DE19911318A1

DE19911318A1 - Schaltschranküberwachungseinrichtung

Info

Publication number: DE19911318A1
Application number: DE1999111318
Authority: DE
Inventors: Sven Lauroesch; Heinrich Strackbein; Markus Hain
Original assignee: Rittal Werk Rudolf Loh GmbH and Co KG
Current assignee: Rittal GmbH and Co KG
Priority date: 1999-03-13
Filing date: 1999-03-13
Publication date: 2000-09-21

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltschranküberwachungseinrichtung mit mindestens einem Basisgerät (1), das eine Steuerungseinrichtung zum Überwachen und Steuern von Schaltschrankfunktionen, eine Spannungsversorgungseinrichtung und eine Netzwerkankopplungseinrichtung aufweist. Mit einfachen Maßnahmen ist eine Anpassung an unterschiedliche Anforderungen dadurch möglich, daß das mindestens eine Basisgerät (1) mit mehreren Funktionskarten-Steckplätzen (2.1 bis 2.N) und mindestens einem Netzwerkkarten-Steckplatz (4.1, 4.2) ausgerüstet ist, daß mehrere unterschiedliche Funktionskarten (F1 bis FM) für die Überwachungs-, Steuerungs- und Umschaltfunktionen, die wahlweise in die Funktionskarten-Steckplätze (2.1 bis 2.N) einsetzbar sind, und mehrere unterschiedliche Netzwerkkarten (NW1, NWI) vorgesehen sind, die wahlweise in den mindestens einen Netzwerkkarten-Steckplatz (4.1, 4.2) einsetzbar sind, und daß das mindestens eine Basisgerät (1) eine Erkennungseinrichtung aufweist, mit der feststellbar ist, ob ein Funktionskarten-Steckplatz (2.1 bis 2.N) oder Netzwerkkarten-Steckplatz (4.1, 4.2) belegt oder unbelegt ist und was für eine Steckkarte (F1 bis FM, NW1, NWI) in den jeweiligen Funktionskarten-Steckplatz (F1 bis FM) und Netzwerkkarten-Steckplatz (NW1, NWI) eingesetzt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltschranküberwachungseinrichtung mit mindestens einem Basisgerät, das eine Steuerungseinrichtung zum Überwachen und Steuern von Schaltschrankfunktionen, eine Spannungsversorgungsein richtung und eine Netzwerkankopplungseinrichtung aufweist.

Eine Schaltschranküberwachungseinrichtung dieser Art ist in der DE 196 09 689 A1 als bekannt ausgewiesen. Diese bekannte Schaltschranküberwachungs einrichtung ist auf verschiedene Einsatzbedingungen des Schaltschrankes abge stimmt und bildet mit der Sensorik für verschiedene Meßgrößen, wie Tem peratur, Schließzustand der Tür, Vibrationen, Rauchentwicklung und Feuchtig keit, sowie Aktuatoren, über die auf die Sensorsignale geeignet reagiert werden kann, und ferner über vorgesehene Steuerungs- und Regelungsmöglichkeiten eine Ausgestaltung des Schaftschrankes für vielseitige Einsatzzwecke. Die Über wachungsfunktionen lassen sich durch Programmieren an jeweilige Einsatz bedingungen, wie beispielsweise die Aufstellung innerhalb geschlossener Räume oder im Freien oder Betrieb in feuchtigkeitsbeladener Umgebung, anpassen. Auch eine Überwachung mittels entfernter Warte über ein Bussystem ist möglich. Andererseits ist der Aufwand zur Bereitstellung dieser vielfältigen Überwachungsfunktionen entsprechend aufwendig.

Bei einer in H. Styppa: Schaltschrank-Klimatisierung: Grundlagen, Komponen ten, Anwendungen, 1992, Seiten 34 bis 37, angegebenen Schaltschranküber wachungseinrichtung ist eine zentrale Steuerungseinrichtung mit Mikro computer-Regelung für ein Schaltschrankkühlgerät beschrieben. Mit der Rege lung kann eine Rundumüberwachung mit der Möglichkeit einer Systemanalyse verwirklicht werden. Die Mikrocomputer-Regelung kann in eine zentrale Leit technik oder Anzeige- und Informationssysteme integriert werden, wobei der Leitrechner in einer von dem Schaltschrank entfernten Leitwarte untergebracht und mit dem Kühlgerät sowie der speicherprogrammierbaren Steuerung ver bunden ist. Die Mirkocomputer-Regelung bezieht sich hierbei nur auf die Systemüberwachung der Kühlgerätekomponenten, wobei im einzelnen nicht ersichtlich ist, welche Funktionen der Leitrechner und welche Funktionen die speicherprogrammierbare Steuerung übernimmt. Diese Überwachungseinrich tung ist auf wenige Funktionen beschränkt und dabei verhältnismäßig auf wendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltschranküberwachungsein richtung der eingangs angegebenen Art bereitzustellen, mit der auf einfache Weise mit verhältnismäßig geringem Aufwand unterschiedlichen Anforderungen Rechnung getragen werden kann und die eine einfache Netzwerkankopplung er möglicht.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hiernach ist vorgesehen, daß das mindestens eine Basisgerät mit mehreren Funktionskarten- Steckplätzen und mindestens einem Netzwerkkarten-Steckplatz ausgerüstet ist, daß mehrere unterschiedliche Funktionskarten für die Überwachungs-, Steuerungs- und Umschaltfunktionen, die wahlweise in die Funktionskarten- Steckplätze einsetzbar sind, und mehrere unterschiedliche Netzwerkkarten vor gesehen sind, die wahlweise in den mindestens einen Netzwerkkarten-Steck platz einsetzbar sind, und daß das mindestens eine Basisgerät eine Erkennungs einrichtung aufweist, mit der feststellbar, ob ein Funktionskarten-Steckplatz oder Netzwerkkarten-Steckplatz belegt oder unbelegt ist und was für eine Steckkarte in den jeweiligen Funktionskarten-Steckplatz und Netzwerkkarten- Steckplatz eingesetzt ist.

Die in dem Basisgerät vorgesehenen Steckplätze und die darin wahlweise ein setzbaren verschiedenen Funktionskarten und Netzwerkkarten ermöglichen eine einfache Anpassung der Schaltschranküberwachungseinrichtung an unter schiedliche Anforderungen, wobei der Aufwand den jeweiligen Anforderungen angemessen gewählt werden kann. Mit den einfach einzusetzenden Netzwerk karten ist dabei die Einbindung wahlweise in verschiedene Netzwerke auf ein fache Weise möglich. Die eingesetzten Funktionskarten und Netzwerkkaten werden mittels der Erkennungseinrichtung ohne weiteres automatisch erkannt und in der Steuerungseinrichtung berücksichtigt. Über das Netzwerk können dann die jeweiligen Überwachungsfunktionen überprüft und auch eingestellt oder umprogrammiert werden.

Verschiedene Netzwerkanschlüsse können dadurch wahlweise verwirklicht werden, daß mindestens zwei verschiedene Netzwerkkarten aus der Gruppe Ethernet-Karte, Fast-Ethernet-Karte, Token-Ring-Karte, Modemkarte, ISDN-Karte und RS232-Karte vorgesehen sind.

Verschiedene Anschlußmöglichkeiten und Kommunikationsmöglichkeiten mit einem Basisgerät bestehen darin, daß über ein mittels der Netzwerkkarte an geschlossenes Netzwerk weitere Basisgeräte, mindestens ein externer Computer und/oder Anzeige- oder Registriergeräte an ein Basisgerät an koppelbar sind und daß von dem einen Basisgerät über das Netzwerk Daten an die weiteren Basisgeräte, den externen Computer und/oder die Anzeige- oder Registriergeräte übermittelbar und von dem externen Computer eine Programmierung der Steuerungseinrichtung des Basisgeräts durchführbar ist. Von einer entfernten Warte aus ist damit eine Überwachung und Program mierung auch mehrerer Basisgeräte bzw. der diesen zugeordneten Schalt schränke möglich.

Ein Schutz gegen unbefugten Zugriff auf die von der Schaltschranküber wachungseinrichtung bereitgestellten Daten wird dadurch geboten, daß der Zugriff auf das Basisgerät mittels einer auf den Netzwerkkarten vorgesehenen Berechtigungsprüfung gesichert ist.

Mit den Maßnahmen, daß die Funktionskarten außer Überwachungskarten für die Überwachungs- und Steuerungsfunktion auch Umschaltkarten zum variablen Verbinden von an das Basisgerät anzuschließenden externen Geräten und/oder weiteren Basisgeräten aufweist und daß mittels der Umschaltkarten miteinander verbundener Gerätegruppen über die Netzwerkkarten des zugehörigen Basis geräts an das Netzwerk anschließbar sind, besteht die Möglichkeit, verschie dene, mit dem Basisgerät variabel verbindbare Gerätegruppen einschließlich des zugeordneten Basisgerätes und auch weiterer Basisgeräte als lokales Netzwerk über die Netzwerkkarte mit einem übergeordneten Netzwerk zu verbinden.

Verschiedene Ausgestaltungen einer derartigen Verbindung unterschiedlicher Gerätegruppen mit einem Netzwerk werden z. B. dadurch ermöglicht, daß die Gerätegruppen mindestens ein weiteres Basisgerät, mindestens eine Konsole mit Bildschirm, Tastatur und Maus, mindestens einen Personalcomputer und/oder mindestens eine Alarmeinheit umfassen und daß über das Netzwerk mehrere derartige Gerätegruppen miteinander verbindbar sind.

Vielfältige unterschiedliche Ausgestaltungen der Funktionsüberwachung werden dadurch ermöglicht, daß die Funktionskarten mindestens zwei verschiedene aus der Gruppe Funktionskarte mit digitalen Eingängen, Funktionskarte mit Relais- Ausgängen, Funktionskarte für analoge Temperaturwiderstände, Funktionskarte für einen Busanschluß, Funktionskarte für analoge Eingänge, Funktionskarte für die Spannungsüberwachung und Funktionskarte mit Differenzeingängen auf weisen.

Für den einfachen, variablen Aufbau der Schaltschranküberwachungseinrichtung sind weiterhin die Maßnahmen günstig, daß die Erkennungseinrichtung mindes tens eine in zumindest einen Speicherkarten-Steckplatz des Basisgeräts ein steckbare Speicherkarte aufweist und daß zur Spannungsversorgung zwei un terschiedliche, in mindestens einen Spannungsversorgungskarten-Steckplatz des Basisgeräts einsteckbare Spannungsversorgungseinschübe vorgesehen sind.

Die genannten Maßnahmen ermöglichen auf einfache Weise unterschiedlich aufwendige Ausbaustufen und Konfigurierungsmöglichkeiten in Verbindung mit einem Netzwerk, wobei sich durch den modularen, bausatzartigen Aufbau in übersichtlicher Weise vielfältige Anordnungsmöglichkeiten ergeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug nahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 wesentliche Bestandteile eines Basisgerätes in schematischer Blockdarstellung und

Fig. 2 einen Anschluß mehrerer Basisgeräte an ein Netzwerk in schematischer Darstellung.

Fig. 1 zeigt als wesentliche Bestandteile eines Basisgerätes 1 mehrere Steck karten 1.1 die in Steckplätze 1.2 unterschiedlicher Steckplatzbereiche ein setzbar sind. Für Funktionskarten F1 bis FM ist ein Funktionskarten-Steck platzbereich 2, für eine oder mehrere Speicherkarten SP ist mindestens ein Speicherkarten-Steckplatz 3, für mehrere Netzwerkkarten MW, NWI ist ein Netzwerkkarten-Steckplatzbereich 4 mit mehreren Netzwerkkarten-Steckplätzen 4.1,4.2 und für mindestens einen Spannungsversorgungseinschub UV ist min destens ein Spannungsversorgungskarten-Steckplatz 5 vorgesehen.

Der Funktionskarten-Steckplatzbereich 5 umfaßt mehrere Funktionskarten- Steckplätze 2.1 bis 2.N in die die Funktionskarten F1 bis FM wahlweise ein gesteckt werden können, wobei nicht alle Steckplätze belegt sein müssen und die Anzahl der Funktionskarten F1 bis FM kleiner, gleich oder größer sein kann als die Anzahl der Funktionskarten-Steckplätze 2.1 bis 2.N. Als Funktionskarten F1 bis FM sind solche vorgesehen, die der Überwachungs-, Steuerungs- und/oder Regelungsfunktion dienen (kurz Überwachungskarten ÜF) und solche, die einer Umschaltfunktion (Switcherfunktion, kurz Umschaltkarten SWF) zum variablen Verbinden externer Geräte dienen, die an das Basisgerät 1 ange schlossen sind.

Die Umschaltkarten SWF umfassen eine Umschalt-Konsolenkarte zum Anschluß einer Tastatur, einer Maus und eines Bildschirms, eine Umschalt-PC-Karte zum Anschluß der PC-Ausgänge Tastatur, Maus und Bildschirm und/oder eine Verbindungskarte zum Verbinden mehrerer Basisgeräte. Über die Umschalt karten SWF lassen sich die externen Geräte in unterschiedlicher Weise variabel miteinander verbinden, wobei die Verbindung von einem Mastergerät über eine RS232-Schnittstelle, über an der Front des Basisgerätes 1 befindliche Tasten oder ein angeschlossenes Netzwerk 10 gewählt und eingestellt werden kann. Die Überwachungskarten ÜF umfassen solche, mit digitalen Eingängen, mit Relais-Ausgängen, mit Anschlüssen für einen analogen Temperaturwiderstand (NTC-Widerstand) mit einem Busanschluß, insbesondere I2C-Bus, mit analogen Eingängen mit einer Spannungsüberwachung und/oder mit Differenzeingängen. An diese Überwachungskarten ÜF sind unterschiedliche Sensoren, wie Feuchte sensoren, Türendschalter, Temperaturfühler, Vibrationssensor und Rauchsen sor, sowie auch andere externe Geräte mit Steuerungs-, Überwachungs-, Registrier- oder Anzeigefunktion anschließbar.

Die Speicherkarte SP weist eine Erkennungsstufe einer Erkennungseinrichtung auf, mit der feststellbar ist, ob ein jeweiliger Steckplatz 1.2 belegt ist und um was für eine Steckkarte es sich handelt. Ferner sind auf der Speicherkarte SP Teile der Steuerungseinrichtung vorgesehen.

Zum Einsetzen in den Spannungsversorgungs-Steckplatz 5 sind zwei verschie dene Spannungsversorgungseinschübe UV vorgesehen, von denen der eine als Versorgungsnetzteil für einen Spannungsbereich von 48 bis 240 Volt Wech selspannung oder Gleichspannung ausgelegt ist. Das Versorgungsnetzteil liefert die Energie für das Basisgerät 1 und alle Steckkarten 1.1. Der andere Spannungsversorgungseinschub UV umfasst neben diesen Funktionen eine zu sätzliche 24-Volt-Gleichspannungsquelle zur Energieversorgung für die An schlüsse der Sensoren und externen Geräte. Die 24-Volt-Gleichspannung ist außen an dem Spannungsversorgungseinschub UV abnehmbar und wird intern über einen Bus den verschiedenen Steckplätzen 1.2 zur Verfügung gestellt. Der Ausgang des 24 Volt-Gleichspannungsteils ist kurzschlußfest und auf eine maximale Stromabgabe von 500 mA ausgelegt.

Als Netzwerkkarte NW, NWI sind eine Ethernet-Karte, eine Token-Ring-Karte, eine Fast-Ethernet-Karte, eine Modemkarte, eine ISDN-Karte sowie eine RS232- Karte für verschiedene Netzwerkanschlüsse vorgesehen, die wahlweise in die Netzwerkkarten-Steckplätze 4.1, 4.2 einsetzbar sind und mittels der Er kennungseinrichtung erkannt werden.

Wie Fig. 2 zeigt, können ein oder mehrere Basisgeräte 1 an das Netzwerk 10 angeschlossen werden und untereinander oder mit einem an das Netzwerk 10 angeschlossenen weiteren Computer 8 Daten austauschen. Über den weiteren Computer 8, der als übergeordneter Rechner fungieren kann, können Daten auswertungen der von den Basisgeräten 1 empfangenen Daten und auch Um programmierungen der Umschaltkarten SWF oder der Überwachungskarten IF sowie weiterer Programmteile der Steuerungseinrichtung von einem entfernten Ort aus vorgenommen werden. Die Überwachungsfunktionen lassen sich bei dem modularen System beliebig zusammenstellen. Die Verknüpfung und Pro grammierung des Systems ist offen gestaltet. Mittels Softwaretools wird dem Kunden eine einfache Einstellung und Programmierung ermöglicht. Die Software kann einfach über eine RS232- oder CFTP-Schnittstelle über das Netzwerk aufgespielt werden.

An das Netzwerk 10 können auch lokale Gerätegruppen angeschlossen werden, die an ein Basisgerät 1 angeschlossen sind und mittels der Umschalttasten SWF frei wählbar miteinander verbunden werden können. Beispielsweise können bei einer derartigen lokalen Gerätegruppe ein Personalcomputer 6, eine Konsole 7 mit Bildschirm 7.1, Tastatur 7.2 und Maus 7.3, eine Alarmeinheit 9 und ein weiteres Basisgerät 1 über die Umschalttasten SWF beliebig miteinander ver bunden werden, wobei auch mehrere dieser Geräte an das Basisgerät 1 ange schlossen sein können. An das weitere Basisgerät können ebenfalls ver schiedene dieser Geräte angeschlossen sein und beliebig miteinander verbunden werden. Auf diese Weise kann beispielsweise über das Netzwerk 10 mit dem weiteren Computer 8, der als übergeordneter Rechner arbeitet, ein Daten austausch mit in lokalen Netzwerken angeordneten Schaltschranküber wachungseinrichtungen erfolgen.

Die beschriebene, modular aufgebaute Schaltschranküberwachungseinrichtung mit den Netzwerkkarten bietet vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten, wobei für einfache Anforderungen der Aufwand entsprechend gering gehalten werden kann, andererseits aber auf einfache Weise der Aufbau für hohe Anforderungen ausgelegt werden kann.

Claims

1. Schaltschranküberwachungseinrichtung mit mindestens einem Basisgerät (1), das eine Steuerungseinrichtung zum Überwachen und Steuern von Schaltschrankfunktionen, eine Spannungsversorgungseinrichtung und eine Netzwerkankopplungseinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß das mindestens eine Basisgerät (1) mit mehreren Funktionskarten- Steckplätzen (2.1 bis 2.N) und mindestens einem Netzwerkkarten-Steck platz (4.1, 4.2) ausgerüstet ist,
daß mehrere unterschiedliche Funktionskarten (F1 bis FM) für die Über wachungs-, Steuerungs- und Umschaltfunktionen, die wahlweise in die Funktionskarten-Steckplätze (2.1 bis 2.N) einsetzbar sind, und mehrere unterschiedliche Netzwerkkarten (NW1, NWI) vorgesehen sind, die wahl weise in den mindestens einen Netzwerkkarten-Steckplatz (4.1, 4.2) ein setzbar sind, und
daß das mindestens eine Basisgerät (1) eine Erkennungseinrichtung aufweist, mit der feststellbar, ob ein Funktionskarten-Steckplatz (2.1 bis 2.N) oder Netzwerkkarten-Steckplatz (4.1, 4.2) belegt oder unbelegt ist und was für eine Steckkarte (F1 bis FM, NW1, NWI) in den jeweiligen Funktionskarten-Steckplatz (F1 bis FM) und Netzwerkkarten-Steckplatz (NW1, NWI) eingesetzt ist.

2. Schaltschranküberwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei verschiedene Netzwerkkarten (NW1, NWI) aus der Gruppe Ethernet-Karte, Fast-Ethernet-Karte, Token-Ring-Karte, Modem karte, ISDN-Karte und RS232-Karte vorgesehen sind.

3. Schaltschranküberwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß über ein mittels der Netzwerkkarte (NW1, NWI) angeschlossenes Netzwerk (10) weitere Basisgeräte (1), mindestens ein externer Computer (8) und/oder Anzeige- oder Registriergeräte an ein Basisgerät (1) ankoppelbar sind und
daß von dem einen Basisgerät (1) über das Netzwerk (10) Daten an die weiteren Basisgeräte (1), den externen Computer (8) und/oder die Anzeige- oder Registriergeräte übermittelbar und von dem externen Computer eine Programmierung der Steuerungseinrichtung des Basis geräts (1) durchführbar ist.

4. Schaltschranküberwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugriff auf das Basisgerät (1) mittels einer auf den Netzwerk karten (NW1, NWN) vorgesehenen Berechtigungsprüfung gesichert ist.

5. Schaltschranküberwachungseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Funktionskarten (F1 bis FM) außer Überwachungskarten (ÜF) für die Überwachungs- und Steuerungsfunktion auch Umschaltkarten (SWF) zum variablen Verbinden von an das Basisgerät (1) anzuschließenden externen Geräten (6, 7, 9) und/oder weiteren Basisgeräten (1) aufweist und
daß mittels der Umschaltkarten (SWF) miteinander verbundener Geräte gruppen (1, 6, 7, 9) über die Netzwerkkarten (NW1, NWI) des zugehörigen Basisgeräts (1) an das Netzwerk (10) anschließbar sind.

6. Schaltschranküberwachungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gerätegruppen mindestens ein weiteres Basisgerät (1), min destens eine Konsole (7) mit Bildschirm (7.1), Tastatur (7.2) und Maus (7.3), mindestens einen Personalcomputer (6) und/oder mindestens eine Alarmeinheit (9) umfassen und
daß über das Netzwerk (10) mehrere derartige Gerätegruppen mit einander verbindbar sind.

7. Schaltschranküberwachungseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionskarten (F1 bis FM) mindestens zwei verschiedene aus der Gruppe Funktionskarte mit digitalen Eingängen, Funktionskarte mit Relais-Ausgängen, Funktionskarte für analoge Temperaturwiderstände, Funktionskarte für einen Busanschluß, Funktionskarte für analoge Ein gänge, Funktionskarte für die Spannungsüberwachung und Funk tionskarte mit Differenzeingängen aufweisen.

8. Schaltschranküberwachungseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Erkennungsschaltung mindestens eine in zumindest einen Speicherkarten-Steckplatz (3) des Basisgeräts (1) einsteckbare Speicher karte (SP) aufweist und
daß zur Spannungsversorgung zwei unterschiedliche, in mindestens einen Spannungsversorgungskarten-Steckplatz (5) des Basisgeräts (1) einsteck bare Spannungsversorgungseinschübe (UV) vorgesehen sind.