular hereby pursued the idea by using a special MAZ module in junction boxes with conventional installation to provide a superimposed logic.

Zu 5) Unter der Anforderung "Wirkungsgrad" wird verstanden, daß das zum Einsatz kommende System in seinem zusätzlichen Energieverbrauch günstiger ist als die mit ihm innerhalb des Systems eingesparte Energie. Insbesondere sollte der Energieverbrauch der überlagerten Gebäudesystemtechnik kleiner oder mindestens gleich der mit diesem System z. B. durch Energiemanagementprogramme eingesparten Energie sein.5) The requirement "efficiency" means that the system used in its additional Energy consumption is cheaper than that with it within the Systems saved energy. In particular, the Energy consumption of the higher-level building system technology is lower or at least equal to that with this system e.g. B. by Energy management programs can be saved energy.

Durch die Erfindung wird die Überlagerung einer überwachenden Intelligenz über eine bestehende, konventionelle Elektroinstallation möglich, ohne die bestehende Starkstrom- Verdrahtung in den Wänden zu modifizieren. Zusatzinstallationen sind lediglich in der Verteilerdose oder ähnlichen Eingriffspunkten notwendig. Das vorgestellte Modul ist prinzipiell mit jedem Datenübertragungsmedium einsetzbar. Weiter wird eine Rückkopplung vorgesehen, die meldet, ob ein Schaltbefehl tatsächlich ausgeführt wurde (Messung der Änderung einer physikalischen Größe). Eine auf ISDN basierende Gebäudesystemtechnik umfaßt die Ansteuerung innerhalb der von ISDN vorgegebenen Möglichkeiten, insbesondere die Nutzung der UUS-Dienste zur Versendung von Datagrammen.The invention overlays a monitoring Intelligence over an existing, conventional Electrical installation possible without the existing heavy current Modify wiring in the walls. Additional installations are only in the junction box or similar Intervention points necessary. The module presented is can basically be used with any data transmission medium. Continue a feedback is provided, which reports whether a Switching command was actually executed (measurement of change a physical quantity). One based on ISDN Building system technology includes control within the  ISDN given options, especially the use of UUS services for sending datagrams.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.The invention is described below with reference to the drawing for example explained.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Elektroinstallation gemäß der Erfindung. Fig. 1 shows a schematic representation of an electrical installation according to the invention.

Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Art einer Elektroinstallation gemäß der Erfindung. Fig. 2 shows a modified type of electrical installation according to the invention.

Der Modul gemäß der Erfindung besteht aus einer Busankopplung und einem integrierten Sensor-Aktor-Modul 1. Fig. 1 gibt eine Übersicht über den prinzipiellen Aufbau. Der konventionelle Schalter 9 wird über den Modul 1 parallel zur konventionellen Last 10 gelegt. Schalter und Aktor liegen auf dem Potential der Versorgungsspannung 4. Ein Transceiver 7 enthält Mittel, die das Versorgungspotential auf ein Logikpotential umsetzen wird. Wird ein Impuls mit Hilfe des Schalters 9 erzeugt, so steuert der Transceiver 7 über eine Leitungsverbindung 8 den Aktor 6 an, der das Versorgungspotential durchschaltet und dadurch die Last 10 aktiviert. Auf diese Weise ist ein Betrieb unter Nutzung der konventionellen Elektroinstallation möglich. Eingriffe erfolgen lediglich an Verteilungspunkten der konventionellen Elektroinstallation, beispielsweise in den Verteilerdosen, in denen die übliche Lüsterklemme durch den Modul 1 ersetzt wird.The module according to the invention consists of a bus coupling and an integrated sensor-actuator module 1 . Fig. 1 gives an overview of the basic structure. The conventional switch 9 is placed parallel to the conventional load 10 via the module 1 . The switch and actuator are at the potential of the supply voltage 4 . A transceiver 7 contains means which will convert the supply potential to a logic potential. If a pulse is generated with the aid of the switch 9 , the transceiver 7 controls the actuator 6 via a line connection 8, which switches on the supply potential and thereby activates the load 10 . In this way, operation using conventional electrical installation is possible. Interventions only take place at distribution points of the conventional electrical installation, for example in the junction boxes in which the usual luster terminal is replaced by module 1 .

Diesem Betrieb kann über die Prozeßschnittstelle 5 und einen Buskoppler 2 eine Steuerungslogik überlagert werden, die über eine Telefonleitung, eine Koaxialleitung, eine Zweidrahtleitung oder ein Feldbus 3 mit logisch höheren Einheiten (z. B. einem Steuerrechner) kommuniziert. Durch Austausch des Buskopplers 2 kann das integrierte Sensoraktormodul 1 an beliebige Medien angeschlossen werden (Twisted pair, Koaxleitung, Infrarot, Glasfaser, Hochfrequenz und auch an andere Signale, die auf der Versorgungsleitung selbst übertragen werden). Zwischen dem Busankoppler 2 und dem integrierten Sensor-Aktor-Modul 7 liegt eine mehrpolige parallele, bidirektionale Prozeßschnittstelle. Über diese Schnitt stelle findet die Kommunikation des Bussystems mit den Sensoren und Aktoren und umgekehrt statt. Die Schnittstelle ist so flexibel gestaltet, daß alle gängigen Gebäudesystemtechnik-Systeme unterstützt werden können. Ein von dem Schalter 9 kommendes Signal wird im Transceiver 7 auf Logikpotential umgesetzt. Dadurch kann dieser Impuls zunächst über die Schnittstelle, den Busankoppler 2 und die Leitung 3 von einer entfernt angeordneten Zentrale ausgewertet, überprüft und in der Folge bestätigt, abgelehnt oder modifiziert werden (z. B. durch Zeitverzögerung oder durch Dimmen). Auf diese Weise kann auch ohne einen Impuls von Schalter 9 ein von der Steuereinheit über die Leitung 3 eintreffender Befehl zum Schalten des Aktors 6 führen.A control logic can be superimposed on this operation via the process interface 5 and a bus coupler 2 , which communicates with logically higher units (e.g. a control computer) via a telephone line, a coaxial line, a two-wire line or a field bus 3 . By replacing the bus coupler 2 , the integrated sensor actuator module 1 can be connected to any media (twisted pair, coaxial line, infrared, glass fiber, high frequency and also to other signals that are transmitted on the supply line itself). Between the bus coupling unit 2 and the integrated sensor-actuator module 7 there is a multipole, parallel, bidirectional process interface. The bus system communicates with the sensors and actuators and vice versa via this interface. The interface is designed so flexibly that all common building system systems can be supported. A signal coming from the switch 9 is converted to logic potential in the transceiver 7 . As a result, this pulse can first be evaluated, checked and subsequently confirmed, rejected or modified (e.g. by time delay or by dimming) via the interface, the bus coupling unit 2 and the line 3 from a remote control center. In this way, a command arriving from the control unit via line 3 for switching actuator 6 can result even without a pulse from switch 9 .

Mit 11, einem Meßgerät, kann gemessen werden, ob ein Schaltimpuls zu einer Zustandsänderung der Last 10 geführt hat oder nicht. Über die Leitung 12 und die Schnittstelle 5 wird diese Information an die überlagerte Steuerung weitergeleitet. Über die Schnittstelle kann auch die Information zur überlagerten Steuerung gemeldet werden, nämlich ob ein Schaltimpuls über die Leitung 8 an den Aktor 6 weitergeleitet wurde.With 11 , a measuring device, it can be measured whether a switching pulse has led to a change in the state of the load 10 or not. This information is forwarded to the higher-level control system via line 12 and interface 5 . Information about the higher-level control system can also be reported via the interface, namely whether a switching pulse has been forwarded to actuator 6 via line 8 .

In Fig. 2 ist eine konventionelle Installation über zwei Relais RS1 und RS2 modifiziert worden. Liegt über den Steuerbus die Versorgungsspannung VCC an, so wird der mechanische Schalter MS mit dem Potential VCC betrieben. Über eine kombinatorische Logik, hier ein XNOR-Gatter, erzeugt jeder Schaltungsimpuls eine Statusänderung im Relais RS2. Der Fall, daß zeitgleich von dem Schalter MS und über den Eingang D1IN ein Schaltimpuls kommt und somit über das XNOR-Gatter keine Statusänderung übertragen wird, ist unwahrscheinlich. Das Relais RS2 ist im Ruhezustand geschlossen. Wird es aktiviert (Ausgangspegel von XNOR auf logisch 1) wird der angesteuerte Kontakt geöffnet. Über D1OUT kann ein Schaltimpuls an RS2 festgestellt werden.In FIG. 2, a conventional installation via two relay RS1 and RS2 has been modified. If the supply voltage VCC is present via the control bus, the mechanical switch MS is operated with the potential VCC. Using a combinatorial logic, here an XNOR gate, each switching pulse generates a status change in the relay RS2. It is unlikely that a switching pulse will come from the switch MS and via the input D1IN at the same time and therefore no status change will be transmitted via the XNOR gate. The relay RS2 is closed in the idle state. If it is activated (output level from XNOR to logic 1), the controlled contact is opened. A switching pulse at RS2 can be determined via D1OUT.

Fällt die Versorgungsspannung VCC aus, so ist das Relais RS1 im deaktivierten Zustand. Alle vier Kontakte schalten in den zu Fig. 2 gezeigten alternativen Zustand. Der mechanische Schalter MS liegt auf 220 V-Potential. Auch das Relais RS2 ist deaktiviert. Das Modul arbeitet in der von der konventionellen Elektroinstallation gewohnten Art und Weise, und zwar ohne überlagerte Steuerung. Unabhängig vom Betriebsmodus kann über A1 der fließende Strom detektiert werden.If the supply voltage VCC fails, the relay RS1 is in the deactivated state. All four contacts switch to the alternative state shown in FIG. 2. The mechanical switch MS is at 220 V potential. Relay RS2 is also deactivated. The module works in the manner familiar from conventional electrical installation, and without a higher-level control. Regardless of the operating mode, the flowing current can be detected via A1.

Claims (3)

1. Elektroinstallation für ein Gebäude, aufweisend eine Spannungsversorgung, Speiseleitungen, Verteilerdosen, Schalter und Verbraucher, gekennzeichnet durch einen Schalt/Steuermodul oder einen Aktormodul für mindestens einen Verbraucher, dessen Ausgangssteuerkreis als Schalter oder Steuerteil parallel zum bereits vorhandenen Schalter oder Steuerteil des Verbrauchers wirkt und dessen Eingang über eine entfernt angeordnete Datenverarbeitungsanlage, eine überlagerte Logik, den bereits vorhandenen Schalter oder Steuerteil oder einen Sensor oder dergl. steuerbar ist, die über Datenleitungen oder die Spannungsversorgung mit dem Aktor verbunden ist.1.Electrical installation for a building, comprising a power supply, feed lines, junction boxes, switches and consumers, characterized by a switching / control module or an actuator module for at least one consumer, the output control circuit of which acts as a switch or control part in parallel with the existing switch or control part of the consumer, and whose input can be controlled via a remotely located data processing system, a superimposed logic, the already existing switch or control part or a sensor or the like, which is connected to the actuator via data lines or the voltage supply. 2. Elektroinstallation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktormodul mit einem Transceiver zu einem gemeinsamen Modul integriert ist.2. Electrical installation according to claim 1, characterized in that the actuator module with a transceiver to a common Module is integrated. 3. Elektroinstallation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Modul räumlich in die üblichen Verteilerdosen paßt.3. Electrical installation according to claim 2, characterized in that the common module spatially in the usual junction boxes fits.