SE0900140A1 - Parallellt distributionssystem för centralt placerade I/O-n i ett reglersystem - Google Patents

Description

15 20 25 Den nya utformningen av styr- och reglersystemet ger ett antal fördelar relativt de på marknaden förekommande lösningarna.

Många lösningar är baserade på att styr- och reglersignalema sker med så kallad bussteknologi. Exempel på sådana lösningar finns även beskriven i till exempel WO 2005/081077 A2, där ett system beskrivs och där detta system är baserat på en ”CAN-bus” som är ett exempel på ett digitalt system för signalöverforing.

Ett annat exempel på en bussteknologilösning finns beskriven i US2007/0l98100 A1, där systemet är uppbyggt på ”Profibus”-tekniken.

En stor nackdel med dessa system är att de är utvecklade för en specifik central styrenhet, det vill säga att de oftast är fabrikatsbundna och därmed förloras flexibilitet.

Ett styr- och reglersystem som baseras på bussteknologin kräver dessutom specialister för att starta upp systemet och de fall då driftstörningar uppstår i systemet. I den nya konstruktionen kan en el- eller VVS-tekniker hantera hela systemet vid start såväl i det fall att service krävs.

Många patentskrifter och även många praktiska lösningar på styr- och reglersystem utgör dellösningar som endast upptar specifika lösningar och som saknar den totala översiktliga lösningen av ett komplett styr- och reglersystem.

Så kan t ex lösningar som beskrivs i DE 199 21 967 A1 respektive EP 0 491 260 A1 beskrivas som exempel på hur signalsystemet ser ut inuti en specifik modul, utan att det finns någon koppling till ett sammanbundet komplett system.

Sammanfattningsvis ger den nya konstruktionen följ ande fördelar relativt nuvarande konstruktionslösningar och då med hänvisning enbart till avkopplingsenheten respektive den centrala styrenheten.

För avkopplingsenheten gäller: - en och samma uppbyggnad av avkopplingsenhet används i alla moduler 10 15 20 25 en och samma avkopplingsenhet används oavsett fabrikat hos den centrala styrenheten en och samma avkopplingsenhet används till alla tänkbara kombinationer av funktioner avkopplingsenheten hanterar lika många funktioner som den centrala styrenheten anslutningstekniken i avkopplingsenheten tillåter en enkel expansion av antalet avkopplingspunkter och därmed av antalet periferienheter avkopplingsenheten utgör även vidarekopplingspunkt till nästa avkopplingsenhet avkopplingsenheterna har väldefinierade kopplingspunkter för de olika, parallella, ingångarna/utgångarna (i/o-anslutningarna) kopplingspunktema - i/o - i avkopplingsenheterna är låsta till definierade platser i den mångpoliga anslutningen för multikabeln till/från styrenheten och/eller mellan de olika avkopplingsenhetema För den centrala styrenheten: den centrala styrenheten har ett väldefinierat interface ut till avkopplingsenheterna signalerna till och från styrenheten är analoga svagströmssignaler signalerna har definierade fastlagda platser i interfacet signalerna distribueras till en eller flera avkopplingsenheter via en mångpolig kabel, en multikabel parallellt med multikabeln förläggs även en kraftkabel till avkopplingsenheterna Det kompletta styr- och reglersystemet har även fördelama med modulariserad tillverkning av de ingående kablagen enligt beskrivning nedan. 10 15 20 25 De ovannämnda fördelarna med den nya konstruktionen förverkligas enligt uppfinningen genom att konstruktionen enligt det inledningsvis angivna slaget i huvudsak är utförd så, som anges i den kännetecknande delen av patentkravet 1.

Ytterligare kännetecken av och fördelar med uppfinningen framgår av följ ande beskrivning under hänvisning till bifogade figurer, som visar ett föredraget, dock ej begränsande utförandeexempel av uppfinningen.

I princip och i detalj föreställer: Fig.l en principskiss av det kompletta systemet Fig.2 en detaljvy av en avkopplingsenhet Fig.l visar ett principexempel av det kompletta distributionssystemet.

Den centrala styrenheten 1 -i fortsättningen benämnd styrenheten - beskrivs inte i sin uppbyggnad, eftersom den utgörs av mer eller mindre standardiserade element/komponenter. Det specifika i den nya konstruktionen är att styrenheten har ett bestämt interface 2 till vilket en mångpolig, så kallad multikabel 3 ansluts.

Multikabeln 3 är med fördel framställd som en parallellkoppling av ett stort antal enkelledare - företrädesvis 10-40 stycken - och där antalet naturligtvis är beroende på hur komplext det kompletta distributions- eller reglersystemet är. Grundprincipen är att multikabeln skall vara så stor, så bred, att alla funktioner och deras styr och reglerkretsar har en bestämd position i interfacet och därmed även i multikabeln.

Betyder exempelvis att ledare nr 2 i interfacet, är den styrsignalledare som skall kopplas till tryckgivare 6 i en funktionsmodul 17 -benämnd modul 17. Detta är möjligt tack vare att i respektive avkopplingsenhet 4 är densamma utförd med samma interface som det som finns i styrenheten 1. Multikabeln 3 är således i sina båda ändar försedd med ett och samma utförande av anslutningsdon och där anslutningsdonet är anpassat till interfacet 2.

Detta betyder att en bestämd ledare -i exemplet ledare nr 2 - kopplas till en krets som exempelvis är märkt ”tryckgivare 6”. På denna första avkopplingsenhet byglar 10 15 20 25 30 man nu över det stift som ger en kontakt ut till tryckgivare 6. Naturligtvis kan modul 17 kräva, eller behöva, att ytterligare styr- och reglerkretsar skall kopplas upp.

Multikabeln är dessutom med fördel tillverkad i förutbestämda längder och därmed erhålls en standardiseringseffekt och en förenklad logistik, som utgör dels en kostnadsdrivande faktor dels förutsättningar för en kvalitetssäkrad framställning.

Parallellt med signalkabeln/multikabeln finns även en kraftkabel dragen mellan styrenheten och avkopplingsenheten. Kraftkabeln vidarekopplas även vidare till nästa avkopplingsenhet och därmed erhålls liknande förenklade kabeldragning som av multikabeln. Även kraftkabeln framställs med fördel i förutbestämda längder och med monterade anslutningsdon.

Som framgår av fig.1 innehåller varje avkopplingsenhet två stycken interface. I det första interfacet 2A, som i detta exempel är monterad i avkopplingsenheten i modul 17, ansluts multikabeln och dess anslutningsdon 7, som kommer från styrenheten och i det andra interfacet 2B ansluts en vidarekoppling till en andra avkopplingsenhet som i detta exempel är monterad i en andra modul 18.

Kabeln mellan de olika avkopplingsenheterna är i sin uppbyggnad lika den som finns mellan styrenheten 1 och modul 17.

Fig.2 visar den principiella uppbyggnaden av avkopplingsenheten.

På en avkopplingsenhet 4 finns interfacet 2A som är det interface där multikabeln 3 från styrenheten 1 ansluts respektive ett interface 2B där multikabeln till en andra avkopplingsenhet 4 ansluts, allt enligt beskrivningen med hänvisning till figur 1.

Kraftkabeln 5 ansluts i en anslutningspunkt 19 ifrån vilken punkt det även finns en vidarekopplingsmöjlighet med en kraftkabel 11 till en eventuell andra modul 18.

Kraftdistributionen i kraftkablarna 5 resp.ll är generell mellan styrenheten 1 och avkopplingsenheten 4 respektive mellan de olika avkopplingsenheterna via kraftkabeln 11, medan den strömkabel 12 som utgår från avkopplingsenheten är dedikerad till en specifik funktion, exempelvis till en fläktmotor 20. Naturligtvis kan ett antal specifika strömkablar utgå från den enskilda avkopplingsfunldionen allt efter det behov som föreligger i den specifika funktionsmodulen. 10 15 20 25 30 De enskilda styr- och signalanslutningarna från till exempel tryckgivare- benämnda GP i fig.2 - eller de enskilda temperaturgivarna - benämnda GT i fig.2 - som krävs eller förekommer i den specifika funktionsmodulen, t ex i modul 17, ansluts till avkopplingsenheten och dess anslutningsdon 14. Avkopplingsenheten 4 är med fördel utförd med fyra anslutningsdon 14 och där dessa anslutningsdon är kopplade till dedikerade ledare i multikabeln 3. Detta betyder att ett bestämt anslutningsdon 14 får bestämda funktioner och denna eller dessa fimktioner väljs genom att den önskade funktionen byglas eller på motsvarande sätt kopplas av , eller kopplas in från kretskortet via anslutningspunkter 10, som då exempelvis är markerad med GP1.

Ett normalt inkopplingsförfarande för t ex en givare GT är att denna kopplas in med ett anslutningsdon 9 till anslutningsdonet 14 på kretskortet 8 och att den aktuella givaren kopplas vidare från anslutningsdonet 14 till den ledare i multikabeln 3 som är avsedd för givaren GT genom att en överbygling sker på kretskortet varigenom rätt ledare är kopplad till just den aktuella givaren.

Anslutningsdonet 14 har med fördel en utformning med kontaktstift som medför att två olika funktioner, t ex både en GP- och en GT-funktion, kan anslutas till ett och samma anslutningsdon 14 och detta genom att montera en fiírgreningsenhet 15 i anslutningsdonet 14. Denna förgreningsenhet skall då vara utförd med samma orientering av kontaktstiften som hos det enskilda kontaktdonet 14, vilket då leder till att vilken som av de båda valda funktionema som skall anslutas till förgrenings- enheten, är fria att monteras i vilken som av de båda anslutningarna hos förgreningsenheten. Detta betyder att risken för felmontage, att fel givare monteras i fel anslutning hos förgreningsenheten, helt är eliminerad. Genom att använda törgreningsenheten 15 har även antal givare som kan anslutas utökats till det dubbla med bibehållet antal anslutningsdon 14. I detta fall kommer naturligtvis överbygling via kretskortet att ske till två ledare tillhörande multikabeln.

STYCKLISTA 1=centra1 styrenhet - benämns styrenhet 5 2=interface 4=avkopplingsenhet 6=tryckgivare 8=kretskort 1 0=ans1utningspunkt 10 12=strön1kabe1 1 4=anslutningsdon 1 6=ans1utningspartier 18=mødu1 20=fläktmøtor 15 20 25 30 3=mu1tikabel 5=kraftkabe1 7=ans1utningsdon 9=ans1utningsdon 1 1=kraftkabe1 1 3=ans1utningsdon 1 5=förgrenings enhet 17=funktionsmodu1 - modul 1 9=anslutningspunkt

Claims (9)

10 15 20 25 30 PATENTKRAV

1. Anordning för ett styr- och informationssystem, företrädesvis för ett ventilationssystem, och där ventilationssystemet är uppbyggt av ett antal moduler och där varje modul omfattar ett antal funktioner och där ett parallellt styr- och informationssystemet har sina huvudbeståndsdelar i en central styrenhet (1) med ett interface (2) till vilket en multikabel (3) ansluts och där denna multikabel består av ett antal- företrädesvis 10-40 enkelledare - och där varje ledare har en bestämd funktion (i interfacet) och där denna ledare är förutbestämd relativt en bestämd styr- eller reglerfunktion som styrenheten (1) hanterar och att multikabeln (3) i sin andra ända har samma anslutningsdon som i den första ändan, den som ansluts till styrenhetens interface (2) och att denna andra ända ansluts till ett första interface i en avkopplingsenhet (4) och där detta interface har samma utformning och därmed samma funktioner på de olika anslutningspunktema som hos styrenhetens interface och att det i avkopplingsenheten (4) dessutom finns ett andra interface som via ett kretskort (8), där kretskortet utgör den interna signalfördelningsanordningen i avkopplingsenheten, har samma funktioner fór respektive styr- och reglerfunktion som det första interfacet hos avkopplingsenheten och där detta andra interface utgör startinterfacet för en vidarekoppling med en andra multikabel till en andra avkopplingsenhet och där denna multikabel uppbyggnadsmässigt är lika den första och att avkopplingsenheten är uppbyggd så att det finns anslutningspunkter där styr- eller reglerfunktionerna kopplas av, eller kopplas in till kretskortet (8), där kopplingen mellan en funktion, exempelvis en tryckgivare (6) sker med ett anslutningsdon (9), och där den funktion som gäller för tryckgivaren (6) i multikabeln byglas av via kretskortet ut till den kabel/ledare som förbinder givaren med en anslutningspunkt (10) som dedikerar givare (6) och på liknande sätt avkopplas olika funktioner från multikabeln ut till respektive givare eller ställdon och parallellt med att styr- och reglerfunktionerna kopplas mellan styrenheten och avkopplingsenheterna kopplas även en kraftkabel (5) mellan styrenheten och den första avkopplingsenheten 10 15 20 25 30 och där denna första kraftkabel (5) dels kopplas vidare med en andra kraftkabel (11) till en ytterligare avkopplingsenhet dels kopplas en strömkabel (12) från ett anslutningsdon (13) ut till de funktioner som kräver ström, kännetecknad därav, att endast en multikabel (3) kopplas mellan styrenheten (1) och en första avkopplingsenhet (4) och att inkopplingen av ytterligare avkopplingsenheter till styrenheten sker via den första avkopplingsenheten, vilket innebär ett förenklat kopplingsarbete respektive en förenklad kabeldragning.

2. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att styrenheten kopplas till avkopplingsenheterna med både multikabeln (3) och med en kraftkabel (5).

3. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att avkopplingsenheten (4) är både en kopplingsbox till de olika styr- eller signalenhetema respektive till de olika funktioner som kräver kraftanslutningar i en funktionsmodul, exempelvis funktionsmodul (17).

4. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att ett antal moduler (17,18) för olika funktioner alltid styrs och regleras direkt från styrenheten (1) eller indirekt via en första - eller via ett antal - parallellkopplade avkopplingsenheter (4).

5. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att multikabeln (3) från styrenheten respektive de multikablar (11) som går från den första avkopplingsenheten till en andra respektive till alla andra parallellkopplade avkopplingsenheter, är förtillverkade, företrädesvis i fastställda längder.

6. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att kraftdistributionen i kraftkabeln (5) är generell mellan styrenheten (1) och avkopplingsenheten men får en eller flera specifika funktioner i eller vid avkopplingsenheten och från ett anslutningsdon (13) är kraften i en strömkabel (12) dedikerad, exempel till en fläktmotor (20). 10 15 20 25 30 10

7. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att ett anslutningsdon (14) hos avkopplingsenheten är utfört så att möjligheten föreligger att ansluta både en tryck- och en temperaturgivare till ett och samma anslutningsdon (14).

8. Anordning enligt patentkrav 1 och 7, kännetecknad därav, att en förgrenings- enhet (15) monteras i anslutningsdonet (14) och där förgreningsenhetens har två anslutningspartier (16), som har samma utformning och orientering av kontaktstiften som hos det enskilda anslutningsdonet (14), vilket innebär att vilken som av de båda valda funktionema som skall anslutas till förgreningsenheten, är fria att monteras i vilken som av de båda anslutningarna hos íörgreningsenheten och därmed erhålls en förhöjd kvalitetsnivå på den totala installationen, liksom en ökning av antalet styrfunktioner som kan kopplas till en avkopplingsenhet.

9. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att avkopplingsenheten (4) har kopplingsdon som är samordnade med kablagens anslutningsdon, vilket innebär att inget manuellt inkopplingsarbete, med den felrisk som detta medför, förekommer i samband med installationen av systemet och monteringen av kablagen omfattande kraftkablar respektive multikablar och de kablar som går från avkopplingsenhetens anslutningsdon.