DE102008057751B4 - Apparatus and method for load management - Google Patents

Apparatus and method for load management

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DE102008057751B4
DE102008057751B4 DE200810057751 DE102008057751A DE102008057751B4 DE 102008057751 B4 DE102008057751 B4 DE 102008057751B4 DE 200810057751 DE200810057751 DE 200810057751 DE 102008057751 A DE102008057751 A DE 102008057751A DE 102008057751 B4 DE102008057751 B4 DE 102008057751B4
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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 St Device for controlling the load receiving at least one consumer (10) having a central computer (1) which is adapted for generating and transmitting control signals, at least one sensor (2) with a transmitting part and a receiving part, wherein the sensor for recording measured values across the load consumption of the consumer (10) and to transmit the measured values ​​to the central computer (1) is arranged, and at least one actuator (3), the set up depending for receiving control signals and for controlling the load consumption of the consumer (10) of control signals received is characterized in that the sensor (2) recorded at a reference measurement values ​​is furnished with stored values ​​for the load bearing and is adapted to assume a function of the result of the comparison, either an autonomous hierarchy range in which the sensor (2) for generating direct control signals for the actuator (3) and for transmitting the direct St euersignale an den Aktor (3) eingerichtet ist, oder einen untergeordneten Hierarchiebereich einzunehmen, in welchem der Sensor (2) zur... your signals to the actuator (3) is arranged or assume a lower hierarchy range in which the sensor (2) for ...

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. The invention relates to an apparatus and to be carried out with the apparatus method for load management, whereby a fast data exchange between the individual sensors, a central computer, which can receive signals from the sensors, and received actuators or actuators, the control signals from the central computer, is possible. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt im Lastmanagement eine effektive Zuteilung von Anteilen der verfügbaren Gesamtlast an einzelne Verbraucher bei kurzen Latenzzeiten der Regelung. The device allows the load management an effective allocation of shares of the available total load to individual consumers at low latency of the control.
  • Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der A generic apparatus is known from DE 10 2006 048 361 A1 DE 10 2006 048 361 A1 bekannt, die aus einem Netzwerk mit Sensoren und Aktoren besteht, die untereinander Daten durch Funkübertragung austauschen können. known, consisting of a network of sensors and actuators that can exchange data by radio transmission. 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. The known device is characterized in that each sensor and / or each actuator are provided as transmitters and receivers and can serve as a relay station for the transmission of signals of adjacent broadcast-sensors, in order to finally transmit data to a central computer, and further characterized by that the times for the transmission and reception between the individual transmitters and receivers of the device to be synchronized.
  • Die The US 6718213 B1 US 6718213 B1 beschreibt eine Vorrichtung zum Lastmanagement einzelner Verbraucher über einen Zentralrechner, der einzelnen Verbrauchern durch Übermittlung von Stellsignalen den zulässigen Energieverbrauch zuteilt. describes a device for load management of individual loads via a central computer, the individual consumers by transmitting control signals allocates the permissible power consumption. 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. Here, the power consumption can be each device-specific set depending on the time of day, a respectively currently set current price, which in turn may vary dependent on time, and, optionally, within a predetermined upper and lower limit.
  • Die The DE 19547684 A1 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. describes a method for transmission of measured values ​​by radio, wherein the power for the transmission, which is applied from the measuring point is to be generated from the signal, which receives the measuring point from a central computer.
  • Die The DE 10243619 A1 DE 10243619 A1 beschreibt ein Verfahren zum Datenaustausch per Funk, bei dem für die Funkübertragung der Bluetooth-Standard verwendet wird. describes a method for exchanging data by radio, used in the for the radio transmission of the Bluetooth standard. Neben dem Datenaustausch kann die Funkübertragung auch zur Übertragung von Aktualisierungen der Computerprogramme verwendet werden, die in den einzelnen Sendestationen der Sensoren verwendet werden. In addition to the data exchange, the radio transmission can also be used for the transmission of updates to the computer programs used in the individual transmitting stations of the sensors.
  • Die The DE 19549154 A1 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. describes a load control device which is to be connected to a power supply and a load to drive the load to a predetermined control program, said sensors monitoring a process influenced by the consumer are connected by means of a communication device. Zur Steuerung ist ein übergeordnetes Leitsystem für den Datenaustausch mit einem Zentralrechner vorgesehen. For controlling a master control system is provided for data exchange with a central computer. Die Laststeuereinrichtung wird von einer mit einem vorgegebenem Programm versehenen Stenereinheit angesteuert. The load control device is controlled by a provided with a predetermined program Stenereinheit.
  • Die The US 2004/0260406 A1 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. describes a control system for electrical consumers with a central computer, which is connected to sensors for receiving data for bearing the load or the working state of loads, for example via the Internet, so that the central computer serves as a remote control. Für den Fall, dass die Verbindung zum Zentralrechner unterbrochen ist, können untergeordnete Steuerungseinheiten vorgesehen sein, die ohne weiteres eine Grundeinstellung an den Verbraucher übermitteln. In the event that the connection is interrupted to the central computer, subordinate control units can be provided, which transmit a default to the consumer without further ado. Bei unterbrochener Verbindung der Sensoren zum Zentralrechner ist vorgesehen, ein unabhängiges einfacheres lokal angeordnetes Kontrollsystem zu aktivieren. After stopping the connection of the sensors to the central computer is provided, to enable 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. At the known devices and methods which are used for controlling the load bearing according to predetermined rules, the so-called load management of individual users, it is disadvantageous that, firstly, that must be available for sending data from a sensor power required locally available, such as for example, a battery of a local power source, whose energy content is limited, the maintenance interval of the transmitter, on the other hand an effective control of the individual consumer requires a fast feedback between sensor and actuator, respectively to the central computer, for which measurement data is regularly transmitted from the sensor.
  • 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. Object of the present invention is therefore to provide an alternative apparatus and to be carried out with the apparatus method for load management of a plurality of consumers, in particular, on the one hand the energy consumption of distributed transmitter, for example by sensors, which are provided with a transmitting unit, is reduced to to allow one hand, a long maintenance interval also with battery power, on the other hand especially for the transmission of signals of a sensor to a central computer, and by the central computer to an actuator at short time intervals in order to achieve a short latency time of the control loop. Kurze Latenzzeiten von einzelnen Regelkreisen innerhalb der Vorrichtung, die zumindest zwei Sensoren mit Sendeeinheit aufweist, z. Short latencies of individual control circuits within the device, which has at least two sensors having transmitter unit, 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. B. between sending a measurement signal of a single sensor and receiving a control signal through this sensor associated actuator are also to permit the device containing equipped if each having a transmitting and receiving unit sensors as a relay station for radio transmission of signals in the apparatus are.
  • Vorzugsweise sollen Vorrichtung und Verfahren mit einer geringen Anzahl an Relaisstationen, bzw. mit einer geringen Datenübertragungsleistung von Sendern und/oder Relaisstationen auskommen. Preferably, to device and method having a small number of relay stations, and make do with a low data transmission capacity 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, The invention achieves the above objects with the features of the claims and provides a device for load management of a plurality of consumers willing which is adapted for carrying out the method according to the invention and at least one to be placed at the load sensor which is provided with a transmitting unit and a receiving unit,
    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, at least one to be placed at the load actuator, with which the energy consumption of the load is limited to a maximum value or controlled, wherein the actuator has at least one receiving unit, preferably in addition, a transmission unit, and a central computer, which is provided with a transmitting unit and a receiving unit,
    aufweist, having,
    wobei die Sende- und Empfangseinheiten für den Datenaustausch per Funk eingerichtet sind. wherein the transmitting and receiving units are set up for the exchange of data via 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 is made with reference to the device of the components of the device, wherein the steps of the process that are executable by the device correspond to the device of the ingredients.
  • Erfindungsgemäß sind die Sensoren eingerichtet, eine sensorspezifische Hierarchie einzunehmen, so dass die Sensoren in einen autonomen Hierarchiebereich oder in einen untergeordneten Hierarchiebereich eingestellt sind. According to the invention, the sensors are set up to take a sensor-specific hierarchy, so that the sensors are set in an autonomous hierarchy area or in a subordinate hierarchy area. 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. In the autonomous hierarchy area, the sensors are also regulating member for their associated actuators, while accommodated in the lower hierarchy field measurements or by fixed or predetermined, stored in the sensor and retrievable therefrom rules calculated values ​​derived 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. B. for identified in the sensor Hysteresephasen the consumer are indicative, transmitted to the central computer which generates in dependence of the received measured values ​​of control signals for the actuators, and transmits, directly to an actuator or the sensor for receiving control signals for the actuator are intended and adapted for transmitting the control signals to the actuator. 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. Particularly preferably the sensors are configured to transmit to send a signal for its change in the subordinate hierarchy area a predicted duration of the subordinate hierarchy area to the central computer. 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. Preferably, the sensors are configured to take the autonomous hierarchy area as default, and occupy the lower hierarchy range depends on the current phase of the load bearing of their associated sensor-specific consumer. 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. Preferably, the sensors are adapted to take the subordinate hierarchy range identification of a predetermined phase and a predetermined portion of the load receiving the sensor-specific consumer and to send a signal through the change in these subordinate hierarchy area to the central computer. 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. Sending this signal of the change in the subordinate hierarchy area can be referred to as registration at the central computer, since the sensors are arranged to be controlled only in the lower hierarchy area from the central computer. 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. Accordingly, sending a signal about the change in the autonomous hierarchy area can be described as cancellation of the central computer, since the sensors are set up in the autonomous hierarchy area not to be controlled by the central computer. Auf diese Weise kann der Zentralrechner Steuerungssignale nur an die Sensoren übermitteln, die sich im untergeordneten Hierarchiebereich befinden, also an die angemeldeten Sensoren. In this way, the central computer can transmit control signals to only the sensors that are located in the lower 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. The predetermined phases of the load receiving which lead to the setting of the subordinate hierarchy range, are preferably user-specific stages of the hysteresis of the load bearing, in which a limitation of the available load-carrying for the operation is not disturbing, z. B. ersten Phasen der Lastaufnahme, die in statischen Betriebszuständen des Verbrauchers auftreten. B. first phases of the load bearing which occur in the static operating states of the consumer. 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. This concerns in particular Hysteresephasen of consumers who have a buffer capacity for cashed within power, and the contents of the buffer between a maximum and a minimum oscillates, wherein the consumer takes to fill the buffer to the maximum load. Dies ist z. This is for. 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. As in heating or cooling devices the case, the record for maintaining an already achieved temperature load at a minimum and accumulators that absorb at reaching 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. For generating control signals for the actuator in the autonomic hierarchy area of ​​the sensor with a program for calculating control signals for limiting the possible load consumption of the consumer to a maximum value recorded on the basis of measured values ​​is provided, consisting of input measured values ​​the control signals in dependence on a predetermined hysteresis of the consumer from which are received the measured values ​​and whose load receiving is controlled by the actuator, outputs, optionally in combination with a function in predetermined time of day-dependent limitations. 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. In one embodiment, the program for calculating control signals based on the recorded measured values ​​can only be adapted to determine by comparison of the time-dependent measurement values ​​of the current load handling with the stored hysteresis, the currently traversed phase of the hysteresis behavior and take the subordinate hierarchy area at predetermined first phase and to generate a signal for the actuator for unlimited power consumption of the consumer predetermined second phases and to forward to the actuator. Zweite Phasen, in denen der Sensor den autonomen Hierarchiebereich einnimmt, können z. Second phases in which the sensor takes the autonomous hierarchy area, such can. 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. B. start phases of a consumer, in particular its start-up times, or it can be triggered by the sensor request phases, which allow a load consumption of the consumer, or alternatively be set manually on the sensor. Vom Sensor ausgelöste Anforderungsphasen sind insbesondere Phasen des Dauerbetriebs des Verbrauchers, z. triggered by the sensor request phases are in particular stages of the continuous operation of the consumer, z. B. auf Grund der Nutzungsanforderungen. As 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. Correspondingly, sensors according to the invention has a memory which contains values ​​for the hysteresis behavior of the consumer-specific load-bearing, and a program for comparing a time sequence of measured values ​​with the stored values ​​of the hysteresis. Optional kann ein Sensor eingerichtet sein, Werte über die Lastaufnahme des ihm zugeordneten Verbrauchers zu speichern und zu analysieren, z. Optionally, a sensor may be arranged to store values ​​via the load receiving its associated load and analyze 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. B. adjusting the stored values ​​of the hysteresis or for the creation of values ​​for the hysteresis, in particular in accordance with pre-stored pattern of a consumer-specific hysteresis. 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. For generating control signals for the actuators, the sensors are in the lower hierarchy range, preferably also includes the central computer has a memory containing the values ​​of the hysteresis behavior of the consumer-specific load-bearing, and, optionally, a program for comparing a time sequence of measured values ​​with the stored hysteresis.
  • 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. Since according to the invention preferably sensors are set up, take the subordinate hierarchy area when their respective assigned consumer is in a static mode, in which a consumer 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. As in continuous operation has a periodically fluctuating power consumption, which can then forwarded by the central computer for the sensor-specific actuator signal may be a reduction in the maximum allowable power for the consumer, to a switching off of the consumer by reducing the allowable power to zero without a to 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. The sensor is adapted to receive a measured variable, and, preferably only in the subordinate hierarchy area to process them directly as a measured value, or derived therefrom according to the stored and retrievable rules computing values ​​at least in the lower hierarchy region to a radio signal and to transmit to the central computer by means of its radio unit, optionally with the mediation by a relay station. 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. Alternatively, for the transmission of measured values ​​of the sensor is adapted to calculated values ​​derived from recorded measured values ​​after fixed or predetermined, stored in the sensor and retrievable rules z. B. für im Sensor identifizierte Hysteresephasen des Verbrauchers bezeichnend sind, an den Zentralrechner zu übermitteln. B. of identifiable sensor Hysteresephasen the consumer are significant to transmit it 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. Generally the sensor is arranged in the autonomic hierarchy area, preferably only in the autonomous hierarchy area to generate direct control signals for its associated actuator and to transmit it to the sensor-specific actuator.
  • Weiter optional ist der Sensor eingerichtet, im autonomen Hierarchiebereich Messwerte nicht zu speichern. Further optionally, the sensor is designed not to store readings in autonomous hierarchy area. Insbesondere in dieser Ausführung weist die Vorrichtung vorzugsweise einen Sensor zur Messung der Gesamtlast auf, die von der dem Zentralrechner zugeordneten. In particular, in this embodiment, preferably, the apparatus comprises a sensor for measuring the total load of the associated with the central computer. Anordnung von Verbrauchern aufgenommen wird, und der Zentralrechner ist eingerichtet, das Signal für die Gesamtlast zu empfangen, um z. Arrangement of loads is received, and the central computer is arranged to receive the signal for the total load to z. B. Aktoren der Sensoren, die sich im untergeordneten Hierarchiebereich befinden, Steuersignale für eine niedrigere maximale Lastaufnahme zu übermitteln. B. actuators of the sensors that are located in the lower hierarchy area to transmit control signals for a lower maximum load bearing.
  • Für die Zwecke der Erfindung bedeutet die Steuerung der Lastaufnahme insbesondere die Einstellung der maximal zulässigen Lastaufnahme eines Verbrauchers, z. For the purposes of the invention, the control of the load receiving means in particular, for the setting of the maximum permissible load input of a consumer. B. an elektrischer Energie, während die tatsächliche Lastaufnahme bis zur maximal zulässigen Lastaufnahme vom Verbraucher selbst eingestellt bzw. gesteuert wird, z. B., while the actual load receiving up to the maximum allowable load receiving set by the user himself or controlled electrical energy, eg. B. abhängig von dessen aktuellem Betriebszustand. As a function of 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. Preferably, the central computer is set up, in the autonomic hierarchy range of a sensor the associated this sensor actuator, also referred to as a sensor-specific actuator, not a control signal to be transmitted, while the sensor is arranged to transmit a direct control signal to the actuator. Dieses direkte Steuerungssignal vom Sensor kann in einer Ausführungsform den Aktor einstellen, die Last- bzw. Energieaufnahme des Verbrauchers unbeschränkt zuzulassen, dh der Sensor kann eingerichtet sein, die Lastaufnahme des Verbrauchers nicht zu beschränken, sondern z. This direct control signal from the sensor can adjust, in one embodiment the actuator to allow the load or energy consumption of the consumer unlimited, that is, the sensor may be configured not to limit the load consumption of the consumer, but z. B. die Lastaufnahme durch den Verbraucher ohne Beschränkung, z. For example, the load-carrying by the consumer, without limitation, such. 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. B. allow only dependent on the abgeforderten power, or the sensor may be arranged to generate, depending on the recorded measured value of the direct control signal according to predefined rules. 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. More preferably, the sensor is configured in this embodiment to transmit control signals at its specific sensor actuator in the autonomous hierarchy area to transmit particular no load consumption of the consumer limiting control signals to its associated sensor-specific actuator. 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. In this embodiment, both the central computer and the sensor are preferably arranged in autonomous hierarchy area not to generate control signals for the sensor-specific actuator and to transmit to this, in particular no load consumption of the consumer limiting control signals.
  • 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. Preferably, the sensor is arranged at predetermined intervals, the measured value of the current load receiving of sensor specific consumer or from the measured values ​​according to fixed or predetermined, stored in the sensor and retrievable rules derived calculated values ​​only in the lower hierarchy field, the 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. B. for identified in the sensor Hysteresephasen the consumer are significant to send to the central computer, in particular only at measurement or identification of a load change by the sensor, while the central computer is arranged to perform the calculation of the total load and its prognosis, preferably continuously carried out, in particular for calculating the proportion of the total load and / or its time duration, which is assignable to the sensor-specific actuators from sensors in lower hierarchy area.
  • Weiter kann der Sensor eingerichtet sein, nur bei Wechsel von dem autonomen Hierarchiebereich in den untergeordneten Hierarchiebereich oder umgekehrt ein Signal, z. Further, the sensor may be configured only when moving from the autonomous hierarchy area in the subordinate hierarchy area or vice versa, a 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. As measured values ​​to transmit to the central computer, while the sensor is arranged not to transmit measured values ​​to the central computer without changing the hierarchy area.
  • 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. The higher-level control of the load images of individual consumer is carried out according to the invention by means of the central computer for generating and transmitting control signals only to the sensor-specific actuators, the sensors take the subordinate hierarchy area, optional means of relay stations, 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, dh 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. The inventive apparatus and thus to be carried out A method for load management thereby enabling the sensor depends on the area occupied hierarchy area, namely in the autonomous hierarchy area provides a direct control signal for the sensor-specific actuator and its associated actuator transmits directly or via relay stations, that is, without calculating a control signal based on a measured value signal by the central computer, a reduction of the transmitting to the central computer to the data volume while maintaining a fast control of the actuator. 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. Accordingly, it is preferred that the data processor to which the sensor is provided, which contains a program for reading-dependent generation of a direct control signal and / or program for directly controlling the actuator, preferably provided with the calculation of the control value in consideration of the consumer-specific hysteresis, which is stored in the processor, z. B. Erzeugung eines Steuersignals nur, wenn ein im Prozessor des Sensors errechnetes Steuersignal den messwertspezifischen Hysteresebereich des Verbrauchers überschreitet. B. generating a control signal only when a calculated in the processor of the sensor control signal exceeds the reading specific hysteresis of the load.
  • 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. For energy-saving mode of transmission of direct control signals from the sensor to its associated actuator, it is preferred that the sensor and actuator are arranged side by side and connected together by means of a cable connection for data transmission. 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. This spatially adjacent arrangement of sensor and actuator is particularly suitable for sensors for detecting the electric power consumption of a consumer, since such a sensor can be located in spatial proximity to the actuator, which controls the power 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. For easy mounting of a device according to the invention and to easily perform the control method according to the invention for use in load management, it is preferred that each sensor is used as a relay station and a receiving unit, 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. B. is provided for control signals and / or measured value signals and / or calculated value signals, as well as with a transmitting unit for control signals and / or measured value signals and / or calculated value signals, each wireless transmission is by radio. 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. Means of addressing of radio signals within the apparatus and of the method and device of each sensor for receiving each radio signal, detection of the addressing of at assignment of the addressing of the received radio signal to the receiving sensor for reading out of the radio signal at deviation of the addressing of the received radio signal from the address receiving the sensor or a lack of mapping of the received radio signal, for transmitting 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. By means of 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 transmission of data via radio within the device, so that a direct transmission of radio signals between the central computer and directly each individual sensor or actuator not is required, but the data transmission by radio via other sensors for non zuordnbarer addressing the transmitted data. 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. It has been found that this embodiment is particularly suitable for the use of the inventive means for load management in environments where obstacles prevent, for example, walls or doors, a direct transfer of data via radio at low transmit 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. The apparatus and method according to the invention reduces the amount of data transmitted by radio and thus the sensors possibly via used as relay stations to be transmitted amount of data characterized in that the central computer is arranged to only transmit an actuator control signals when the associated the actuator sensor is in the child hierarchy area. 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. Only after receipt of a signal by the central computer, which contains the information that the sensor takes the subordinate hierarchy area, the central computer accepts the evaluation of the measured data provided by the sensor and, in response thereto, the generation and transmission of control signals for the sensor associated actuator. 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. Accordingly, it is envisaged that the central computer determines that depend on a measured value of control signals for an actuator according to predetermined rules, in particular preferred is the generation of control signals for the actuator after a predetermined user-specific portion of the available maximum total load. Alternativ kann der Zentralrechner zur Zuordnung eines Sensors in den autonomen oder untergeordneten Hierarchiebereich durch manuelle Eingabe eingerichtet sein. Alternatively, the central computer for assigning a sensor in the autonomous or subordinate hierarchy region may be set by manual input. Dann übermittelt der Zentralrechner einzelnen Sensoren ein Signal für die Änderung von dessen Hierarchiebereich. Then, the central computer each sensor transmits a signal for changing the hierarchy area. 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. When changing to the subordinate hierarchy area, a sensor stops the generation and transmission of direct control signals to the actuator, while a sensor with change in the autonomous hierarchy area receives the generation and transmission of direct control signals to the actuator, and, optionally, the transmission of measurement signals to the central computer terminated or performs the transmission of measured value signals at predetermined time intervals and / or only when the measurement of 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. The sensors, which are associated with downstream consumers within a production system are preferably adapted to take a hierarchy area depends on the range of a predetermined hierarchy sensor, z. B. abhängig vom Hierarchiebereich eines zentralen Sensors, der einem zentralen Verbraucher zugeordnet ist, der z. B. depends on the hierarchy level with a central sensor, which is associated with a central consumer who z. B. die erste Maschine der Produktionsanlage ist. B. is the first machine of the production plant. 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. This adjustment of the hierarchy area of ​​the associated downstream of the key consumer consumers sensors provides a device for load management, which is adapted to limit the load receiving subordinate consumer depending on the load receiving a central consumer. Bevorzugte Verbraucher, die mit den Sensoren und Aktoren der erfindungsgemäßen Vorrichtung versehen sind, sind Maschinen einer Produktionsanlage oder Maschinen mehrerer voneinander unabhängiger produktspezifischer Produktionsanlagen. Preferred consumer, which are provided with the sensors and actuators of the inventive device are machines of a production facility or machine several independent product-specific production equipment. Entsprechend kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung einen Sensor ( Accordingly, a device of the invention may (a sensor 2 2 ) aufweisen, der einem zentralen Verbraucher zuordnbar ist und der zur Übermittlung eines Signals zum Einnehmen desselben Hierarchiebereichs an einen weiteren Sensor ( ) Which is assignable to a central consumer and (for the transmission of a signal for oral use of the same hierarchy area to another sensor 2 2 ) eingerichtet ist, wobei der weitere Sensor ( is set), said further sensor ( 2 2 ) einem dem zentralen Verbraucher nachgeordneten Verbraucher zuordnbar ist. ) One downstream of the key consumer consumer assignable.
  • 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. A particular advantage of the invention lies in the fact that only the load-carrying consumer is limited by signals from the central computer whose associated sensors occupy by itself or by manual adjustment of the subordinate hierarchy area, while the working performance of the consumer whose associated sensors are in the autonomic hierarchy area, with no significant reduction in yield performance. 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. Thus, the device of the invention allows independent of the regulation of the load management of consumers with sensors in lower hierarchy field, the operation of the consumer, the sensors are in the autonomic hierarchy area, with the desired power up to full load, for example when a business decision, this recorded regardless of the load of the consumer or a product-specific manufacturing facility provides. 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. The effect of the device is that the power of consumers whose job performance is desired is not limited because the sensors are autonomous hierarchy area, has the very important for practical advantage is that a user does not detect any impairment of the performance of the consumer and therefore the does not put device for load management from service in order to eliminate undesirable restrictions on the work performance of consumers.
  • 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 detail with reference to the figures, in each case in general the components of the device are adapted to perform the steps of the method.
  • Dabei zeigt schematisch In this case, schematically showing
  • 1 1 eine Übersicht der Struktur der erfindungsgemäßen Vorrichtung, an overview of the structure of the device according to the invention,
  • 2 2 die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens einer bevorzugten Ausführungsform und the steps of the method of a preferred embodiment of the invention, and
  • 3 3 eine detaillierte Übersicht der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, zu deren Realisierung die Bestandteile der Vorrichtung vorzugsweise eingerichtet sind. a detailed overview of the steps of the method according to the invention to the realization of the components of the apparatus are preferably arranged.
  • 1 1 zeigt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung geeignet ist, die Häufigkeit und den Umfang der Übermittlung von Daten zwischen Zentralrechner shows that the device of the invention is suitable for the frequency and extent of transmission of data between central computer 1 1 einerseits und Sensor on the one hand and the sensor 2 2 und/oder Aktor and / or actuator 3 3 andererseits zu verringern und dabei die Verzögerung zwischen Aufnahme eines Messwerts durch den Sensor on the other hand to reduce and thereby the delay between the recording of a measured value by the sensor 2 2 und Empfang eines in Reaktion auf den Messwert erzeugten Steuersignals durch den am Verbraucher and receiving a control signal generated in response to the measured value by the consumer 10 10 angeschlossenen Aktor connected actuator 3 3 zu reduzieren. to reduce. Dazu sind die Sensoren These are the sensors 2 2 , die erfindungsgemäß vorzugsweise mit einem Aktor , According to the invention preferably with an actuator 3 3 gekoppelt sind, eingerichtet, durch manuelle Einstellung oder in Abhängigkeit von aufgenommenen Messwerten einen autonomen Hierarchiebereich oder einen der Steuerung durch den Zentralrechner are coupled established by manual adjustment or function of the recorded measured values ​​an autonomous hierarchy area or the control by the central computer 1 1 untergeordneten Hierarchiebereich anzunehmen. to accept subordinate hierarchy area. Der Hierarchiebereich der Sensoren The hierarchy area of ​​the sensors 2 2 betrifft deren Funktion, im autonomen Hierarchiebereich unabhängig vom Zentralrechner relates to the function of, in Autonomous hierarchy area independently by the central computer 1 1 direkte Steuersignale zu erzeugen und diese an den Aktor to generate control signals and direct them to the actuator 3 3 zu übermitteln, und im untergeordneten Hierarchiebereich Messwerte über den Verbraucher transmit, and in the lower hierarchy area readings on consumer 10 10 an den Zentralrechner to the central computer 1 1 zu übermitteln, während dann der Zentralrechner to forward, whereas the central computer 1 1 im untergeordneten Hierarchiebereich Steuersignale erzeugt und an den Aktor in the subordinate hierarchy area and generates control signals to the actuator 3 3 übermittelt, die der Aktor transmitted, which the actuator 3 3 empfängt, vorzugsweise vermittelt durch die Empfangseinheit des Sensors receives, preferably mediated by the receiving unit of the sensor 2 2 , an die auch der Aktor To which also the actuator 3 3 angeschlossen ist. connected. Der Hierarchiebereich wird vorzugsweise auf Basis einer rechnergesteuerten Analyse der aufgenommen Messwerte im Sensor The hierarchy area is preferably on the basis of a computer-controlled analysis of the recorded measured values ​​in the sensor 2 2 vorgenommen, wobei vorzugsweise der Hierarchiebereich abhängig vom Betriebszustand des Verbrauchers in vorgewählten Phasen von dessen Hystereseverhalten eingenommen wird. made, whereby preferably the hierarchy area occupied depends on the operating state of the consumer at preselected phases of the hysteresis. Dazu weist der Sensor For this purpose, the sensor 2 2 einen Speicher mit Werten zum Hystereseverhalten des Verbrauchers a memory with values ​​for the hysteresis behavior of the consumer 10 10 auf und ein Programm zum Vergleichen des zeitlichen Verlaufs und/oder des Betrags der aktuellen Lastaufnahme des Verbrauchers and a program for comparing the time course and / or the amount of current consumption of the consumer load 10 10 mit den gespeicherten Werten des Hystereseverhaltens. with the stored values ​​of the hysteresis. 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. In correspondence with the time course and / or the amount of current load receiving at a preselected phase of the stored hysteresis, the autonomous or subordinate hierarchy area is assumed to predetermined selection. Entsprechend ist der Sensor According to the sensor 2 2 vorzugsweise zur kontinuierlichen Aufnahme von Messwerten der aktuellen Lastaufnahme und zum kontinuierlichen Vergleich dieser mit gespeicherten Werten des Hystereseverhaltens eingerichtet. this set preferably for continuously receiving measured values ​​of the load current receiving and continuous comparison with stored values ​​of the hysteresis. Beispielsweise ist der Sensor For example, the sensor 2 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. adapted to accept the autonomous hierarchy area in correspondence of the time characteristic and / or the amount of current load bearing with a start-up or start-up phase to allow an unimpaired start-up of the consumer and optionally its continuous work performance. Insbesondere bei Verbrauchern Especially among consumers 10 10 , die im stationären Betriebszustand, dh bei kontinuierlichem Betrieb eine periodisch schwankende Leistungsaufnahme haben, z. Which have a periodically fluctuating power in the stationary operating state, that is in continuous operation, for example. B. eine periodisch unterbrochene Leistungsaufnahme wie Kühl- oder Heizanlagen und Verdichter zur Versorgung einer Über- oder Unterdruckanlage, wird der Sensor B. periodically interrupted power consumption such as cooling or heating systems and compressors for supplying a positive or negative pressure system, the sensor is 2 2 im stationären Betriebszustand vorzugsweise den untergeordneten Hierarchiebereich annehmen. assume during steady state operation, preferably the subordinate hierarchy area. Ein Gesamtlastsensor A total load sensor 4 4 nimmt einen Messwert für die Gesamtlast der Verbraucher takes a measurement of the total load of consumers 10 10 auf, die dem Zentralrechner in that the central computer 1 1 zugeordnet sind, und übermittelt diesen Messwert an den Zentralrechner are assigned, and transmits this value to the central computer 1 1 . , Daher kann ein Sensor Therefore, a sensor 2 2 eingerichtet sein, im autonomen Hierarchiebereich kein Signal für den Messwert der aktuellen Lastaufnahme des Verbrauchers be arranged in autonomous hierarchy area no signal for the measured value of the current consumption of the consumer load 10 10 an den Zentralrechner to the central computer 1 1 zu übermitteln. to convey. Denn der Zentralrechner Because the central computer 1 1 kann hier dem Aktor can here the actuator 3 3 im autonomen Hierarchiebereich des ihm zugeordneten Sensors in autonomous hierarchy area of ​​its associated sensor 2 2 keine Steuersignale übermitteln und daher den Aktor not transmit control signals and therefore the actuator 3 3 nicht beeinflussen, jedoch aus dem Messwert für die Gesamtlast den Anteil an verfügbarer Last berechnen, der den übrigen Sensoren not affect, however, calculated from the measured value for the total load the amount of available load of the other sensors 2 2 und deren Aktoren and their actuators 3 3 für deren Verbraucher for their consumers 10 10 zugeteilt werden kann. can be allocated. Zur Signalisierung seines autonomen Hierarchiebereichs kann der Sensor To signal its autonomous hierarchy area, the sensor can 2 2 eingerichtet sein, im autonomen Hierarchiebereich keine Messwerte an den Zentralrechner be set up in the autonomous hierarchy area no measured values ​​to the central computer 1 1 zu übermitteln. to convey.
  • Durch manuelle Eingabe eines Hierarchiebereichs des Sensors By manually entering a hierarchy range of the sensor 2 2 ist die Vorrichtung flexibel zu betreiben, um Verbrauchern is flexible to operate the apparatus to consumers 10 10 unabhängig von vorgegebenen Programmen des Zentralrechners independently of predetermined programs of the central computer 1 1 verfügbare Last zuzuteilen. allocate available load. Die manuelle Eingabe eines vom Sensor The manual input of the sensor 2 2 selbst nicht veränderbaren autonomen Hierarchiebereichs (statische Priorität) ist z. even unchangeable autonomous hierarchy area (static priority) z. B. zur Freigabe einer Produktionsanlage zur unbegrenzten Lastaufnahme (Produktionsfreigabe) erwünscht, also ohne Beschränkung von deren Lastaufnahme im Verhältnis zu anderen Verbrauchern B. desirable to release a production plant for unlimited load receiving (production release), without limitation of their load-bearing relative to other consumers 10 10 , wenn die volle Arbeitsleistung des Verbrauchers When the full performance of the consumer 10 10 ohne Beeinträchtigung erforderlich ist. is required without interference. Eine solche manuelle Zuordnung verfügbarer Lastaufnahme, z. Such manual allocation of available load capacity, z. B. mittels manueller Eingabe einer sensorspezifischen Hierarchie am Zentralrechner Example by means of manual input of a sensor-specific hierarchy at the central computer 1 1 , gefolgt von der Übermittlung der Eingabe an den Sensor Followed by the transmission of the input to the sensor 2 2 , oder am Sensor , Or on the sensor 2 2 selbst, führt zur Einstellung eines statischen autonomen oder statischen untergeordneten Hierarchiebereichs für den Sensor itself, leads to the setting of a static or static autonomous subordinate hierarchy area for the sensor 2 2 . , Die manuelle Zuordnung einer Hierarchie ist vorzugsweise ebenso wie die von den Sensoren The manual assignment of a hierarchy is preferably, as well as from the sensors 2 2 an den Zentralrechner to the central computer 1 1 übermittelten Hierarchiebereiche zentral am Zentralrechner transmitted hierarchy areas centrally on the central computer 1 1 ablesbar, so dass die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Überblick über die aktuelle Lastverteilung auf die ihr zugeordneten Verbraucher read, so that the device according to the invention an overview of the current load distribution to its associated consumer 10 10 ermöglicht, sowohl für Verbraucher allows both consumers 10 10 , deren Sensoren Whose sensors 2 2 im untergeordneten Hierarchiebereich sind, als auch für Verbraucher are in lower hierarchy area, as well as for consumers 10 10 , deren Sensoren Whose sensors 2 2 im autonomen Hierarchiebereich sind. are autonomous hierarchy area.
  • Der autonome Hierarchiebereich (Abmeldung vom Zentralrechner) erlaubt durch die dezentrale Steuerung der Lastaufnahme eines Verbrauchers The autonomous hierarchy area (logout from the host computer) allowed by the decentralized control of the load input of a consumer 10 10 eine Minimierung der Datenübertragung. minimizing the data transfer. Für die manuelle Eingabe einer Hierarchie, insbesondere am Sensor, ist der Sensor For the manual entry of a hierarchy, in particular the sensor, the sensor is 2 2 vorzugsweise eingerichtet, dem Zentralrechner preferably adapted to the central computer 1 1 ein Signal zu übermitteln, das die eingegebene Hierarchie anzeigt, um den Zentralrechner to transmit a signal indicative of the input hierarchy to the central computer 1 1 einzustellen, nur im untergeordneten Hierarchiebereich Steuersignale zu erzeugen und an den Aktor set to generate only the lower hierarchy range and control signals to the actuator 3 3 zu übermitteln, bzw. im autonomen Hierarchiebereich keine Steuersignale zu erzeugen. transmit, or not to generate control signals in the autonomic hierarchy area.
  • In einer besonderen Ausführungsform ist der Sensor In a particular embodiment, the sensor 2 2 eingerichtet, Signale nur dann an den Zentralrechner zu übermitteln, z. arranged only to transmit signals to the central computer, for example. B. für aufgenommene Messwerte oder aus diesen nach festen oder vorbestimmten, im Sensor gespeicherten und abrufbaren Regeln abgeleitete Rechenwerte, die z. For example, for the measured values ​​from these or after fixed or predetermined, stored in the sensor and retrievable rules derived computing values ​​z. B. für im Sensor identifizierte Hysteresephasen des Verbrauchers bezeichnend sind, wenn der Sensor B. of identifiable sensor Hysteresephasen the consumer are significant when the sensor 2 2 im untergeordneten Hierarchiebereich ist (Anmeldung beim Zentralrechner), und insbesondere nur bei Änderungen der Messwerte, z. in the lower hierarchy is the range (registration with central computer), and in particular only with changes in the measured values, z. B. im Hysteresebereich der aktuellen Lastaufnahme, oder wenn der Sensor B. in the hysteresis of the current load capacity, or when the sensor 2 2 seinen Hierarchiebereich ändert. its hierarchy area changes.
  • Vorzugsweise ist der Zentralrechner Preferably, the central computer 1 1 eingerichtet, in Abhängigkeit von der vom Gesamtlastsensor set, depending on the total load of the sensor 4 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 measured actual total load of a calculated based on the measured current total load future total load of a predetermined maximum total load (target function) and / or measured values ​​which a current hysteresis state of a consumer 10 10 anzeigen, Steuersignale für die Sensoren im untergeordneten Hierarchiebereich zu erzeugen und an deren Aktoren zu übermitteln. See, for generating control signals for the sensors in lower hierarchy area and to transmit to the actuators. Dabei bieten insbesondere analysierte statische Betriebszustände des Hystereseverhaltens (Hysteresezustand) das aktuelle Leistungsminderungspotential der der Vorrichtung zugeordneten Verbraucher In this particular offer static operating states of the hysteresis (hysteresis state) analyzed the current power reduction potential of the associated consumer device 10 10 , ohne die geforderte Arbeitsleistung der Verbraucher Without the required work performance of consumer 10 10 signifikant zu beeinträchtigen. significantly affecting.
  • Es ist bevorzugt, dass die erzeugten Signale jeweils mit einer Adressierung versehen werden, die die Zuordnung eines Signals zu einem oder mehreren Sensoren It is preferred that the signals are each provided with an addressing, the assignment of a signal to one or more sensors 2 2 , Aktoren , actuators 3 3 oder dem Zentralrechner or the central computer 1 1 festlegt. sets.
  • Der Sensor the sensor 2 2 weist einen Messwertaufnehmer auf, um die aktuelle Last eines Verbrauchers has a measuring sensor to the current load of a consumer 10 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. to detect, preferably a measured value memory for storing measured values, and a processor which is set up for generating direct control signals, for example, reading dependent or independent of the measuring value, alternatively, solely on the basis of a manually entered hierarchy area, z. B. zur Zuteilung einer festgelegten minimalen oder maximalen bzw. unbegrenzten Lastaufnahme. B. allocating a fixed minimum or maximum and unlimited load bearing.
  • Der Sensor the sensor 2 2 empfängt über sein Empfangsteil Signale und ist vorzugsweise eingerichtet, Signale anhand deren Adressierung sich selbst zuzuordnen, oder als nicht ihm zugeordnet zu identifizieren. receives via its receiving part signals and is preferably adapted to allocate signals based on their addressing itself, or can not be identified as associated with it. Nicht dem Sensor Not the sensor 2 2 zugeordnete Signale werden vorzugsweise über das Sendeteil des Sensors associated signals are preferably on the transmitting part of the sensor 2 2 gesendet, sodass der Sensor sent, so that the sensor 2 2 dann als Relaisstation zur Übermittlung von Signalen dient. then serves as a relay station for the transmission of signals. Vom Sensor from sensor 2 2 als ihm zuzuordnende erkannte Signale werden vom Sensor recognized to be assigned to him as signals from the sensor 2 2 ausgewertet und im Prozessor verarbeitet, z. evaluated and processed in the processor, z. B. Signale, die dem Sensor As signals that the sensor 2 2 nach manueller Eingabe am Zentralrechner die Einstellung eines sensorspezifischen Hierarchiebereichs übermitteln. after manual input transmit the setting of a sensor-specific hierarchy area at the central computer.
  • Der Sensor the sensor 2 2 ist eingerichtet, abhängig vom Verhältnis der Messwerte zur aktuellen Leistungsaufnahme zum gespeicherten Hystereseverhalten des sensorspezifischen Verbrauchers is set up depending on the ratio of the measured values ​​of the current power consumption of the stored hysteresis behavior of the sensor-specific consumer 10 10 den autonomen oder den untergeordneten Hierarchiebereich anzunehmen. autonomous or to accept the subordinate hierarchy area. Bei Wechsel des Hierarchiebereichs sendet der Sensor When changing the hierarchy area, the sensor sends 2 2 vorzugsweise ein Signal, das an den Zentralrechner preferably a signal to the central computer 1 1 adressiert sein kann, beispielsweise ein Signal, das den Wechsel des Hierarchiebereichs indiziert, oder startet das Senden von Messwertsignalen an den Zentralrechner can be addressed, for example, a signal indicative of the change of the hierarchy area, or starts sending measurement signals to the central computer 1 1 bzw. mit Adressierung für den Zentralrechner or with addressing for the central computer 1 1 bei einem Wechsel vom autonomen zum untergeordneten Hierarchiebereich für die Dauer des untergeordneten Hierarchiebereichs. a change from autonomous to the child hierarchy area for the duration of the subordinate hierarchy area.
  • Der Sensor the sensor 2 2 erzeugt im autonomen Hierarchiebereich ein direktes Steuersignal und übermittelt dies dem Aktor generated in autonomous hierarchy area a direct control signal and transmits this to the actuator 3 3 . , Das direkte Steuersignal kann vom Sensor The control signal may direct the sensor 2 2 auf Basis der beim Verbraucher gemessenen Messwerte, insbesondere zur aktuellen Lastaufnahme des Verbrauchers based on the measured values ​​to the consumer, in particular for the current consumption of the consumer load 10 10 erzeugt werden, oder nach einem von Messwerten unabhängigen gewünschten Betriebszustand des Verbrauchers are produced or by an independent measurement values ​​desired operating state of the consumer 10 10 , bevorzugt jeweils unter Berücksichtigung des Hystereseverhalten des Verbrauchers , Preferably in each case taking into account the hysteretic behavior of the consumer 10 10 . ,
  • Im untergeordneten Hierarchiebereich übermittelt der Sensor In the lower hierarchy field of sensor transmitted 2 2 dem Aktor the actuator 3 3 kein direktes Steuersignal und ist vorzugsweise eingerichtet, das direkte Steuersignal nicht zu erzeugen. no direct control signal and is preferably adapted not to produce said direct pilot signal. Vielmehr nimmt der Sensor Rather, take the sensor 2 2 im untergeordneten Hierarchiebereich Messwerte vom Verbraucher in the child hierarchy area measurements by the consumer 10 10 und übermittelt diese mittels seines Sendeteils, vorzugsweise nach Adressierung an den Zentralrechner and transmits it by means of its transmitter section, preferably after addressing to the central computer 1 1 , an den Zentralrechner , To the central computer 1 1 . , In diesem Zustand wirkt der Sensor als Relaisstation zwischen Zentralrechner In this state, the sensor functions as a relay station between the central computer 1 1 und Aktor and actuator 3 3 . ,
  • Der Aktor the actuator 3 3 empfängt Steuersignale und begrenzt bzw. steuert auf deren Basis die Lastaufnahme des Verbrauchers receives control signals and limits or controls on the basis of the load consumption of the consumer 10 10 . , Das Steuersignal kann ein direktes Steuersignal sein, das dem Aktor The control signal may be a direct control signal, the actuator which 3 3 vom Sensor from the sensor 2 2 übermittelt wird, vorzugsweise kabelgebunden, oder ein Steuersignal, das vom Zentralrechner is transmitted, preferably wired, or a control signal from the central computer 1 1 erzeugt und übermittelt wurde, gegebenenfalls durch Weiterleitung eines mit Empfängerteil und Sendeteil versehenen Sensors als Relaisstation. has been generated and transmitted, optionally forwarding a provided with receiver portion and transmitter portion sensor as a relay station. Vorzugsweise ist der Sensor Preferably, the sensor 2 2 nur im untergeordneten Hierarchiebereich eingerichtet, ein empfangenes Steuersignal, das vom Zentralrechner furnished only in the subordinate hierarchy area, a received control signal from the central computer 1 1 erzeugt wurde, an den Aktor was generated to the actuator 3 3 zu übermitteln. to convey.
  • 3 3 zeigt in einem Programmablaufplan (PAP) die Schritte zu deren Durchführung der Zentralrechner shows in a flow chart (PAP), the steps for its implementation, the central computer 1 1 bzw. ein Sensor or a sensor 2 2 eingerichtet sein kann. can be set up. Mit Bezug auf den Zentralrechner With reference to the central computer 1 1 wird nach dem Start die Messung der Gesamtlast, z. after the start of the measurement of the total load, z. B. von einem Gesamtlastsensor, ausgeführt. Example, from a total load sensor is executed. Auf Basis der so gemessenen aktuellen Gesamtlast wird die Gesamtlast unter Berücksichtigung des Hystereseverhaltens der Verbraucher prognostiziert, das im Zentralrechner On the basis of the thus measured current total load, the total load is predicted taking into account the hysteretic behavior of consumers, which in the central computer 1 1 jeweils verbraucherspezifisch gespeichert sein kann. may be the consumer specifically saved. Der Zentralrechner The central computer 1 1 ist zur manuellen Eingabe eines Hierarchiebereichs eingerichtet, der bei Eingabe eines autonomen Hierarchiebereichs für einen Sensor is adapted for the manual input of a hierarchy range that upon input of an autonomous hierarchy area for a sensor 2 2 auch als statische Priorität gegenüber Steuerungssignalen des Zentralrechners a group of static priority over control signals of the central computer 1 1 bezeichnet werden kann, da eine solche manuell gewählte Hierarchie eines Sensors may be referred to as such manually selected hierarchy of a sensor 2 2 vorzugsweise nicht vom Zentralrechner preferably not by the central computer 1 1 und/oder vom Sensor and / or from the sensor 2 2 veränderbar ist, sondern nur durch (erneute) manuelle Eingabe veränderbar ist. is variable, but manual input can be changed only by (re-).
  • Der Zentralrechner The central computer 1 1 ist zum Empfang von Signalen der Sensoren is for receiving signals of the sensors 2 2 zu deren An- oder Abmeldung eingerichtet, wobei der Zentralrechner furnished to the login or logout, wherein the host computer 1 1 eingerichtet ist, den Aktoren von Sensoren is established, the actuators of sensors 2 2 im autonomen Hierarchiebereich vorzugsweise keine Steuersignale zu übersenden. preferably from sending control signals in the autonomic hierarchy area. Als Summe der Lastaufnahmen der Sensoren As the sum of the load recordings of the sensors 2 2 unter Berücksichtigung der gemessenen Gesamtlastaufnahme wird der noch verfügbare, dh vom Zentralrechner is determined in consideration of the measured total load receiving the still available ie from the central computer 1 1 steuerbare Anteil der verfügbaren Gesamtlast ermittelt, der auch als schaltfähige Last bezeichnet ist. determined controllable portion of the available total load, which is also referred to as a switching load capable. Der Zentralrechner The central computer 1 1 ist zur Ermittlung der Schaltlast, die einem einem Sensor is to determine the switching load, the one a sensor 2 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 assigned actuator is allocated, and arranged to determine the corresponding switching times for the switching load, in particular depend on the hysteresis of the actuators and the sensors 2 2 zugeordneten Verbraucher associated load 10 10 und abhängig von der zeitlich parallelen aktuellen Lastaufnahme der anderen sensorspezifischen Verbraucher. and depending on the time parallel current lifting the other sensor-specific consumers. Zur Steuerung der Aktoren ist der Zentralrechner For controlling the actuators, the central computer 1 1 zur Ausgabe von Steuersignalen für die Aktoren eingerichtet, die auch als Abschaltbefehle bezeichnet werden können, da im untergeordneten Hierarchiebereich der dem Sensor configured to output control signals for the actuators, which can also be called a shutdown commands, as in the lower hierarchy area of ​​the sensor 2 2 zugeordnete Aktor vom Zentralrechner associated actuator by the central computer 1 1 vorzugsweise ein Signal zum Abschalten des Verbrauchers übermittelt bekommt. gets transmitted preferably a signal for switching off the consumer.
  • Die Übermittlung von Signalen erfolgt vorzugsweise über Funkverbindungen, insbesondere mittels eines Funkdatennetzes, in welchem jeder Sensor The transmission of signals is preferably carried out via radio connections, in particular by means of a radio data network in which each sensor 2 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 is equipped with a transmitting and a receiving unit, and is a relay station for signals received for non-addressed sensor-specific signals to these other sensors 2 2 bzw. an den Zentralrechner or to the central computer 1 1 zu übermitteln. to convey.
  • Während der Zentralrechner While the central computer 1 1 zur Ausgabe von Steuersignalen an die einem Sensor for outputting control signals to a sensor 2 2 im untergeordneten Hierarchiebereich zugeordneten Aktoren assigned in the lower hierarchy range actuators 3 3 eingerichtet ist, ist ein Sensor is arranged is a sensor 2 2 zur Erzeugung und Übermittlung von direkten Steuersignalen an den ihm zugeordneten Aktor nur im autonomen Hierarchiebereich eingerichtet. adapted to generate and transmit direct control signals to its associated actuator only in the autonomous hierarchy area.
  • Ein Sensor a sensor 2 2 ist vorzugsweise eingerichtet, nach Start seiner Funktion eine Zeitsynchronisation mit dem Zentralrechner is preferably set up, to start its function, a time synchronization with the central computer 1 1 herbeizuführen. bring about. Der Sensor the sensor 2 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. is arranged as means for measuring the current received by the consumer load to load measurement and in particular by comparing the temporal course of the load measurement with stored user-specific data for hysteresis to determine as a result of this comparison, the current phase of the hysteresis. 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. Before outputting control signals to an actuator, a sensor is set up to test its hierarchy and generate direct control signals for the actuator only with approval of the autonomous hierarchy area and to transmit to the actuator. Daher weist der Sensor Therefore, the sensor has 2 2 eine Empfangseinrichtung zum Empfang von Signalen für einen manuell am Zentralrechner receiving means for receiving signals for a manually at the central computer 1 1 vorgewählten Hierarchiebereich auf, der vom Zentralrechner preselected hierarchy area which from the central computer 1 1 übermittelt wird. is transmitted. Da im untergeordneten Hierarchiebereich die Steuerung des Aktors durch den Zentralrechner Since in the lower hierarchy, the control range of the actuator by the central computer 1 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. takes place and that preferably sensor-specific consumer switches off in the region of its subordinate hierarchy sensor, the reception of such signals may be referred to as an input a shutdown command. Die Einstellung des untergeordneten Hierarchiebereichs bedeutet daher die Einstellung der Schaltfähigkeit des Sensors Therefore, the setting of the subordinate hierarchy area means the setting of the switching capability of the sensor 2 2 durch den Zentralrechner by the central computer 1 1 . , Im autonomen Hierarchiebereich ist die Schaltfähigkeit des Sensors In the autonomous hierarchy area is the switching capability of the sensor 2 2 durch den Zentralrechner nicht gegeben und der Sensor not given by the host computer and the sensor 2 2 erzeugt direkte Steuersignale für den Aktor und übermittelt diese an den Aktor, insbesondere kann der Sensor generating direct control signals for the actuator, and transmits them to the actuator, in particular, the sensor 2 2 eingerichtet sein, im autonomen Hierarchiebereich keine die Lastaufnahme des Verbrauchers beschränkenden Steuersignale an den Aktor be arranged in autonomous hierarchy area no load consumption of the consumer limiting control signals to the actuator 3 3 zu übermitteln, z. to submit such. B. dadurch, dass der Sensor B. characterized in that the sensor 2 2 in diesem Zustand ein Steuersignal für unbeschränkte Lastaufnahme übermittelt oder keine Steuersignale erzeugt, während der Aktor in this state, transmits a control signal for recording or unlimited load does not generate control signals, while the actuator 3 3 eingerichtet ist, bei Empfang eines die is established, upon receipt of a the
  • Lastaufnahme seines Verbrauchers Load receiving its load 10 10 nicht beschränkenden bzw. die Lastaufnahme unbeschränkt zulassenden Signals bzw. bei Empfang keines Signals die Lastaufnahme des Verbrauchers non-limiting and the load receiving unlimited authorizing signal or no signal upon receiving the load consumption of the consumer 10 10 unbeschränkt zuzulassen. unlimited permit. Im untergeordneten Hierarchiebereich, also im Zustand der Schaltfähigkeit, erzeugt der Sensor In the lower hierarchy area, that is in a state of switching capability, the sensor produces 2 2 keine direkten Steuersignale für den Aktor, sondern empfängt mittels seiner Empfangseinheit vom Zentralrechner no direct control signals for the actuator, but by means of its receiving unit receives from the host computer 1 1 erzeugte und übermittelte Steuersignale für den Aktor, die der Sensor generated and transmitted control signals for the actuator, the sensor of the 2 2 an den Aktor übermittelt. transmitted to the actuator.
  • Zur Synchronisation der Steuerung des Aktors durch den Sensor To synchronize the control of the actuator by the sensor 2 2 mit den Funktionen des Zentralrechners with the functions of the central computer 1 1 signalisiert der Sensor the sensor signals 2 2 im autonomen Hierarchiebereich dem Zentralrechner in the autonomous hierarchy area to the central computer 1 1 seinen autonomen Zustand, z. its autonomous state, for. B. durch Anmeldung beim Zentralrechner , By logging in to the central computer 1 1 , wenn keine Übermittlung dieses Zustands beim Zentralrechner If no transmission of this state at the central computer 1 1 bestand, optional z. was optional for. B. durch Zeitsynchronisation mit dem Zentralrechner For example, by time synchronization with the central computer 1 1 , wenn eine Übermittlung dieses Zustands beim Zentralrechner When a transmission of this state in the central computer 1 1 bestand, als Signal für den Fortbestand des autonomen Hierarchiebereichs. was, as a signal for the continuation of the autonomous hierarchy area. 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 According to the device of the sensor for the transmission of an autonomous hierarchy area (with or without change of hierarchy existing application) or its confirmation by the central computer (if registration is made), the sensor 2 2 eingerichtet, im untergeordneten Hierarchiebereich ohne bestehende Anmeldung. set up in the child hierarchy area without an existing application. beim Zentralrechner the central computer 1 1 diesen Zustand an den Zentralrechner this condition to the central computer 1 1 zu übermitteln und daher seine Schaltfähigkeit durch den Zentralrechner anzumelden, oder bei bestehender Anmeldung, diesen Zustand zu bestätigen, z. to communicate and therefore to lodge switching capability by the central computer, or existing application to confirm this state, for. B. durch Zeitsynchronisation mit dem Zentralrechner For example, by time synchronization with the central computer 1 1 . ,
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1 1
    Zentralrechner mainframe
    2 2
    Sensor sensor
    3 3
    Aktor actuator
    4 4
    Gesamtlastsensor Total load sensor
    10 10
    Verbraucher consumer

Claims (22)

  1. Vorrichtung zur Regelung der Lastaufnahme mindestens eines Verbrauchers ( (Device for regulating the load receiving at least one consumer 10 10 ), die einen Zentralrechner ( ) Which (a central computer 1 1 ) aufweist, der zur Erzeugung und Übertragung von Steuersignalen eingerichtet ist, mindestens einen Sensor ( ), Which is adapted for generating and transmitting control signals, at least one sensor ( 2 2 ) mit einem Sendeteil und einem Empfangsteil, wobei der Sensor zur Aufnahme von Messwerten über die Lastaufnahme des Verbrauchers ( ) With a transmitting part and a receiving part, wherein the sensor for recording measured values ​​on the load receiving the consumer ( 10 10 ) und zur Übermittlung der Messwerte an den Zentralrechner ( ) And to transmit the measured values ​​(to the central computer 1 1 ) eingerichtet ist, und mindestens einen Aktor ( ) Is set up, and at least one actuator ( 3 3 ), der zum Empfang von Steuersignalen und zur Steuerung der Lastaufnahme des Verbrauchers ( ), Which (for the reception of control signals and for controlling the load consumption of the consumer 10 10 ) abhängig von empfangenen Steuersignalen eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet , dass der Sensor ( ) Is dependent set of received control signals, characterized in that the sensor ( 2 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 ( ) Recorded at a reference measurement values ​​with stored values ​​is arranged for load bearing and is adapted to take depending on the result of comparison, either an autonomous hierarchy range in which the sensor ( 2 2 ) zur Erzeugung direkter Steuersignale für den Aktor ( ) (For the generation of direct control signals for the actuator 3 3 ) und zur Übertragung der direkten Steuersignale an den Aktor ( ) And (for transmission to direct control signals to the actuator 3 3 ) eingerichtet ist, oder einen untergeordneten Hierarchiebereich einzunehmen, in welchem der Sensor ( ) Is set up, or to adopt a subordinate hierarchy range in which the sensor ( 2 2 ) zur Übermittlung von Messwerten an den Zentralrechner ( ) (For the transmission of measured values ​​to the central computer 1 1 ) eingerichtet ist, und der Zentralrechner ( ) Is set up, and (the central computer 1 1 ) zur Erzeugung von Steuersignalen für den Aktor ( ) (For the generation of control signals for the actuator 3 3 ) abhängig von Messwerten von Sensoren ( ) Dependent (measured values ​​of sensors 2 2 ) eingerichtet ist, die einen untergeordneten Hierarchiebereich einnehmen, und zur Übermittlung der Steuersignale an den Aktor ( ) Is arranged to occupy a subordinate hierarchy area, and (for the transmission of control signals to the actuator 3 3 ) eingerichtet ist. ) Is set up.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Sensor ( Device according to claim 1, characterized in that the (in the sensor 2 2 ) abgespeicherten Werte das Hystereseverhalten der Lastaufnahme des Verbrauchers ( ) Stored values ​​(the hysteresis behavior of the load consumption of the consumer 10 10 ) sind. ) are.
  3. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ( Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 2 2 ) zur Übermittlung eines Signals über den Wechsel des Hierarchiebereichs an den Zentralrechner ( ) (For the transmission of a signal through the change of the hierarchy area to the central computer 1 1 ) eingerichtet ist. ) Is set up.
  4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im autonomen Hierarchiebereich der Sensor ( Device according to one of the preceding claims, characterized in that (in autonomous hierarchy area of ​​the sensor 2 2 ) und der Aktor ( ) And the actuator ( 3 3 ) nicht vom Zentralrechner ( ) Are not (by the central computer 1 1 ) ansteuerbar sind. ) Are controllable.
  5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralrechner ( Device according to one of the preceding claims, characterized in that the central computer ( 1 1 ) im autonomen Hierarchiebereich des Sensors ( ) (In autonomous hierarchy range of the sensor 2 2 ) eingerichtet ist, keine Steuersignale für den Aktor ( ) Is set up, no control signals for the actuator ( 3 3 ) zu übertragen. ) transferred to.
  6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor ( Device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 3 3 ) im autonomen Hierarchiebereich des Sensors ( ) (In autonomous hierarchy range of the sensor 2 2 ) nur in Abhängigkeit von direkten Steuersignalen des Sensors ( ) Only in dependency (direct control signals of the sensor 2 2 ) ansteuerbar ist. ) Can be controlled.
  7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ( Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 2 2 ) eingerichtet ist, im autonomen Hierarchiebereich keine die Leistungsaufnahme des Verbrauchers ( ) Is set up, no (the power consumption of the consumer in autonomous hierarchy area 10 10 ) begrenzenden Steuersignale an den Aktor ( ) Limiting control signals to the actuator ( 3 3 ) zu übermitteln. ) To convey.
  8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ( Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 2 2 ) zum Empfang einer manuellen Eingabe zum Wechsel des Hierarchiebereichs eingerichtet ist. ) Is arranged to receive a manual input for changing the hierarchy area.
  9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralrechner ( Device according to one of the preceding claims, characterized in that the central computer ( 1 1 ) eingerichtet ist, eine manuelle Eingabe zur Einstellung eines sensorspezifischen Hierarchiebereichs zu empfangen und an den Sensor ( ) Is adapted to receive and a manual input for setting a sensor-specific hierarchy area (the sensor 2 2 ) zu übermitteln. ) To convey.
  10. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ( Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 2 2 ) zur Erzeugung direkter Steuersignale für den Aktor ( ) (For the generation of direct control signals for the actuator 3 3 ) und zur Übermittlung der Steuersignale an den Aktor ( ) And (for the transmission of control signals to the actuator 3 3 ) nur im autonomen Hierarchiebereich eingerichtet ist. ) Is set up only in the autonomous hierarchy area.
  11. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ( Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 2 2 ) zum Empfang von Steuersignalen für den Aktor ( ) (For receiving control signals for the actuator 3 3 ) vom Zentralrechner ( ) (By the central computer 1 1 ) und zur Übermittlung der Steuersignale an den Aktor ( ) And (for the transmission of control signals to the actuator 3 3 ) nur im untergeordneten Hierarchiebereich eingerichtet ist. ) Is set up only in the lower hierarchy area.
  12. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralrechner ( Device according to one of the preceding claims, characterized in that the central computer ( 1 1 ) zur Übermittlung und zum Empfang von Funksignalen eingerichtet ist und der Sensor ( ) Is adapted for transmitting and receiving radio signals, and (the sensor 2 2 ) einen Empfangsteil und einen Sendeteil aufweist und zum Senden empfangener Funksignale, die nicht ihm zugeordnet sind, eingerichtet ist. ) Has a receiving portion and a transmitting portion and for transmitting the received radio signals that are not assigned to it is established.
  13. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralrechner ( Device according to one of the preceding claims, characterized in that the central computer ( 1 1 ) und der Sensor ( ) And the sensor ( 2 2 ) eingerichtet sind, Funksignale vor der Übermittlung mit einer empfängerspezifischen Adressierung zu versehen. ) Are adapted to provide radio signals prior to transmission with a receiver-specific addressing.
  14. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor ( Device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 3 3 ) Stellglied der Lastaufnahme eines elektrischen Verbrauchers ist. is) actuator of the load receiving an electrical load.
  15. Verfahren zur Steuerung der Lastaufnahme mindestens eines Verbrauchers ( Method for controlling the load receiving at least one consumer ( 10 10 ) mit den Schritten des Aufnehmens von Messwerten zur Lastaufnahme des Verbrauchers ( ) (Comprising the steps of taking measurements for bearing the load of the consumer 10 10 ), der Übermittlung der Messwerte an einen Zentralrechner ( (), The transmission of the measured values ​​to a central computer 1 1 ), der Berechnung eines Steuerungssignals abhängig von einem Messwert und Übermittlung des Steuerungssignals an einen Aktor ( ), Calculating a control signal dependent (from a reading and transmission of the control signal to an actuator 3 3 ) und der Steuerung der Lastaufnahme des Verbrauchers ( ) And the control of the load consumption of the consumer ( 10 10 ) durch den Aktor ( ) (By the actuator 3 3 ), gekennzeichnet dadurch, dass der Sensor ( ), Characterized in that the sensor ( 2 2 ) ein Programm aufweist, das aufgenommene Messwerte mit abgespeicherten Werten zur Lastaufnahme vergleicht und der Sensor ( ) Has a program that compares the recorded measured values ​​with stored values ​​for load carrying and (the sensor 2 2 ) abhängig vom Ergebnis des Vergleichs entweder einen autonomen Hierarchiebereich annimmt, in welchem der Sensor ( ) Depending on the result of the comparison, either accepting an autonomous hierarchy range in which the sensor ( 2 2 ) direkte Steuersignale für den Aktor ( ) Direct control signals for the actuator ( 3 3 ) erzeugt und an den Aktor ( ) Is generated, and (to the actuator 3 3 ) überträgt, oder einen untergeordneten Hierarchiebereich annimmt, in welchem der Sensor Messwerte an den Zentralrechner ( ) Transmits or accepts a lower hierarchy range in which the sensor measured values ​​(to the central computer 1 1 ) übermittelt und der Zentralrechner ( ) And transmitted (the central computer 1 1 ) Steuersignale für den Aktor ( ) Control signals for the actuator ( 3 3 ) erzeugt und an den Aktor ( ) Is generated, and (to the actuator 3 3 ) übermittelt. ) transmitted.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die abgespeicherten Werte das Hystereseverhalten der Lastaufnahme des dem Sensor ( A method according to claim 15, characterized in that the stored values ​​(the hysteresis behavior of the load bearing of the sensor 2 2 ) zugeordneten Verbrauchers ( ) Assigned to the consumer ( 10 10 ) enthalten. ) contain.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ( The method of claim 15 or 16, characterized in that the sensor ( 2 2 ) bei Wechsel des Hierarchiebereichs ein Signal über den Wechsel des Hierarchiebereichs an den Zentralrechner ( ) When changing the hierarchy area a signal through the change of the hierarchy area to the central computer ( 1 1 ) sendet. ) Sends.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor ( A method according to any one of claims 15 to 17, characterized in that the actuator ( 3 3 ) bei Empfang direkter Steuersignale, die vom Sensor ( ) Upon receipt of direct control signals (from the sensor 2 2 ) übermittelt werden, den Verbraucher nur in Abhängigkeit vom direkten Steuersignal steuert. be transmitted), controls the load only in response to the direct control signal.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralrechner ( Method according to one of claims 15 to 18, characterized in that the central computer ( 1 1 ) im autonomen Hierarchiebereich des Sensors ( ) (In autonomous hierarchy range of the sensor 2 2 ) keine Steuersignale an den Aktor ( ) No control signals (to the actuator 3 3 ) sendet und der Sensor ( ) And receiving (the sensor 2 2 ) im autonomen Hierarchiebereich keine Steuersignale für den Aktor ( ) In the autonomic hierarchy area (no control signals for the actuator 3 3 ) empfängt. ) Receives.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ( A method according to any one of claims 15 to 19, characterized in that the sensor ( 2 2 ) im autonomen Hierarchiebereich keine Messwerte an den Zentralrechner ( ) (No measured values ​​to the central computer in the autonomous hierarchy area 1 1 ) überträgt. ) Transfers.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ( A method according to any one of claims 15 to 20, characterized in that the sensor ( 2 2 ) im autonomen Hierarchiebereich kein die Leistungsaufnahme des Verbrauchers ( ) In autonomous hierarchy area (no power consumption of the consumer 10 10 ) begrenzendes Steuersignal an den Aktor ( ) Limiting control signal to the actuator ( 3 3 ) überträgt. ) Transfers.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ( A method according to any one of claims 15 to 21, characterized in that the sensor ( 2 2 ) seinen Hierarchiebereich in Reaktion auf ein vom Sensor ( ) Its hierarchy area in response to a (by the sensor 2 2 ) oder vom Zentralrechner ( ) Or (from the central computer 1 1 ) empfangenes oder am Sensor ( ) Or received (on the sensor 2 2 ) oder am Zentralrechner ( ) Or (at the central computer 1 1 ) manuell eingegebenes Signal einstellt. ) Manually inputted signal sets.
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