DE102012006898A1

DE102012006898A1 - Steuerungsanordnung einer Hausautomatisierungsanlage

Info

Publication number: DE102012006898A1
Application number: DE201210006898
Authority: DE
Inventors: Per-Michael Milde
Original assignee: Arca Beteiligungen GmbH
Current assignee: DELTA DORE RADEMACHER GMBH, DE
Priority date: 2011-04-05
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2012-10-11
Also published as: DE202011004895U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuerungsanordnung einer Hausautomatisierungsanlage (1) zur Steuerung von insbesondere elektrischen oder elektronischen realen Aktoren (3), die jeweils in unterschiedliche Betriebszustände bringbar sind, wobei zur Umsetzung von Steuerungsfunktionen mindestens eine Logikeinheit (5), mindestens eine Ein-/Ausgabeeinheit (6) und mindestens ein Datenspeicher (7) vorgesehen sind, wobei im Datenspeicher (7) ein Gesamtmodell aus Modellaktoren zur datentechnischen Abbildung der zu steuernden Aktoren (3) speicherbar ist, wobei das Gesamtmodell zur datentechnischen Abbildung der Betriebszustände der Aktoren (3) parametrierbar ist, wobei die Ein-/Ausgabeeinheit (6) u. a. zur Erstellung und/oder Parametrierung des Gesamtmodells dient, wobei mittels der Ein-/Ausgabeeinheit (6) ein Szenenmodell aus ausgewählten Modellaktoren des Gesamtmodells erstellbar und/oder parametrierbar und im Datenspeicher (7) speicherbar ist, wobei mittels der Ein-/Ausgabeeinheit (6) eine Momentaufnahme-Operation zur automatischen Akquisition der Betriebszustände der dem Szenenmodell zugrundeliegenden realen Aktoren (3) und zur anschließenden automatischen Parametrierung des Szenenmodells basierend auf den akquirierten Betriebszuständen auslösbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerungsanordnung einer Hausautomatisierungsanlage gemäß Anspruch 1 sowie eine Hausautomatisierungsanlage gemäß Anspruch 10.
Im Gebäudebereich finden sich heute zahlreiche elektrische oder elektronische Verbraucher. Bei den Verbrauchern handelt es sich beispielsweise um Aktoren einer Verdunkelungsvorrichtung wie Rollladen-Rohrmotoren oder Rollladen-Gurtwickler, um Aktoren einer Beleuchtungsanlage wie Steh- oder Deckenleuchten oder um Aktoren einer Unterhaltungsanlage wie Wiedergabegeräte jeglicher Art.
Alle Aktoren sind von dem jeweiligen Benutzer separat ein- bzw. auszuschalten und ggf. einzustellen. Letztlich muss der Benutzer dafür sorgen, dass sich alle Aktoren in dem gewünschten Betriebszustand befinden.
Hier setzt die in Rede stehende Hausautomatisierungsanlage ein. Die Hausautomatisierungsanlage übernimmt die Steuerung der Aktoren. Dabei ist der Begriff „Steuerung” weit zu verstehen. Mit der Steuerung eines Aktors ist vorliegend die Überführung des Aktors in einen gewünschten Betriebszustand gemeint. Dabei kann es sich um das Ein- bzw. Ausschalten eines Aktors, aber auch um die Verstellung eines motorischen Aktors handeln. Schließlich umfasst der Begriff „Steuerung” hier auch die Einstellung einer bestimmten Konfiguration eines Aktors.
Für die Steuerung der Aktoren in obigem Sinne ist die Hausautomatisierungsanlage mit einer Steuerungsanordnung ausgestattet, die vom Benutzer im Hinblick auf die gewünschten Automatikfunktionen eingerichtet werden muss. Insbesondere bei einer hohen Anzahl von Aktoren führt die Definition der jeweils gewünschten Betriebszustände der Aktoren zu einem hohen Einrichtaufwand.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Steuerungsanordnung einer Hausautomatisierungsanlage zur Steuerung von insbesondere elektrischen oder elektronischen Aktoren anzugeben, bei der der Einrichtaufwand auch bei einer großen Anzahl von Aktoren gering ist.
Das obige Problem wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Die vorschlagsgemäße Steuerungsanordnung weist mindestens eine Logikeinheit, mindestens eine Ein-/Ausgabeeinheit und mindestens einen Datenspeicher auf, wobei im Datenspeicher ein Datenmodell aus Modellaktoren zur datentechnischen Abbildung der zu steuernden Aktoren speicherbar ist. Zur datentechnischen Abbildung der Betriebszustände der Aktoren ist das Datenmodell entsprechend parametrierbar.
Das Datenmodell lässt sich mittels der Ein-/Ausgabeeinheit erstellen bzw. parametrieren. Hierfür stellt die Ein-/Ausgabeeinheit vorzugsweise eine Einricht-Bedienoberfläche, insbesondere eine Bedienoberfläche mit aus dem Windows^®-Bereich bekannten Bedienfunktionen wie Pushbutton-Funktionen oder Drag-and-Drop Funktionen, bereit.
Wesentlich ist nun, dass mittels der Ein-/Ausgabeeinheit ein Szenenmodell aus ausgewählten Modellaktoren benutzerdefinierbar und im Datenspeicher speicherbar ist. Hiermit soll dem Benutzer die Möglichkeit gegeben werden, bestimmte Szenen zu definieren und zu beliebigen Zeitpunkten mittels der realen Aktoren „abzuspielen”.
Eine Szene wird zunächst durch eine Reihe von an der Szene beteiligten Modellaktoren definiert. Wesentlich ist nun, dass jedem Modellaktor auch ein bestimmter Betriebszustand zugeordnet wird, der beim „Abspielen” der Szene von der Steuerungsanordnung in den realen Aktoren eingestellt wird.
Für die Parametrierung des Szenenmodells mit den gewünschten Betriebszuständen wird von der Ein-/Ausgabeeinheit eine Momentaufnahme-Operation bereitgestellt. Das Auslösen der Momentaufnahme-Operation führt zunächst zur automatischen Akquisition der Betriebszustände der dem Szenenmodell zugrundeliegenden realen Aktoren. Dies bedeutet, dass auf noch zu erläuternde Weise die Betriebszustände der dem Szenenmodell zugrundeliegenden realen Aktoren ermittelt werden. Anschließend nimmt die Steuerungsanordnung eine automatische Parametrierung des Szenenmodells basierend auf den akquirierten Betriebszuständen vor.
Bei der vorschlagsgemäßen Lösung beschränkt sich die Parametrierung des Szenenmodells für den Benutzer auf die Einstellung der an den realen Aktoren für die jeweilige Szene gewünschten Betriebszustände und auf das anschließende Auslösen der Momentaufnahme-Operation. Alles Weitere wird von der Steuerungsanordnung automatisch durchgeführt.
Bei der bevorzugen Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 ist es dem Benutzer zusätzlich möglich, das Szenenmodell benutzergesteuert durch die Eingabe von Betriebszuständen zu parametrieren. Die auf die Momentaufnahme-Operation zurückgehende Parametrierung lässt sich also bei Bedarf manuell modifizieren.
Nach der Parametrierung und Speicherung des Szenenmodells lässt sich dieses Szenenmodell bei Bedarf „abspielen”. Dies erfolgt durch die Aktivierung des Szenenmodells gemäß Anspruch 3.
Eine bevorzugte Architektur der Steuerungsanordnung ist Gegenstand der Ansprüche 5 bis 7, wobei wesentlicher Bestandteil der Steuerungsanordnung ein Web-Server ist, der einen internetbasierten Zugriff auf die Steuerungsanordnung ermöglicht. Die Ein-/Ausgabeeinheit kann sich damit auf jedem beliebigen Web-Client realisieren.
Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Hausautomatisierungsanlage mit insbesondere elektrischen oder elektronischen Aktoren und mit einer vorschlagsgemäßen Steuerungsanordnung beansprucht. Auf alle Ausführungen, die geeignet sind, die Hausautomatisierungsanlage zu erläutern, darf verwiesen werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 eine Hausautomatisierungsanlage mit einer vorschlagsgemäßen Steuerungsanordnung,
2 eine Ein-/Ausgabeeinheit der in 1 dargestellten Steuerungsanordnung,
3 die Bedienoberfläche der Ein-/Ausgabeeinheit gemäß 2 bei der Erstellung bzw. Parametrierung des Gesamtmodells,
4 die Bedienoberfläche der Ein-/Ausgabeeinheit gemäß 2 bei der Erstellung einer Szene und
5 die Bedienoberfläche der Ein-/Ausgabeeinheit gemäß 2 bei der Parametrierung einer Szene mittels einer Momentaufnahme-Operation.
1 zeigt eine vorschlagsgemäße Hausautomatisierungsanlage mit einer ebenfalls vorschlagsgemäßen Steuerungsanordnung 2. Ein erster Blick auf die Darstellung gemäß 1 zeigt bereits, dass die Hausautomatisierungsanlage 1 eine Anzahl dezentral verteilter Komponenten aufweist, die drahtlos oder drahtgebunden miteinander kommunizieren.
Die Steuerungsanordnung 2 dient der Steuerung der hier und vorzugsweise elektrischen oder elektronischen realen Aktoren 3, die jeweils in unterschiedliche Betriebszustände bringbar sind. Der Aktor 3a ist ein Rollladenantrieb, der den zugeordneten Rollladen 4 je nach Betriebszustand in unterschiedlichen Stellungen positioniert. Der Aktor 3b ist eine Lampe, die ein- und ausgeschaltet, ggf. auch gedimmt werden kann. Der Aktor 3c ist eine schaltbare Steckdose, an die beliebige Verbraucher anschließbar sind.
Die Steuerungsanordnung 2 ist zur Umsetzung von Steuerungsfunktionen mit mindestens einer Logikeinheit 5, mit mindestens einer Ein-/Ausgabeeinheit 6 sowie mit mindestens einem Datenspeicher 7 ausgestattet. Für die Ausgestaltung von Logikeinheit 5, Ein-/Ausgabeeinheit 6 und Datenspeicher 7 sind zahlreiche Varianten denkbar. Hier und vorzugsweise sind die Logikeinheit 5 und der Datenspeicher 7 in einem PC-System untergebracht, bei dem es sich um einen sogenannten „Plug-PC” handelt. In 1 sind beispielhaft drei Ein-/Ausgabeeinheiten 6a, 6b, 6c gezeigt, wobei es sich bei der Ein-/Ausgabeeinheit 6a um einen Laptop-PC, bei der Ein-/Ausgabeeinheit 6b um ein Smartphone und bei der Ein-/Ausgabeeinheit 6c um ein Handprogrammiergerät handelt.
Als Basis für die Steuerung der realen Aktoren 3 ist vorschlagsgemäß ein Gesamtmodell aus Modellaktoren zur datentechnischen Abbildung der zu steuernden Aktoren 3 im Datenspeicher 7 speicherbar. Dieses Gesamtmodell repräsentiert die realen, also tatsächlich vorhandenen Aktoren 3.
Um auch die Betriebszustände der Aktoren 3 abbilden zu können, ist das Gesamtmodell parametrierbar ausgelegt. Jedem Modellaktor ist dabei mindestens ein Parameter zugeordnet, der den Betriebszustand des Modellaktors repräsentiert.
Die in 1 dargestellten Ein-/Ausgabeeinheiten 6 lassen sich zur Erstellung bzw. Parametrierung des Gesamtmodells einsetzen. Hierfür ist die in 3 dargestellte Bedienoberfläche vorgesehen, die vorzugsweise mit aus dem Windows^®-Bereich bekannten Bedienfunktionen wie Pushbutton-Funktionen oder Drag-and-Drop Funktionen ausgestattet ist.
Die in 3 dargestellte Bedienoberfläche zeigt im Bereich 8 eine Übersicht über die Modellaktoren des Gesamtmodells. Diese Ansicht lässt sich filtern nach Aktortypen oder Gruppen, indem eine Auswahl im Bereich 9 der Bedienoberfläche vorgenommen wird. Im Bereich 10 der in 3 dargestellten Bedienoberfläche wird der Betriebszustand des im Bereich 8 ausgewählten Modellaktors dargestellt.
Interessant ist nun die Tatsache, dass mittels der mindestens einen Ein-/Ausgabeeinheit 6 ein Szenenmodell aus ausgewählten Modellaktoren des Gesamtmodells erstellt bzw. parametriert werden kann. Das so erstellte Szenenmodell lässt sich dann wie das Gesamtmodell im Datenspeicher 7 speichern. Der Prozess der Erstellung und Parametrierung des Szenenmodells ist in den 4 und 5 dargestellt.
Bei der in den 4 und 5 dargestellten Bedienoberfläche zeigt der Bereich 10 eine Übersicht der bereits angelegten Szenenmodelle 10. Die untere Szene „meine neue Szene” ist mit der Funktion „Szene hinzufügen” gerade neu angelegt worden. Die in diesem Szenenmodell vorhandenen Modellaktoren sind im Bereich 11 gezeigt. Durch die Funktionen „Gerät hinzufügen” und „Gerät entfernen” lassen sich beliebige im Gesamtmodell vorhandene Modellaktoren dem Szenenmodell hinzufügen bzw. von dem Szenenmodell entfernen.
Im vorliegenden Fall sind der gerade angelegten Szene die Modellaktoren Steckdosenaktor ”Lichtblick”, Ein Schalter ”Am Fenster” und Rohrmotor ”Mein Fenster” zugeordnet.
Die den Modellaktoren zugeordneten Betriebszustände sind bei der in den 4 und 5 dargestellten Bedienoberfläche in besonders benutzergerechter Weise dargestellt. Jedem Icon eines Modellaktors ist eine Art Schublade 12 zugeordnet, die vom Benutzer seitlich verschoben werden kann. Je weiter die jeweilige Schublade 12 geöffnet wird, desto konkreter lassen sich die jeweiligen Betriebszustände anzeigen bzw. eingeben. Bei der in 4 dargestellten Situation sind die Modellaktoren in einem Default-Zustand gezeigt.
In einem nächsten Schritt, der in 5 gezeigt ist, ist das Szenenmodell zu parametrieren. Vorschlagsgemäß ist es hierfür vorgesehen, dass vom Benutzer mittels der Ein-/Ausgabeeinheit 6 eine Momentaufnahme-Operation ausgelöst wird. Hierfür steht dem Benutzer die Funktion „Snapshot erstellen” (Button 13) im Bereich 11 der Bedienoberfläche zur Verfügung. Nach dem Auslösen der Momentaufnahme-Operation werden die Betriebszustände der dem Szenenmodell zugrundeliegenden realen Aktoren 3 automatisch akquiriert und anschließend basierend auf den akquirierten Betriebszuständen automatisch parametriert.
Bei dem in 5 dargestellten Beispiel führt das Auslösen der Momentaufnahme-Operation zunächst zur Abfrage der Aktoren Steckdosenaktor „Lichtblick”, Ein Schalter „am Fenster” und Rohrmotor „mein Fenster”. Die so ermittelten, aktuellen Betriebszustände werden anschließend automatisch in das Szenenmodell eingetragen und im Datenspeicher 7 gespeichert. In 5 ist gezeigt, dass der Steckdosenaktor „Lichtblick” eingeschaltet, der Ein Schalter „am Fenster” ausgeschaltet und der Rohrmotor „mein Fenster” auf 18% steht. Mehr ist vom Benutzer für die Parametrierung des Szenenmodells nicht zu tun.
Grundsätzlich ist es dem Benutzer aber möglich, hier und vorzugsweise mittels der mindestens Ein-/Ausgabeeinheit 6 benutzergesteuert die Betriebszustände der Modellaktoren des Szenenmodells manuell zu modifizieren. Dies lässt sich einfach durch eine entsprechende Eingabe im Bereich 11 der in 5 dargestellten Bedienoberfläche gewährleisten. Nach einer solchen Eingabe wird das Szenenmodell geändert und wieder im Datenspeicher 7 gespeichert.
Der besondere Vorzug der Definition von Szenenmodellen besteht darin, dass die jeweils modellierte Szene immer wieder „abgespielt” werden kann. Hierfür ist insbesondere mittels der Ein-/Ausgabeeinheit 6 das jeweilige Szenenmodell aktivierbar, wobei eine Aktivierung des Szenenmodells die Betriebszustände der realen Aktoren 3 so einstellt, dass sie mit den im Szenenmodell abgebildeten Betriebszuständen in Einklang stehen. Die Aktivierung einer Szene lässt sich beispielsweise durch die Funktion „Ausführen” im Bereich 10 der in 5 dargestellten Bedienoberfläche umsetzen.
Es sind grundsätzlich unterschiedliche Möglichkeiten zur Darstellung der Modellaktoren des Szenenmodells denkbar. Hier und vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Ein-/Ausgabeeinheit 6 die Modellaktoren des Szenenmodells graphisch, hier Icon-basiert, darstellt.
Eine im Hinblick auf die Umsetzung der Funktion der Ein-/Ausgabeeinheit 6 besonders vorteilhafte Variante sieht vor, dass die Ein-/Ausgabeeinheit 6 als Web-Client ausgestaltet ist, der mit einem Web-Server 14 kommuniziert. Der Web-Server 14 ist hier und vorzugsweise der die Logikeinheit 5 und den Datenspeicher 7 bereitstellende PC, der in besonders bevorzugter Ausgestaltung, wie schon angedeutet, als „Plug PC” realisiert ist. Entsprechend ist es vorzugsweise vorgesehen, dass auf dem Web-Server 14 die der Ein-/Ausgabeeinheit 6 zugeordnete Software und die der Kommunikation auf Aktorebene zugeordnete Software läuft.
Es lässt sich der Darstellung gemäß 1 die Tatsache entnehmen, dass die Aktoren 3 jeweils eine funkbasierte Kommunikationsschnittstelle 15 aufweisen, wobei der Web-Server 14 ebenfalls eine funkbasierte Kommunikationsschnittstelle 15 aufweist, so dass der Web-Server 14 auf Aktorebene mit den Aktoren 3 kommunizieren kann. Bei dieser funkbasierten Kommunikationsschnittstelle 15 kann es sich um einen proprietären Funkstandard handeln. Denkbar ist aber auch die Verwendung beliebiger standardisierter funkbasierter Kommunikationsschnittstellen.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die funkbasierte Kommunikation auf Aktorebene bidirektional vorgesehen ist. Das erlaubt u. a. die Rückmeldung, ob der jeweils gewünschte Betriebszustand tatsächlich eingestellt worden ist.
Neben der obigen, funkbasierten Kommunikationsschnittstelle 15 nutzt die Steuerungsanordnung 2 wie oben angesprochen Web-basierte Kommunikationsschnittstellen, die, wie in 1 dargestellt, kabelbasiert (LAN, Bezugszeichen ”16”) oder funkbasiert (WLAN, Bezugszeichen ”17”) vorgesehen sein können.
Mit der in 1 dargestellten grundlegenden Struktur geht die Akquisition der Betriebszustände der dem Szenenmodell zugrundeliegenden realen Aktoren 3 auf ein Auslesen der Betriebszustände aus den Aktoren 3 über die funkbasierte Kommunikation auf Aktorebene zurück. Alternativ ist es aber auch denkbar, dass die Akquisition der jeweiligen Betriebszustände auf ein Auslesen der Betriebszustände aus einem Status-Datenspeicher des Web-Servers 14 zurückgeht. Bei diesem Status-Datenspeicher kann es sich grundsätzlich um den oben angesprochenen Datenspeicher 7 handeln, wobei dieser vorzugsweise in regelmäßigen Zeitabständen hinsichtlich der jeweiligen Betriebszustände der realen Aktoren 3 zu aktualisieren ist.
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird die oben erläuterte Hausautomatisierungsanlage als solche beansprucht. Insoweit darf auf alle obigen Ausführungen verwiesen werden.

Claims

Steuerungsanordnung einer Hausautomatisierungsanlage (1) zur Steuerung von insbesondere elektrischen oder elektronischen realen Aktoren (3), die jeweils in unterschiedliche Betriebszustände bringbar sind, wobei zur Umsetzung von Steuerungsfunktionen mindestens eine Logikeinheit (5), mindestens eine Ein-/Ausgabeeinheit (6) und mindestens ein Datenspeicher (7) vorgesehen sind, wobei im Datenspeicher (7) ein Gesamtmodell aus Modellaktoren zur datentechnischen Abbildung der zu steuernden Aktoren (3) speicherbar ist, wobei das Gesamtmodell zur datentechnischen Abbildung der Betriebszustände der Aktoren (3) parametrierbar ist, wobei die Ein-/Ausgabeeinheit (6) u. a. zur Erstellung und/oder Parametrierung des Gesamtmodells dient, wobei mittels der Ein-/Ausgabeeinheit (6) ein Szenenmodell aus ausgewählten Modellaktoren des Gesamtmodells erstellbar und/oder parametrierbar und im Datenspeicher (7) speicherbar ist, wobei mittels der Ein-/Ausgabeeinheit (6) eine Momentaufnahme-Operation zur automatischen Akquisition der Betriebszustände der dem Szenenmodell zugrundeliegenden realen Aktoren (3) und zur anschließenden automatischen Parametrierung des Szenenmodells basierend auf den akquirierten Betriebszuständen auslösbar ist.
Steuerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Szenenmodell insbesondere mittels der Ein-/Ausgabeeinheit (6) benutzergesteuert durch die Eingabe von Betriebszuständen parametrierbar ist.
Steuerungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere mittels der Ein-/Ausgabeeinheit (6) ein im Gesamtmodell gespeichertes Szenenmodell aktivierbar ist und dass eine Aktivierung des Szenenmodells die Betriebszustände der realen Aktoren (3) mit den im Szenenmodell abgebildeten Betriebszuständen in Einklang bringt.
Steuerungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein-/Ausgabeeinheit die Modellaktoren des Szenenmodells graphisch, insbesondere Icon-basiert, darstellt.
Steuerungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein-/Ausgabeeinheit als Web-Client ausgestaltet ist, der mit einem Web-Server (14) kommuniziert.
Steuerungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Web-Server (14) die der Ein-/Ausgabeeinheit (6) zugeordnete Software und die der Kommunikation auf Aktorebene zugeordnete Software läuft.
Steuerungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die realen Aktoren (3) jeweils eine funkbasierte Kommunikationsschnittstelle aufweisen und dass der Web-Server (14) eine funkbasierte Kommunikationsschnittstelle aufweist, so dass der Web-Server (14) auf Aktorebene mit den Aktoren (3) kommunizieren kann.
Steuerungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die funkbasierte Kommunikation auf Aktorebene bidirektional vorgesehen ist.
Steuerungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Akquisition der Betriebszustände der dem Szenenmodell zugrundeliegenden realen Aktoren (3) auf ein Auslesen der Betriebszustände aus den Aktoren (3) über die funkbasierte Kommunikation auf Aktorebene zurückgeht, oder, dass die Akquisition der Betriebszustände der dem Szenenmodell zugrundeliegenden realen Aktoren (3) auf ein Auslesen der Betriebszustände aus einem Status-Datenspeicher des Web Servers (14) zurückgeht.
Hausautomatisierungsanlage mit insbesondere elektrischen oder elektronischen Aktoren (3) und mit einer Steuerungsanordnung (2) zur Steuerung dieser Aktoren (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.