DE19615469C2 - Schaltschrankklimatisierungsanlage - Google Patents
SchaltschrankklimatisierungsanlageInfo
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- F24F11/00—Control or safety arrangements
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltschrankklimatisierungsanlage gemäß
dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine derartige Schaltschrankklimatisierungsanlage ist in Styppa, Heinrich,
Schaltschrank-Klimatisierung, 1992, Verlag Moderne Industrie, Landsberg/Lech,
Seiten 35 bis 37 angegeben. Bei dieser bekannten Schaltschrankklimatisierungs
anlage ist in einem Schaltschrank ein Kühlgerät mit einer zugeordneten Steuer
einheit vorgesehen, und die Steuereinheit ist mit einer Leitwarte, die einen
Leitrechner aufweist, über eine serielle Verbindung gekoppelt, während das
Kühlgerät selbst über zwei weitere Leitungen mit der Leitwarte verbunden ist,
von denen über die eine eine Sammelstörmeldung und über die andere ein
Steuerspannungsausfall gemeldet werden. Wie mehrere Kühlgeräte an die Leit
warte angeschlossen werden sollen, geht aus dieser Entgegenhaltung nicht
hervor, vielmehr ist von der Überwachung der Funktionsfähigkeit nur eines
Kühlgerätes die Rede.
In der DE-Z: Knörr, Roland, Programmierbare Gebäudeinstallation, ETZ, Bd. 113
(1992), Heft 11, Seiten 638 bis 648 ist ein BUS-System für die Gebäudeinstal
lation gezeigt, das programmierbar ist und im Master-Slave-Betrieb steuerbar ist.
Anforderungen, die an die Steuerung einer Schaltschrankklimatisierungsanlage
zu stellen sind, zeigt diese Druckschrift nicht.
In der DE 38 11 189 C2 ist ein Kühlgerät für einen Schaltschrank und ein Ver
fahren zur Klimaregelung offenbart. Das Kühlgerät ist mit verschiedenen Fühlern
sowie mit einer Steuereinheit bzw. Regelungseinrichtung ausgerüstet. Über den
Informationsaustausch zwischen verschiedenen Kühlgeräten sind in dieser
Druckschrift keine näheren Ausführungen gemacht.
Bei einer in der EP 0 381 592 A2 angegebenen Schaltschrankklimatisierungs
anlage sind mehrere Verteilungseinheiten für Kühlflüssigkeiten vorgesehen, die
aus einem gemeinsamen Tank versorgt werden. Dabei wird die Zuführung der
Kühlflüssigkeit über eine Steuereinheit bestimmt. Hierbei geht es nicht um die
Steuerung verschiedener, eigenständiger Kühlgeräte.
In der DE 43 37 692 A1 ist eine Klimatisierungsanlage für elektronische Geräte
angegeben, bei der eine Kühlleistung sowohl von n als auch n + 1 Kühleinheiten
erzeugt werden kann. Um für jede Kühleinheit eine ausreichende Reserve auf
recht zu erhalten, werden n + 1 Kühleinheiten betrieben. Bei einer Störung kann
die Kühlung mit n Kühleinheiten sichergestellt werden. Bei dieser bekannten
Klimatisierungsanlage ist die Steuerung auf einen bestimmten Fall beschränkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schaltschrank
klimatisierungsanlage bereit zu stellen, die mit einfachen Steuerungsmaßnahmen
bei mehreren vorhandenen Kühlgeräten eine vielfältige Organisation der Klimati
sierungsanlage ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Mit die
sen Maßnahmen ist bei einfachem Aufbau ein Informationsaustausch zwischen
den einzelnen Kühlgeräten ermöglicht, wobei zwischen den Kühlgeräten mittels
der Organisation der Steuereinheiten in Master und Slaves die einzelnen Kühl
geräte in Abstimmung aufeinander und in Abhängigkeit von jeweiligen Betriebs
bedingungen geeignet mit einem Programm betrieben werden können. Dadurch
ergeben sich vielfältige Anpassungsmöglichkeiten an jeweilige Bedingungen.
Ist vorgesehen, dass an die BUS-Strecke ein externer Rechner angeschlossen
ist, und dass in dem externen Rechner Auswerteprogramme, Prüfprogramme
und/oder Steuerprogramme für die Kühlgeräte vorgesehen sind, so besteht die
Möglichkeit, von einem externen Arbeitsplatz aus z. B. Überwachungs-, Steuer-
und Einstellmaßnahmen auszuführen, wobei auch eine übersichtliche Darstel
lung und Handhabung geboten werden.
Ist vorgesehen, dass zwischen den Kühlgeräten ein allgemeiner Status über
tragbar ist, mit der Information, dass ein Sollwert eines Kühlgerätes erreicht ist,
eine Schaltschranktür offen ist und/oder ein Störzustand eines Kühlgerätes vor
liegt, so können die einzelnen Kühlgeräte in Abstimmung aufeinander in einer in
einer jeweiligen Situation geeigneten Weise betrieben werden.
Die Überwachung und Ansteuerung der einzelnen Kühlgeräte ist dadurch noch
genauer möglich, dass über die BUS-Strecke zwischen dem Master und den
Slaves als weitere Informationen einzelne Fehlermeldungen der Kühlgeräte, Be
triebsdaten, weitere gemessene Temperaturen, Sollwerte und/oder Einstellpara
meter der Kühlgeräte austauschbar sind.
Dadurch, dass alle Kühlgeräte parallel betreibbar sind, kann eine einfache
Steuerungsart gewählt werden, bei der sich z. B. alle anderen Kühlgeräte ein
schalten, wenn ein Gerät auf Kühlung schaltet. Liegt bei einer Steuereinheit die
Meldung vor, dass eine Tür offen ist, können alle Geräte abgeschaltet werden.
Ebenso wird auch die Meldung eines Störzustandes eines Gerätes zu allen ande
ren weitergegeben und führt bei einem parallelen Betrieb in allen Kühlgeräten
z. B. zum Schalten eines Störmelderelais.
Die Anpassung einzelner Kühlgeräte an besondere Bedingungen, z. B. die Küh
lung wichtiger elektronischer Baueinheiten, wird dadurch auf einfache Weise
ermöglicht, dass die einzelnen Steuereinheiten zur unterschiedlichen Reaktion
auf ausgetauschte Informationen unterschiedlich programmierbar sind.
Um z. B. eine Gruppe von Kühlgeräten geeignet weiter betreiben zu können,
wenn dies bei einem Kühlgerät nicht mehr möglich ist, wie z. B. bei einem nicht
leicht behebbaren Fehler oder einer offenen Schranktür, ist es vorteilhaft, dass
die Kühlgeräte wahlweise zu unterschiedlichen Gruppen zusammenfaßbar sind
und dass die Reaktion auf die ausgetauschten Informationen gruppenindividuell
festlegbar ist.
Vielfältige Überwachungs-, Eingriffs- und Steuerungsmöglichkeiten über den
externen Rechner werden dadurch ermöglicht, dass in dem externen Rechner
Betriebsdaten, Statistiken, Störzustände und/oder Temperaturverläufe in den
Schaltschränken auswertbar sind, dass Informationen verknüpfbar und an
übergeordnete Steuereinrichtugnen weitergebbar sind und dass Einstell- und
Betriebsparameter für die Kühlgeräte vorgebbar sind.
Der Datenaustausch und die Steuerung über entfernte Stationen werden dadurch
einfach realisierbar, daß die BUS-Strecke mittels einer Koppeleinrichtung an ein
Standard-BUS-System ankoppelbar ist.
Die angegebenen Maßnahmen ermöglichen somit auf einfache Weise eine vielfältig
variable Organisation der Schaltschrankklimatisierungsanlage, wobei sowohl
mehrere Kühlgeräte und zugeordnete Steuereinrichtungen nur eines Schaltschranks
als auch Kühlgeräte mit den zugehörigen Steuereinrichtungen verschiedener
Schaltschränke untereinander in der beschriebenen Weise organisiert sein können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug
nahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt ein Blockschaltbild einer
Schaltschrankklimatisierungsanlage mit mehreren Kühlgeräten A, B, C, die sich in
nur einem Schaltschrank befinden können oder aber auf mehrere Schaltschränke
verteilt sind. Die Kühlgeräte A, B und C weisen jeweils eine Steuereinheit 5.1, 5.2
bzw. 5.3 z. B. in Form eines Mikrocontrollers sowie eine BUS-Schnittstelle 4.1, 4.2
bzw. 4.3 auf, mit der die jeweilige Steuereinheit 5.1, 5.2, 5.3 an eine BUS-Strecke
6 angeschaltet ist. An die Steuereinheiten 5.1, 5.2, 5.3 sind über jeweilige
Eingänge beispielhaft ein Störmelder 1, ein Türendschalter-Anschluß 2 und eine
SPS-Schnittstelle 3 angeschlossen. Im Bedarfsfall können auch mehr oder weniger
Eingänge der Steuereinheiten 5.1, 5.2, 5.3 belegt sein, um geeignete Daten an die
Steuereinheit zu übertragen. Entsprechend können an den Steuereinheiten 5.1,
5.2, 5.3 auch verschiedene Ausgangsanschlüsse vorgesehen sein, um das zuge
ordnete Kühlgerät in geeigneter Weise steuern zu können. Die Anschlüsse können
auch zum bidirektionalen Datenaustausch ausgelegt sein.
An die BUS-Strecke 6, die z. B. aus einer zweiadrigen, abgeschirmten Leitung
bestehen kann, ist außerdem ein externer Rechner PC angeschlossen, mit dem
Daten über die BUS-Strecke 6 empfangen und gesendet werden können. Ferner
kann die BUS-Strecke 6 mittels einer Koppeleinrichtung 7 an Standard-BUS-
Systeme 8 angekoppelt werden, um eine Überwachung oder Steuerung über eine
entfernte Station, z. B. einen Zentralrechner, zu ermöglichen.
Die BUS-Strecke 6 dient zur Vernetzung der Kühlgeräte A, B, C untereinander und
dem gegebenenfalls angeschlossenen externen Rechner PC sowie einer eventuellen
externen Station über die Koppeleinrichtung 7 und das Standard-BUS-System 8.
Über die BUS-Schnittstellen 4.1, 4.2, 4.3 wird eine Verbindung zwischen allen
Steuereinheiten 5.1, 5.2, 5.3 der Kühlgeräte A, B, C hergestellt, so daß die
Steuereinheiten 5.1, 5.2, 5.3 untereinander Informationen austauschen können.
Die Anzahl der an die BUS-Strecke 6 anschließbaren Kühlgeräte A, B, C und
gegebenenfalls externen Geräte PC ist in weiten Grenzen wählbar und nicht auf
das Ausführungsbeispiel gemäß der Figur beschränkt. Die Organisation der
Kühlgeräte A, B, C mit den Steuereinheiten 5.1, 5.2, 5.3 ist derart, daß ein Gerät als
Master fungiert und die übrigen Geräte als Slave arbeiten. Alle Kühlgeräte A, B, C
erhalten eine Adresse, die auch eine Kennung für den Master und die Slaves
enthält. Die BUS-Schnittstellen können auf der Basis einer RS-485 Schnittstelle
aufgebaut sein.
Vom Slave zum Master können z. B. folgende Informationen übertragen werden:
Schaltschrank-Innentemperatur, Erreichen des Sollwerts, eine Schaltschranktür
offen und/oder ein Störzustand liegt vor. Vom Master zu den Slaves kann der
allgemeine Status übertragen werden, der folgende Informationen beinhalten kann:
Erreichen des Sollwerts in einem Kühlgerät, eine Schaltschranktür ist offen
und/oder bei einem Gerät liegt ein Störzustand vor. Als weitere Informationen
können über das BUS-System ausgetauscht werden: detaillierte Fehlermeldungen
aller Kühlgeräte bzw. Störungsmelder in den Schaltschränken, Betriebsdaten, alle
gemessenen Temperaturen und/oder Sollwerte bzw. Einstellparameter. Die einzel
nen Kühlgeräte A, B, C können je nach Programmierung unterschiedlich auf die aus
getauschten Informationen reagieren, wodurch unterschiedlichen Bedingungen
Rechnung getragen werden kann. Beispielsweise können Kühlgeräte für besonders
empfindliche elektronische Baueinheiten nach festen Vorgaben gemäß einer
entsprechenden Programmierung der zugehörigen Steuereinheit betrieben werden.
Alle Kühlgeräte A, B, C der Schaltschrankklimatisierungsanlage 10 können über das
BUS-System gruppenweise zusammengefaßt und gruppenindividuell gesteuert
werden. Auf diese Weise kann z. B. eine Gruppe von Kühlgeräten geeignet weiter
betrieben werden, wenn festgestellt wird, daß bei einem Kühlgerät ein nicht
behebbarer Fehler vorliegt oder eine Schranktür offen ist. Die Kühlgeräte der
Gruppe können dabei parallel oder wiederum individuell voneinander abweichend
betrieben werden.
Der externe Rechner PC kann z. B. folgende Aufgaben übernehmen: Auswertung
von Betriebsdaten und Statistiken, Auswertung von Störzuständen, Auswertung
von Temperaturverläufen im Schaltschrank, Verknüpfung von Informationen und
Weitergabe an übergeordnete Steuersysteme und/oder Vorgabe von Einstell
parametern für die Kühlgeräte A, B, C.
Mit den beschriebenen Maßnahmen ist somit bei einem einfachen Aufbau eine
vielfältige Steuerung und übersichtliche Organisation der Schaltschrank
klimatisierungsanlage geboten.
Claims (9)
1. Schaltschrankklimatisierungsanlage mit einer in einem oder mehreren
Schaltschränken enthaltenen Kühleinrichtung und zugeordneter Steuer
einrichtung, die über eine Schnittstelleneinrichtung an eine Infor
mationsübertragungs-Strecke angeschlossen ist, und mit in den Schalt
schränken vorgesehenen Meldern zumindest für die Schaltschrank-Innen
temperatur, das Erreichen eines Sollwertes, den Schließzustand einer
Schaltschranktür oder Störzustände,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Kühlgeräte (A, B, C), denen jeweilige Steuereinheiten (5.1, 5.2, 5.3) zugeordnet sind, in einem oder mehreren Schaltschränken ange ordnet sind,
dass die Steuereinheiten (5.1, 5.2, 5.3) über jeweilige Schnittstellen parallel an die als eine gemeinsame BUS-Strecke (6) ausgebildete In formationsübertragungsstrecke angeschlossen sind,
dass eine beliebige der Steuereinheiten, die gleichermaßen als Mikrocontroller-Steuerungen ausgebildet sind, als Master und die übrigen Steuereinheiten als Slave eingerichtet sind,
wobei allen Steuereinheiten (5.1, 5.2, 5.3) Adressen mit einer Kennung für Master bzw. Slave zugeordnet sind und
dass vom Slave zum Master Informationen bezüglich der Schaltschrank- Innentemperatur, des Schließzustands der Schaltschranktür bzw. der Störzustände übertragbar sind.
dass mehrere Kühlgeräte (A, B, C), denen jeweilige Steuereinheiten (5.1, 5.2, 5.3) zugeordnet sind, in einem oder mehreren Schaltschränken ange ordnet sind,
dass die Steuereinheiten (5.1, 5.2, 5.3) über jeweilige Schnittstellen parallel an die als eine gemeinsame BUS-Strecke (6) ausgebildete In formationsübertragungsstrecke angeschlossen sind,
dass eine beliebige der Steuereinheiten, die gleichermaßen als Mikrocontroller-Steuerungen ausgebildet sind, als Master und die übrigen Steuereinheiten als Slave eingerichtet sind,
wobei allen Steuereinheiten (5.1, 5.2, 5.3) Adressen mit einer Kennung für Master bzw. Slave zugeordnet sind und
dass vom Slave zum Master Informationen bezüglich der Schaltschrank- Innentemperatur, des Schließzustands der Schaltschranktür bzw. der Störzustände übertragbar sind.
2. Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass an die BUS-Strecke (6) ein externer Rechner (PC) angeschlossen ist, und
dass in dem externen Rechner (PC) Auswerteprogramme, Prüfprogramme und/oder Steuerprogramme für die Kühlgeräte (A, B, C) vorgesehen sind.
dass an die BUS-Strecke (6) ein externer Rechner (PC) angeschlossen ist, und
dass in dem externen Rechner (PC) Auswerteprogramme, Prüfprogramme und/oder Steuerprogramme für die Kühlgeräte (A, B, C) vorgesehen sind.
3. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen den Kühlgeräten (A, B, C) ein allgemeiner Status über
tragbar ist, der mindestens eine Information des Inhalts trägt, dass ein
Sollwert eines Kühlgeräts(A, B, C) erreicht ist, eine Schaltschranktür
offen ist oder ein Störzustand eines Kühlgeräts (A, B, C) vorliegt.
4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass über die BUS-Strecke (6) zwischen dem Master und den Slaves als
weitere Informationen zumindest einzelne Fehlermeldungen der Kühlge
räte (A, B, C), Betriebsdaten, weitere gemessene Temperaturen, Soll
werte oder Einstellparameter der Kühlgeräte (A, B, C) austauschbar sind.
5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass alle Kühlgeräte (A, B, C) parallel betreibbar sind.
6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die einzelnen Steuereinheiten (A, B, C) zur unterschiedlichen Reak
tion auf über die BUS-Strecke (6) ausgetauschte Informationen unter
schiedlich programmierbar sind.
7. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kühlgeräte (A, B, C) über die BUS-Strecke (6) wahlweise zu unterschiedlichen Gruppen zusammenfaßbar sind und
dass die Reaktion auf die ausgetauschten Informationen gruppenindi viduell festlegbar ist.
dass die Kühlgeräte (A, B, C) über die BUS-Strecke (6) wahlweise zu unterschiedlichen Gruppen zusammenfaßbar sind und
dass die Reaktion auf die ausgetauschten Informationen gruppenindi viduell festlegbar ist.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem externen Rechner (PC) zumindest Betriebsdaten, Statistiken, Störzustände oder Temperaturverläufe in den Schaltschränken auswert bar sind,
dass Informationen verknüpfbar und an übergeordnete Steuereinrichtun gen weitergebbar sind und
dass Einstell- und Betriebsparameter für die Kühlgeräte (A, B, C) vor gebbar sind.
dass in dem externen Rechner (PC) zumindest Betriebsdaten, Statistiken, Störzustände oder Temperaturverläufe in den Schaltschränken auswert bar sind,
dass Informationen verknüpfbar und an übergeordnete Steuereinrichtun gen weitergebbar sind und
dass Einstell- und Betriebsparameter für die Kühlgeräte (A, B, C) vor gebbar sind.
9. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die BUS-Strecke (6) mittels einer Koppeleinrichtung (7) an ein Stan
dard-BUS-System ankoppelbar ist.
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ID=7791729
Family Applications (1)
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DE19615469A Expired - Lifetime DE19615469C2 (de) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | Schaltschrankklimatisierungsanlage |
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Owner name: RITTAL GMBH & CO. KG, 35745 HERBORN, DE |
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Representative=s name: BOEHMERT & BOEHMERT ANWALTSPARTNERSCHAFT MBB -, DE Representative=s name: BOEHMERT & BOEHMERT, DE |
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