DE102008057751B4 - Device and method for load management - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Regelung der Lastaufnahme mindestens eines Verbrauchers (10), die einen Zentralrechner (1) aufweist, der zur Erzeugung und Übertragung von Steuersignalen eingerichtet ist, mindestens einen Sensor (2) mit einem Sendeteil und einem Empfangsteil, wobei der Sensor zur Aufnahme von Messwerten über die Lastaufnahme des Verbrauchers (10) und zur Übermittlung der Messwerte an den Zentralrechner (1) eingerichtet ist, und mindestens einen Aktor (3), der zum Empfang von Steuersignalen und zur Steuerung der Lastaufnahme des Verbrauchers (10) abhängig von empfangenen Steuersignalen eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) zu einem Vergleich aufgenommener Messwerte mit abgespeicherten Werten zur Lastaufnahme eingerichtet ist und eingerichtet ist, abhängig von dem Ergebnis des Vergleichs entweder einen autonomen Hierarchiebereich einzunehmen, in welchem der Sensor (2) zur Erzeugung direkter Steuersignale für den Aktor (3) und zur Übertragung der direkten Steuersignale an den Aktor (3) eingerichtet ist, oder einen untergeordneten Hierarchiebereich einzunehmen, in welchem der Sensor (2) zur...Device for controlling the load absorption of at least one consumer (10), which has a central computer (1), which is set up for the generation and transmission of control signals, at least one sensor (2) with a transmitting part and a receiving part, wherein the sensor for recording measured values is set up via the load receiver of the consumer (10) and for transmitting the measured values to the central computer (1), and at least one actuator (3) which is set up to receive control signals and to control the load absorption of the consumer (10) depending on received control signals characterized in that the sensor (2) is arranged for comparing recorded measured values with stored values for load pickup and is set up, depending on the result of the comparison, to occupy either an autonomous hierarchical area in which the sensor (2) generates direct control signals for the actor (3) and for transmission of the direct St euersignale to the actuator (3) is set up, or occupy a subordinate hierarchy area in which the sensor (2) to the ...

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein mit der Vorrichtung durchzuführendes Verfahren zum Lastmanagement, womit ein schneller Datenaustausch zwischen einzelnen Sensoren, einem Zentralrechner, der Signale von den Sensoren empfangen kann, und Aktoren bzw. Stellgliedern, die Stellsignale vom Zentralrechner empfangen, möglich ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt im Lastmanagement eine effektive Zuteilung von Anteilen der verfügbaren Gesamtlast an einzelne Verbraucher bei kurzen Latenzzeiten der Regelung.The invention relates to a device and a procedure to be performed by the device for load management, whereby a fast data exchange between individual sensors, a central computer that can receive signals from the sensors, and actuators or actuators that receive control signals from the central computer, is possible. In load management, the device according to the invention allows an effective allocation of shares of the available total load to individual consumers with short latency of the control.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE 10 2006 048 361 A1 bekannt, die aus einem Netzwerk mit Sensoren und Aktoren besteht, die untereinander Daten durch Funkübertragung austauschen können. Die bekannte Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass jeder Sensor und/oder jeder Aktor als Sender und Empfänger ausgerüstet sind und als Relaisstation für die Übertragung von Signalen benachbarter, sendefähiger Sensoren dienen können, um schließlich Daten zu einem Zentralrechner zu übertragen, und weiterhin dadurch, dass die Zeiten für das Senden und Empfangen zwischen den einzelnen Sendern bzw. Empfängern der Vorrichtung synchronisiert werden.A generic device is from the DE 10 2006 048 361 A1 known, which consists of a network with sensors and actuators that can exchange data with each other by radio transmission. The known device is characterized in that each sensor and / or each actuator are equipped as a transmitter and receiver and can serve as a relay station for the transmission of signals from adjacent, transceiver sensors, to finally transmit data to a central computer, and further characterized the times for sending and receiving between the individual senders or receivers of the device are synchronized.

Die US 6718213 B1 beschreibt eine Vorrichtung zum Lastmanagement einzelner Verbraucher über einen Zentralrechner, der einzelnen Verbrauchern durch Übermittlung von Stellsignalen den zulässigen Energieverbrauch zuteilt. Dabei kann der Energieverbrauch jeweils gerätespezifisch abhängig von der Tageszeit, einem jeweils aktuell vorgegebenen Strompreis, der wiederum zeitabhängig variieren kann, und gegebenenfalls innerhalb eines vorgegebenen unteren und oberen Grenzwerts eingestellt werden.The US Pat. No. 6,718,213 B1 describes a device for load management of individual consumers via a central computer that allocates individual consumers by transmitting control signals the allowable energy consumption. In this case, the energy consumption in each case device-specific depending on the time of day, a current current electricity price, which in turn can vary depending on time, and optionally set within a predetermined lower and upper limit.

Die DE 19547684 A1 beschreibt ein Verfahren zur Übertragung von Messwerten durch Funk, wobei die Energie für das Senden, die von der Messstelle aufgebracht wird, aus dem Signal erzeugt werden soll, das die Messstelle von einem Zentralrechner empfangt.The DE 19547684 A1 describes a method for transmitting measured values by radio, wherein the energy for the transmission, which is applied by the measuring point, is to be generated from the signal that receives the measuring point from a central computer.

Die DE 10243619 A1 beschreibt ein Verfahren zum Datenaustausch per Funk, bei dem für die Funkübertragung der Bluetooth-Standard verwendet wird. Neben dem Datenaustausch kann die Funkübertragung auch zur Übertragung von Aktualisierungen der Computerprogramme verwendet werden, die in den einzelnen Sendestationen der Sensoren verwendet werden.The DE 10243619 A1 describes a method for data exchange by radio, in which the Bluetooth standard is used for the radio transmission. In addition to the data exchange, the radio transmission can also be used for transmitting updates of the computer programs used in the individual transmitting stations of the sensors.

Die DE 19549154 A1 beschreibt eine Laststeuereinrichtung, die mit einer Energieversorgung und einem Verbraucher zu verbinden ist, um den Verbraucher nach einem vorgegebenen Steuerprogramm anzusteuern, wobei Sensoren, die einen vom Verbraucher beeinflussten Prozess überwachen mittels einer Kommunikationseinrichtung angeschlossen sind. Zur Steuerung ist ein übergeordnetes Leitsystem für den Datenaustausch mit einem Zentralrechner vorgesehen. Die Laststeuereinrichtung wird von einer mit einem vorgegebenem Programm versehenen Stenereinheit angesteuert.The DE 19549154 A1 describes a load control device to be connected to a power supply and a consumer to drive the load according to a predetermined control program, wherein sensors monitoring a consumer-influenced process are connected by means of a communication device. To control a higher-level control system for data exchange with a central computer is provided. The load control device is controlled by a provided with a predetermined program Stenereinheit.

Die US 2004/0260406 A1 beschreibt ein Steuerungssystem für elektrische Verbraucher mit einem Zentralrechner, der mit Sensoren zum Empfang von Daten für die Lastaufnahme oder den Arbeitszustand von Verbrauchern verbunden ist, beispielsweise über das Internet, so dass der Zentralrechner als Fernsteuerung dient. Für den Fall, dass die Verbindung zum Zentralrechner unterbrochen ist, können untergeordnete Steuerungseinheiten vorgesehen sein, die ohne weiteres eine Grundeinstellung an den Verbraucher übermitteln. Bei unterbrochener Verbindung der Sensoren zum Zentralrechner ist vorgesehen, ein unabhängiges einfacheres lokal angeordnetes Kontrollsystem zu aktivieren.The US 2004/0260406 A1 describes a control system for electrical consumers with a central computer, which is connected to sensors for receiving data for the load or the working state of consumers, for example via the Internet, so that the central computer serves as a remote control. In the event that the connection to the central computer is interrupted, subordinate control units can be provided which readily transmit a basic setting to the consumer. With disconnected connection of the sensors to the central computer is provided to activate an independent simpler locally arranged control system.

An den bekannten Vorrichtungen und Verfahren, die für die Steuerung der Lastaufnahme nach vorbestimmten Regeln, das so genannte Lastmanagement einzelner Verbraucher, eingesetzt werden, ist nachteilig, dass einerseits die für das Senden von Daten von einem Sensor erforderliche Energie lokal zur Verfügung stehen muss, wie von einer lokalen Stromquelle, beispielsweise eine Batterie, deren Energiegehalt das Wartungsintervall des Senders beschränkt, andererseits eine effektive Regelung der einzelnen Verbraucher eine schnelle Rückkopplung zwischen Sensor und Aktor jeweils mit dem Zentralrechner erfordert, wofür regelmäßig Messdaten vom Sensor zu übertragen sind.A disadvantage of the known devices and methods used for controlling the load bearing according to predetermined rules, the so-called load management of individual consumers, is that on the one hand the energy required for the transmission of data from a sensor must be available locally, such as from a local power source, such as a battery whose energy content limits the maintenance interval of the transmitter, on the other hand, an effective control of the individual consumer requires rapid feedback between the sensor and actuator each with the central computer, for which measurement data are to be transmitted from the sensor regularly.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine alternative Vorrichtung und ein mit der Vorrichtung durchzuführendes Verfahren für das Lastmanagement einer Mehrzahl von Verbrauchern bereitzustellen, wobei insbesondere einerseits der Energieverbrauch dezentraler Sender, beispielsweise von Sensoren, die mit einer Sendeeinheit versehen sind, reduziert ist, um einerseits ein langes Wartungsintervall auch bei Batterieversorgung zu ermöglichen, andererseits insbesondere für die Übertragung von Signalen eines Sensors zu einem Zentralrechner, und von dem Zentralrechner zu einem Aktor in kurzen Zeitabständen, um eine kurze Latenzzeit des Regelkreises zu erreichen. Kurze Latenzzeiten von einzelnen Regelkreisen innerhalb der Vorrichtung, die zumindest zwei Sensoren mit Sendeeinheit aufweist, z. B. zwischen dem Senden eines Messwertsignals eines einzelnen Sensors und Empfang eines Steuersignals durch den diesem Sensor zugeordneten Aktor, sind auch dann von der Vorrichtung zu ermöglichen, wenn jeweils mit einer Sende- und Empfangseinheit ausgestattete Sensoren als Relaisstation zur Funkübertragung von Signalen in der Vorrichtung enthalten sind.It is therefore an object of the present invention to provide an alternative apparatus and a method for load management of a plurality of consumers to be implemented with the apparatus, wherein, in particular, the energy consumption of decentralized transmitters, for example of sensors provided with a transmitting unit, is reduced on the one hand to allow a long maintenance interval even when battery power, on the other hand, in particular for the transmission of signals from a sensor to a central computer, and from the central computer to an actuator at short intervals to achieve a short latency of the control loop. Short latencies of individual control circuits within the device, which has at least two sensors with transmitting unit, z. B. between the transmission of a measured value signal of a single sensor and receiving a control signal by the actuator associated with this sensor, are then also allow the device, if in each case equipped with a transmitting and receiving unit sensors are included as a relay station for radio transmission of signals in the device.

Vorzugsweise sollen Vorrichtung und Verfahren mit einer geringen Anzahl an Relaisstationen, bzw. mit einer geringen Datenübertragungsleistung von Sendern und/oder Relaisstationen auskommen.Preferably, the device and method should manage with a small number of relay stations, or with a low data transmission power of transmitters and / or relay stations.

Die Erfindung löst die vorgenannten Aufgaben mit den Merkmalen der Ansprüche und stellt eine Vorrichtung zum Lastmanagement einer Mehrzahl von Verbrauchern bereit, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist und die mindestens einen am Verbraucher anzuordnenden Sensor, der mit einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit versehen ist,
mindestens einen an dem Verbraucher anzuordnenden Aktor, mit dem der Energieverbrauch des Verbrauchers auf einen maximalen Wert begrenzbar oder steuerbar ist, wobei der Aktor mindestens eine Empfangseinheit aufweist, vorzugsweise zusätzlich eine Sendeeinheit, und einen Zentralrechner, der mit einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit versehen ist,
aufweist,
wobei die Sende- und Empfangseinheiten für den Datenaustausch per Funk eingerichtet sind.The invention solves the aforementioned objects with the features of the claims and provides a device for load management of a plurality of consumers, which is set up to carry out the method according to the invention and which has at least one sensor to be arranged at the consumer, which is provided with a transmitting unit and a receiving unit.
at least one actuator to be arranged at the consumer, with which the energy consumption of the consumer can be limited or controlled to a maximum value, wherein the actuator has at least one receiving unit, preferably additionally a transmitting unit, and a central computer, which is provided with a transmitting unit and a receiving unit,
having,
wherein the transmitting and receiving units are set up for data exchange by radio.

Die Beschreibung erfolgt mit Bezugnahme auf die Einrichtung der Bestandteile der Vorrichtung, wobei die Schritte des Verfahrens, die von der Vorrichtung ausführbar sind, jeweils der Einrichtung der Bestandteile entsprechen.The description will be made with reference to the device of the components of the device, wherein the steps of the method executable by the device correspond respectively to the device of the components.

Erfindungsgemäß sind die Sensoren eingerichtet, eine sensorspezifische Hierarchie einzunehmen, so dass die Sensoren in einen autonomen Hierarchiebereich oder in einen untergeordneten Hierarchiebereich eingestellt sind. Im autonomen Hierarchiebereich sind die Sensoren auch Regelglied für die ihnen zugeordneten Aktoren, während sie im untergeordneten Hierarchiebereich aufgenommene Messwerte oder hieraus nach festen oder vorbestimmten, im Sensor gespeicherten und abrufbaren Regeln abgeleitete Rechenwerte, die z. B. für im Sensor identifizierte Hysteresephasen des Verbrauchers bezeichnend sind, an den Zentralrechner übertragen, der in Abhängigkeit von empfangenen Messwerten Steuersignale für die Aktoren erzeugt und überträgt, direkt an einen Aktor oder an den Sensor, der zum Empfang von Steuersignalen, die für den Aktor bestimmt sind und zur Übermittlung der Steuersignale an den Aktor eingerichtet ist. Besonders bevorzugt sind die Sensoren eingerichtet, mit Senden eines Signals für ihren Wechsel in den untergeordneten Hierarchiebereich eine prognostizierte Dauer dieses untergeordneten Hierarchiebereichs an den Zentralrechner zu übermitteln. Vorzugsweise sind die Sensoren eingerichtet, den autonomen Hierarchiebereich als Grundeinstellung einzunehmen und den untergeordneten Hierarchiebereich abhängig von der aktuellen Phase der Lastaufnahme des ihnen zugeordneten sensorspezifischen Verbrauchers einzunehmen. Vorzugsweise sind die Sensoren dazu eingerichtet, bei Identifikation einer vorbestimmten Phase bzw. eines vorbestimmten Abschnitts der Lastaufnahme des sensorspezifischen Verbrauchers den untergeordneten Hierarchiebereich einzunehmen und ein Signal über den Wechsel in diesen untergeordneten Hierarchiebereich an den Zentralrechner zu senden. Das Senden dieses Signals über den Wechsel in den untergeordneten Hierarchiebereich kann auch als Anmeldung am Zentralrechner bezeichnet werden, da die Sensoren eingerichtet sind, nur im untergeordneten Hierarchiebereich vom Zentralrechner ansteuerbar zu sein. Entsprechend kann das Senden eines Signals über den Wechsel in den autonomen Hierarchiebereich als Abmeldung von Zentralrechner bezeichnet werden, da die Sensoren eingerichtet sind, im autonomen Hierarchiebereich nicht vom Zentralrechner ansteuerbar zu sein. Auf diese Weise kann der Zentralrechner Steuerungssignale nur an die Sensoren übermitteln, die sich im untergeordneten Hierarchiebereich befinden, also an die angemeldeten Sensoren.According to the invention, the sensors are set up to assume a sensor-specific hierarchy, so that the sensors are set in an autonomous hierarchy area or in a subordinate hierarchy area. In the autonomous hierarchy area, the sensors are also control elements for the actuators assigned to them, whereas they contain measured values recorded in the subordinate hierarchy range or, according to fixed or predetermined rules stored and retrievable in the sensor, which are z. B. are characteristic of identified in the sensor Hysteresephasen the consumer, transmitted to the central computer, which generates and transmits control signals for the actuators in response to received measurements, directly to an actuator or to the sensor, which is used to receive control signals for the actuator are determined and set up to transmit the control signals to the actuator. Particularly preferably, the sensors are set up to transmit a predicted duration of this subordinate hierarchy area to the central computer by sending a signal for their change into the subordinate hierarchy area. Preferably, the sensors are set up to assume the autonomous hierarchy area as the default setting and to occupy the subordinate hierarchy area as a function of the current phase of load absorption of the sensor-specific consumer assigned to it. Preferably, the sensors are configured to assume the subordinate hierarchy area upon identification of a predetermined phase or a predetermined portion of the load pick-up of the sensor-specific consumer and to send a signal to the central computer about the change in this subordinate hierarchy area. Sending this signal via the change in the subordinate hierarchy area can also be referred to as a logon to the central computer, since the sensors are set up to be controllable by the central computer only in the subordinate hierarchy area. Correspondingly, the sending of a signal via the change in the autonomous hierarchy area can be referred to as logoff from the central computer, since the sensors are set up so that they can not be controlled by the central computer in the autonomous hierarchy area. In this way, the central computer can transmit control signals only to the sensors, which are located in the subordinate hierarchy area, ie to the registered sensors.

Die vorbestimmten Phasen der Lastaufnahme, die zur Einstellung des untergeordneten Hierarchiebereichs führen, sind vorzugsweise verbraucherspezifische Phasen des Hystereseverhaltens der Lastaufnahme, in denen eine Begrenzung der verfügbaren Lastaufnahme für den Betrieb nicht störend ist, z. B. ersten Phasen der Lastaufnahme, die in statischen Betriebszuständen des Verbrauchers auftreten. Dies betrifft insbesondere Hysteresephasen von Verbrauchern, die eine Pufferkapazität für abgeforderte Leistung haben, und der Inhalt des Puffers zwischen einem Maximum und einem Minimum pendelt, wobei der Verbraucher zum Auffüllen des Puffers auf das Maximum Last aufnimmt. Dies ist z. B. bei Heiz- oder bei Kühlgeräten der Fall, die zur Aufrechterhaltung einer bereits erreichten Temperatur Last bei Erreichen eines Minimums aufnehmen und bei Druckspeichern, die bei Erreichen eines Minimums Last zur Wiederherstellung eines Maximums aufnehmen.The predetermined phases of the load bearing, which lead to the adjustment of the subordinate hierarchy range, are preferably consumer-specific phases of the hysteresis behavior of the load bearing, in which a limitation of the available load bearing for the operation is not disturbing, z. B. first phases of the load, which occur in static operating conditions of the consumer. This particularly concerns hysteresis phases of consumers having a requested capacity buffer and the content of the buffer oscillating between a maximum and a minimum, with the consumer receiving load to fill the buffer to the maximum. This is z. As in heating or cooling devices of the case, which record to maintain an already reached temperature load when reaching a minimum and accumulators that record when a minimum load to restore a maximum.

Zur Erzeugung von Steuersignalen für den Aktor im autonomen Hierarchiebereich ist der Sensor mit einem Programm zur Berechnung von Steuersignalen zur Begrenzung der möglichen Lastaufnahme des Verbrauchers auf einen maximalen Wert auf Basis aufgenommener Messwerte versehen, das aus eingegebenen Messwerten Steuersignale in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Hysterese des Verbrauchers, von dem die Messwerte aufgenommen werden und dessen Lastaufnahme von dem Aktor gesteuert wird, ausgibt, optional in Abhängigkeit in Kombination mit vorgegebenen tageszeitabhängigen Einschränkungen. In einer Ausführung kann das Programm zur Berechnung von Steuersignalen auf Basis aufgenommener Messwerte nur dazu eingerichtet sein, durch Vergleich der zeitabhängigen Messwerte der aktuellen Lastaufnahme mit dem gespeicherten Hystereseverhalten die aktuell durchlaufene Phase des Hystereseverhaltens zu bestimmen und bei vorbestimmten ersten Phasen den untergeordneten Hierarchiebereich einzunehmen und bei vorbestimmten zweiten Phasen ein Signal für den Aktor zur unbegrenzten Leistungsaufnahme des Verbrauchers zu erzeugen und an den Aktor zu übermitteln. Zweite Phasen, in denen der Sensor den autonomen Hierarchiebereich einnimmt, können z. B. Startphasen eines Verbrauchers, insbesondere Anfahrzeiten sein, oder aber vom Sensor ausgelöste Anforderungsphasen sein, die eine Lastaufnahme des Verbrauchers zulassen, oder alternativ manuell am Sensor eingestellt werden. Vom Sensor ausgelöste Anforderungsphasen sind insbesondere Phasen des Dauerbetriebs des Verbrauchers, z. B. auf Grund der Nutzungsanforderungen.In order to generate control signals for the actuator in the autonomous hierarchy area, the sensor is provided with a program for calculating control signals for limiting the possible load absorption of the consumer to a maximum value based on recorded measured values, which control signals from input measured values as a function of a given hysteresis of the consumer from which the measured values are recorded and whose load absorption is controlled by the actuator outputs, optionally in dependence in combination with predetermined time of day Restrictions. In one embodiment, the program for calculating control signals based on recorded measured values can only be set up to determine the currently traversed phase of the hysteresis behavior by comparing the time-dependent measured values of the current load pick-up with the stored hysteresis behavior and to assume the subordinate hierarchy range at predetermined first phases predetermined second phases to generate a signal for the actuator for unlimited power consumption of the consumer and to transmit to the actuator. Second phases, in which the sensor occupies the autonomous Hierarchiebereich, z. B. starting phases of a consumer, in particular start-up times, or be triggered by the sensor request phases, which allow a load of the consumer, or alternatively be set manually on the sensor. Triggered by the sensor request phases are in particular phases of continuous operation of the consumer, eg. B. due to the usage requirements.

Entsprechend weisen erfindungsgemäße Sensoren einen Speicher auf, der Werte für das Hystereseverhalten der verbraucherspezifischen Lastaufnahme enthält, und ein Programm zum Vergleichen einer zeitlichen Abfolge von Messwerten mit den gespeicherten Werten des Hystereseverhaltens. Optional kann ein Sensor eingerichtet sein, Werte über die Lastaufnahme des ihm zugeordneten Verbrauchers zu speichern und zu analysieren, z. B. zur Anpassung der gespeicherten Werte des Hystereseverhaltens oder zur Erstellung von Werten für das Hystereseverhalten, insbesondere nach Maßgabe vorgespeicherter Muster eines verbraucherspezifischen Hystereseverhaltens. Zur Erzeugung von Steuersignalen für Aktoren, deren Sensoren im untergeordneten Hierarchiebereich sind, weist der Zentralrechner vorzugsweise ebenfalls einen Speicher auf, der Werte des Hystereseverhaltens der verbraucherspezifischen Lastaufnahme enthält, und optional ein Programm zum Vergleichen einer zeitlichen Abfolge von Messwerten mit dem gespeicherten Hystereseverhalten.Correspondingly, sensors according to the invention have a memory which contains values for the hysteresis behavior of the consumer-specific load absorption, and a program for comparing a chronological sequence of measured values with the stored values of the hysteresis behavior. Optionally, a sensor may be configured to store and analyze values about the load bearing of the load associated therewith, e.g. For example, to adapt the stored values of the hysteresis behavior or to generate values for the hysteresis behavior, in particular in accordance with prestored patterns of a consumer-specific hysteresis behavior. To generate control signals for actuators whose sensors are in the subordinate hierarchy range, the central computer preferably also has a memory which contains values of the hysteresis behavior of the consumer-specific load pickup, and optionally a program for comparing a chronological sequence of measured values with the stored hysteresis behavior.

Da erfindungsgemäß bevorzugt Sensoren eingerichtet sind, dann den untergeordneten Hierarchiebereich einzunehmen, wenn sich ihr jeweilig zugeordneter Verbraucher in einem statischen Betriebszustand befindet, in dem ein Verbraucher z. B. bei kontinuierlichem Betrieb eine periodisch schwankende Leistungsaufnahme hat, kann das dann vom Zentralrechner für den sensorspezifischen Aktor übermittelte Signal eine Reduzierung der maximal zulässigen Leistungsaufnahme für den Verbraucher sein, bis hin zu einem Ausschalten des Verbrauchers durch Reduzierung der zulässigen Leistungsaufnahme auf Null, ohne eine signifikante Beeinträchtigung der Funktion des Verbrauchers zu verursachen.Since according to the invention preferably sensors are set up, then occupy the subordinate hierarchy area when their respective assigned consumer is in a static operating condition in which a consumer z. B. has a periodically fluctuating power consumption in continuous operation, then the transmitted from the central computer for the sensor-specific actuator signal may be a reduction of the maximum allowable power consumption for the consumer, to a turning off the consumer by reducing the allowable power consumption to zero, without a cause significant impairment of the function of the consumer.

Der Sensor ist eingerichtet, eine Messgröße aufzunehmen und diese unmittelbar als Messwert oder aus diesen nach gespeicherten und abrufbaren Regeln abgeleitete Rechenwerte zumindest im untergeordneten Hierarchiebereich, bevorzugt nur im untergeordneten Hierarchiebereich zu einem Funksignal zu verarbeiten sowie mittels seiner Funkeinheit an den Zentralrechner zu übermitteln, gegebenenfalls unter Vermittlung durch eine Relaisstation. Alternativ zur Übermittlung von Messgrößen ist der Sensor dazu eingerichtet, aus aufgenommenen Messgrößen nach festen oder vorbestimmten, im Sensor gespeicherten und abrufbaren Regeln abgeleitete Rechenwerte, die z. B. für im Sensor identifizierte Hysteresephasen des Verbrauchers bezeichnend sind, an den Zentralrechner zu übermitteln.The sensor is set up to record a measured variable and to process it directly as measured value or calculated values derived therefrom according to stored and retrievable rules at least in the subordinate hierarchy area, preferably only in the subordinate hierarchy area to a radio signal and transmit it via its radio unit to the central computer, optionally under Mediation by a relay station. As an alternative to the transmission of measured variables, the sensor is set up from recorded measured variables according to fixed or predetermined, stored in the sensor and retrievable rules derived computational values, the z. B. are indicative of identified in the sensor Hysteresephasen the consumer, to transmit to the central computer.

Generell ist der Sensor eingerichtet, im autonomen Hierarchiebereich, vorzugsweise nur im autonomen Hierarchiebereich, direkte Steuersignale für den ihm zugeordneten Aktor zu erzeugen und diese dem sensorspezifischen Aktor zu übermitteln.In general, the sensor is set up to generate direct control signals for the actuator assigned to it in the autonomous hierarchy area, preferably only in the autonomous hierarchy area, and to transmit these to the sensor-specific actuator.

Weiter optional ist der Sensor eingerichtet, im autonomen Hierarchiebereich Messwerte nicht zu speichern. Insbesondere in dieser Ausführung weist die Vorrichtung vorzugsweise einen Sensor zur Messung der Gesamtlast auf, die von der dem Zentralrechner zugeordneten. Anordnung von Verbrauchern aufgenommen wird, und der Zentralrechner ist eingerichtet, das Signal für die Gesamtlast zu empfangen, um z. B. Aktoren der Sensoren, die sich im untergeordneten Hierarchiebereich befinden, Steuersignale für eine niedrigere maximale Lastaufnahme zu übermitteln.Optionally, the sensor is set up not to store measured values in the autonomous hierarchy area. In particular, in this embodiment, the device preferably has a sensor for measuring the total load, which is assigned by the central computer. Arrangement of consumers is added, and the central computer is set up to receive the signal for the total load to z. B. actuators of the sensors, which are located in the lower hierarchy area, to transmit control signals for a lower maximum load absorption.

Für die Zwecke der Erfindung bedeutet die Steuerung der Lastaufnahme insbesondere die Einstellung der maximal zulässigen Lastaufnahme eines Verbrauchers, z. B. an elektrischer Energie, während die tatsächliche Lastaufnahme bis zur maximal zulässigen Lastaufnahme vom Verbraucher selbst eingestellt bzw. gesteuert wird, z. B. abhängig von dessen aktuellem Betriebszustand.For the purposes of the invention, the control of the load bearing means in particular the setting of the maximum load bearing capacity of a consumer, z. B. to electrical energy, while the actual load absorption is set or controlled by the load itself to the maximum allowable load absorption, z. B. depending on its current operating state.

Vorzugsweise ist der Zentralrechner eingerichtet, im autonomen Hierarchiebereich eines Sensors dem diesem Sensor zugeordneten Aktor, auch als sensorspezifischer Aktor bezeichnet, kein Steuerungssignal zu senden, während der Sensor eingerichtet ist, ein direktes Steuerungssignal an den Aktor zu übermitteln. Dieses direkte Steuerungssignal vom Sensor kann in einer Ausführungsform den Aktor einstellen, die Last- bzw. Energieaufnahme des Verbrauchers unbeschränkt zuzulassen, d. h. der Sensor kann eingerichtet sein, die Lastaufnahme des Verbrauchers nicht zu beschränken, sondern z. B. die Lastaufnahme durch den Verbraucher ohne Beschränkung, z. B. nur abhängig von der abgeforderten Leistung zuzulassen, oder der Sensor kann eingerichtet sein, das direkte Steuersignal nach vorgegebenen Regeln abhängig vom aufgenommenen Messwert zu erzeugen. Besonders bevorzugt ist der Sensor in dieser Ausführungsform eingerichtet, im autonomen Hierarchiebereich keine Steuersignale an seinen sensorspezifischen Aktor zu übermitteln, insbesondere keine die Lastaufnahme des Verbrauchers begrenzenden Steuersignale an den ihm zugeordneten sensorspezifischen Aktor zu übermitteln. In dieser Ausführungsform sind im autonomen Hierarchiebereich sowohl der Zentralrechner als auch der Sensor vorzugsweise eingerichtet, keine Steuersignale für den sensorspezifischen Aktor zu erzeugen und an diesen zu übermitteln, insbesondere keine die Lastaufnahme des Verbrauchers begrenzenden Steuersignale.The central computer is preferably set up to transmit no control signal to the sensor associated with this sensor in the autonomous hierarchy area of a sensor, also referred to as a sensor-specific actuator, while the sensor is set up to transmit a direct control signal to the actuator. This direct control signal from the sensor can set the actuator in one embodiment, the load or energy consumption of the consumer to allow unlimited, ie the sensor can be configured not to limit the load of the consumer, but z. B. the load absorption by the consumer without restriction, z. B. only depending on the requested performance, or the sensor may be configured to generate the direct control signal according to predetermined rules depending on the recorded measured value. Particularly preferably, the sensor is set up in this embodiment, in the autonomous Hierarchiebereich no control signals to its sensor-specific actuator to transmit, in particular, no limiting the load bearing of the consumer control signals to its associated sensor-specific actuator. In this embodiment, in the autonomous hierarchy area, both the central computer and the sensor are preferably set up to generate and transmit no control signals for the sensor-specific actuator, in particular no control signals limiting the load absorption of the consumer.

Vorzugsweise ist der Sensor eingerichtet, nur im untergeordneten Hierarchiebereich zu vorbestimmten Zeitabständen den Messwert zur aktuellen Lastaufnahme des sensorspezifischen Verbrauchers oder aus den Messwerten nach festen oder vorbestimmten, im Sensor gespeicherten und abrufbaren Regeln abgeleitete Rechenwerte, die z. B. für im Sensor identifizierte Hysteresephasen des Verbrauchers bezeichnend sind, an den Zentralrechner zu senden, insbesondere nur bei Messung bzw. Identifikation eines Lastwechsels durch den Sensor, während der Zentralrechner eingerichtet ist, die Berechnung der Gesamtlast und deren Verlaufsprognose durchzuführen, vorzugsweise kontinuierlich durchzuführen, insbesondere zur Berechnung des Anteils der Gesamtlast und/oder dessen Zeitdauer, der den sensorspezifischen Aktoren von Sensoren im untergeordneten Hierarchiebereich zuteilbar ist.Preferably, the sensor is set up, only in the subordinate hierarchy at predetermined time intervals, the measured value for the current load of the sensor-specific consumer or from the measured values according to fixed or predetermined, stored in the sensor and retrievable rules derived computational values z. B. are indicative of identified in the sensor Hysteresephasen the consumer to send to the central computer, in particular only when measuring or identification of a load change by the sensor, while the central computer is set up to perform the calculation of the total load and its progress prognosis, preferably continuously, in particular for calculating the proportion of the total load and / or its duration, which can be allocated to the sensor-specific actuators of sensors in the subordinate hierarchical area.

Weiter kann der Sensor eingerichtet sein, nur bei Wechsel von dem autonomen Hierarchiebereich in den untergeordneten Hierarchiebereich oder umgekehrt ein Signal, z. B. Messwerte, an den Zentralrechner zu übermitteln, während der Sensor eingerichtet ist, ohne Wechsel des Hierarchiebereichs keine Messwerte an den Zentralrechner zu übermitteln.Furthermore, the sensor can be set up only when changing from the autonomous hierarchy area to the subordinate hierarchy area or vice versa a signal, eg. As measured values, to transmit to the central computer, while the sensor is set to transmit without changing the hierarchy range, no measured values to the central computer.

Die übergeordnete Steuerung der Lastaufnahmen einzelner Verbraucher erfolgt erfindungsgemäß durch die Einrichtung des Zentralrechners zur Erzeugung und zur Übermittlung von Steuerungssignalen nur an die sensorspezifischen Aktoren, deren Sensoren den untergeordneten Hierarchiebereich einnehmen, optional mittels Relaisstationen, die vorzugsweise Sensoren der Vorrichtung mit Empfangs- und Sendeeinheit sind.According to the invention, the higher-level control of the load pickups of individual consumers is performed by means of the central computer for generating and transmitting control signals only to the sensor-specific actuators whose sensors occupy the subordinate hierarchical area, optionally by means of relay stations, which are preferably sensors of the device with receiving and transmitting unit.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das damit durchzuführende Verfahren zum Lastmanagement ermöglichen dadurch, dass der Sensor abhängig vom eingenommenen Hierarchiebereich, nämlich im autonomen Hierarchiebereich ein direktes Steuersignal für den sensorspezifischen Aktor erzeugt und direkt oder über Relaisstationen an den ihm zugeordneten Aktor sendet, d. h. ohne Berechnung eines Steuersignals auf Basis eines Messwertsignals durch den Zentralrechner, eine Reduktion des an den Zentralrechner zu sendenden Datenvolumens und gleichzeitig eine schnelle Steuerung des Aktors. Entsprechend ist es bevorzugt, dass der Datenprozessor, mit dem der Sensor versehen ist, ein Programm zur messwertabhängigen Erzeugung eines direkten Steuersignals und/oder ein Programm zur direkten Steuerung des Aktors enthält, vorzugsweise versehen mit der Berechnung des Stellwerts unter Berücksichtigung des verbraucherspezifischen Hystereseverhaltens, das im Prozessor hinterlegt ist, z. B. Erzeugung eines Steuersignals nur, wenn ein im Prozessor des Sensors errechnetes Steuersignal den messwertspezifischen Hysteresebereich des Verbrauchers überschreitet.The device according to the invention and the method for load management to be carried out thereby enable the sensor to generate a direct control signal for the sensor-specific actuator depending on the occupied hierarchy area, namely directly or via relay stations to the actuator assigned to it, ie. H. without calculation of a control signal based on a measured value signal by the central computer, a reduction of the data volume to be sent to the central computer and at the same time a fast control of the actuator. Accordingly, it is preferred that the data processor with which the sensor is provided contains a program for the measurement-dependent generation of a direct control signal and / or a program for the direct control of the actuator, preferably provided with the calculation of the control value taking into account the consumer-specific hysteresis behavior stored in the processor, z. B. Generation of a control signal only when a calculated in the processor of the sensor control signal exceeds the reading-specific hysteresis of the consumer.

Für eine energiesparende Übertragungsweise von direkten Steuersignalen vom Sensor zu dem ihm zugeordneten Aktor ist es bevorzugt, dass Sensor und Aktor nebeneinander angeordnet und mittels einer Kabelverbindung zur Datenübertragung miteinander verbunden sind. Diese räumlich benachbarte Anordnung von Sensor und Aktor ist insbesondere bei Sensoren zur Detektion des elektrischen Energieverbrauchs eines Verbrauchers geeignet, da sich ein solcher Sensor in räumlicher Nähe zu dem Aktor befinden kann, der die Energieaufnahme des Verbrauchers steuert.For an energy-saving transmission of direct control signals from the sensor to the associated actuator, it is preferred that sensor and actuator are arranged side by side and connected to each other by means of a cable connection for data transmission. This spatially adjacent arrangement of sensor and actuator is particularly suitable for sensors for detecting the electrical energy consumption of a consumer, since such a sensor may be in spatial proximity to the actuator, which controls the energy consumption of the consumer.

Für eine einfache Montage einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und zum einfachen Durchführen des erfindungsgemäßen Regelverfahrens zur Verwendung für das Lastmanagement ist es bevorzugt, dass jeder Sensor als Relaisstation verwendbar ist und mit einer Empfangseinheit, z. B. für Steuersignale und/oder Messwertsignale und/oder Rechenwertsignale versehen ist, sowie mit einer Sendeeinheit für Steuersignale und/oder Messwertsignale und/oder Rechenwertsignale, jeweils zur drahtlosen Übertragung per Funk. Mittels Adressierung von Funksignalen innerhalb der Vorrichtung bzw. des Verfahrens und Einrichtung jedes Sensors zum Empfang jedes Funksignals, Detektion der Adressierung, bei Zuordnung der Adressierung des empfangenen Funksignals zum empfangenden Sensor zum Auslesen des Funksignals, bei Abweichung der Adressierung des empfangenen Funksignals von der Adresse des empfangenden Sensors bzw. fehlender Zuordnung des empfangenen Funksignals, zum Senden des vollständigen empfangenen Signals, vorzugsweise an einen benachbarten Sensor und/oder den Zentralrechner.For a simple assembly of a device according to the invention and for the simple performance of the control method according to the invention for use for load management, it is preferred that each sensor can be used as a relay station and connected to a receiving unit, for. B. is provided for control signals and / or measured value signals and / or calculation value signals, and with a transmitting unit for control signals and / or measured value signals and / or calculated value signals, each for wireless transmission by radio. By addressing radio signals within the device or the method and device of each sensor for receiving each radio signal, detection of addressing, when assigning the addressing of the received radio signal to the receiving sensor for reading the radio signal, in case of deviation of the addressing of the received radio signal from the address of the receiving sensor or missing assignment of the received radio signal, for sending the complete received signal, preferably to an adjacent sensor and / or the central computer.

Durch die Einrichtung jedes Sensors mit einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit zum Empfangen und Senden von Funksignalen kann jeder Sensor als Relaisstation zur Übermittlung von Daten per Funk innerhalb der Vorrichtung dienen, so dass eine direkte Übertragung von Funksignalen zwischen Zentralrechner und unmittelbar jedem einzelnen Sensor oder Aktor nicht erforderlich ist, sondern die Datenübertragung per Funk auch über andere Sensoren bei nicht zuordnbarer Adressierung der übertragenen Daten. Es hat sich herausgestellt, dass diese Ausführungsform besonders für die Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Lastmanagement in Umgebungen geeignet ist, in denen Hindernisse, beispielsweise Wände oder Türen, eine direkte Übertragung von Daten per Funk bei geringer Sendeleistung verhindern. By arranging each sensor with a transmitting unit and a receiving unit for receiving and transmitting radio signals, each sensor can serve as a relay station for the transmission of data by radio within the device, so that a direct transmission of radio signals between the central computer and directly to each individual sensor or actuator not is required, but the data transmission by radio via other sensors with unassignable addressing of the transmitted data. It has been found that this embodiment is particularly suitable for use of the load management device according to the invention in environments in which obstacles, such as walls or doors, prevent direct transmission of data by radio at low transmission power.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren reduziert den Umfang der Datenübertragung per Funk und damit die ggf. über als Relaisstationen verwendeten Sensoren zu übertragende Datenmenge dadurch, dass der Zentralrechner eingerichtet ist, einem Aktor nur dann Steuersignale zu übermitteln, wenn der dem Aktor zugeordnete Sensor im untergeordneten Hierarchiebereich ist. Erst nach Empfang eines Signals durch den Zentralrechner, das die Information dafür enthält, dass der Sensor den untergeordneten Hierarchiebereich einnimmt, übernimmt der Zentralrechner die Auswertung der von dem Sensor übermittelten Messdaten und, in Reaktion darauf, die Erzeugung und Übermittlung von Steuersignalen für den dem Sensor zugeordneten Aktor. Entsprechend ist vorgesehen, dass der Zentralrechner die von einem Messwert abhängigen Steuersignale für einen Aktor nach vorbestimmten Regeln festlegt, insbesondere bevorzugt die Erzeugung von Steuersignalen für den Aktor nach einem vorbestimmten verbraucherspezifischen Anteil an der zur Verfügung stehenden maximalen Gesamtlast. Alternativ kann der Zentralrechner zur Zuordnung eines Sensors in den autonomen oder untergeordneten Hierarchiebereich durch manuelle Eingabe eingerichtet sein. Dann übermittelt der Zentralrechner einzelnen Sensoren ein Signal für die Änderung von dessen Hierarchiebereich. Bei Wechsel in den untergeordneten Hierarchiebereich beendet ein Sensor die Erzeugung und Übermittlung von direkten Steuersignalen an den Aktor, während ein Sensor bei Wechsel in den autonomen Hierarchiebereich die Erzeugung und Übermittlung von direkten Steuersignalen an den Aktor aufnimmt, und optional die Übermittlung von Messwertsignalen an den Zentralrechner beendet oder die Übermittlung von Messwertsignalen zu vorbestimmten Zeitintervallen und/oder nur bei Messung eines Lastwechsels durchführt.The device according to the invention or the method according to the invention reduces the extent of data transmission by radio and thus the amount of data to be transmitted via sensors used as relay stations in that the central computer is set up to transmit control signals to an actuator only if the sensor assigned to the actuator in the subordinate hierarchy area. Only after receipt of a signal by the central computer containing the information that the sensor occupies the subordinate hierarchical area does the central computer take over the evaluation of the measurement data transmitted by the sensor and, in response, the generation and transmission of control signals for the sensor assigned actuator. Accordingly, it is provided that the central computer determines the dependent of a measured value control signals for an actuator according to predetermined rules, particularly preferably the generation of control signals for the actuator according to a predetermined consumer-specific share of the available maximum total load. Alternatively, the central computer can be set up to assign a sensor to the autonomous or subordinate hierarchy area by manual input. The central computer then sends a signal to individual sensors for the change of its hierarchy range. When changing to the subordinate hierarchy area, a sensor terminates the generation and transmission of direct control signals to the actuator, while a sensor when switching to the autonomous hierarchy area receives the generation and transmission of direct control signals to the actuator, and optionally the transmission of measured value signals to the central computer terminated or the transmission of measured value signals at predetermined time intervals and / or performs only when measuring a load change.

Die Sensoren, die nachgeordneten Verbrauchern innerhalb einer Produktionsanlage zugeordnet sind, sind vorzugsweise eingerichtet, einen Hierarchiebereich abhängig von dem Hierarchiebereich eines vorbestimmten Sensors einzunehmen, z. B. abhängig vom Hierarchiebereich eines zentralen Sensors, der einem zentralen Verbraucher zugeordnet ist, der z. B. die erste Maschine der Produktionsanlage ist. Diese Einstellung des Hierarchiebereichs der dem zentralen Verbraucher nachgeordneten Verbrauchern zugeordneten Sensoren ergibt eine Vorrichtung zum Lastmanagement, die eingerichtet ist, die Lastaufnahme nachgeordneter Verbraucher abhängig von der Lastaufnahme eines zentralen Verbrauchers zu begrenzen. Bevorzugte Verbraucher, die mit den Sensoren und Aktoren der erfindungsgemäßen Vorrichtung versehen sind, sind Maschinen einer Produktionsanlage oder Maschinen mehrerer voneinander unabhängiger produktspezifischer Produktionsanlagen. Entsprechend kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung einen Sensor (2) aufweisen, der einem zentralen Verbraucher zuordnbar ist und der zur Übermittlung eines Signals zum Einnehmen desselben Hierarchiebereichs an einen weiteren Sensor (2) eingerichtet ist, wobei der weitere Sensor (2) einem dem zentralen Verbraucher nachgeordneten Verbraucher zuordnbar ist.The sensors associated with downstream consumers within a production facility are preferably arranged to occupy a hierarchy range depending on the hierarchy range of a predetermined sensor, e.g. B. depending on the hierarchy of a central sensor, which is assigned to a central consumer, the z. B. is the first machine of the production plant. This adjustment of the hierarchy range of the sensors assigned to the central consumer downstream results in a device for load management, which is set up to limit the load absorption of downstream consumers as a function of the load consumption of a central consumer. Preferred consumers, which are provided with the sensors and actuators of the device according to the invention, are machines of a production plant or machines of several independent product-specific production plants. Accordingly, a device according to the invention may comprise a sensor ( 2 ), which is assignable to a central consumer and which is for transmitting a signal for taking the same hierarchy range to another sensor ( 2 ), the further sensor ( 2 ) can be assigned to a consumer downstream of the central consumer.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass nur die Lastaufnahme der Verbraucher durch Signale vom Zentralrechner begrenzt wird, deren zugeordnete Sensoren von sich aus oder durch manuelle Einstellung den untergeordneten Hierarchiebereich einnehmen, während die Arbeitsleistung der Verbraucher, deren zugeordnete Sensoren im autonomen Hierarchiebereich sind, ohne signifikante Minderung Arbeitsleistung erbringen. So ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung unabhängig von der Regelung des Lastmanagements von Verbrauchern mit Sensoren im untergeordneten Hierarchiebereich, den Betrieb der Verbraucher, deren Sensoren im autonomen Hierarchiebereich sind, mit der gewünschten Leistung bis hin zur Volllast, beispielsweise wenn eine unternehmerische Entscheidung dies unabhängig von der aufgenommen Last des Verbrauchers oder einer produktspezifischen Produktionsanlage vorsieht. Die Wirkung der Vorrichtung, dass die Leistungsaufnahme von Verbrauchern, deren Arbeitsleistung erwünscht ist, nicht begrenzt wird, da deren Sensoren im autonomen Hierarchiebereich sind, hat den für die Praxis sehr bedeutenden Vorteil, dass ein Anwender keine Beeinträchtigung der Arbeitsleistung des Verbrauchers feststellt und daher die Vorrichtung zum Lastmanagement nicht außer Betrieb setzt, um unerwünschte Einschränkungen der Arbeitsleistung der Verbraucher auszuschalten.A particular advantage of the invention is that only the load bearing of the consumer is limited by signals from the central computer whose assigned sensors occupy by themselves or by manual adjustment of the subordinate hierarchy area, while the work of consumers, whose associated sensors are in the autonomous hierarchy area, perform without significant reduction in work performance. Thus, the device according to the invention, regardless of the regulation of the load management of consumers with sensors in the subordinate hierarchy, the operation of consumers whose sensors are in the autonomous hierarchy, with the desired performance up to full load, for example, if an entrepreneurial decision this added regardless of the Load of the consumer or a product-specific production plant. The effect of the device that the power consumption of consumers whose work is desired is not limited, since their sensors are in the autonomous hierarchy, has the very significant advantage in practice that a user finds no impairment of the performance of the consumer and therefore the Do not shut down load management equipment to eliminate unwanted restrictions on consumer performance.

Die Erfindung wird nun genauer mit Bezug auf die Figuren beschrieben, wobei jeweils generell die Bestandteile der Vorrichtung eingerichtet sind, die Schritte des Verfahrens auszuführen.The invention will now be described in more detail with reference to the figures, wherein in each case in general the components of the device are set up to carry out the steps of the method.

Dabei zeigt schematisch This shows schematically

1 eine Übersicht der Struktur der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 1 an overview of the structure of the device according to the invention,

2 die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens einer bevorzugten Ausführungsform und 2 the method steps of the inventive method a preferred embodiment and

3 eine detaillierte Übersicht der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, zu deren Realisierung die Bestandteile der Vorrichtung vorzugsweise eingerichtet sind. 3 a detailed overview of the steps of the method according to the invention, the implementation of which the components of the device are preferably set up.

1 zeigt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung geeignet ist, die Häufigkeit und den Umfang der Übermittlung von Daten zwischen Zentralrechner 1 einerseits und Sensor 2 und/oder Aktor 3 andererseits zu verringern und dabei die Verzögerung zwischen Aufnahme eines Messwerts durch den Sensor 2 und Empfang eines in Reaktion auf den Messwert erzeugten Steuersignals durch den am Verbraucher 10 angeschlossenen Aktor 3 zu reduzieren. Dazu sind die Sensoren 2, die erfindungsgemäß vorzugsweise mit einem Aktor 3 gekoppelt sind, eingerichtet, durch manuelle Einstellung oder in Abhängigkeit von aufgenommenen Messwerten einen autonomen Hierarchiebereich oder einen der Steuerung durch den Zentralrechner 1 untergeordneten Hierarchiebereich anzunehmen. Der Hierarchiebereich der Sensoren 2 betrifft deren Funktion, im autonomen Hierarchiebereich unabhängig vom Zentralrechner 1 direkte Steuersignale zu erzeugen und diese an den Aktor 3 zu übermitteln, und im untergeordneten Hierarchiebereich Messwerte über den Verbraucher 10 an den Zentralrechner 1 zu übermitteln, während dann der Zentralrechner 1 im untergeordneten Hierarchiebereich Steuersignale erzeugt und an den Aktor 3 übermittelt, die der Aktor 3 empfängt, vorzugsweise vermittelt durch die Empfangseinheit des Sensors 2, an die auch der Aktor 3 angeschlossen ist. Der Hierarchiebereich wird vorzugsweise auf Basis einer rechnergesteuerten Analyse der aufgenommen Messwerte im Sensor 2 vorgenommen, wobei vorzugsweise der Hierarchiebereich abhängig vom Betriebszustand des Verbrauchers in vorgewählten Phasen von dessen Hystereseverhalten eingenommen wird. Dazu weist der Sensor 2 einen Speicher mit Werten zum Hystereseverhalten des Verbrauchers 10 auf und ein Programm zum Vergleichen des zeitlichen Verlaufs und/oder des Betrags der aktuellen Lastaufnahme des Verbrauchers 10 mit den gespeicherten Werten des Hystereseverhaltens. Bei Übereinstimmung mit dem zeitlichen Verlauf und/oder des Betrags der aktuellen Lastaufnahme mit einer vorgewählten Phase des gespeicherten Hystereseverhaltens wird nach vorbestimmter Auswahl der autonome oder untergeordnete Hierarchiebereich angenommen. Entsprechend ist der Sensor 2 vorzugsweise zur kontinuierlichen Aufnahme von Messwerten der aktuellen Lastaufnahme und zum kontinuierlichen Vergleich dieser mit gespeicherten Werten des Hystereseverhaltens eingerichtet. Beispielsweise ist der Sensor 2 eingerichtet, bei Übereinstimmung des zeitlichen Verlaufs und/oder des Betrags der aktuellen Lastaufnahme mit einer Anlauf- oder Startphase den autonomen Hierarchiebereich anzunehmen, um ein unbeeinträchtigtes Anlaufen des Verbrauchers und ggf. dessen kontinuierliche Arbeitsleistung zu ermöglichen. Insbesondere bei Verbrauchern 10, die im stationären Betriebszustand, d. h. bei kontinuierlichem Betrieb eine periodisch schwankende Leistungsaufnahme haben, z. B. eine periodisch unterbrochene Leistungsaufnahme wie Kühl- oder Heizanlagen und Verdichter zur Versorgung einer Über- oder Unterdruckanlage, wird der Sensor 2 im stationären Betriebszustand vorzugsweise den untergeordneten Hierarchiebereich annehmen. Ein Gesamtlastsensor 4 nimmt einen Messwert für die Gesamtlast der Verbraucher 10 auf, die dem Zentralrechner 1 zugeordnet sind, und übermittelt diesen Messwert an den Zentralrechner 1. Daher kann ein Sensor 2 eingerichtet sein, im autonomen Hierarchiebereich kein Signal für den Messwert der aktuellen Lastaufnahme des Verbrauchers 10 an den Zentralrechner 1 zu übermitteln. Denn der Zentralrechner 1 kann hier dem Aktor 3 im autonomen Hierarchiebereich des ihm zugeordneten Sensors 2 keine Steuersignale übermitteln und daher den Aktor 3 nicht beeinflussen, jedoch aus dem Messwert für die Gesamtlast den Anteil an verfügbarer Last berechnen, der den übrigen Sensoren 2 und deren Aktoren 3 für deren Verbraucher 10 zugeteilt werden kann. Zur Signalisierung seines autonomen Hierarchiebereichs kann der Sensor 2 eingerichtet sein, im autonomen Hierarchiebereich keine Messwerte an den Zentralrechner 1 zu übermitteln. 1 shows that the device according to the invention is suitable, the frequency and extent of the transmission of data between the central computer 1 on the one hand and sensor 2 and / or actor 3 on the other hand, while reducing the delay between taking a reading by the sensor 2 and receiving a control signal generated in response to the measured value by the consumer 10 connected actuator 3 to reduce. These are the sensors 2 which according to the invention preferably with an actuator 3 are coupled, set up by manual adjustment or depending on recorded measurements an autonomous Hierarchiebereich or a control by the central computer 1 subordinate hierarchy area. The hierarchy area of the sensors 2 concerns their function, in the autonomous hierarchy area independent of the central computer 1 to generate direct control signals and these to the actuator 3 and, in the subordinate hierarchy, measurements about the consumer 10 to the central computer 1 to transmit while then the central computer 1 Control signals are generated in the subordinate hierarchy area and sent to the actuator 3 transmitted by the actor 3 receives, preferably mediated by the receiving unit of the sensor 2 to which also the actor 3 connected. The hierarchy range is preferably based on a computer-controlled analysis of the recorded measured values in the sensor 2 made, preferably the hierarchy range is occupied depending on the operating state of the consumer in preselected phases of its hysteresis. This is indicated by the sensor 2 a memory with values for the hysteresis behavior of the consumer 10 and a program for comparing the time course and / or the amount of the current load consumption of the consumer 10 with the stored values of the hysteresis behavior. In accordance with the time course and / or the amount of the current load picking up with a preselected phase of the stored hysteresis behavior, the autonomous or subordinate hierarchy range is assumed after a predetermined selection. The sensor is corresponding 2 preferably for the continuous recording of measured values of the current load absorption and for the continuous comparison of these with stored values of the hysteresis behavior. For example, the sensor 2 arranged to adopt the autonomous Hierarchiebereich in accordance with the timing and / or the amount of the current load recording with a start-up or start-up phase to allow unimpaired start of the consumer and possibly its continuous work performance. Especially with consumers 10 , which have a periodically fluctuating power consumption in the stationary operating state, ie in continuous operation, z. As a periodically interrupted power consumption such as cooling or heating systems and compressors to supply a positive or negative pressure system, the sensor 2 preferably assume the subordinate hierarchy range in the stationary operating state. A total load sensor 4 takes a reading of the total load of consumers 10 on top of the central computer 1 are assigned and transmits this measured value to the central computer 1 , Therefore, a sensor 2 be set up, in the autonomous Hierarchiebereich no signal for the measured value of the current load of the consumer 10 to the central computer 1 to convey. Because the central computer 1 can the actor here 3 in the autonomous hierarchy area of the sensor assigned to it 2 transmit no control signals and therefore the actuator 3 however, from the total load reading, calculate the proportion of available load of the remaining sensors 2 and their actors 3 for their consumers 10 can be assigned. To signal its autonomous Hierarchiebereichs the sensor 2 be established, in the autonomous Hierarchiebereich no measured values to the central computer 1 to convey.

Durch manuelle Eingabe eines Hierarchiebereichs des Sensors 2 ist die Vorrichtung flexibel zu betreiben, um Verbrauchern 10 unabhängig von vorgegebenen Programmen des Zentralrechners 1 verfügbare Last zuzuteilen. Die manuelle Eingabe eines vom Sensor 2 selbst nicht veränderbaren autonomen Hierarchiebereichs (statische Priorität) ist z. B. zur Freigabe einer Produktionsanlage zur unbegrenzten Lastaufnahme (Produktionsfreigabe) erwünscht, also ohne Beschränkung von deren Lastaufnahme im Verhältnis zu anderen Verbrauchern 10, wenn die volle Arbeitsleistung des Verbrauchers 10 ohne Beeinträchtigung erforderlich ist. Eine solche manuelle Zuordnung verfügbarer Lastaufnahme, z. B. mittels manueller Eingabe einer sensorspezifischen Hierarchie am Zentralrechner 1, gefolgt von der Übermittlung der Eingabe an den Sensor 2, oder am Sensor 2 selbst, führt zur Einstellung eines statischen autonomen oder statischen untergeordneten Hierarchiebereichs für den Sensor 2. Die manuelle Zuordnung einer Hierarchie ist vorzugsweise ebenso wie die von den Sensoren 2 an den Zentralrechner 1 übermittelten Hierarchiebereiche zentral am Zentralrechner 1 ablesbar, so dass die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Überblick über die aktuelle Lastverteilung auf die ihr zugeordneten Verbraucher 10 ermöglicht, sowohl für Verbraucher 10, deren Sensoren 2 im untergeordneten Hierarchiebereich sind, als auch für Verbraucher 10, deren Sensoren 2 im autonomen Hierarchiebereich sind.By manually entering a hierarchy area of the sensor 2 The device is flexible to operate to consumers 10 independent of specified programs of the central computer 1 allocate available load. Manually entering one from the sensor 2 self-changeable autonomous hierarchy area (static priority) is z. B. to release a production facility for unlimited load picking (production release) desired, so without limitation of the load bearing in relation to other consumers 10 when the full work of the consumer 10 without impairment is required. Such a manual assignment available load, for. Example by means of manual input of a sensor-specific hierarchy on the central computer 1 , followed by the transmission of the input to the sensor 2 , or at the sensor 2 itself, results in the setting of a static autonomous or static subordinate hierarchy area for the sensor 2 , The manual assignment of a hierarchy is preferably the same as that of the sensors 2 to the central computer 1 transmitted hierarchy areas centrally on the central computer 1 readable so that the device according to the invention provides an overview of the current load distribution to the consumers assigned to it 10 allows for both consumers 10 , their sensors 2 are in the child hierarchy, as well as for consumers 10 , their sensors 2 in the autonomous hierarchy area.

Der autonome Hierarchiebereich (Abmeldung vom Zentralrechner) erlaubt durch die dezentrale Steuerung der Lastaufnahme eines Verbrauchers 10 eine Minimierung der Datenübertragung. Für die manuelle Eingabe einer Hierarchie, insbesondere am Sensor, ist der Sensor 2 vorzugsweise eingerichtet, dem Zentralrechner 1 ein Signal zu übermitteln, das die eingegebene Hierarchie anzeigt, um den Zentralrechner 1 einzustellen, nur im untergeordneten Hierarchiebereich Steuersignale zu erzeugen und an den Aktor 3 zu übermitteln, bzw. im autonomen Hierarchiebereich keine Steuersignale zu erzeugen.The autonomous hierarchy area (logoff from the central computer) allows decentralized control of load absorption by a consumer 10 a minimization of data transmission. For manual entry of a hierarchy, in particular at the sensor, the sensor is 2 preferably set up the central computer 1 to transmit a signal indicating the entered hierarchy to the central computer 1 to set control signals only in the subordinate hierarchy area and to the actuator 3 to transmit, or in the autonomous Hierarchiebereich no control signals to generate.

In einer besonderen Ausführungsform ist der Sensor 2 eingerichtet, Signale nur dann an den Zentralrechner zu übermitteln, z. B. für aufgenommene Messwerte oder aus diesen nach festen oder vorbestimmten, im Sensor gespeicherten und abrufbaren Regeln abgeleitete Rechenwerte, die z. B. für im Sensor identifizierte Hysteresephasen des Verbrauchers bezeichnend sind, wenn der Sensor 2 im untergeordneten Hierarchiebereich ist (Anmeldung beim Zentralrechner), und insbesondere nur bei Änderungen der Messwerte, z. B. im Hysteresebereich der aktuellen Lastaufnahme, oder wenn der Sensor 2 seinen Hierarchiebereich ändert.In a particular embodiment, the sensor 2 set up to transmit signals only to the central computer, z. B. for recorded measurements or from these according to fixed or predetermined, stored in the sensor and retrievable rules derived computational values z. B. are indicative of identified in the sensor hysteresis of the consumer, when the sensor 2 in the subordinate hierarchy area is (logon to the central computer), and in particular only with changes of the measured values, z. B. in the hysteresis of the current load, or if the sensor 2 changes its hierarchy.

Vorzugsweise ist der Zentralrechner 1 eingerichtet, in Abhängigkeit von der vom Gesamtlastsensor 4 gemessenen aktuellen Gesamtlast, von einer auf Basis der gemessenen aktuellen Gesamtlast berechneten zukünftigen Gesamtlast, von einer vorgegebenen maximalen Gesamtlast (Zielfunktion) und/oder von Messwerten, die einen aktuellen Hysteresezustand eines Verbrauchers 10 anzeigen, Steuersignale für die Sensoren im untergeordneten Hierarchiebereich zu erzeugen und an deren Aktoren zu übermitteln. Dabei bieten insbesondere analysierte statische Betriebszustände des Hystereseverhaltens (Hysteresezustand) das aktuelle Leistungsminderungspotential der der Vorrichtung zugeordneten Verbraucher 10, ohne die geforderte Arbeitsleistung der Verbraucher 10 signifikant zu beeinträchtigen.Preferably, the central computer 1 set up, depending on the total load sensor 4 measured actual total load, from a future total load calculated on the basis of the measured actual total load, from a given maximum total load (objective function) and / or measured values representing a current hysteresis state of a consumer 10 to generate control signals for the sensors in the subordinate hierarchy area and to transmit to their actuators. In particular, analyzed static operating states of the hysteresis behavior (hysteresis state) provide the current power reduction potential of the device associated consumers 10 , without the required work of the consumer 10 significantly affect.

Es ist bevorzugt, dass die erzeugten Signale jeweils mit einer Adressierung versehen werden, die die Zuordnung eines Signals zu einem oder mehreren Sensoren 2, Aktoren 3 oder dem Zentralrechner 1 festlegt.It is preferred that the generated signals are each provided with an addressing, which is the assignment of a signal to one or more sensors 2 , Actors 3 or the central computer 1 sets.

Der Sensor 2 weist einen Messwertaufnehmer auf, um die aktuelle Last eines Verbrauchers 10 zu detektieren, vorzugsweise einen Messwertspeicher zum Speichern gemessener Werte, sowie einen Prozessor, der für das Erzeugen von direkten Steuersignalen eingerichtet ist, beispielsweise messwertabhängig oder unabhängig von Messwert, alternativ allein auf Basis eines manuell eingegebenen Hierarchiebereichs, z. B. zur Zuteilung einer festgelegten minimalen oder maximalen bzw. unbegrenzten Lastaufnahme.The sensor 2 has a transducer to the current load of a consumer 10 to detect, preferably a measured value memory for storing measured values, as well as a processor that is set up for the generation of direct control signals, for example, depending on the measured value or independent of measured value, alternatively alone based on a manually entered hierarchy range, eg. B. to allocate a specified minimum or maximum or unlimited load.

Der Sensor 2 empfängt über sein Empfangsteil Signale und ist vorzugsweise eingerichtet, Signale anhand deren Adressierung sich selbst zuzuordnen, oder als nicht ihm zugeordnet zu identifizieren. Nicht dem Sensor 2 zugeordnete Signale werden vorzugsweise über das Sendeteil des Sensors 2 gesendet, sodass der Sensor 2 dann als Relaisstation zur Übermittlung von Signalen dient. Vom Sensor 2 als ihm zuzuordnende erkannte Signale werden vom Sensor 2 ausgewertet und im Prozessor verarbeitet, z. B. Signale, die dem Sensor 2 nach manueller Eingabe am Zentralrechner die Einstellung eines sensorspezifischen Hierarchiebereichs übermitteln.The sensor 2 receives signals via its receiving part and is preferably set up to associate signals with themselves by means of their addressing, or to identify them as not being assigned to them. Not the sensor 2 associated signals are preferably via the transmitting part of the sensor 2 sent, so the sensor 2 then serves as a relay station for the transmission of signals. From the sensor 2 detected signals to be assigned to it are from the sensor 2 evaluated and processed in the processor, z. B. signals to the sensor 2 after manual entry on the central computer, transmit the setting of a sensor-specific hierarchy area.

Der Sensor 2 ist eingerichtet, abhängig vom Verhältnis der Messwerte zur aktuellen Leistungsaufnahme zum gespeicherten Hystereseverhalten des sensorspezifischen Verbrauchers 10 den autonomen oder den untergeordneten Hierarchiebereich anzunehmen. Bei Wechsel des Hierarchiebereichs sendet der Sensor 2 vorzugsweise ein Signal, das an den Zentralrechner 1 adressiert sein kann, beispielsweise ein Signal, das den Wechsel des Hierarchiebereichs indiziert, oder startet das Senden von Messwertsignalen an den Zentralrechner 1 bzw. mit Adressierung für den Zentralrechner 1 bei einem Wechsel vom autonomen zum untergeordneten Hierarchiebereich für die Dauer des untergeordneten Hierarchiebereichs.The sensor 2 is set up, depending on the ratio of the measured values to the current power consumption to the stored hysteresis behavior of the sensor-specific consumer 10 to assume the autonomous or subordinate hierarchy area. When changing the hierarchy range, the sensor sends 2 preferably a signal sent to the central computer 1 can be addressed, for example, a signal indicating the change of Hierarchieereichs, or starts the transmission of measured value signals to the central computer 1 or with addressing for the central computer 1 when changing from the autonomous to the subordinate hierarchy area for the duration of the subordinate hierarchy area.

Der Sensor 2 erzeugt im autonomen Hierarchiebereich ein direktes Steuersignal und übermittelt dies dem Aktor 3. Das direkte Steuersignal kann vom Sensor 2 auf Basis der beim Verbraucher gemessenen Messwerte, insbesondere zur aktuellen Lastaufnahme des Verbrauchers 10 erzeugt werden, oder nach einem von Messwerten unabhängigen gewünschten Betriebszustand des Verbrauchers 10, bevorzugt jeweils unter Berücksichtigung des Hystereseverhalten des Verbrauchers 10.The sensor 2 generates a direct control signal in the autonomous hierarchy area and transmits this to the actuator 3 , The direct control signal can be from the sensor 2 on the basis of the measured values measured at the consumer, in particular the current load absorption of the consumer 10 be generated or independent of measured values independent desired operating state of the consumer 10 , preferably in each case taking into account the hysteresis of the consumer 10 ,

Im untergeordneten Hierarchiebereich übermittelt der Sensor 2 dem Aktor 3 kein direktes Steuersignal und ist vorzugsweise eingerichtet, das direkte Steuersignal nicht zu erzeugen. Vielmehr nimmt der Sensor 2 im untergeordneten Hierarchiebereich Messwerte vom Verbraucher 10 und übermittelt diese mittels seines Sendeteils, vorzugsweise nach Adressierung an den Zentralrechner 1, an den Zentralrechner 1. In diesem Zustand wirkt der Sensor als Relaisstation zwischen Zentralrechner 1 und Aktor 3.The sensor transmits in the subordinate hierarchy area 2 the actor 3 no direct control signal and is preferably arranged not to generate the direct control signal. Rather, the sensor picks up 2 in the subordinate hierarchy, measured values from the consumer 10 and transmits these by means of its transmitting part, preferably after addressing to the central computer 1 , to the mainframe 1 , In this state, the sensor acts as a relay station between the central computer 1 and actor 3 ,

Der Aktor 3 empfängt Steuersignale und begrenzt bzw. steuert auf deren Basis die Lastaufnahme des Verbrauchers 10. Das Steuersignal kann ein direktes Steuersignal sein, das dem Aktor 3 vom Sensor 2 übermittelt wird, vorzugsweise kabelgebunden, oder ein Steuersignal, das vom Zentralrechner 1 erzeugt und übermittelt wurde, gegebenenfalls durch Weiterleitung eines mit Empfängerteil und Sendeteil versehenen Sensors als Relaisstation. Vorzugsweise ist der Sensor 2 nur im untergeordneten Hierarchiebereich eingerichtet, ein empfangenes Steuersignal, das vom Zentralrechner 1 erzeugt wurde, an den Aktor 3 zu übermitteln.The actor 3 receives control signals and limits or controls based on the load of the consumer 10 , The control signal may be a direct control signal to the actuator 3 from the sensor 2 is transmitted, preferably wired, or a control signal from the central computer 1 has been generated and transmitted, if necessary, by forwarding a provided with receiver part and transmitting part sensor as a relay station. Preferably, the sensor 2 set up only in the subordinate hierarchy area, a received control signal from the central computer 1 was generated, to the actuator 3 to convey.

3 zeigt in einem Programmablaufplan (PAP) die Schritte zu deren Durchführung der Zentralrechner 1 bzw. ein Sensor 2 eingerichtet sein kann. Mit Bezug auf den Zentralrechner 1 wird nach dem Start die Messung der Gesamtlast, z. B. von einem Gesamtlastsensor, ausgeführt. Auf Basis der so gemessenen aktuellen Gesamtlast wird die Gesamtlast unter Berücksichtigung des Hystereseverhaltens der Verbraucher prognostiziert, das im Zentralrechner 1 jeweils verbraucherspezifisch gespeichert sein kann. Der Zentralrechner 1 ist zur manuellen Eingabe eines Hierarchiebereichs eingerichtet, der bei Eingabe eines autonomen Hierarchiebereichs für einen Sensor 2 auch als statische Priorität gegenüber Steuerungssignalen des Zentralrechners 1 bezeichnet werden kann, da eine solche manuell gewählte Hierarchie eines Sensors 2 vorzugsweise nicht vom Zentralrechner 1 und/oder vom Sensor 2 veränderbar ist, sondern nur durch (erneute) manuelle Eingabe veränderbar ist. 3 shows in a program flow chart (PAP) the steps for the execution of the central computer 1 or a sensor 2 can be set up. With reference to the central computer 1 After the start, the measurement of the total load, z. B. from a total load sensor executed. On the basis of the actual total load measured in this way, the total load is predicted taking into account the hysteresis behavior of the consumers, that in the central computer 1 each consumer-specific stored. The central computer 1 is set up for manually entering a hierarchy area, which when entering an autonomous hierarchy area for a sensor 2 also as static priority over control signals of the central computer 1 can be referred to as such a manually selected hierarchy of a sensor 2 preferably not from the central computer 1 and / or from the sensor 2 is changeable, but only by (re) manual input is changeable.

Der Zentralrechner 1 ist zum Empfang von Signalen der Sensoren 2 zu deren An- oder Abmeldung eingerichtet, wobei der Zentralrechner 1 eingerichtet ist, den Aktoren von Sensoren 2 im autonomen Hierarchiebereich vorzugsweise keine Steuersignale zu übersenden. Als Summe der Lastaufnahmen der Sensoren 2 unter Berücksichtigung der gemessenen Gesamtlastaufnahme wird der noch verfügbare, d. h. vom Zentralrechner 1 steuerbare Anteil der verfügbaren Gesamtlast ermittelt, der auch als schaltfähige Last bezeichnet ist. Der Zentralrechner 1 ist zur Ermittlung der Schaltlast, die einem einem Sensor 2 zugeordneten Aktor zugeteilt wird, und zur Ermittlung der entsprechenden Schaltdauern für die Schaltlast eingerichtet, insbesondere abhängig vom Hystereseverhalten der den Aktoren bzw. den Sensoren 2 zugeordneten Verbraucher 10 und abhängig von der zeitlich parallelen aktuellen Lastaufnahme der anderen sensorspezifischen Verbraucher. Zur Steuerung der Aktoren ist der Zentralrechner 1 zur Ausgabe von Steuersignalen für die Aktoren eingerichtet, die auch als Abschaltbefehle bezeichnet werden können, da im untergeordneten Hierarchiebereich der dem Sensor 2 zugeordnete Aktor vom Zentralrechner 1 vorzugsweise ein Signal zum Abschalten des Verbrauchers übermittelt bekommt.The central computer 1 is for receiving signals from the sensors 2 set up to log in or out, the central computer 1 is set up, the actuators of sensors 2 in the autonomous hierarchy, preferably no control signals to send. As the sum of the load pickups of the sensors 2 taking into account the measured total load, the remaining available, ie from the central computer 1 taxable share of the total available load, which is also referred to as a switchable load. The central computer 1 is to determine the switching load, the one a sensor 2 assigned actuator assigned, and set up to determine the corresponding switching periods for the switching load, in particular depending on the hysteresis of the actuators or the sensors 2 assigned consumer 10 and dependent on the temporally parallel current load absorption of the other sensor-specific consumers. To control the actuators is the central computer 1 set up for the output of control signals for the actuators, which can also be referred to as shutdown commands, as in the subordinate hierarchy of the area of the sensor 2 assigned actuator from the central computer 1 preferably receives a signal for switching off the consumer receives.

Die Übermittlung von Signalen erfolgt vorzugsweise über Funkverbindungen, insbesondere mittels eines Funkdatennetzes, in welchem jeder Sensor 2 mit einer Sende- und einer Empfangseinheit ausgerüstet ist, und für nicht sensorspezifisch adressierte Signale Relaisstation für empfangene Signale ist, um diese an andere Sensoren 2 bzw. an den Zentralrechner 1 zu übermitteln.The transmission of signals preferably takes place via radio links, in particular by means of a radio data network, in which each sensor 2 is equipped with a transmitting and a receiving unit, and for non-sensor specific addressed signals relay station for received signals to these to other sensors 2 or to the central computer 1 to convey.

Während der Zentralrechner 1 zur Ausgabe von Steuersignalen an die einem Sensor 2 im untergeordneten Hierarchiebereich zugeordneten Aktoren 3 eingerichtet ist, ist ein Sensor 2 zur Erzeugung und Übermittlung von direkten Steuersignalen an den ihm zugeordneten Aktor nur im autonomen Hierarchiebereich eingerichtet.While the central computer 1 for outputting control signals to the one sensor 2 actuators assigned in the subordinate hierarchy area 3 is set up, is a sensor 2 set up for the generation and transmission of direct control signals to its associated actuator only in the autonomous Hierarchiebereich.

Ein Sensor 2 ist vorzugsweise eingerichtet, nach Start seiner Funktion eine Zeitsynchronisation mit dem Zentralrechner 1 herbeizuführen. Der Sensor 2 ist als Einrichtung zur Messung der vom Verbraucher aktuell aufgenommenen Last zur Lastmessung eingerichtet und, insbesondere durch Vergleichen des zeitlichen Verlaufs der Lastmessung mit gespeicherten verbraucherspezifischen Daten zum Hystereseverhalten, um als Ergebnis dieses Vergleichs die aktuelle Phase der Hysterese zu ermitteln. Vor Ausgabe von Steuersignalen an einen Aktor ist ein Sensor eingerichtet, seine Hierarchie zu prüfen und nur bei Feststellung des autonomen Hierarchiebereichs direkte Steuersignale für den Aktor zu erzeugen und an den Aktor zu übermitteln. Daher weist der Sensor 2 eine Empfangseinrichtung zum Empfang von Signalen für einen manuell am Zentralrechner 1 vorgewählten Hierarchiebereich auf, der vom Zentralrechner 1 übermittelt wird. Da im untergeordneten Hierarchiebereich die Steuerung des Aktors durch den Zentralrechner 1 erfolgt und dieser vorzugsweise sensorspezifische Verbraucher im untergeordneten Hierarchiebereich ihres Sensors abschaltet, kann der Empfang solcher Signale auch als Eingabe eines Abschaltbefehls bezeichnet werden. Die Einstellung des untergeordneten Hierarchiebereichs bedeutet daher die Einstellung der Schaltfähigkeit des Sensors 2 durch den Zentralrechner 1. Im autonomen Hierarchiebereich ist die Schaltfähigkeit des Sensors 2 durch den Zentralrechner nicht gegeben und der Sensor 2 erzeugt direkte Steuersignale für den Aktor und übermittelt diese an den Aktor, insbesondere kann der Sensor 2 eingerichtet sein, im autonomen Hierarchiebereich keine die Lastaufnahme des Verbrauchers beschränkenden Steuersignale an den Aktor 3 zu übermitteln, z. B. dadurch, dass der Sensor 2 in diesem Zustand ein Steuersignal für unbeschränkte Lastaufnahme übermittelt oder keine Steuersignale erzeugt, während der Aktor 3 eingerichtet ist, bei Empfang eines dieA sensor 2 is preferably set up, after starting its function, a time synchronization with the central computer 1 bring about. The sensor 2 is set up as a device for measuring the load currently being recorded by the load for load measurement and, in particular, by comparing the time profile of the load measurement with stored consumer-specific data for the hysteresis behavior in order to determine the current phase of the hysteresis as a result of this comparison. Before outputting control signals to an actuator, a sensor is set up to check its hierarchy and to generate direct control signals for the actuator only when the autonomous hierarchy area has been established and to transmit them to the actuator. Therefore, the sensor points 2 a receiving device for receiving signals for a manual on the central computer 1 Preselected hierarchy area of the central computer 1 is transmitted. Since in the subordinate hierarchy area, the control of the actuator by the central computer 1 takes place and this preferably sensor-specific consumer switches off in the lower hierarchy of their sensor, the reception of such signals can also be referred to as the input of a shutdown command. The setting of the subordinate hierarchy area therefore means the setting of the switching capability of the sensor 2 through the central computer 1 , In the autonomous hierarchy area, the switching capability of the sensor 2 not given by the central computer and the sensor 2 generates direct control signals for the actuator and transmits them to the actuator, in particular, the sensor 2 be set up, in the autonomous Hierarchiebereich no limiting the load bearing of the consumer control signals to the actuator 3 to submit, for. B. in that the sensor 2 in this state, a control signal for unrestricted load absorption transmitted or no control signals generated while the actuator 3 is set up, upon receipt of a

Lastaufnahme seines Verbrauchers 10 nicht beschränkenden bzw. die Lastaufnahme unbeschränkt zulassenden Signals bzw. bei Empfang keines Signals die Lastaufnahme des Verbrauchers 10 unbeschränkt zuzulassen. Im untergeordneten Hierarchiebereich, also im Zustand der Schaltfähigkeit, erzeugt der Sensor 2 keine direkten Steuersignale für den Aktor, sondern empfängt mittels seiner Empfangseinheit vom Zentralrechner 1 erzeugte und übermittelte Steuersignale für den Aktor, die der Sensor 2 an den Aktor übermittelt.Load absorption of his consumer 10 non-limiting or the load recording unrestricted permitting signal or receiving no signal, the load of the consumer 10 to allow unlimited. In the subordinate hierarchy area, ie in the state of the switching capability, the sensor generates 2 no direct control signals for the actuator, but receives by means of its receiving unit from the central computer 1 generated and transmitted control signals for the actuator, the sensor 2 transmitted to the actuator.

Zur Synchronisation der Steuerung des Aktors durch den Sensor 2 mit den Funktionen des Zentralrechners 1 signalisiert der Sensor 2 im autonomen Hierarchiebereich dem Zentralrechner 1 seinen autonomen Zustand, z. B. durch Anmeldung beim Zentralrechner 1, wenn keine Übermittlung dieses Zustands beim Zentralrechner 1 bestand, optional z. B. durch Zeitsynchronisation mit dem Zentralrechner 1, wenn eine Übermittlung dieses Zustands beim Zentralrechner 1 bestand, als Signal für den Fortbestand des autonomen Hierarchiebereichs. Entsprechend der Einrichtung des Sensors zur Übermittlung eines autonomen Hierarchiebereichs (bei Hierarchiewechsel oder ohne bestehende Anmeldung) oder dessen Bestätigung beim Zentralrechner (falls Anmeldung besteht) ist der Sensor 2 eingerichtet, im untergeordneten Hierarchiebereich ohne bestehende Anmeldung. beim Zentralrechner 1 diesen Zustand an den Zentralrechner 1 zu übermitteln und daher seine Schaltfähigkeit durch den Zentralrechner anzumelden, oder bei bestehender Anmeldung, diesen Zustand zu bestätigen, z. B. durch Zeitsynchronisation mit dem Zentralrechner 1.To synchronize the control of the actuator by the sensor 2 with the functions of the central computer 1 the sensor signals 2 in the autonomous hierarchy area of the central computer 1 its autonomous state, z. B. by logging in to the central computer 1 if no transmission of this condition at the central computer 1 existed, optional z. B. by time synchronization with the central computer 1 if a transmission of this condition at the central computer 1 as a signal for the continued existence of the autonomous hierarchy area. According to the device of the sensor for transmitting an autonomous hierarchy area (in the case of a hierarchy change or without an existing login) or its confirmation at the central computer (if login exists) the sensor is 2 set up, in the subordinate hierarchy area without existing login. at the central computer 1 this condition to the central computer 1 to transmit and therefore its ability to switch through the central computer, or in the case of an existing registration to confirm this state, eg. B. by time synchronization with the central computer 1 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Zentralrechnermainframe
22
Sensorsensor
33
Aktoractuator
44
GesamtlastsensorTotal load sensor
1010
Verbraucherconsumer

Claims (22)

Vorrichtung zur Regelung der Lastaufnahme mindestens eines Verbrauchers (10), die einen Zentralrechner (1) aufweist, der zur Erzeugung und Übertragung von Steuersignalen eingerichtet ist, mindestens einen Sensor (2) mit einem Sendeteil und einem Empfangsteil, wobei der Sensor zur Aufnahme von Messwerten über die Lastaufnahme des Verbrauchers (10) und zur Übermittlung der Messwerte an den Zentralrechner (1) eingerichtet ist, und mindestens einen Aktor (3), der zum Empfang von Steuersignalen und zur Steuerung der Lastaufnahme des Verbrauchers (10) abhängig von empfangenen Steuersignalen eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) zu einem Vergleich aufgenommener Messwerte mit abgespeicherten Werten zur Lastaufnahme eingerichtet ist und eingerichtet ist, abhängig von dem Ergebnis des Vergleichs entweder einen autonomen Hierarchiebereich einzunehmen, in welchem der Sensor (2) zur Erzeugung direkter Steuersignale für den Aktor (3) und zur Übertragung der direkten Steuersignale an den Aktor (3) eingerichtet ist, oder einen untergeordneten Hierarchiebereich einzunehmen, in welchem der Sensor (2) zur Übermittlung von Messwerten an den Zentralrechner (1) eingerichtet ist, und der Zentralrechner (1) zur Erzeugung von Steuersignalen für den Aktor (3) abhängig von Messwerten von Sensoren (2) eingerichtet ist, die einen untergeordneten Hierarchiebereich einnehmen, und zur Übermittlung der Steuersignale an den Aktor (3) eingerichtet ist.Device for controlling the load absorption of at least one consumer ( 10 ), which has a central computer ( 1 ), which is set up for the generation and transmission of control signals, at least one sensor ( 2 ) with a transmitting part and a receiving part, wherein the sensor for taking measured values via the load receiving device of the consumer ( 10 ) and to transmit the measured values to the central computer ( 1 ) and at least one actuator ( 3 ), which is used to receive control signals and to control the load bearing of the consumer ( 10 ) is set up dependent on received control signals, characterized in that the sensor ( 2 ) is set up to compare recorded measured values with stored values for load pick-up and is set up, depending on the result of the comparison, either to assume an autonomous hierarchy area in which the sensor ( 2 ) for generating direct control signals for the actuator ( 3 ) and for transmitting the direct control signals to the actuator ( 3 ) or to occupy a subordinate hierarchy area in which the sensor ( 2 ) for transmitting measured values to the central computer ( 1 ), and the central computer ( 1 ) for generating control signals for the actuator ( 3 ) depending on measured values of sensors ( 2 ), which occupy a subordinate hierarchical area, and for transmitting the control signals to the actuator ( 3 ) is set up. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Sensor (2) abgespeicherten Werte das Hystereseverhalten der Lastaufnahme des Verbrauchers (10) sind.Apparatus according to claim 1, characterized in that in the sensor ( 2 ) stored values the hysteresis behavior of the load absorption of the consumer ( 10 ) are. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) zur Übermittlung eines Signals über den Wechsel des Hierarchiebereichs an den Zentralrechner (1) eingerichtet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 2 ) for transmitting a signal about the change of the Hierarchieereichs to the central computer ( 1 ) is set up. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im autonomen Hierarchiebereich der Sensor (2) und der Aktor (3) nicht vom Zentralrechner (1) ansteuerbar sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the autonomous Hierarchiebereich the sensor ( 2 ) and the actuator ( 3 ) not from the central computer ( 1 ) are controllable. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralrechner (1) im autonomen Hierarchiebereich des Sensors (2) eingerichtet ist, keine Steuersignale für den Aktor (3) zu übertragen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the central computer ( 1 ) in the autonomous hierarchy area of the sensor ( 2 ), no control signals for the actuator ( 3 ) transferred to. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (3) im autonomen Hierarchiebereich des Sensors (2) nur in Abhängigkeit von direkten Steuersignalen des Sensors (2) ansteuerbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 3 ) in the autonomous hierarchy area of the sensor ( 2 ) only in response to direct control signals from the sensor ( 2 ) is controllable. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) eingerichtet ist, im autonomen Hierarchiebereich keine die Leistungsaufnahme des Verbrauchers (10) begrenzenden Steuersignale an den Aktor (3) zu übermitteln.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 2 ), in the autonomous hierarchy sector no consumer power consumption ( 10 ) limiting control signals to the actuator ( 3 ). Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) zum Empfang einer manuellen Eingabe zum Wechsel des Hierarchiebereichs eingerichtet ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 2 ) is set up to receive a manual input for changing the hierarchy area. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralrechner (1) eingerichtet ist, eine manuelle Eingabe zur Einstellung eines sensorspezifischen Hierarchiebereichs zu empfangen und an den Sensor (2) zu übermitteln.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the central computer ( 1 ) is adapted to receive a manual input for setting a sensor-specific hierarchy range and to the sensor ( 2 ). Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) zur Erzeugung direkter Steuersignale für den Aktor (3) und zur Übermittlung der Steuersignale an den Aktor (3) nur im autonomen Hierarchiebereich eingerichtet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 2 ) for generating direct control signals for the actuator ( 3 ) and for transmission of the control signals to the actuator ( 3 ) is set up only in the autonomous hierarchy area. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) zum Empfang von Steuersignalen für den Aktor (3) vom Zentralrechner (1) und zur Übermittlung der Steuersignale an den Aktor (3) nur im untergeordneten Hierarchiebereich eingerichtet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 2 ) for receiving control signals for the actuator ( 3 ) from the central computer ( 1 ) and for transmission of the control signals to the actuator ( 3 ) is set up only in the subordinate hierarchy area. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralrechner (1) zur Übermittlung und zum Empfang von Funksignalen eingerichtet ist und der Sensor (2) einen Empfangsteil und einen Sendeteil aufweist und zum Senden empfangener Funksignale, die nicht ihm zugeordnet sind, eingerichtet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the central computer ( 1 ) is arranged for the transmission and reception of radio signals and the sensor ( 2 ) has a receiving part and a transmitting part and is arranged to transmit received radio signals which are not assigned to it. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralrechner (1) und der Sensor (2) eingerichtet sind, Funksignale vor der Übermittlung mit einer empfängerspezifischen Adressierung zu versehen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the central computer ( 1 ) and the sensor ( 2 ) are arranged to provide radio signals before transmission with a receiver-specific addressing. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (3) Stellglied der Lastaufnahme eines elektrischen Verbrauchers ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 3 ) Actuator of the load of an electrical load consumer. Verfahren zur Steuerung der Lastaufnahme mindestens eines Verbrauchers (10) mit den Schritten des Aufnehmens von Messwerten zur Lastaufnahme des Verbrauchers (10), der Übermittlung der Messwerte an einen Zentralrechner (1), der Berechnung eines Steuerungssignals abhängig von einem Messwert und Übermittlung des Steuerungssignals an einen Aktor (3) und der Steuerung der Lastaufnahme des Verbrauchers (10) durch den Aktor (3), gekennzeichnet dadurch, dass der Sensor (2) ein Programm aufweist, das aufgenommene Messwerte mit abgespeicherten Werten zur Lastaufnahme vergleicht und der Sensor (2) abhängig vom Ergebnis des Vergleichs entweder einen autonomen Hierarchiebereich annimmt, in welchem der Sensor (2) direkte Steuersignale für den Aktor (3) erzeugt und an den Aktor (3) überträgt, oder einen untergeordneten Hierarchiebereich annimmt, in welchem der Sensor Messwerte an den Zentralrechner (1) übermittelt und der Zentralrechner (1) Steuersignale für den Aktor (3) erzeugt und an den Aktor (3) übermittelt.Method for controlling the load absorption of at least one consumer ( 10 ) with the steps of taking measurements for load bearing of the consumer ( 10 ), the transmission of the measured values to a central computer ( 1 ), the calculation of a control signal depending on a measured value and transmission of the control signal to an actuator ( 3 ) and the load handling control of the consumer ( 10 ) by the actuator ( 3 ), characterized in that the sensor ( 2 ) has a program that compares recorded readings with stored values for load bearing and the sensor ( 2 ), depending on the result of the comparison, either assumes an autonomous hierarchy range in which the sensor ( 2 ) direct control signals for the actuator ( 3 ) and to the actuator ( 3 ), or assumes a subordinate hierarchy range, in which the sensor transmits measured values to the central computer ( 1 ) and the central computer ( 1 ) Control signals for the actuator ( 3 ) and to the actuator ( 3 ) transmitted. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die abgespeicherten Werte das Hystereseverhalten der Lastaufnahme des dem Sensor (2) zugeordneten Verbrauchers (10) enthalten.Method according to Claim 15, characterized in that the stored values reflect the hysteresis behavior of the load absorption of the sensor ( 2 ) associated consumer ( 10 ) contain. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) bei Wechsel des Hierarchiebereichs ein Signal über den Wechsel des Hierarchiebereichs an den Zentralrechner (1) sendet.Method according to claim 15 or 16, characterized in that the sensor ( 2 ) when the hierarchy area is changed, a signal about the change of the hierarchy area to the central computer ( 1 ) sends. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (3) bei Empfang direkter Steuersignale, die vom Sensor (2) übermittelt werden, den Verbraucher nur in Abhängigkeit vom direkten Steuersignal steuert.Method according to one of claims 15 to 17, characterized in that the actuator ( 3 ) upon receiving direct control signals from the sensor ( 2 ), the consumer controls only in response to the direct control signal. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralrechner (1) im autonomen Hierarchiebereich des Sensors (2) keine Steuersignale an den Aktor (3) sendet und der Sensor (2) im autonomen Hierarchiebereich keine Steuersignale für den Aktor (3) empfängt.Method according to one of claims 15 to 18, characterized in that the central computer ( 1 ) in the autonomous hierarchy area of the sensor ( 2 ) no control signals to the actuator ( 3 ) and the sensor ( 2 ) in the autonomous hierarchy area no control signals for the actuator ( 3 ) receives. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) im autonomen Hierarchiebereich keine Messwerte an den Zentralrechner (1) überträgt.Method according to one of claims 15 to 19, characterized in that the sensor ( 2 ) in the autonomous hierarchy area no measured values to the central computer ( 1 ) transmits. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) im autonomen Hierarchiebereich kein die Leistungsaufnahme des Verbrauchers (10) begrenzendes Steuersignal an den Aktor (3) überträgt.Method according to one of claims 15 to 20, characterized in that the sensor ( 2 ) in the autonomous hierarchy, no consumer power consumption ( 10 ) limiting control signal to the actuator ( 3 ) transmits. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) seinen Hierarchiebereich in Reaktion auf ein vom Sensor (2) oder vom Zentralrechner (1) empfangenes oder am Sensor (2) oder am Zentralrechner (1) manuell eingegebenes Signal einstellt.Method according to one of claims 15 to 21, characterized in that the sensor ( 2 ) its hierarchical area in response to a sensor ( 2 ) or from the central computer ( 1 ) or at the sensor ( 2 ) or at the central computer ( 1 ) manually set the signal.
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