DE10257721B4

DE10257721B4 - Steuerungssystem für eine Türanlage

Info

Publication number: DE10257721B4
Application number: DE2002157721
Authority: DE
Inventors: Christian Kleiber; Ricardo Rodrigo
Original assignee: Landert Motoren AG
Current assignee: Landert Motoren AG
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2022-12-12
Also published as: DE10257721A1

Abstract

Steuerungssystem für eine Türanlage, beinhaltend einen Mikroprozessor (1), der Schnittstellen für Steuerungssystem-interne (7, 9) und Steuerungssystem-externe Bussysteme (22) aufweist zum Anschluss von Modulen (8) und Sensoren (10, 11), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei verschiedenartige Schnittstellen für den wahlweisen Anschluss von drei unterschiedlich leistungsfähigen Arten/Stufen von Steuerungssystem-internen und Steuerungssystem-externen Bussystemen vorgesehen sind, die aber Mikroprozessor-externe Bussysteme sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem für eine Türanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekannt sind Steuerungssysteme für Türanlagen, die lediglich ein einziges Mikroprozessor-internes Bussystem aufweisen und eine damit verbundene Anzahl von Schnittstellen für digitale/analoge Eingangs-/Ausgangssignale mit relativ niedrigen Datenmengen. Weiterhin ist es bekannt, zusätzlich dazu eine höherwertige CAN-Schnittstelle zum Anschluss eines Mikroprozessor-externen CAN-Busses vorzusehen, über die Sensoren für höhere Datenmengen (z.B. Kamera) angeschlossen sind. Weiterhin ist es bekannt, zusätzlich dazu eine Schnittstelle zum Anschluss eines Türsteuerungs-externen Bussystem (z.B. Ethernet) vorzusehen.

Aufgabe des bekannten Bussystems ist es, modulare Komponenten des Steuerungssystems in einfacher Weise an die Steuerung anzuschließen. Es ist hierbei bekannt, dass das Steuerungssystem einen Mikroprozessor hat, der über die bekannten Bussysteme mit seinen extern angeordneten Modulen kommuniziert. An dem Bus sind beispielsweise Bedienelemente angeschlossen, wie z. B. Öffnungstaster, Schließtaster, Zugangs-Kontrollsysteme, ebenso entsprechende Sensoren, wie z. B. Radar- und Infrarotsensoren für die Annäherungskontrolle als Bewegungsmelder und dergleichen mehr.

Nachteil der bekannten Steuerungssysteme ist jedoch deren geringe Flexibilität. Es ist beispielsweise bei der Anschaltung einer Vielzahl von Modulen nicht mehr möglich, ein Einfach-Bussystem (LIN-Bus) zu verwenden, weil der Datendurchsatz der Vielzahl angeschlossener Module nicht mehr vom Bus transportiert werden kann. Die Art und Ausbildung des Busses muss also stets auf die Art und Anzahl der angeschalteten Module angepasst werden.

Dies erforderte in der Vergangenheit die vielgerichtete Ausbildung von Steuerungssystemen je nach Anwendungsfall. Sollten beispielsweise eine Vielzahl von Türsteuerungssystemen miteinander vernetzt werden, war damit eine andere Bus-Konfiguration erforderlich als beispielsweise nur, wenn zwei Türsteuerungssysteme miteinander vernetzt werden sollten.

Es ist erforderlich, zwischen einem internen und einem externen Bus innerhalb des Mikroprozessors und der Türsteuerung zu unterscheiden. Ein interner Bus innerhalb des Mikroprozessors nach dem Stand der Technik beinhaltet die Aufschaltung verschiedener, der Steuerung zugeordneter Module, wie z. B. I/O-Module, Batterie-Module, LED-Panel-Module, Schlüsselschalter und dergleichen mehr.

Hierbei ist es bekannt, bei einem Türsteuersystem einen sehr einfachen Bus zu verwenden, der intern innerhalb des Mikroprozessors die verschiedenen Module auf den zentralen Mikroprozessor aufschaltet und mit diesem verbindet.

Es ist ferner bekannt, das Türsteuersystem mit einem internen CAN-Bus innerhalb der Türsteuerung, aber außerhalb des Mikroprozessors zu versehen. Ein derartiger interner CAN-Bus innerhalb der Türsteuerung ist eine serielle Datenleitung oder eine parallele Datenleitung, über welche höhere Datenmengen entweder seriell oder parallel über eine separate CAN-Schnittstelle des Mikroprozessors ausgelesen oder eingegeben werden können.

Es ist ferner bekannt, das Türsteuersystem mit einem externen Bus außerhalb der Türsteuerung zu versehen, z.B. einem Ethernet. Ein derartiger externer Bus außerhalb der Türsteuerung ist eine serielle Datenleitung oder eine parallele Datenleitung, über welche die Daten entweder seriell oder parallel über eine separate Schnittstelle des Mikroprozessors (z.B. RS232) ausgelesen oder eingegeben werden können. Über diesen bekannten Datenbus werden die verschiedenen Türsteuerungen verschiedener Türen miteinander vernetzt und beispielsweise auch in ein Gebäudeleitsystem einbezogen.

Nachteil der bekannten Türsteuerungssysteme ist jedoch, dass sie sehr unflexibel sind, weil sie auf einen einheitlichen Anwendungszweck ausgelegt werden mussten und nicht individuell an die bestimmte Einbausituation in einem Gebäude bzw. einem Gebäudeleitsystem anpassbar waren.

Aus diesem Grunde hat man ein relativ teures und hochwertiges Bussystem verwendet, das Türsteuerungs-interne CAN-Bus-System, welches auch höchsten Anforderungen an die Leistungsfähigkeit entspricht.

Steuerungssysteme für eine Türanlage, beinhaltend einen Mikroprozessor, der Schnittstellen für steuerungssystem-interne und steuerungssystem-externe Bussysteme aufweist zum Anschluss von Modulen und Sensoren, sind aus der DE 199 49 453 A1 , der DE 43 44 729 C2 und der DE 201 11 098 U1 bekannt. Aus der DE 43 44 729 C2 und der DE 201 11 098 U1 ist weiterhin bekannt, zwei verschiedenartige Schnittstellen vorzusehen, wobei auch dort an mindestens einer der Schnittstellen der jeweilige gewünschte Bus im Betrieb aufgeschaltet ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Türsteuerungsmodul der eingangs genannten Art so weiterzubilden, welches wesentlich kostengünstiger ausgebildet ist, indem es individuell an den Anwendungsfall angepasst werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bevorzugt wird folgende Konfiguration mit drei Stufen innerhalb des erfindungsgemäßen Steuerungssystem für eine Türanlage:
Erste Stufe: Schnittstelle für den Anschluss eines LIN-Busses, womit eine gewöhnliche Anwendung realisiert werden kann, nämlich die Steuerung einer einzigen Türe.
Zweite Stufe: Schnittstelle für den Anschluss eines CAN-Busses für anspruchsvollere Anwendungen und Koordination von mindestens zwei Antrieben und Sicherheitsrelevante Funktionen, also von z.B. zwei Türen einer Türanlage.
Dritte Stufe: Schnittstelle für den Anschluss an einen externen Datenbus, z.B. Ethernet über eine serielle RS232-Schnittstelle oder eine parallele V-24-Schnittstelle oder eine USB-Schnittstelle, zur Anbindung an übergeordnete Systeme z.B. über eine Bridge zu Ethernet und zur Konfiguration bei der Inbetriebnahme.

Total ist also die Aufschaltung von drei verschiedenartigen Bus-Systemen über jeweilige Schnittstellen (LIN, CAN, externes Ethernet) an den Mikroprozessor der Türsteuerung möglich, wobei mindestens eine Schnittstelle davon belegt ist und zwei nur optional verwendet werden.

Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich nun der wesentliche Vorteil, dass durch die Möglichkeit des Anschlusses von drei unterschiedlich leistungsfähigen Bus-Systemen (LIN, CAN, externes Ethernet) über die drei Schnittstellen des Mikroprozessors der Türsteuerung das Türsteuerungsmodul kostengünstig individuell an den Anwendungsfall angepasst werden kann und bei Anschluss von mehreren Bussystemen an die Türsteuerung nun wahlweise vom Benutzer beim Einbau in ein Gebäude entschieden werden kann, welchen Bus er benutzen will, wobei lediglich ein Bus, aber auch zwei oder alle drei Bus-Systeme benutzt werden können.

Der vorher schon erwähnte und bekannte CAN-Bus wird dann nur für Anwendungsfälle verwendet, bei denen hochwertige Sensoren an das Türsteuerungsmodul angeschlossen werden müssen, was mit einem entsprechenden Aufwand bezüglich des Mikroprozessors in dem Türsteuermodul verbunden ist.

In einfachen Anwendungsfällen wird der innovative, günstige LIN-Bus verwendet für Konfiguration bei der Inbetriebnahme und übergeordnete Leitsysteme jedoch RS232 mit tunelling des TCP/IP-Protokolles.

Geht es hingegen um komplexere Anschlussfälle, dann wird das im Gebäude meist bereits vorhandene externe Bussystem (z.B. Ethernet) über eine sogenannte RS-232-Schnittstelle des Mikroprozessors der Türsteuerung verwendet, über welche beispielsweise eine Datenübertragung auf ein Gateway stattfindet, welches seinerseits z.B. mit dem im Gebäude bereits vorhandenen Ethernet und ggf. mit dem Internet verbunden ist.

Das im Gebäude bereits vorhandene Bussystem ist zumeist als Ethernet-Bussystem ausgebildet, wobei sämtliche Konfigurationen eines Ethernet-Bussystems verwendet werden können. Die Anschaltung an das Ethernet-System erfolgt hierbei über ein Gateway, welches mit dem Ethernet verbunden ist. Das Gateway ist daher über entsprechende Verbindungsleitungen mit der RS-232-Schnittstelle in der erfindungsgemäßen Türsteuerungseinheit verbunden.

Die Anordnung eines weiteren Bussystems – bevorzugt ein Ethernet-Bussystem – hat den Vorteil, dass nun auf einfache Weise unterschiedliche Türsteuerungssysteme miteinander vernetzt werden können und alle Daten auf das Ethernet-Bussystem gegeben werden können und dort von entsprechenden Überwachungseinheiten und Steuerungseinheiten gesteuert und überwacht werden können.

Ethernet-Systeme sind in großem Umfang als Computer-Bussysteme in Gebäuden im Einsatz. Daher ist es besonders zweckmäßig, ein solches System zu verwenden, weil damit es nun erstmals möglich ist, die Türsteuerung in eine an sich im Gebäude bereits schon vorhandene Ethernet-Busleitung einzubinden. Damit ist es nun ebenfalls erstmals möglich, die in den Gebäuden bereits schon an den Arbeitsplätzen vorhandenen Arbeitsplatzrechner über das genannte Ethernet-System mit dem Türsteuerungsmodul zu verbinden und den Ablauf und die Funktion des Türsteuerungsmoduls damit zu beeinflussen.

Damit wird die Computerwelt, die bisher schon mit dem Ethernet-Bussystem arbeitet, mit der Türsteuerungswelt unmittelbar miteinander verbunden, ohne dass wesentlich höhere Kosten auftreten.

Bei Einfachanwendungen – bei denen nicht auf das Computer-Datennetz in Gebäuden aufgeschaltet werden muss – genügt es also durchaus, auch nur den internen LIN-Bus zu verwenden, bei dem lediglich die einzelnen Module der Türsteuerung auf den LIN-Bus aufgeschaltet sind und mit dem Mikroprozessor der Türsteuerung kommunizieren.

In an sich bekannter Weise weist der Mikroprozessor des Türsteuerungsmoduls noch weitere Ein- und Ausgänge auf, wie z. B. für den Antriebsmotor der Tür, Ein- und Ausgänge für die Zuführung der Spannungsversorgung mit verschiedenen Anschluss-Spannungen, und Ein- und Ausgänge für die Zuführung entsprechender Sensoren, wie z. B. Lichtschranken, digitale Ein- und Ausgänge oder analoge Ein- und Ausgänge.

Die Erfindung bezieht sich also prinzipiell auf ein modulares, vernetztes Steuerungssystem, welches in den 3 Freiheitsgraden Energieversorgung(Speisungsmodul), Funktionalität(Vernetzung) und Leistungsabgabe (Motoren/Untersetzung) gegliedert wird. Auf dem Basismodul sollen physikalisch die minimalen Funktionen bereitgestellt werden, um die notwendigen Sensoren und einen Synchronmotor anschließen zu können. Mit Schnittstellen für zwei interne (LIN, CAN) und einem externen übergeordneten Bus-System (Web-Server) kann der Datenaustausch je nach Anforderungen klar geregelt werden. Diese Kombination der mindestens drei verschiedenartigen Schnittstellen ist Kern dieser Erfindung.

In der Praxis wird zunächst das Konzept für die Modularisierung erstellt und das Basismodul mit wenigstens einem Speisungsmodul entwickelt. Alle weiteren Module bedingen weitere Anpassungen.

Das Speisungsmodul gibt es in drei verschiedenen Ausführungen (Standard, Standard Plus und Industrie). Es besteht aus einem Print (billiger als zwei separate), wird aber in zwei unabhängige Teile, den primären und sekundären Teil, unterteilt. Der primäre Teil besteht aus dem Netzfilter, inkl. Temperatur-Überwachung. Der sekundäre Teil besteht aus der Antriebsspeisung, Sensorspeisung und Akkuschaltung. Das Netz wird an den primären Eingang des Speisungsmoduls angeschlossen. Vom Ausgang des primären Speisungsmoduls geht es auf das Trafomodul. Vom Ausgang des Trafomoduls geht es wieder zurück an das Speisungsmodul, aber nun wird der sekundäre Eingang angeschlossen. Der Ausgang des sekundären Speisungsmoduls wird über ein Zusatzmodul oder direkt an das Basismodul angeschlossen.

Der LIN-Bus hat folgende Aufgaben, um die grundlegenden Funktionalitäten eines Türantriebes bereit zu stellen:

• Verriegelung
• LED-Panel als Standard-Bedieneinheit
• IO-Modul zum Erweitern der Standardfunktionalität
• komplexes Batteriemodul (mit Selbsttest und Temperaturkompensierter Ladung für Brandschutzanwendungen)
• (FRW-Modul)

Der erfindungsgemäße WWW-Bus (Ethernet) hat die Aufgabe, über die RS-232-Schnittstelle einen Download der Daten (Laden eines neuen Steuerprogramms) und die Schaffung eines Gateways auf Ethernet (TCP/IP) zu realisieren.

Über den CAN-Bus kann die Anbindung unterschiedlicher, aufwendiger Sensoren, wie z. B. Radar- und Infrarotsensoren an das Steuerungssystem erfolgen.

Konzept des Speisungsmoduls

Netzanschluss mit integriertem Netzfilter (115/230V, Klemmen bei 400V) oder Direkteinspeisung auf Zwischenkreis (24-36VDC).

Potentialtrennung mit Transformator und Sicherung sekundärseitig sowie primärseitig geschaltet ein Thermostat als thermische Sicherung.

Gleichrichtung sowie Glättungskondensator: Erzeugen des Netz-Aus-Signales, um die Speicherung der Parameter im EEPROM zu starten, solange im Basismodul dazu noch ausreichend Energie zur Verfügung steht.

Überspannungsschutz bei Rückspeisung vom Motor.

Sensorspeisung, nach oben begrenzte 24 VDC bereitstellen ab Zwischenkreis (wird auch gespeist bei Batteriebetrieb, dann jedoch nur mit Batteriespannung minus den Spannungsabfall des Reglers).

Es soll an der Steuerung direkt ein Akkumulator angeschlossen werden können (einfache Ladeschaltung integrieren). Um die Tiefentladung zu vermeiden, muss vom Prozessor im gewünschten Ruhebetrieb jede Last abgeworfen werden können. Um eine el. Handentriegelung zu ermöglichen, ist vorzusehen, den Ruhezustand mittels Schließen eines potentialfreien Kontaktes zu verlassen und den Antrieb wieder in den aktiven Zustand zu bringen.

Konzept des Basismoduls

Anschlussmöglichkeit an die Zwischenkreisspannung bereit zu stellen, um die Steuerung mit Gleichspannung versorgen zu können, damit extern ein großes, überwachtes Batterie-Modul zugeschaltet werden kann. Notwendige Filterung (EMV) vorsehen.

Bereitstellen aller interner Speisungen ab Zwischenkreis (5V für Logik und 15V für Ansteuerung Linear und Leistungselektronik), genügend große Kondensatoren, um nach Netz-Aus noch alle Parameter im EEPROM speichern zu können. Im stromlosen Betrieb (keine Netzversorgung, Motor als Generator) muss kontrollierter Betrieb ab 3VDC möglich sein.

Frequenzumrichter für 4 Quadranten-Antrieb zur Ansteuerung eines Synchronmotors.

Die Leistungselektronik soll eine Temperaturüberwachung zum Selbstschutz beinhalten, welche jedoch nur aktiviert werden darf, solange der Motor nicht im Betrieb ist, bzw. die Motorsteuerung darf nur aktiviert werden, solange die Übertemperaturanzeige nicht angesprochen hat.

Positionserfassung mit einem Sin-/Cos-Encoder und deren Auswertung mit analogen Hallelementen zur Feststellung der absoluten Lage des Rotors innerhalb einer Polteilung. Zusätzliche Auswertung als Inkrementalgeber zur Überwachung und Steuerung der übergeordneten Türfunktionen.

Wird nur mit 32 bit realisiert, jedoch 8kB EEPROM (Prozessorsystem mit einem Mitsubishi 16 bit Prozessor, 20kB RAM als Arbeitsspeicher, 256kB FLASH als Programmspeicher, extern 2kB EEPROM zum Parameter speichern.

Optional (Modular zusätzliche Rechenleistung) ein Prozessorsystem mit einem (Mitsubishi) 32bit Prozessor, 30kB RAM als Arbeitsspeicher, 512kB FLASH als Programmspeicher, extern 8kB EEPROM zum Parameter speichern.

Interne Sensorik zur Erfassung aller relevanten Informationen (Ströme, Spannungen), um Unregelmäßigkeiten feststellen zu können und daraus entsprechende Diagnosen und Fehlermeldungen generieren zu können, insbesondere Testen der 24V Speisung, um sicherzustellen, dass die Eingangssignale gültig sind.

Klemmen für 4 digitale oder analoge Sensorsignale, sowie 2 überwachte digitale Sicherheitssensoren (Lichtschranken auf Steckern, Anzeigen der Schaltzustände mit LED).

Pulsweitenmodulierter PWM, kurzschlusssicherer Transistorausgang zum Ansteuern einer Haltebremse (0.5A, 38V bei 100% Tastverhältnis des PWM), Impuls zum Entriegeln (Flügeltüre) oder zum Ansteuern eines Relais (Netz, 230VAC).

Externer Datenbus: RS232 Anschluss für Downloadinterface, zum Laden des FLASH-Programmspeichers. Download erfolgt ausschließlich über diesen Zugang.

Am Downloadinterface soll Ethernet mit TCP/IP (PPP tuneling) angeschlossen werden können.

Interner CAN-Datenbus; Sicherheitsgerichteter Bus (zertifizierbar vom TÜV) und echtzeitfähig, zum logischen Verbinden und Konfigurieren aller Module und Sensoren, sowie zum Versorgen mit elektrischer Energie mit einem Minimum an Verbindungen. Die Koordination von 2 Antrieben ist die größte mögliche Vernetzung.

Ein Betriebssystem wird verwendet zum Koordinieren aller Prozesse untereinander.

Ein Webserver wird implementiert, um die Kommunikation für übergeordnete Systeme einfach zu gestalten.

Bei Ausfall eines Bauteils, bei welchem aufgrund von Verschleiß oder alterungsbedingter Drift ein Ausfall während der vorgesehenen Einsatzdauer der Steuerung erwartet werden muss, sowie bei Netzausfall oder Netzunterspannung dürfen auf der Ebene des Gesamtsystems keine gefährlichen Zustände entstehen. (Beim Mikroprozessor wird das Abarbeiten des vorgesehenen Programmablaufs mit einem Watchdog überwacht). Generelle Einfachfehlersicherheit. Mit der Modularität sollen auch die Sicherheitsanforderungen gesteigert werden können, um bei Anwendungen mit höheren Anforderungen eingesetzt werden zu können.

Folgende Software-Funktionen sind durch das erfindungsgemäße Steuerungssystem für eine Türanlage verwirklicht:
Die Bedienfunktionen bilden den Zugang zur Türfunktionalität. Sie sind im Programmteil „Zustandsmaschine" realisiert und beinhalten die softwarenmässige Behandlung des Benutzer- und des Konfigurationsinterfaces. In einer ersten Ausführung des Benutzerinterface wird das Steuerpanel übernommen. Zur Vervollständigung kann in einer zweiten Ausführung (Basisfunktionen sind implementiert) ein innovativer Ansatz mit optimaler Ergonomie erarbeitet werden. Die systemweiten Anforderungen können mit einer Software aller Antriebstypen angewählt werden. Funktionsspezifische Anforderungen werden pro Antriebstyp spezifiziert. Benutzer-Schnittstellen werden mit Konfigurationstool und Bedieneinheit bereitgestellt. Hardware-Schnittstellen ermöglichen einen Download über RS232, aber auch via Gateway auch WWW. Software-Schnittstellen werden im Detail definiert nach Evaluation des SW-Tool. Die Kommunikation mit dem Basismodul erfolgt je nach Bedarf über WWW, LIN oder CAN.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt:
1: ein schematisiertes Blockschaltbild eines Steuerungssystems nach der Erfindung,
2: den Aufbau eines Speisungsmoduls mit dem Anschluss an das erfindungsgemäße Türsteuermodul.
Im Mittelpunkt des erfindungsgemäßen Türsteuerungssystems steht ein Mikroprozessor, der aus einem Türsteuermodul 1 besteht, welches nachfolgend auch als Basismodul bezeichnet wird.
Dieser Mikroprozessor ist bevorzugt als 32bit-Prozessor ausgebildet und hat deshalb eine relativ große Datenverarbeitungs-Leistungsfähigkeit.
An das Türsteuermodul 1 mit dem dort beinhalteten Mikroprozessor ist ein Antriebsmotor 2 angeschaltet und ein Speisungsmodul 3.
Die Ausbildung des Speisungsmoduls 3 wird anhand der 2 im späteren noch eingehend erläutert.
Über entsprechende Eingangs- und Ausgangs-Schnittstellen sind an dem Türsteuermodul 1 noch ferner eine Lichtschranke 4, sowie digitale Ein- und Ausgabegeräte 5, sowie auch analoge Ein- und Ausgabegeräte 6 angeordnet.
Der interne Bus des Türsteuermoduls 1 ist bevorzugt als LIN-Bus 7 ausgebildet, an den eine Reihe von Modulen 8 angeschlossen sind.
Derartige Module 8 können sein z. B. Eingangs-Ausgangsmodule, ein komplexes Batteriemodul, ein LED-Anzeige-Panel, ein Schlüsselschalter, ein Riegel, ein LCD-Panel oder auch Flucht- und Rettungswege-Steuerungen.
Wichtig ist, dass der LIN-Bus 7 sehr einfach und kostengünstig aufgebaut ist, weil er in bezug auf die angeschlossenen Module nur einen geringen Datendurchsatz aufweisen muss.
Über eine entsprechende Schnittstelle ist nun an das Türsteuermodul auch ein CAN-Bus 9 angeschlossen, an dem wiederum eine Reihe von Sensoren 10, 11 angeschlossen sind. Es handelt sich um hochwertige und sehr komplexe Sensoren oder Sensorsteuerungen, die eine entsprechende aufwendige Bussteuerung verlangen.
Der Bus hat bevorzugt eine Datenrate von 1 MB pro Sekunde und es ist auch noch dargestellt, dass an diesem Bus eine komplette weitere Türanlage 12 angeschlossen werden kann, so wie sie mit der Türanlage 1 und den angeschlossenen Modulen und LIN-Bus 7 dargestellt ist.
Es können also über den CAN-Bus eine Vielzahl von weiteren identischen Türsteueranlagen mit zugeordneten Türsteuermodulen 1 angeschlossen werden.
Wichtig ist nun, dass in dem Türsteuermodul 1 auch eine RS232-Schnittstelle 13 vorhanden ist, über die der Datenverkehr auf ein Ethernet möglich ist.
Zunächst ist dargestellt, dass über eine Datenleitung 17 ein Service-Terminal 14 angeschlossen werden kann, mit dem Daten unmittelbar auf dem Türsteuermodul 1 ausgelesen und eingeschrieben werden können. Es kann auch über das Service-Terminal 14 das komplette Steuerprogramm des Türsteuermoduls geändert werden.
Ferner ist dargestellt, dass die Schnittstelle 13 am Türsteuermodul 1 auch für die Aufschaltung auf das Ethernet mit dem dort dargestellten Ethernet-Bus 22 möglich ist.
Hier ist Voraussetzung, dass ein Adapter an dem Türsteuermodul 1 – in der Zeichnung als Gateway 16 bezeichnet – vorhanden ist, so dass damit eine unmittelbare Aufschaltung der Signale auf ein herkömmliches Computerdatennetz möglich ist.
Die Gateways sind also als Adapter 16 ausgebildet, und es ist auch dargestellt, dass eine Reihe von weiteren Türanlagen 15 ebenfalls über zugeordnete Adapter 16 auf den Ethernet-Bus 22 aufgeschaltet werden können.
In an sich bekannter Weise sind dann an dem Ethernet-Bus 22 herkömmliche Computer 19 angeschaltet, die in beliebigen Büros bereits schon vorhanden sind. Es handelt sich also um einfache Computer, wie sie als Schreibcomputer oder für die allgemeine Datenverarbeitung verwendet werden, und wichtig hierbei ist, dass nun mit einem herkömmlichen Browser und ohne wesentlichen weiteren Anpassungsaufwand nun über den Ethernet-Bus unmittelbar auf das Türsteuermodul 1 zugegriffen werden kann.
Damit entfallen aufwendige Handterminals und Datenkommunikationseinheiten, die stets in ihrer Anpassung an das Türsteuermodul angepasst werden mussten und dementsprechend teuer waren.
Erfindungsgemäß können also herkömmliche Computer 19 für den Zugriff auf die Türsteuerungsmodule 1, 12 und 15 verwendet werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass an den Ethernet-Bus 22 auch ein Mini-Browser mit einer Anzeigeeinheit 20 angeschlossen wird, auf dessen Anzeige-Panel die entsprechenden Funktionsdaten des Türsteuermoduls in Form von leuchtenden Anzeigen dargestellt werden. Dieses Panel dient der dauernden Überwachung der Türsteueranlage.
Ferner ist wichtig, dass an dem Ethernet ein herkömmlicher Server 21 für die Regelung des Datenverkehrs auf dem Ethernet-Bus verwendet wird. Ein derartiger Server ist in an sich bekannter Weise entweder als Novel (eingetragenes Warenzeichen der Fa. Novel)-Server ausgebildet oder auch als Linux-Server oder als NT-Server. Es kommt hier also nur darauf an, dass ein dezidierter Server vorhanden ist, der in an sich bekannter Weise den Datenverkehr auf dem Ethernet-Bus 22 regelt.
In 1 ist im übrigen auch noch dargestellt, dass man unmittelbar auch von dem Adapter 16 aus mit einer Datenleitung 18 auf das Service-Terminal 14 gehen kann. D. h. dieses Service-Terminal 14 kann auch direkt an den Adapter 16 des Ethernet-Busses 22 angeschlossen werden.
In 2 ist dargestellt, dass an einem einzigen Basismodul 1 eine Reihe von Motoren 2...2' angeordnet werden können und dass diesem Basismodul 1 die Möglichkeit zugeordnet wird, von unterschiedlichen Speisespannungen versorgt zu werden. Aus diesem Grunde ist das dort gezeigte Speisungsmodul 3 modular aufgebaut.
Mit einem zwischen dem Speisungsmodul 3 und dem Türsteuermodul 1 angeordneten Zusatzmodul 23 kann bei erhöhtem Leistungsbedarf der Sensoren über das Zusatzmodul 23 noch zusätzliche Leistung zur Verfügung gestellt werden. Das Speisungsmodul 3 besteht aus einer Primärseite und einer Sekundärseite. Auf der Primärseite sind jeweils Netzfilter angeordnet, denen entweder eine Netzspannung mit 150 VAC oder von 400 VAC zugeführt werden kann.
Je nachdem versorgt das jeweilige Netzfilter einen zugeordneten Trafo mit unterschiedlichen Leistungswerten, wobei diese Trafos in einem Trafomodul integriert sind, welches Teil des Speisungsmoduls 3 ist.
Je nach Wahl der gewünschten Ausgangsleistung kann deswegen ein Trafo mit 120 VA oder ein Trafo mit 250 VA verwendet werden.
Jeder der verwendeten Trafos wirkt auf der Sekundärseite des Speisungsmoduls auf ein Standardmodul, welches bestimmte Speisespannungen bei bestimmter Leistung zur Verfügung stellt oder auf ein Standardplus-Modul, welches eine zusätzliche Ladeschaltung für eine Batterie beinhaltet.
Bei dem dargestellten Industriemodul werden die gleichen Spannungen wie bei dem Standard-Modul, jedoch mit höherer Eingangsspannung, zur Verfügung gestellt.
Insgesamt besteht mit dem dargestellten modularen Aufbau der Vorteil, dass man ein einheitliches Speisungsmodul 3 für unterschiedliche Anschluss-Spannungen und für unterschiedliche Ausgangsleistungen hat, welches in sich modular aufgebaut ist, so dass bei Defekt eines bestimmten Moduls dieses leicht ausgewechselt werden kann ohne das gesamte Speisungsmodul 3 oder gar das Steuerungssystem auswechseln zu müssen.

1: Türsteuermodul (Basismodul)
2: Antriebsmotor
3: Speisungsmodul
4: Lichtschranke
5: Digital I/O
6: Analog I/O
7: LIN-Bus
8: Modul
9: CAN-Bus
10: Sensor
11: Sensor
12: Türanlage
13: Schnittstelle
14: Service-Terminal
15: Türanlage
16: Adapter
17: Datenleitung
18: Datenleitung
19: Computer
20: Anzeige-Einheit
21: Server
22: Ethernet-Bus
23: Zusatzmodul

Claims

Steuerungssystem für eine Türanlage, beinhaltend einen Mikroprozessor (1), der Schnittstellen für Steuerungssystem-interne (7, 9) und Steuerungssystem-externe Bussysteme (22) aufweist zum Anschluss von Modulen (8) und Sensoren (10, 11), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei verschiedenartige Schnittstellen für den wahlweisen Anschluss von drei unterschiedlich leistungsfähigen Arten/Stufen von Steuerungssystem-internen und Steuerungssystem-externen Bussystemen vorgesehen sind, die aber Mikroprozessor-externe Bussysteme sind.
Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens drei Schnittstellen eine LIN-Schnittstelle zum Anschluss eines Steuerungssystem-internen aber Mikroprozessor-externen einfachen LIN-Busses (7), eine CAN-Schnittstelle zum Anschluss eines Steuerungssystem-internen aber Mikroprozessor-externen höherwertigen CAN-Busses (9), und eine weitere Schnittstelle (13) zum Anschluss an ein Steuerungssystem-externes übergeordnetes Datennetz (22) beinhalten.
Steuerungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungssystem-externe übergeordnete Datennetz ein bauseitiges Ethernet ist, mit optionaler Anbindung an das Internet.
Steuerungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (13) für den externen Bus (22) eine herkömmliche serielle RS-232-Schnittstelle, eine herkömmliche parallele V24-Schnittstelle oder eine herkömmliche universelle USB-Schnittstelle ist.
Steuerungssystem nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mindestens eine Schnittstelle (I/O) für digitale/analoge Eingangs- /Ausgangssignale (4-6) mit relativ niedrigen Datenmengen vorgesehen ist, welche mit dem Mikroprozessor-internen Bussystem verbunden sind.
Steuerungssystem nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (13) für den externen Bus (22) über einen Gateway-Adapter (16) mit dem externen Bus (22) verbunden ist.
Steuerungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an den Gateway-Adapter (16) des externen Bus (22) und/oder an den CAN-Bus (9) zusätzliche Türanlagen (12, 15) mit ähnlichen oder identischen Mikroprozessoren (1) anschließbar sind.
Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an den Gateway-Adapter (16) mindestens ein Server (21) und/oder mindestens eine Anzeige-Einheit (20) und/oder mindestens ein herkömmlicher Computer (19) ggf. mit Browser anschließbar sind.
Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass direkt an die Schnittstelle (13) für den externen Bus (22) ein Service-Terminal (14) anschließbar ist.
Steuerungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Service-Terminal (14) über den Gateway-Adapter (16) mit der Schnittstelle (13) für den Ethernet-externen Bus (22) verbindbar ist.
Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Türsteuerungsmodul (1) über ein Speisungsmodul (3) mit unterschiedlichen elektrischen Leistungen versorgt werden kann.
Steuerungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Speisungsmodul (3) und Türsteuerungsmodul (1) ein Zusatzmodul (23) mit mindestens einem elektrischen Leistungsverstärker geschaltet ist.
Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Speisungsmodul (3) mehrere Trafo-Module mit jeweils mindestens einem elektrischen Primärkreis und mindestens einem elektrischen Sekundärkreis enthält.