DE3823788A1 - Anordnung zum verbinden von wandschaltern bei installationsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Ver­ binden von Wandschaltern bei Installationsanlagen. Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Installationstechnik und findet Anwendung beim Schalten von elektrischen Ver­ brauchern, wobei die Ein- und Ausgaben über Busleitungen verbunden sind.

In der elektrischen Gebäude-Installationstechnik werden Geräte überwacht, Temperaturen gesteuert und Anlagen lichtabhängig geschaltet. Die konventionelle Installa­ tionstechnik bedient sich dabei vieler einzelner Leitun­ gen, um Schalter, Licht- und Temperaturfühler direkt mit Leuchten, Lüftern, Heizgeräten, Schützen, Motoren, Ma­ gnetventilen und dergleichen zusammenzuschalten.

Diese Leit- oder Stellanlage ist wegen des großen Mate­ rialaufwandes mit erhöhten Kosten verbunden, so daß die in Gebäudekomplexen installierten haus- und betriebs­ technischen Einrichtungen einen bedeutenden Anteil an den gesamten Baukosten darstellen.

Aus den Offenlegungsschriften DE-OS 34 47 104 und DE-OS 34 47 110 ist ein Installationssystem bekannt, bei dem Schalt- und Steuerelemente wie z.B. Schalter, Licht- und Temperaturfühler nicht mehr über viele ein­ zelne Leitungen direkt mit Leuchten, Lüftern, Motoren, Magnetventilen usw. zusammengeschaltet sind, sondern für alle Schalt- und Steuerbefehle nur noch eine einzige zweiadrige Steuerleitung installiert ist.

Eine Zentrale sammelt und vergleicht die Schalt- und Steuerbefehle und gibt sie über die gleiche zweiadrige Steuerleitung selektiv an einzelne Terminals weiter. Die an die Versorgungsleitung wie z.B. 220 V oder 380 V- Netz angegeschlossenen Terminals enthalten Lastrelais und schalten Betriebsmittel wie Leuchten, Lüfter, Moto­ ren, Klimageräte, Magnetventile und dergleichen.

Terminals, Schalter und Steuerelement sind mit einer Ziffer versehen, sie sind also codiert. Durch Eintippen von zusammengehörigen Ziffern in der Zentrale wird fest­ gelegt, welche Schalter oder Fühler welche Betriebsmit­ tel schalten. Schalter und Fühler sind an beliebiger Stelle ohne örtlichen Bezug zum Verbraucher an die ge­ meinsame zweiadrige Steuerleitung angeschlossen, so daß gleichzeitig mehrere Terminals geschaltet werden können.

Durch die Trennung von Energie- und Steuerleitung und die vereinfachte Befehlsübertragung nur über eine zwei­ adrige Leitung entfallen bei großflächigen Installati­ onssystemen unübersichtliche Leitungsführungen und der Verkabelungsaufwand reduziert sich.

Terminals und Wandschalter sind codiert und werden von der Zentrale abgefragt, d. h., die Übertragung erfolgt über einen seriellen Bus. So müssen beispielsweise die Wandschalter zur Parallel-/Serien-Umsetzung eine teure Elektronik aufweisen, eine genaue Kennzeichnung wird durch eine spezielle Adresse erzielt, und Speicherschal­ tungen sind auch erforderlich. Die technische Realisie­ rung eines Wandschalters ist also sehr kostenintensiv.

In einer einfachen Skizze nach Fig. 1 soll das bekannte System noch einmal erläutert werden:

An eine zweiadrige Busleitung ist eine Zentrale 1, meh­ rere Wandschalter 2 und ein Terminal 3 parallel ange­ schaltet. Das Terminal 3 schaltet eine Lampe 3 a, die beispielsweise in einer Fabrikhalle angeordnet ist. Je­ der Wandschalter 2 dient als Eingabeeinheit, d.h., hier wird von einer Bedienperson eine Information eingegeben. Jeder Wandschalter weist eine eigene Codierung oder Nu­ merierung auf. Wenn ein Wandschalter 2 betätigt wird, beispielsweise um das Licht 3 a in einer Fabrikhalle ein­ zuschalten, wird dieses Signal aus dem Wandschalter von der Zentrale 1 abgefragt. Die Zentrale erkennt, welcher Wandschalter betätigt wurde, und ermittelt aus vorgege­ benen Daten, welche Lampe leuchten soll, wie stark die Lampe leuchten soll, usw.

Die Zentrale 1 fragt also mit einer bestimmten Reihen­ folge die Adressen sämtlicher Wandschalter 2 ab. Wenn die von der Zentrale 1 gesendete Adresse mit der fest eingestellten Adresse oder Codierung oder Numerierung eines Wandschalters 2 übereinstimmt, wird dieser Wand­ schalter aktiviert. Hat der gerade angesprochene Wand­ schalter eine Information, erfolgt eine Rückmeldung an die Zentrale. Die Zentrale 1 wertet diese Rückmeldung aus und schaltet gezielt über das Terminal 3 den Ver­ braucher 3 a zu.

Die spezielle Adressierung jedes einzelnen Wandschalters ist natürlich aufwendig. Eine Kennzeichnung der Wand­ schalter ist aber notwendig, damit die Zentrale eine Se­ lektion vornehmen kann.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, Wandschalter auf einfache Art ohne Einstellung einer Adresse oder Pro­ grammierung miteinander zu verbinden. Es soll also ein Bus-Interface für die Ankopplung von Wandschaltern ge­ schaffen werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Bei der Adressierung der Wandschalter nach der bekannten Art war es üblich, jedem Wandschalter durch eine externe Programmierung eine spezielle Numerierung zu geben. Der Wandschalter gemäß der Erfindung arbeitet dagegen in Form eines Schieberegisters. Dadurch entfällt in vor­ teilhafter Weise jede Programmierung. Durch einfaches Weiterschieben der Inhalte bzw. des Zustandes jedes Wandschalters kann eine Zentrale oder eine zwischenge­ schaltete Ausgabeeinheit leicht erkennen, welcher Wand­ schalter betätigt wurde. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung fragt dabei eine Zentrale selbsttätig durch Aussenden eines Latch-Impulses die Gesamtheit al­ ler Wandschalter ab. Durch zusätzlich von der Zentrale ausgesendete Clock-Impulse wird der Inhalt der Wand­ schalter seriell an die Zentrale übergeben. Die Übertra­ gung der Daten aus den Wandschaltern erfolgt so in ko­ stengünstiger Art und Weise.

Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachste­ hend anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 2 die Anschaltung eines Wandschalters an eine Zentrale.

An eine Zentrale 4 sind mehrere Wandschalter 5 derart angeschaltet, daß sie parallel an eine von der Zentrale 4 abgehende Clock-Leitung 6 und eine Latch-Leitung 7 ge­ legt sind. Untereinander sind die Wandschalter 5 seriell durch eine Datenleitung 8 mit der Zentrale 4 verbunden. In der Zentrale 4 ist ein Mikroprozessor angeordnet.

In der Zeichnung wurden nur zwei Wandschalter WS 1 und WS 2 dargestellt. Weitere in beliebiger Zahl können sich anschließen. Jeder Wandschalter 5 weist einen Schalter S auf, mit dem eine Eingabe in den Wandschalter erfolgt.

Wenn von der Zentrale 4 auf der Latch-Leitung 7 ein Im­ puls ausgesendet wird, wird der Zustand sämtlicher Schalter S in jeden zugehörigen Wandschalter 5 eingege­ ben. Jeder Wandschalter 5 nimmt also seinen Schalterzu­ stand auf. Wenn jetzt auf der Clock-Leitung 6 ein Impuls von der Zentrale 4 ausgesendet wird, gibt jeder Wand­ schalter seinen Zustand eine Position nach links weiter d.h., in Richtung auf die Zentrale 4. Diese Weitergabe des Zustandes jedes Wandschalters erfolgt seriell über die Datenleitung 8.

Beim ersten Impuls auf der Clock-Leitung 6 wird also der Zustand des Wandschalters WS 1 über die Datenleitung 8 auf die Zentrale gegeben. Gleichzeitig wird der Zustand des Wandschalters WS 2 auf den Wandschalter WS 1 geführt. Bei einem weiteren Impuls auf der Clock-Leitung 6 wird der ursprüngliche Zustand des Wandschalters WS 2, der nun im Wandschalter WS 1 gespeichert ist, an die Zentrale 4 gegeben.

Da bekannt ist, wieviel Wandschalter in einer Anlage insgesamt vorhanden sind, und eine dementsprechende Zahl von Clock-Impulsen ausgesendet wird, kann von der Zen­ trale 4 sehr einfach der jeweilige Zustand jedes Wand­ schalters ermittelt werden.

In der Praxis sieht das so aus, daß der Schalter S eines Wandschalters 5 betätigt worden ist und die Zentrale 4 diese Information nach Aussenden von Latch- und Clock- Impulsen über die Datenleitung 8 erhalten hat. Da jeder Wandschalter 5 wie ein Schieberegister arbeitet, ist der spezielle Wandschalter, dessen Schalter S betätigt wur­ de, gekennzeichnet. Die Zentrale 4 weiß also, welcher Wandschalter sich gemeldet hat und kann eine Auswertung vornehmen.

Die Information aus den Wandschaltern wird von der Zen­ trale erkannt und verarbeitet. Hier wird auch festge­ stellt, ob diese Information einwandfrei ist, beispiels­ weise ob nachts um 23.00 Uhr Licht eingeschaltet werden darf. Wenn die Zentrale die Richtigkeit der Information festgestellt hat, steuert sie über das Bussystem, auf den die Clock- und Latch-Impulse geführt werden, eine Ausgabeeinheit an, die wiederum den entsprechenden Ver­ braucher, im vorliegenden Fall die Leuchte, zuschaltet. Ausgabeeinheit und Verbraucher wurden in der Fig. 2 nicht dargestellt.

Jeder Wandschalter weist also ein Schieberegister auf, das über Latch- und Clock-Impulse angesteuert wird und seinen Inhalt auf einer Datenleitung über den nächsten Wandschalter zu der Zentrale leitet.

Die in der Fig. 2 dargestellte Anordnung zeigt eine ge­ trennte Clock- und Latch-Leitung. Um eine zusätzliche Leitungsführung einzusparen, werden Clock- und Latch-Im­ pulse in vorteilhafter Weise auf einer Leitung geführt. Dabei werden für die Clock- und die Latch-Impulse unter­ schiedliche Pegel verwendet. Ausgehend von einem be­ stimmten Niveau haben also alle Latch-Impulse eine be­ stimmte Höhe und alle Clock-Impulse eine deutlich grö­ ßere Höhe. Durch Vergleich der Höhe der ankommenden Im­ pulse, beispielsweise durch einen Schwellwertschalter, ist also auf einfache Art erkennbar, ob ein Latch- oder Clock-Impuls vorliegt.

Claims (3)

1. Anordnung zum Verbinden von Wandschaltern bei Installationsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß alle Wandschalter (5) untereinander durch eine Clock-Leitung (6) und eine Latch-Leitung (7) verbunden sind und daß jeder Wandschalter (5) in einer Reihenschaltung über eine Datenleitung (8) mit dem nächsten Wandschalter der­ art verbunden ist, daß die Zustände aller Wandschalter (4) nach Empfang eines Impulses auf der Latch-Leitung (7) und dem Empfang mehrerer Impulse auf der Clock-Lei­ tung (6) der Reihe nach über den nächsten Wandschalter weitergeleitet werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Clock-Leitung (6) und die Latch-Leitung (7) zu einer Leitung zusammengefaßt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wandschalter (5) über die Clock-Leitung (6) und die Latch-Leitung (7) an eine Zentrale (4) anschalt­ bar sind und in einer Reihenschaltung über die Daten­ leitung (8) mit der Zentrale verbunden sind.