NL1038594C2 - Intelligent besturingssysteem voor aansturen van decentraal geplaatste schakelcomponenten. - Google Patents

Description

INTELLIGENT BESTURINGSSYSTEEM VOOR AANSTUREN VAN DECENTRAAL GEPLAATSTE SCHAKELCOMPONENTEN

De uitvinding heeft betrekking het op intelligente wijze 5 van besturen en bedienen van verlichting, zonwering, dakluiken, krachtinstallaties op een centrale locatie, lokaal en op afstand in gebouwen, schepen. Op dit moment worden er zogenaamde decentrale bussystemen toegepast voor het intelligent besturen van bovengenoemde installaties. Deze 10 installaties kenmerken zich door het feit dat alle individuele besturingscomponenten elektronica bevatten die door middel van een data buskabel met elkaar zijn doorverbonden. De intelligente componenten waarop inputsignalen binnenkomen worden daarbij ingebouwd in verdeelinrichtingen. Ook zijn er 15 intelligente componenten die in het veld, dus lokaal, geplaatst worden zoals bijvoorbeeld, pulsdrukkers, aanwezigheidssensoren en dergelijke. De intelligente schakelcomponenten waarop bijvoorbeeld verlichting, zonwering, dakluiken of ander stroomgebruikers worden aangesloten, worden of aangebracht in 20 verdeelinrichtingen of op en locatie boven verlaagde plafonds. Δ1 deze componenten worden in deze situatie verbonden door middel van een databus kabel. Een voorbeeld van een dergelijk systeem is bijvoorbeeld het EIB of LON systeem. Het enige voordeel van een dergelijke installatie-opzet is dat er voor de 25 communicatie één busverbinding (of meerdere) wordt aangebracht. Dus relatief minder signaalkabel. Deze busverbinding wordt gevoed via een of meerdere busvoedingen die dienen voor de onderlinge communicatie van de componenten. Daarmee hebben we het eerste nadeel te pakken. Als er een onderbreking van de 30 buskabel is of de busvoeding valt uit dan is er geen communicatie meer mogelijk en kan men niet meer bedienen. Om deze storing te verhelpen heeft men een monteur nodig maar ook een programmeur/specialist die bekend is met het besturingssysteem wat toegepast is bij een dergelijk project.

35 Het oplossen van een dergelijke storing is een dure aangelegenheid en men ondervind hiervan hinder. Een tweede 1 0 5 ” 1 9 Ί 2 nadeel van een decentraal bussysteem is dat wanneer er een intelligente component kapot gaat dezelfde monteur en programmeur/specialist op moet komen dagen. Wederom een dure aangelegenheid. Een derde nadeel is dat een dergelijk systeem 5 maar een beperkte technische en economische levensduur heeft. Zeg 10 jaar terwijl de bekabeling en technische levensduur heeft van circa 30 jaar. Dit betekent dat alle intelligent componenten vervangen moeten worden om de 10 jaar wat betekent dat het hele systeem binnen 10 jaar is afgeschreven. Ook zijn 10 er betere, zogenaamde centrale systemen waarbij alle intelligente componenten maar ook de niet intelligente schakelcomponenten in een of meerdere centrale kasten geplaatst worden. Voorbeeld van een dergelijke systeem is beschreven in Europen patent specification EP 0 950 278 BI. Service en 15 onderhoud is hiermee drastisch verbetert. De multi-aderige voedingskabels voor de schakelingen worden daarbij gelegd via klemmenkasten naar de contactdozen voor de verlichtings-armaturen, sereens en dergelijke. De inputbekabeling vanaf niet intelligente componenten in het veld zoals pulsdrukkers, 20 aanwezigheidsensoren en dergelijke wordt daarbij aangesloten via klemmenkasten op de betreffende inputmodules van de betreffende kast. Het nadeel van dit systeem is dat de Multi-aderige voedingskabels vanaf een centrale kast of verdeelinrichting relatief duur zijn waardoor een dergelijk 25 systeem nauwelijks wordt toegepast. Het doel van de onderhavige uitvinding is deze situatie drastisch te verbeteren. Zo omvat de uitvinding een centraal besturingsysteem voor het intelligent besturen en bedienen van verlichting, zonwering, dakluiken en andere energiegebruikers bestaande uit een, of 30 meerdere centrale unit(s) waarin ondergebracht een besturingssysteem zoals bijvoorbeeld een programable logic controler (PLC) met daaraan gekoppeld intelligente inputmodules waarop signalen binnenkomen vanaf potentiaalvrije contacten, intelligente outputmodules voor het aansturen van decentraal 35 geplaatste schakelmodules of magneetschakelaars. Een verbeterde versie kan worden verkregen door de inputmodules te voorzien 3 van een bandkabelconnector en deze te verbinden met een module die ook is voorzien van een bandkabel connector met een overgang naar klemmenstroken waarop alle input sterbekabeling kan worden aangesloten. Een verdere verbetering is deze 5 afzonderlijke inputbekabeling binnen te laten komen op zogenaamde klemmenkasten boven een verlaagd plafond en vanaf deze klemmenkast een mult-aderige kabel te leggen naar de overgangsmodule in de centrale kast waarin bijvoorbeeld 32 afzonderlijke signalen binnenkomen. Een verbeterde versie voor 10 de outputschakeling kan worden verkregen door de outputmodules ook te voorzien van een bandkabelconnector en deze te verbinden met een zogenaamde bypassmodule welke is beschreven in octrooinummer 1030519 welke tevens is voorzien van een bandkabelaansluiting. Op deze bypassmodule kan men vervolgens 15 decentraal op afstand geplaatste relaismodules aansluiten die bijvoorbeeld boven verlaagde plafonds worden aangebracht. Deze relaismodules kunnen vervolgens verlichting aan en uitschakelen. Ook is mogelijk om magneetschakelaars aan te sturen met grotere spoelvermogens door een zogenaamde.mini 20 relaismodule aan te brengen in de centrale kast die op de bypassmodule wordt aangesloten. De schakelende kant wordt via een laagspanningsvoeding bijvoorbeeld 24Vac door middel van een multi-aderige zwakstroomkabel verbonden met de decentraal geplaatste magneetschakelaars die bijvoorbeeld in 25 verdeelinrichtingen worden aangebracht. Op de bypassmodules kan men bypassschakelaars aansluiten zodat men verlichting maar ook sereens of dakluiken, iedere afzonderlijk kan aansturen buiten het besturingssysteem om, zodat men altijd de zekerheid heeft dat men deze installaties in geval van nood kan blijven 30 bedienen. Deze systeemopzet heeft heel wat voordelen. Zo is ten eerste de installatieopzet duurzaam vanwege het feit dat de intelligentie centraal geplaatst is in een of meerdere centrale apparatuurkasten en eenvoudig los te koppelen en te vervangen is. Ten tweede is het zo dat men weer het voordeel heeft van 35 gemakkelijke service en onderhoud. Bij een eventuele storing behoeft men niet te gaan zoeken, of de besturing werkt niet 4 goed of een relais in de relaismodule is kapot of een magneetschakelaar werkt niet. In het laatste geval kan een monteur zelf de problemen oplossen omdat het om elektrotechniek gaat en geen besturingstechniek. Daar hoeft geen specialist bij 5 te komen. Door gebruik te maken van PLC besturingstechniek wordt de installatie vele malen betrouwbaarder omdat deze techniek zich al jaren bewezen heeft in de industrie voor het besturen van productieprocessen. Uitval van een dergelijk systeem komt voor deze toepassing nauwelijks voor en 10 tegenstelling tot de decentrale systemen. Een derde voordeel; stel dat de technische levensduur van de besturing 10 jaar is dan hoeft alleen de besturingsapparatuur uitgewisseld te worden in de centrale kast. Daarna draait men weer 10 jaar. Dit is in een handomdraai gebeurt en lijdt niet tot kapitaal-15 vernietiging en milieuvervuiling zoals bij alle decentrale systemen. Een vierde voordeel is dat men het besturingssysteem om op een centrale locatie of en/op de kast kan bedienen buiten het besturingssysteem om door de bypassschakeling in de kast. Een vijfde voordeel van het systeem is dat wanneer men de 20 schakelmodules en magneetschakelaars voedt via respectievelijk, verschillende voedingen en transformatoren de installatie vele malen betrouwbaarder maakt. Men hoeft nooit geheel zonder licht te zitten. Een zesde voordeel van dit centrale besturingssysteem is dat men de besturing in de hele centrale 25 kast van tevoren kan testen zodat men de kast(en) plug en play kan aanbrengen en men niet ter plaatse in bedrijf hoeft te stellen. Het enige nadeel dat is in te brengen is dat men iets meer signaalbekabeling moet aanbrengen dan de buskabel bij een decentraal systeem. Dit nadeel weegt niet op tegen de vele 30 voordelen van het centrale concept. De uitvinding zal verder worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekeningen. In de tekeningen toont: Fig. 1 het principeschema van een decentraal besturingssysteem; Fig. 2 het principeschema van het centrale besturingssysteem volgens de uitvinding; Fig 3 het 35 principeschema volgens de uitvinding met de bypassschakeling voor verlichting en zonwering; Fig. 4 Vooraanzicht van een 5 centrale besturingsunit in een wandkastuitvoering met bypassschakelaars; Fig. 5 het binnenaanzicht van de centrale besturingsunit in een wandkastuitvoering. In de hierna volgende beschrijving van bijgaande figuren worden, zover toepasselijk, 5 overeenkomstige componenten steeds met dezelfde verwijzingsgetallen weergegeven. In figuur 1 ziet u een touchscreen (1) die via een databus kabel (13) verbonden wordt met een busvoedingsmodule (2) vanaf deze module loopt de buskabel naar alle intelligente componenten zoals een 10 inputmodule 3 waarop signaalgevers zoals bijvoorbeeld pulsdrukkers (7) en ander soorten contacten of beweging-/aanwezigheid sensoren (9) welke door middel van signaalkabels (14) worden verbonden met de inputmodule. Ook kunnen intelligente pulsdrukker (8) en intelligente bewegingsensoren 15 (10) worden opgenomen in de databus. Vervolgens worden in de bus intelligente schakelmodules voor verlichting (4) opgenomen waarop verlichtingsarmaturen (11) aangesloten worden door middel van voedingskabel (15) met fase, nul en aarde. Ook kunnen in de databus intelligente schakel-/jalouziemodules (5) 20 worden opgenomen om sereens of dakluiken (12) open/dicht te sturen die door middel van een voedingskabel (16) met 2x fase voor open/dicht, nul en aarde. Verder kunnen de schakelmodules voor verlichting of soortgelijke modules met potentiaalvrije contacten(4) dienen voor het aansturen van magneetschakelaars 25 (6) waarop grotere vermogen van verlichting (11) kan worden aangesloten. Voor dit decentrale systeem geldt dat alle intelligente componenten verspreid worden aangebracht in een gebouw en het maakt niet uit hoe deze in de databus worden opgenomen. In figuur 2 ziet u een opzet van het centrale 30 besturingssysteem waarbij alle intelligente componenten in de centrale kast 38 worden opgenomen. Zo ziet in dit schema een touchscreen/pc (18) die bijvoorbeeld door middel van een ethernet kabel verbonden wordt met een internet protocol module (21) . Deze internet protocol module (21) staat waar in 35 verbinding met de intelligente besturingsmodule of PLC (23) die 6 in verbinding staat met een inputmodule (24) waarop signaalkabels (14) aangesloten kunnen worden vanaf pulsdrukkers (7) en ander soorten contacten of bewegings-/aanwezigheidsensoren (9) eventueel met tussenkomt van een 5 klemmenkast (31) die door middel van een multi-aderige kabel (33) waarmee de signalen individueel overgebracht worden op de inputmodule (24). Verder ziet u in het schema outputmodules (25) die door middel van een multi-aderige signaalkabels verbonden kan worden met decentraal op afstand geplaatste 10 relaismodules voor het schakelen van verlichting (29) waarop verlichtingsarmaturen (11) aangesloten worden door middel van voedingskabel (15) met fase, nul en aarde. Ook kunnen op de outputmodules door middel van een multi-aderige signaalkabels verbonden worden met decentraal op afstand geplaatste jaloezie 15 relaismodules (30) om sereens of dakluiken (12) open/dicht te sturen die door middel van een voedingskabel (16) met 2x fase voor open/dicht, nul en aarde. Verder kunnen op de outputmodules (25) ook signaalkabels (34) worden aangesloten die in verbinding staan met miniatuurrelais modules (28) Hierop 20 kunnen dan weer door middel van een zelfde soort signaalkabel (34) decentraal op afstand geplaatste magneetschakelaars (6) met grotere spoelvermogens aangestuurd worden, waarop een groter vermogen van verlichting (11) kan worden aangesloten.

Het besturingssysteem (23) met daaraan gekoppeld de 25 inputmodules (24) en outputmodules (25) worden optioneel gevoed vanaf separate AC/DC zwakstroom voeding (22). De inkomende inputsignalen en afgaande outputsignalen worden dan weer gevoed een separate AC/DC zwakstroomvoeding (19). Die door middel van een DC- voedingsaansluiting (46) in verbinding staat met de 30 inputmodules (24) en outputmodules (25). De potentiaalvrije contacten vanaf de miniatuurrelaismodule (28) worden gevoed door middel van voedingskabel (42) vanaf bijvoorbeeld een AC zwakstroomtransformator 230/24AC (20) aangezien de meeste standaard magneetschakelaars een spoelspanning hebben van 24AC. 35 Figuur 3 toont een soortgelijke opzet van figuur 2 waarbij de Multi-aderige signaalkabel (33) afgemonteerd wordt op een 7 overgangsmodule (32) met aan de ingaande kant een klemmenstrook en aan de uitgaande kant een bandkabel aansluiting (43) voor de verbinding met de inputmodule (24). Verder kunnen de relaismodules (29) voor het schakelen van verlichting gestuurd 5 worden via de outputmodules voor verlichting met tussenkomst van een bypassmodule (26) voor het schakelen van de verlichting door middel van een aan/uit schakelaar (35) die in verbinding staat met tijdschakelaars (33) voor het gestaffeld inschakelen van vermogen buiten het besturingssysteem om, welke aangesloten 10 zit met een kabel (44). De ingaande kant van de bypassmodule kan dan weer uitgevoerd worden met een bandkabel aansluiting (43). De uitgaande kant van de bypassmodule kan dan weer uitgevoerd zijn als klemmenstrook of stekerverbinding. Ook kunnen de miniatuurrelais modules (28) op dezelfde wijze worden 15 aangestuurd. De DC-voeding van de bypassmodules kan van optioneel van verschillende AC/DC zwakstroomvoedingen (19) en (47) betrokken worden via een voedingskabel (46) om de bedrijfszekerheid van het systeem te vergroten. Bovendien kunnen de bypassmodules (26) de netspanning controleren waarbij 20 deze een signaal krijgen vanaf een extern transformator (37) die achter een netwachter zit aangesloten. Ook kunnen de jaloezie relaismodules gevoed worden via een soortgelijke bypassmodule (27) met dezelfde uitvoering als diegene die toegepast wordt voor het aansturen van relaismodules van 25 verlichting. Ook hiermee is het mogelijk om sereens of dakluiken buiten het besturingssysteem om te open/dicht te sturen door middel van een driestandenschakelaar (36) die met behulp van een kabel (45) aangesloten wordt op tijdschakelaars (34) die dienst doen voor een ompoolvertraging om te voorkomen 30 dat screen -of dakluikmotoren doorbranden bij plotselinge omschakeling. Figuur 4 toont een praktische uitwerking van het vooraanzicht buitenzijde van een praktische wandkastuitvoering (38) van een centrale besturingsunit waarbij in de deur een bypassschakelaar voor het aansturen van verlichting (35) is 35 aangebracht en een bypassschakelaar (36) voor het open/dicht sturen van dakluiken of sereens. Deze bypass schakelaars kunnen 8 ook op een andere locatie worden aangebracht zoals bijvoorbeeld in een centrale balie. Figuur 5 toont een praktische uitwerking vooraanzicht binnenzijde van een praktische wandkast uitvoering (38) met bedradingkoker (47) van een centrale besturingsunit, 5 waarin de componenten zijn aangebracht conform dezelfde verwijzingsgetallen als aangegeven in figuur 3.

1038594

Claims (5)

1. een centraal besturingsysteem voor het intelligent besturen en bedienen van verlichting, zonwering, dakluiken en andere energiegebruikers bestaande uit een, of meerdere centrale unit(s) waarin ondergebracht een 5 besturingssysteem zoals bijvoorbeeld een programable logic controler (PLC) met daaraan gekoppeld1· intelligente inputmodules waarop signalen binnenkomen vanaf potentiaalvrije contacten, intelligente outputmodules voor het aansturen van decentraal geplaatste schakelmodules of magneetschakelaars.

2. Een centraal besturingssysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een verbeterde versie kan worden verkregen door de inputmodules te voorzien van een bandkabelconnector en deze te verbinden met een module'die ook is voorzien van een bandkabel connector met een overgang naar klemmenstroken waarop 15 alle input sterbekabeling kan worden aangesloten.

3. Een centraal besturingssysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een verdere verbetering is deze afzonderlijke inputbekabeling binnen te laten komen op zogenaamde klemmenkasten boven een verlaagd plafond en vanaf 20 deze klemmenkast een mult-aderige kabel te leggen naar de i overgangsmodule in de centrale kast waarin bijvoorbeeld 32 afzonderlijke signalen binnenkomen.

4. Een centraal besturingssysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een verbeterde versie voor de 25 outputschakeling kan worden verkregen door de outputmodules ook te voorzien van een bandkabelconnector en deze te verbinden met een zogenaamde bypassmodule welke is beschreven in octrooinummer 1030519 welke tevens is voorzien van een bandkabelaansluiting.

5. Een centraal besturingssysteem volgens conclusie I 1, met het kenmerk, dat op deze bypassmodule men vervolgens decentraal op afstand geplaatste relaismodules kan aansluiten die bijvoorbeeld boven verlaagde plafonds worden aangebracht. Deze relaismodules kunnen vervolgens verlichting aan en 35 uitschakelen waarbij het ook mogelijk is om magneetschakelaars 1038594 1 aan te sturen met grotere spoelvermogens door een zogenaamde mini relaismodule aan te brengen in de centrale kast die op de bypassmodule wordt aangesloten.

5. Een centraal besturingssysteem volgens conclusie 5 1, met het kenmerk, dat men op de bypassmodules bypassschakelaars kan aansluiten zodat men verlichting maar ook sereens of dakluiken, iedere afzonderlijk kan aansturen buiten het besturingssysteem om, zodat men altijd de zekerheid heeft dat men deze installaties in geval van nood kan blijven 10 bedienen. 1038594