DE19610381C2 - Installationsbussystem für eine Stromschienenbeleuchtung - Google Patents

Installationsbussystem für eine Stromschienenbeleuchtung

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Description

Die Erfindung betrifft ein Installationsbussystem für eine Stromschienenbeleuchtung.
Stromschienensysteme werden heute in der Elektroinstallation verwendet, um das 230 V-Netz an jedem Punkt der Stromschiene anschließen zu können. Dies geschieht, indem das 230 V- Netz an dem Beginn der Stromschiene mit geeigneten Anschlußstücken in die Stromschiene eingespeist wird. Verbraucher entnehmen die Spannung von der Stromschiene mit Hilfe von Adaptern, die z. B. an Leuchten oder Steckdosen angebaut sind. Damit können die Verbraucher auch nach der Installation noch in einfacher Weise räumlich versetzt werden, ohne daß die Installation verändert werden muß.
Aus der DE 91 16 534 U1, aus dem technischen Handbuch der Fa. Busch-Jaeger: Netzbus X10, 1990, 2. Aufl., Druckvermerk: BJE 825/7.90/0502, aus der Fachzeitschrift Elektrotechnik 1985, H. 22, S. 28-32 (S. 32), Eberwein, H.: Ein Netz für 120 KHz und aus der Fachzeitschrift etz, 1983, H. 16, S. 829-834 (insbesondere Bild 8: Netzteil), Gabel, J.: Datenübertragung in Elektro-Installationsnetz ist jeweils eine Schaltung bekannt, die sich ausschließlich mit der Übertragung von Daten auf Stromversorgungsleitungen bezieht. Dagegen verwendet die vorliegende Erfindung zusätzlich ein Bussystem mit einem Umsetzer zur Umwandlung.
Aus der Fachzeitschrift Elektronik 26/1992, S. 26-30, Luger, S., Hein, P. F.: Beleuchtung wird busfähig und aus der Fachzeitschrift etz, Bd. 113 (1992), H. 2, S. 84-87, Tropp, C.: Lichtmanagement bringt zahlreiche Vorteile ist ein Bussystem bekannt, das die Datenübertragung ausschließlich mit Hilfe von Zweidrahtleitungen realisiert. Eine Umsetzung der Signale auf die Stromversorgungsleitungen findet hier nicht statt.
In der Gebäudesystemtechnik (siehe z. B. Druckschrift der Firma Siemens: instabus EIB, Die neue Dimension der Elektroinstallation, Best.-Nr. E 20001-P311-A613-V1, 10.11.1992) werden Verbraucher mit Sensoren und Aktoren angesteuert, die über ein Installationsbussystem Daten austauschen. Weiterhin können diese Sensoren und Aktoren bei geänderten Wünschen des Anwenders mit Personal Computern oder anderen Programmiergeräten in ihrer Funktion umprogrammiert werden. Es können z. B. neue Schaltgruppen gebildet werden oder Lichtszenen neu definiert werden. In den Aktoren und Sensoren werden dabei die Daten in ihrem Speicher so verändert, daß die neuen Wünsche des Anwenders berücksichtigt werden. Diese Veränderungen, die ein Anwender in einem Speicherbaustein eines Gerätes durchführen kann, sind in der Gebäudesystemtechnik Einstellungen der Leuchte, auch Parameter genannt, und Gruppierungen der Leuchte, dies wird auch als logische Veränderung bezeichnet. Der Anwender wünscht sich aber nachträglich meist auch eine räumliche Veränderung der Aktoren. Dazu muß er jedoch die Installationsleitungen neu verlegen. Es bietet sich also an, die Aktoren in Verbrauchern zu integrieren, die an eine Stromschiene angeschlossen sind und räumlich veränderbar sind. Das standardisierte Installationsbussystem der European Installationbus Association EIBA läßt jedoch nicht zu, daß die Zweidrahtleitung als offener Kupferleiter in Stromschienen über mehrere Meter parallel geführt werden darf, da es sich um Schutzkleinspannung handelt, die besondere Schutzmaßnahmen erfordert und ein mechanischer Zugriff auf die Busleitung vom Anwender nicht erlaubt ist, da mit einem Kurzschluß alle Busteilnehmer ausfallen würden.
Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung ein Installationsbussystem für Stromschienenbeleuchtung zu entwickeln, das es ermöglicht, die Leuchten mit Aktoren sowohl hinsichtlich ihrer Einstellung als auch räumlich zu verändern.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Anhand der Zeichnungsfiguren werden nachfolgend die Erfindung, sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 das Installationsbussystem für eine Stromschienenbeleuchtung;
Fig. 2 eine Ausführung des Umsetzers;
Fig. 3 eine Ausführung einer Leuchte;
Fig. 4 eine weitere Ausführung eines Umsetzers gemäß Fig. 2.
Fig. 1 zeigt das Installationsbussystem für eine Strom­ schienenbeleuchtung. In der Stromschiene 1 sind mehrere Leuchten 2, 3 und 4 montiert. Die Stromschiene erhält ihre Netzspannung über einen Umsetzer 5, der mit einem mechanischen Adapter 6 an einer Seite der Stromschiene 1 befestigt ist. Die Netzspannungsleitung 7 wird so über den Umsetzer 5, die Leitung 12 und den Adapter 6 in die leitenden Bahnen 8 der Stromschiene eingeführt. Eine Leitung 9 des Zweidrahtbusses der EIBA ist ebenfalls an den Umsetzer 5 angeschlossen und ein Tastsensor 10 ist mit der Leitung 9 verbunden. Weitere Sensoren und Aktoren sind über die Leitung 11 des Zweidrahtbusses angeschlossen. Telegramme, die in der Leitung 9 des Zweidrahtbusses erzeugt werden, werden von dem Umsetzer 5 aufgenommen und so aufbereitet und formatiert, daß sie auf die leitenden Bahnen 8 der Stromschiene aufge­ prägt werden. Die Leuchten 2, 3 und/oder 4 entnehmen diese Telegramme in den leitenden Bahnen 8 der Strom­ schiene 1 und stellen den gewünschten Wert Ein/Aus oder Helligkeitswert ein.
Die Leuchten selbst können Informationen über ihren Zustand durch Telegramme auf die leitenden Bahnen 8 der Stromschiene 1 an den Umsetzer 5 geben, der die Tele­ gramme aufnimmt, umformatiert und in die Leitung 9 des Zweidrahtbusses einspeist. Sensoren und Aktoren, die an den Leitungen 9 oder 11 angeschlossen sind, können diese Telegramme auswerten.
Fig. 2 zeigt eine Ausführung des Umsetzers 5, an den die netzführende Leitung 7, die stromschienenversor­ gende Leitung 12 und die Leitung 9 des Zweidrahtbusses angeschlossen ist. Ein Netzteil 13 versorgt die Modem­ schaltung 14, die Netzanpassung 15 und die galvanische Trennung 17 mit Spannung. Telegramme, die auf der Leitung 9 anstehen, werden von einer Busanpassung 19 auf­ genommen und an einen Mikrocontroller 18 übergeben. Der Mikrocontroller 18 entnimmt aus dem Telegramm die Daten, die für die Steuerung der Stromschienenverbraucher 2, 3 und 4 benötigt werden und steuert über eine galvanische Trennung 17 eine Modemschaltung 14 an. Die Modemschal­ tung 14 bereitet die Steuerungsdaten so auf, daß sie der Netzspannung überlagert werden. In der Modemschaltung werden den logischen Pegeln "0" oder "1" bestimmte Frequenzen zugeordnet z. B. logisch "0" entspricht 133,05 kHz und logisch "1" entspricht 131,85 kHz. Diese Frequenzen werden der Netzanpassung 15 zugeführt und auf die Leitung 12 für die Stromschiene 1 aufmoduliert.
Fig. 3 zeigt die Ausführung einer Leuchte 2, 3 oder 4 die Daten mit der Stromschiene 1 austauschen kann. Jede Leuchte 2, 3 oder 4 ist mit einem Adapter 20 an die leitenden Bahnen 8 der Stromschiene 1 angeschlossen und erhält über diesen Anschluß die Netzspannung und die aufmodulierten Frequenzen. Ein Netzteil 21 versorgt die Netzanpassung 22, das Modem 23 und die Mikrocont­ rollerschaltung 24 mit Spannung. Die Netzanpassung trennt die Frequenzen, die dem Pegel "0" und "1" zugeordnet sind, von der Netzspannung und führt sie der Modem­ schaltung 23 zu. In dieser der Modemschaltung werden die Pegel "0" und "1" der betreffenden Frequenzen bestimmt und an den Mikrocontroller 24 weitergeleitet. Dieser erkennt die Codierung des Telegrammes und ver­ gleicht sie mit der Codierung, die an einem Codier­ schalter 27 eingestellt wird. Bei Übereinstimmung werden weitere Funktionen in dem Mikrocontroller 24 aktiviert. Dies kann z. B. ein Ansteuern der Leistungsstufe 25 sein, so daß ein Leuchtmittel 26 ein- oder ausgeschaltet oder gedimmt wird.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführung eines Umsetzers 5' der zusätzlich einen Filter 28 und eine Zweidraht­ spannungsversorgung 29 enthält. Mit dem Filter 28 werden störende Frequenzen auf dem Netz von der Stromschiene 1 ferngehalten. Die Spannungsversorgung 29 für das Zweidrahtbussystem versorgt den Tastsensor 10 und weitere Teilnehmer an der Leitung 11 mit Spannung.
Bezugszeichenliste
1
Stromschiene
2
Leuchte
3
Leuchte
4
Leuchte
5
Umsetzer
5
' Umsetzer
6
Adapter
7
Netzspannung
8
Bahnen, leitende
9
Leitung
10
Tastsensor
11
Leitung
12
Leitung
13
Netzteil
14
Modemschaltung
15
Netzanpassung
16
-
17
galvanische Trennung
18
Mikrocontroller-Umsetzer
19
Busanpassung
20
Adapter
21
Netzteil
22
Netzanpassung
23
Modem
24
Mikrocontroller-Leuchte
25
Leistungsstufe
26
Leuchtmittel
27
Codierschalter
28
Filter von
5
29
Spannungsversorgung für das Zweidrahtbussystem

Claims (3)

1. Installationsbussystem für eine Stromschienenbeleuchtung bestehend aus Betätigungssensoren (10) die über ein Bussystem (9) an einen Umsetzer (5) angeschlossen sind, wobei der Umsetzer (5) zur Umwandlung von Zweidrahttelegrammen des Bussystems (9) in Stromschienen-Telegramme zur Steuerung von Leuchten (2, 3, 4) dient,
wobei die Leuchten (2, 3, 4) an eine netzführende Stromschiene (7) angeschlossen sind,
wobei mittels des Umsetzers (5) eine oder mehrere Leuchten (2, 3, 4) im Bedarfsfalle einzeln oder in Gruppen in den Ein/Aus-Zustand oder in einen Zustand mit beliebig wählbaren Helligkeitswert einstellbar sind,
wobei der Umsetzer (5) hierfür die Zweidrahttelegramme, mit denen die Zustände Ein/Aus oder ein Helligkeitswert realisierbar sind, vom Bussystem (9) aufnimmt in einem Mikrocontroller (18) umformatiert und diese über eine Netzanpassung (15) in die Stromschiene (1) einspeist,
wobei eine Leuchte (2, 3, 4) ihr jeweiliges relevantes Telegramm über eine weitere Netzanpassung (22) aufnimmt,
wobei mittels eines in der Leuchte (2, 3, 4) vorgesehenen Mikrocontrollers (24) der gewünschte Wert wie Ein/Aus oder Helligkeitswert einstellbar ist und
wobei jede Leuchte (2, 3, 4) von sich aus Telegramme mittels ihres Mikrocontrollers (24) über die weitere Netzanpassung (22) in die Bahnen (8) der Stromschiene (1) einspeist.
2. Installationsbussystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umsetzer (5') einen Filter (28) aufweist, mit dem er störende Netzeinflüsse verhindert.
3. Installationsbussystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umsetzer (5') eine Zweidrahtspannungsversorgung (29) zur Versorgung des Betätigungssensors (10) und weiterer Teilnehmer des Zweidrahtbussystems enthält.
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