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3 e 5 c h r e i b u n g
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Die Erfindung betrifft ein Steuer- und überwachungssystem für haustechnische
Anlagen, insbesondere für Klima- oder Betriebsanlagen, enthaltend mehrere jeweils
Untereinheiten bildende Anlagenteile, ein Bedienungsfeld für die manuelle Beeinflussung
.und Überwachung des Systems, sowie eine zentrale Datenverarbeitungsanlage.
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Bei derartigen Anlagen ist - insbesondere, wenn sie in größeren Gebäudekomplexen
installiert sind - ein relativ großer Raumbedarf für die Steuer- und überwachungseinrichtungen
notwendig, wobei nicht nur der Aufwand für die Erstellung aller notwendigen Bedienungs-
und Anzeigemittel recht groß, sondern die Kontrolle der Anlage für die Bedienungsperson
auch unübersichtlich wird. Da sich bei haustechnischen Einrichtungen die Zustandsparameter
bei den dabei vorkommenden großen Zeitkonstanten relativ langsam ändern, ist zudem
die gleichzeitige überwachung einer großen Anzahl von Anzeigen langfristig ermüdend.
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Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
bei einem System der eingangs angeführten Art eine Steuerkonsole anzugeben, welche
die vorgenannten Nachteile nicht aufweist und darüber hinaus raumsparend und mit
geringem Aufwand zu installieren ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist besonders vorteilhaft, daß sich
auch Systemänderungen oder -erweiterungen ohne räumliche Vergrößerung der Steuerkonsole
vollziehen
lassen. Hierdurch ist eine optimale Anpassung an mikroprrzessorgesteuerte
Systeme gegeben, bei denen bei Anlagenerweiterungen ebenfalls lediglich eine Programmänderung
oder -ergänzung notwendig ist, so daß insgesamt außer der Hinzufügung oder Veränderung
der betroffenen Anlagenteile selbst für die Steuerung bzw. Regelung keine zusätzlichen
zeit- und kostenaufwenige Änderungsmaßnahmen erforderlich sind.
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Durch die Erfindung kann in Verbindung mit dem Einsatz von Mikrocomputern
bzw. -prozessoren der Schalttafelbau insbesondere für die Steuerung und Überwachung
von Heiz- und Klimaanlagen ganz erheblich vereinfacht werden.
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Die Betätigungselemente (Schalter) und Anzeigeelemente <Lampen)
für die einzelnen Funktionen werden dabei vorteilhafterweise auf der Bedienungskonsole
(Schalttafel) nach Gruppen geordnet, um die übersichtlichkeit zu erhöhen. Dabei
werden Betätigungs- und Anzeigeelemente für Zulüfter, Ablüfter, Filterüberwachung,
Sekundärpumpen und Regelgeräte zu Gruppen zusammengefaßt, die der realen Anlagenstruktur
entsprechen. Für jede der Komponenten eines Anlagenteils existiert eine eigene Anzeige-
und Schaltgruppe.
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Beim Einsatz von Mikrocomputern werden die Schalter und Anzeigen vorzugsweise
auf gedruckten Schaltungen zusammengefaßt und können so - entsprechend der logischen
Verknüpfung mit der Gesamtanlage - als Block in die Schalttafel eingesetzt werden.
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Der Montage- und Verdrahtungsaufwand verkürzt sich dadurch zusätzlich
erheblich, wenn die Komponenten des Bedienungsfeldes modulartig vorgefertigt werden.
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Der Aufwand wird erfindungsgemäß dadurch besonders reduziert, daß
die einzelnen überwachungs- und Schaltgruppen mehrfach verwendet werden, indem sie
einer Auswahl tabelle -(Matrix) zugeordnet werden. Mit der Auswahltabelle kann über
einfachen Tastendruck die Anlage ausgewählt werden, der eine oder mehrere Komponentengruppen
zugeordnet werden sollen.
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Wesentlich dabei ist auch, daß Anzeigen und Schaltelemente für Kontrollvorgänge
sowohl in Form einer Regelung als auch in Form einer Steuerung verwendet und entsprechend
umgeschaltet werden können. Entsprechend bevorzugten Weiterbildungen ermöglichen
die Überwachungsbaugruppen auch den Zugriff zu in den Anlagenteilen selbst befindlichen
Unterregelkreisen, wobei entweder die Parameter des Regelkreises wie Zeitkonstanten
und Regelfaktoren oder aber die Soll- und Stellgrößen direkt beeinflußt werden können.
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Als "Steuerung" kommt dabei vorzugsweise die direkte Beeinflussung
der Anlagenteile unter überwachung der zugeordneten Anzeigeelemente in Betracht.
Die "Regelung" bezieht sich insbesondere auf Größen wie Temperatur, Feuchte und
Druck. Als Überwachungsanzeigen dienen dabei beispielsweise der Istwert der Zulufttemperatur
oder die Sollwertabweichung von Motorventilen. Beispiele für direkt zu beeinflussende
Stellfunktionen in Regelkreisen sind die Vorgabe eines Sollwert oder das Stellen
und Schließen eines Motorventils durch Handauslösung.
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Mit dem Umschalten über die Auswahltabelle werden bevorzugterweise
gleichzeitig HAnwesenheitskennzeichnungen" geschaltet, die anzeigen, welche Komponenten
in dem für die Bedienung oder Überwachung ausgewählten Anlagenteil enthalten sind.
Damit wird es möglich, auch Anlagenteile unterschiedlicher Zusammensetzung mittels
derselben Modulfelder in dem Bedienungsfeld zu überwachen.
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Die Realisierung der erfindungsgemäßen Funktionen kann sowohl mittels
diskreter Logikschaltungen als auch mittels programmierter Logik erfolgen.
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Durch die Logikschaltungen bzw. das entsprechende Steuer-und Regelprogramm
wird jeder Anlagenteil unabhängig von den anderen entsprechend den vorgegebenen
Verknüpfungen bedient. Für die Schalter und Anzeigen weist jeder Anlagenteil eine
eigene Zustandsregister-<Merker-)gruppe auf, die in ihrer Organisation (Anzahl
und Zuordnung der Register) an die betreffende Schalttafelgruppe angepaßt ist.
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Mit dem laufenden Steuer- und Regelprogramm werden die entsprechenden
Zustandsregister mit Daten versehen. Je nach Ärt der betreffenden Funktion werden
in den Zustandsregistern einfache binäre Daten (für die Kennzeichnung von Ein-Aus-Zuständen)
oder aber Datenworte für die Kennzeichnung komplexer Schaltzustände bzw. zum Festhalten
von Analogdaten verwendet. Als Beispiel für die Kennzeichnung von Steuerfunktionen
mag das Setzen eines entsprechenden "Merkers" im Zustandsregister bei eingeschaltetem
Ventilator dienen. Bei Regelfunktionen dienen "Merker" beispielsweise
zum
Kennzeichnen der Tatsache, daß bei einer zu großen Regelabweichung durch den im
Regelkreis befindlichen Regler eine bestimmte Schaltfunktion ausgelöst wurde.
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Durch Betätigung des -Auswahlelements wird die entsprechende interne
Merkergrupppe dem jeweils ausgewählten Anlagenteil zugeordnet.
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bas bedeutet, daß die Anzeigen der Schalttafel entsprechend den Inhalten
der Zustandsregister geschaltet werden und über die Betätigungselemente der Schalttafel
-die entsprechenden Merker der Anlage verändert werden können, welche wiederum die
technischen Einrichtungen der Anlagenteile beeinflussen.
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Bei Anordnung des Bedienungsfeldes entfernt von der zentralen Datenverarbeitungsanlage
erfolgt die Datenübertragung bevorzugt über die selben Bus-Leitungen, welche auch
zur Datenverbindung zu den Anlagenteilen dienen.
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Von besonderem Vorteil ist es auch, daß das erfindungsgemäße Steuer-
und Uberwachungssystem zusammen mit einem Übertragungssystem, wie es in der gleichzeitig
eingereichten Patentanmeldung derselben Anmelderin beschrieben ist, eine nahezu
beliebige Anordnung von Meßwertaufnehmern, Betätigungsmitteln (Sollwertgebern) und
Wirkvorrichtungen, denen die Stellgrößen zugeführt werden, innerhalb des Gebäudes
zuläßt, da deren Eingangs- bzw. Ausgangsgrößen - unabhängig davon, ob sie analoger
oder digitaler Natur sind - beliebig sowohl in Richtung von der zentralen Datenverarbeitungsanlage
zu den Unterstationen als auch
umgekehrt bzw. zwischen einzelnen
Unterstationen übertragen werden können. Die Unterscheidung bei der übertragung
einfacher binärer (ein Bit repräsentierender) Signale einerseits von Analogsignalen
andererseits ist in der Heiz-und Klimatechnik insbesondere deshalb von Bedeutung,
weil hier neben wenigen Analogsignalen, welche beispielseweise Temperatur-oder Feuchtewerte
darstellen, viele einfache binäre Signale zu übertragen sind, welche im Sinne von
Gut/SchlechtKriterien eine große Zahl von Überwachungsdaten bezüglich der Betriebszustände
von Maschinen und technischen Einrichtungen (Ventilstellungen, Lüfter, Wärmetauscher
und dergleichen) liefern. Durch die Trennung von getakteter Übertragung der binären
Signale mit bedarfsweise eingeschobener Analogsignalübertragung besteht die vorteilhafte
Möglichkeit, auch umfangreichere Anlagen mit einem Satz einer vieradrigen Datenleitungen
zu verbinden, wobei die vollständigen zur Charakterisierung des Systems notwendigen
Daten nacheinander zeitsequentiell in kurzen Zeitintervallen zur Verfüguny stehen.
Damit können Bedienungfelder gemäß der Erfindung mit vollem und praktisch gleichzeitigem
Zugriff (wie sie in der gleichzeitig eingereichten entsprechenden Patentanmeldung
derselben Anmelderin beschrieben sind) an beliebigen Orten innerhalb der Anlage
angeordnet sein.
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Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben
und werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels zusammen mit der Erfindung
näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine Blockdarstellung der des Gesamtsystems
mit seiner Aufteilung in eine zentrale Datenverarbeitungsanlage mit Unterstationen
und Bedienungsteil,
Figur 2 ein Blockschaltbild der Bedienungseinheit
zur Anwendung mit dem-erfindungsgemäßen System sowie Figur 3 eine Ausführungsform
einer Datenauswahl- und -übertragungschaltung für die Bedienungseinheit nach Figur
2 zur Anwendung mit dem erfindungsgemäßen System.
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In Figur 1 ist eine dezentrale haustechnische Steuerungs-und Regelanlage
dargestellt, wie sie beispielsweise in Form einer Klima- oder Lüftungsanlage ausgeführt
sein kann. Die Verbindung einer zentralen Einheit 1 mit mehreren Unterstationen
21, 22 und 23 erfolgt über vier Bus-Leitungen, welche im zeitmultiplexen Betrieb
den Datenverkehr zwischen der Hauptstation 1 und den (Anlageteile bildenden) Unterstationen
21 bis 23 steuern.
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Näheres zur Funktion des verwendeten 4-adrigen Daten-Bus kann aus
der dieses System betreffenden gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung der selben
Anmelderin entnommen werden.
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In der Hauptstation ist eine Datenverarbeitungsanlage angeordnet,
welche in Abhängigkeit von über externe Meßfühler aufgenommenen Daten und einem
vorgegebenen Programm Schaltungsvorgänge bei den Funktionskomponenten der extern
installierten Anlagenteilen auslöst. Im haustechnischen Bereich handelt es sich
bei den Meßwertgebern vorwiegend um Temperatur- und Druckmeßfühler für die Raumluft
bzw. um Meßfühler, welche die Betriebskontrolle der installierten haustechnischen
Einrichtungen ermöglichen. Darüber hinaus ist ein Datenaustausch zu externen Regelkreisen
der Unterstationen möglich, wobei die Regelkreise bei Betriebsstö-
rungen
der zentralen Datenverarbeitungsanlage vorübergehend auch selbsttätig funktionsfähig
sind. Der Datenaustausch zwischen den externen, sogenannten "Modul"-Reglern und
der zentralen Datenverarbeitungsanlage bezieht sich auf Meß-, Sollwert- und gegebenenfalls
Störgrößen, sowie die das Betriebsverhalten des Reglers, kennzeichnenden Parameter.
Am Beispiel der Unterstation 23 in Figur 1 sind einzelne mögliche Funktionskomponenten
dargestellt, welche durch Vermittlung der Unterstation von der zentralen Datenverarbeitungsanlage
1 gesteuert werden, wobei hier beispielhaft aufgeführt sind: ein Motorventil 24,
ein Schaltausgang 25, ein Schalteingang 26, ein Temperaturmeßfühler 27 sowie ein
Modulregler 28, welcher seinerseits wiederum in Abhängigkeit von einem Temperaturmeßfühler
29 ein Motorventil 30 steuert.
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Die Steuerung der in Figur 1 schematisch dargestellten Anlage erfolgt
über eine in Form einer zentralen Leitwarte ausgeführten Bedieneinheit 2, welche
in Figur 1 ebenfalls nur als Block wiedergegeben ist. Auf diese Bedieneinheit wird
in der nachfolgenden Beschreibung anhand der weiteren Figuren näher eingegangen
werden. Bei der Darstellung der Figur 1 ist schematisch dargestellt, daß die Bedieneinheit
2 getrennt von der zentralen Datenverarbeitungsanlage 1 über den 4-adrigen Multiplex-Bus
mit dem System verbunden ist. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Systems ist aber auch
eine zentrale Anordnung des Bedienungsfelds mit direktem Datenzugriff zur zentralen
Datenverarbeitungsanlage möglich, wobei sich gegebenenfalls der Vorteil einer schnelleren
Verfügbarkeit der Daten ergibt, welche im übrigen auf der Bus-Leitung im zeitmultiplexem
Betrieb mit einer
Folgefrequenz übertragen werden, die auf die
Anforderungen der haustechnischen Installation abgestimmt ist und damit bezüglich
der direkten Verfügbarkeit der übertragenen Daten für Ablesevorgänge und manuelle
Einstellungen durch eine Bedienungsperson Einschränkungen unterliegt.
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In Figur 2 ist das Bedienungsfeld einer Be- und Entlüftungsanlage
mit Klimatisierungsmöglichkeit schematisch dargestellt, wie sie im haustechnischen
Bereich Anwendung findet. Diese schematische Wiedergabe, in der auch Kontrollanzeigen
und Betätigungselemente einbezogen sind, stellt das für die Bedienungsperson sichtbare
Schaubild der Bedieneinheit 2 in Figur 1 dar, wobei das dargestellte Anlagenkonzept
eine angenommene maximale Ausbaustufe innerhalb einer Gruppe von Anlagenteilen wiedergibt.
Durch die Bedieneinheit ist die Möglichkeit der Beeinflussung einer Anzahl von gleichartigen
Anlagenteilen gegeben, welche diesen maximalen Ausbauzustand oder aber eine einfachere
Konfiguration aufweisen, in dem einzelne der dargestellten Komponenten entfallen.
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Das in Figur 2 wiedergegebene Steuerfeld gehört zu einer Raumbe- und
-entlüftungsanlage, welche aus Gründen der Klarheit der Darstellung in einer relativ
einfachen Ausführungsform gewählt wurde. Das Konzept des erfindungsgemäßen Systems
kann hieran jedoch verdeutlicht werden.
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Das zu steuernde System regelt den Luftaustausch zwischen einem Außenraum
20 und einem oder mehreren Räumen eines Gebäudes 21 (wobei sich die Bezugszeichen
jeweils auf die Elemente der schematischen Darstellung der Bedienungsein-
richtung
beziehen). Der Innenraum 21 ist mit einem Temperaturmeßfühler 210 versehen, welcher
eine Anzeige für die Temperatur 211 steuert, sowie einem Temperatureinsteller 212.
Mit dem Temperatureinsteller 212 kann ein Sollwert für die Innenraumtemperatur vorgegeben
werden. Dieser Einsteller hat aber auch eine zusätzliche Position "Ext", mittels
der die Temperatureinstellung an einen externen, vorzuysweise in dem Raum selbst
angebrachten Temperatureinsteller übertragen werden kann. Die nachfolgend zu beschreibenden
Funktionsgruppen bilden jeweils Anlagenteile, welche in dem gewählten Ausführungsbeispiel
den maximalen Ausbaustufen entsprechen sollen. Durch weiter unten darzustellende
Steuerelemente wird das Bedienungspult zeitlich nacheinander jeweils verschiedenen
Anlagenkonfigurationen zuzuordnen, wobei durch optische Kennzeichnungen für die
Bedienungsperson erkenntlich ist, ob die betreffende Baugruppe in derjenigen Anlage,
welche gerade für die Bedienung bzw. zum Ablesen von Betriebswerten ausgewählt ist,
vorhanden ist.
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Eine erste derartige Baugruppe bildet eine Entlüftungseinheit 22,
welche aus einem Entlüfter' 220 und verschiedenen Anzeige- und Bedienungselementen
besteht. Durch Aktivierung einer Lichtanzeige 221 wird dabei gegebenenfalls kenntlich
gemacht, daß eine entsprechende Entlüftereinheit in der adressierten Anlage vorhanden
ist, wobei weiterhin eine Betriebsanzeige 222 sowie zwei Störungsanzeigen 223 sowie
224 vorgesehen sind, welche das Vorliegen eines Störfalles kenntlich machen. Als
Bedienungselemente für den Entlüfter 220 sind vorgesehen ein Einschalter 225, ein
Ausschalter 226 sowie ein Schalter "AutomatikW 227, mittels
dessen
die Betätigung des Entlüfters 220 an die zentrale Datenverarbeitungsanlage übertragen
wird, welche das Ein- und Ausschalten in Abhängigkeit von we i weiteren Betriebsparametern
und gemessenen bzw. programmierten Werten vornimmt. Als Kontrolle für den Betrieb
der Entlüftungseinheit 22 ist eine Druckmeßeinheit 23 vorgesehen, welche aus dem
Druckmesser 230 sowie einer Anzeigekennung 231 und zwei Betriebsanzeigen 232 sowie
233 besteht. Dabei signalisieren die Betriebsanzeigen jeweils einen Betriebsdruckbereich,
welcher auf ein ordnungsgemäßes Arbeiten des Entlüfters 220 bzw. auf einen zu geringen
oder zu großen Druck hinweisen. Im Zusammenwirken mit den Störungsanzeigen 223 bzw,
224, welche konkrete Störungsfälle wie das Reißen von Keilriemen oder eine Motorüberlastungsanzeige
in den meisten Fällen eine sofortige Fehleranalyse möglich.
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Die Kennzeichnungen 221 bzw. 223, welche das Vorhandensein einer Baueinheit
darstellen, sowie die entsprechenden Kennzeichnungen der nachfolgend zu beschreibenden
Bauelemente sind bevorzugterweise nicht als punktförmige Leuchtkennzeichnungen ausgebildet,
sondern bilden die Lichtquelle für eine transparente Darstellung der zugeordneten
Anlagenkomponente, so daß dieser bei ausgeschalteter Kennung unauffällig zurücktritt,
bei eingeschalteter Kennzeichnung in seinen Einzelheiten deutlich sichtbar wird.,
Die Belüftung und Raumklimatisierung erfolgt durch eine Anzahl weiterer Komponenten,
welche in der Figur im unteren Bereich dargestellt sind. Ein Filterteil 24 besteht
aus einem Filterelement 240, einer Anwesenheitsken-
nung 241 und
einer Störungsanzeige 242. Eine Belüftungseinheit 25 weist einen Belüfter 250 auf,
eine Anwesenheitskennzeichnung 251 sowie zwei Störungsanzeigen 252 sowie 253. Während
zu den Einheiten 22 und 23 lediglich digitale (d.h. im wesentlichen Ein- und Aus-)
Zustände übertragen werden konnten, ist die Belüftungseinheit analog steuer- bzw.
regelbar, womit die vielseitige Anwendbarkeit (insbesondere im Zusammenhang mit
dem in der bereits erwähnten parallelen Patentanmeldung beschriebenen Datenübertragungssystem)
verdeutlicht werden soll.
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Die Steuerung des Lüfters erfolgt mittels eines Betätigungselementes
254, welches nicht nur zur direkten Steuerung benutzt werden kann, sondern in einer
Stellung "A" die Einstellung des Belüfters 250 auch in Form einer Regelung in Abhängigkeit
von weiteren Systemdaten der zentralen Datenverarbeitungsanlage bewirkt. Weiterhin
ermöglicht eine zugeordnete Druckmeßeinrichtung 255 mit einer Anzeige 256 eine Aussage
über das Betriebsverhalten des Lüfters.
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Der Belüftungseinheit nachgeschaltet ist eine Heizeinheit 26 mit einem
Wärmetauscher 260, einer Anwesenheitskennung 261 und Störungsanzeigen 262 sowie
263. Die Zufuhr des Heizmediums wird gesteuert über ein Motorventil 246, wobei die
Ventilstellung manuell über ein Betätigungselement 265 einstellbar ist und mittels
dieses Betätigungselementes auch ein Automatik-Zustand einstellbar ist. Die Einstellung
des Motorventils 264 im Automatik-Zustand ist über eine Analoganzeige 266 ablesbar.
Der Heizeinheit 26 entspricht darstellungsmäßig eine Kühleinheit 27, die der Heizeinheit
nachgeschaltet ist, wobei die einzelnen Elemente mit entsprechenden Bezugszeichen
versehen sind.
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Den Einheiten 26 und 27 ist wiederum eine Temperaturmeßeinheit 28
mit einem Temperaturmeßfühler 280 und einer Anwesenheitskennung 281 nachgeschaltet.
Die Temperatur wird mittels einer Analoganzeige 282 sichtbar dargestellt, und eine
Solltemperatur ist über ein Betätigungselement 283 manuell einstellbar. Mittels
dieses Betätigungselementes kann aber auch ein automatisierter Regelbetrieb eingeschaltet
werden.
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In den über das in Figur 2 dargestellte Bedienungsfeld zu steuernden
Anlagenteil, sind zwei Regelkreise einbezogen, die in ihrem Verhalten ebenfalls
von dem zentralen Verarbeitungsteil beeinflußt werden können. Im Störfall sind diese
Teile jedoch autark und ermöglichen einen Notbetrieb ohne Rückgriff auf in der zentralen
Datenverarbeitungsanlage festgehaltene Informationen. Regelteile 291 und 291' werden
in kaskadierter Form betrieben. Der Regelteil 291 beeinflußt in Abhängigkeit von
der Temperatur im Raum 21, wie sie an der Anzeige 211 dargestellt ist und von dem
Sollwertgeber 212 (bzw. dem entsprechenden externen Sollwertgeber bei in Stellung
Automatikbetrieb befindlichen Einsteller 283) die Solltemperatur für den Temperaturmeßfühler
280.
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Die Motorventile 264 bzw. 274 werden in Abhängigkeit .von den Temperatursoll-
und -istwerten am Orte des Temperaturfühlers 280 vom Regelkreis 291' beeinflußt.
Zeitkonstanten und Regelfaktoren der Regelkreise 291 bzw. 291' lassen sich über
Einsteller 292 bzw. 292' und 293 bzw. 293' verändern, wobei hier ebenfalls ein Automatikbetrieb
in dem Sinne möglich ist, daß für diese nUntersysteme" der zentralen
Datenverarbeitungsanlage
von letzterer optimale Werte ermittelt und über die gemeinsame Datenbus-Leitung
zu der Anlage übertragen werden. Die Anlage ist damit adaptionsfähig und kann sich
"selbstlernend" den wärmetechnischen Parametern des zu klimatisierenden Gebäudes
anpassen. Für den Fall des Automatikbetriebes werden die sich einstellenden Zeitkonstanten
bzw. Regelfaktoren mittels Anzeigen 294 und 295 bzw. 294' und 295' dargestellt.
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über das in Figur 2 dargestellte Bedienteil lassen sich - wie erwähnt
- mehrere (auch verschiedenartig aufgebaute) Anlagenteile (fern)steuern. Da mittels
des in der erwähnten gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung der selben Anmelderin
beschriebenen Übertragungssystem alle für den Betrieb der Anlage wesentlichen digitalen
und analogen Schalt- und Steuerdaten, d.h. Sollwerte, Istwerte, Stellgrößen und
auch Störgrößen sowie Kontrolldaten für die technischen Einrichtungen nacheinander
übertragen lassen und damit nahezu parallel verfügbar sind, kann das Bedienungsteil
innerhalb des haus technischen Systems räumlich weitgehend unabhängig angeordnet
sein und ermöglicht eine vollständige Kontrolle.
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Um den Bedienungsteil klein zu halten und insbesondere das Vorsehen
mehrerer gleichartig aufgebauter Bedienteile zu ersparen und so eine kompakte Anordnung
zu ermöglichen, wird dieser erfindungsgemäß nach einem Multiplex-Verfahren betrieben.
Dabei ist ein Auswahlschalter 22 vorgesehen, der in Figur 2, links unten, angedeutet
ist. Damit ist es möglich, jeweils einen ausgewählten Anlagenteil aus einer
Mehrzahl
von Anlagenteilen auszuwählen und diesen in seinem Betriebsverhalten zu kontrollieren
und zu beeinflussen. Durch die vorgesehenen Kennzeichnungsmittel sind dabei jeweils
nur diejenigen Funktionsgruppen (Komponenten) als vorhanden gekennzeichnet, die
in der ausgewählten realen Anlage vorkommen. Die technischen Mittel dazu sind in
Figur 3 dargestellt.
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Bei der in Figur 3 dargestellten Anordnung ist das Bedienungselement
peripher in bezug auf die zentrale Datenverarbeitungsanlage an dem die Systemdaten
übertragenden Busleitungen 10, 11, 12 und 13 übertragen. Auf der Leitung 32 wird
der Systemtakt übermittelt, welcher jeweils eine Anzahl von Takten der Übertragung
einer zu einem Meßwertgeber bzw. -einsteller gehörenden Information zuordnet (Zähler
34). Die zu einem Anlagenteil (Unterstation) gehörigen Daten werden zu Datengruppen
zusammengefaßt, wobei während der Übertragung einer Datengruppe die jeweilige Unterstation
adressiert ist. Ein Zähler 35 gibt ein Ausgangssignal ab, nachdem jeweils eine Datengruppe
verarbeitet wurde, und inkreminiert einen Zähler 36, welcher an seinen Ausgängen
Signale abgibt, die nacheinander die Übertragungszeiten, für verschiedene Anlagenteile
innerhalb des Gesamtsystems festlegen. Entsprechende Zähler 34', 35' und 36' zu
s sind in der zentralen-Datenverarbeitungsanlage vorgesehen, von der ein Ausschnitt
in Figur 3a (rechter Teil) dargestellt ist. Der Zähler 36' arbeitet synchron mit
dem Zähler 36 und adressiert in der Datenverarbeitungsanlage nacheinander verschiedene
Speicherbereiche, die den einzelnen Anlagenteilen zugeordnet sind und jeweils eine
Speichergruppe (Merkergruppe) für jeden se-
parat auswählbaren
Anlagenteil enthalten, in der zugehörigen Daten festgehalten sind. Jedes in einem
einzelnen Speicher (Merker) festgehaltene Datenwort entspricht einem Betriebszustand,
einem Meßwert, einem Sollwert oder einer sonstigen Kenngröße, welche für den Betrieb
des Anlagenteils von Bedeutung ist und ist jeweils einem der Anzeige-oder Bedienungselemente
des in Figur 2 dargestellten Bedienungsfeldes zugeordnet.
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Die jeweils adressierten Zustandsregister können über den Datenbus
10 bis 13 ausgelesen oder geändert werden. Dabei werden den peripheren Einrichtungen
- sei es, daß es sich dabei um die Anlagenteile oder um die Bedienungskonsole handelt
- jeweils Zugriffzeiten zugeordnet. Die wesentlichen für die Funktion des Systems
charakteristischen Daten sind damit in den Zustandsregistern festgehalten und stehen
dort sowohl für die Bedienungsperson als auch die angeschlossenen Anlagenteile als
Informationsquelle zur Verfügung. Die Steueranweisungen für die Anlagenteile, welche
über das Bedienungspult eingegeben werden, gelangen also zunächst in die Zustandsregister
und werden dort von den angeschlossenen Anlagenteilen abgefragt, sobald deren Zugriffszeit
herangekommen ist. Die zentrale Datenverarbeitungsanlage 37 dient ihrerseits dazu,
die in den Zustandsregistern abgelegten Betr iebs informationen zu verarbeiten und
ebenfalls Kenngrößen zu erzeugen und in Zustandsregistern abzulegen, welche für
den weiteren Betrieb des Systems von Bedeutung sind. Dazu kann auch das Hervorrufen
von Anzeigesignalen auf dem Bedienungsfeld gehören.
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Da erfindungsgemäß für jeden von mehreren gleichartigen Anlagenteilen
jeweils dasselbe Bedienungsfeld mitverwendet werden soll, welche entsprechend der
Konfiguration des Anlagenteils gekennzeichnet wird, ist ein Auswahlelement 38 vorgesehen,
mittels dessen eine Matrix 39 ansteuerbar ist, über deren interne Verknüpfungen
jeweils in Abhängigkeit von der ausgewählten, sich im H-Zustand befindenden Ausgangsleitung
des Schalters 38 einige oder alle der Anzeiyeelemente 40 bis 45 des Bedienungsfelds
46 aktivierbar sind und die somit kenntlich machen, daß die in dem betreffenden
Anzeigefeld schematisch dargestellten Komponenten bei dem ausgewählten Anlagenteil
vorhanden ist. Diese Kennzeichnungen wurden bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
durch die Anzeigelampen 221, 231, 251 etc. repräsentiert.
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Entsprechend dem ausgewählten Anlagenteil werden jetzt durch UND-Gatter
47 bis 50 und ein ODER-Gatter 51 jeweils diejenigen Zeiten für die Datenübertragung
zwischen den Zustandsregister der zentralen Datenverarbeitungsanlage und der Bedienungskonsole
46 festgelegt, zu denen die den ausgewählten Anlagenteil betreffende Daten auf dem
Datenbus 10 bis 13 zur Verfügung stehen. Damit ist auf einfache Weise sichergestellt,
daß die zur Bedienungskonsole gelangenen Daten und die über diese eingegebenen Steuerbefehle
jeweils in das zugeordnete Zustandsregister gelangen und von dort abfragbar sind,
wenn dem betreffenden Anlagenteil der Zugriff zum Zustandsregister zugewiesen ist.
Der Datenverkehr zwischen Bedienungsfeld 46 und den Bus-Leitungen 10 bis 13 wird
durch eine Datenschnittstelle 52 realisiert, welche zu denjenigen Zeiten für die
sie
durch das Ausgangssignal des ODER-Gatters 51 aktiviert ist,
die Datenübertragung ausführt. Bezüglich der Einzelheiten wird hier ebenfalls wieder
auf die Patentanmeldung der selben Anmelderin vom gleichen Datum verwiesen.
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Entsprechend der Einschaltung der Kennzeichnungen 40 bis 45 für die
bei den adressierten Anlagenteilen vorhandenen technischen Einrichtungen lassen
sich in Abhängigkeit von der Ansteuerung dieser Kennzeichnungen auch die Datenanzeige-
und Eingabevorrichtungen der entsprechenden Bed'ienungsmodule sperren bzw. entsperren,
so daß Fehlbedienungen oder Fehlanzeigen zusätzlich ausgeschlossen sind.
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Bei einer alternativen Ausführung der Erfindung ist die Matrix 39
indirekt durch die Auswahlschaltung 38 dadurch ansteuerbar, daß die zur übertragung
ausgewählten in den Zustandsregistern vorhandenen Daten zusätzliche Kennzeichnungen
enthalten, welche durch die Matrixschaltung aktiviert werden, so daß also die Ansteuerung
der Matrix 39 nicht direkt vom Schaltelement 38, sondern über Daten vorgenommen
wird, welche mittels der Datenübertragungseinheit 52 über die Datenbusleitungen
10 bis 13 aus dem Zustandsregister erhalten werden.