DE19940700C2 - Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Zuweisung von Melderadressen bei einer Gefahrenmeldeanlage - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Zuweisung von Melderadressen bei einer GefahrenmeldeanlageInfo
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Abstract
Verfahren zur automatischen Zuweisung von Meldeadressen bei einer Gefahrenmeldeanlage, die eine Zentrale und mindestens eine damit verbundene zweiadrige Meldeleitung umfasst, an die eine Vielzahl von Meldern angeschlossen ist, wobei jeder Melder einen Kondensator zur Energiespeicherung, einen Messwiderstand in einer Ader, eine den Spannungsabfall am Messwiderstand auswertende Auswertevorrichtung, mit der ein Adressenspeicher verbunden ist und einen von der Auswertevorrichtung steuerbaren Schalter zwischen den Adern aufweist, mit den folgenden Verfahrensschritten: DOLLAR A - in einer ersten Phase wird von der Zentrale eine Spannung an die Leitung gelegt und werden die Kondensatoren aufgeladen DOLLAR A - in einer zweiten Phase sendet die Zentrale ein Schaltsignal zum Schließen der Schalter aller Melder an der Meldeleitung DOLLAR A - in einer dritten Phase werden von der Zentrale in einem vorgegebenen Wechsel zwei Konstantströme mit unterschiedlichem Pegel der Meldeleitung eingeprägt und mit Hilfe eines Pulsempfängers im Melder in ein ein Datenwort bildendes digitales Signal umgewandelt, das im Adressspeicher gespeichert wird und eine Logikschaltung eine weitere Einspeicherung in den Adressspeicher sperrt und den Schalter öffnet und DOLLAR A - für jeden empfangsbereiten Melder, dessen Adressspeicher nicht belegt ist, die dritte Phase mit einem anderen Datenwort wiederholt wird.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur automatischen Zuweisung von Mel
deradressen bei einer eine Vielzahl von Meldern aufweisenden Gefahrenmeldeanlage
und auf eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Gefahrenmeldeanlagen, z. B. Brandmeldeanlagen, weisen in der Regel eine größere
Anzahl von Gefahrenmeldern auf, die an eine zweiadrige Meldeleitung angeschlossen
sind. Diese kann als Stichleitung oder auch als Ringleitung konzipiert sein, über die
die einzelnen Melder mit einer Zentrale kommunizieren. Jeder Melder weist einen
Sensor oder dergleichen auf, der in Abhängigkeit von Parametern seiner Umgebung
Messwerte produziert. Die Messwerte werden über die Leitung an die Zentrale übertragen,
wobei diese üblicherweise die einzelnen Melder zyklisch abfragt. Um eine
Zuordnung der Messwerte zu den einzelnen Meldern vornehmen zu können, ist es
notwendig, jedem Melder eine Kennung oder eine Adresse zuzuordnen. Die Adresse
ist in einem nicht flüchtigen Speicher abgelegt.
Es ist bekannt, bei Inbetriebnahme einer derartigen Gefahrenmeldeanlage daher
zunächst den einzelnen Meldern eine Adresse zuzuweisen. Hierzu wird vorzugsweise
ein automatisches Verfahren angewendet.
Im Stand der Technik ist eine Reihe von Verfahren zur Adressierung und zum Betrieb
von Gefahrenmeldeanlagen bekannt geworden, auf die nachfolgend kurz eingegangen
wird.
Aus DE 25 33 330 A1 ist bekannt, bei Abfrage der Melder eine Linie nach einer für jeden
Melder charakteristischen Vorlaufzeit die Abgabe eines Stromimpulses mit einer
seinem Messwert proportionalen Pulsdauer zu veranlassen. In der zentralen Aus
wertevorrichtung wird die Vorlaufzeit gemessen und als Adresse des einzelnen Mel
ders ermittelt. Aus DE 25 33 382 C2 ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Melder einer
Linie zu Beginn eines jeden Abfragezyklus von der Meldelinie elektrisch abgetrennt
sind und dann in vorgegebener Reihenfolge kettenförmig angeschaltet werden. Jeder
Melder schaltet nach einer entsprechenden Zeitverzögerung den nachfolgenden
Melder an. Eine Auswerteeinrichtung in der Zentrale ermittelt die jeweiligen Er
höhungen des Linienstroms, wobei die Melderadresse der Zahl der Erhöhungen des
Linienstroms entspricht. Da es nicht möglich oder sinnvoll ist, Messwerte von ver
schiedenen Meldertypen nach einem einheitlichen Verfahren zu verarbeiten, ist aus
DE 25 33 354 A1 auch bekannt geworden, den einzelnen Meldern Zeitglieder zuzu
ordnen, wie das auch bei dem oben beschriebenen Stand der Technik der Fall ist. Die
Zeitglieder werden zur Übertragung von Steuerbefehlen auf der Linie zu den einzel
nen Meldern benutzt, wobei die Melder nur während der Laufzeit der einzelnen Zeit
glieder empfangsbereit sind. Mit im Melder vorgesehenen Steuereinrichtungen ist
innerhalb eines Steuerzyklus auf der Meldelinie jeweils nur ein Zeitglied einschaltbar,
wobei der Startzeitpunkt der einzelnen Zeitglieder in der Zentrale als Adresse ausge
wertet wird. In diesem Zusammenhang ist aus EP 0 098 552 B1 ferner bekannt geworden,
bei einer zyklischen Abfrage einer Gefahrenmeldeanlage in jedem Melder ein vom
Messwert über einen Messwandler beeinflussbares Zeitglied an die Meldeleitung zu
schalten und in der Zentrale aus der Anzahl der dadurch bewirkten Erhöhungen des
Leitungsstroms die Melderadresse abzuleiten. In jedem Melder wird mit einem in
einem Signalumformer gebildeten Ausgangssignal, das die Summe aus dem Melder
messwert und einem Melderkennungssignal darstellt, die Laufzeit des Zeitgliedes
gesteuert und in der Zentrale neben der Melderadresse aus der jeweiligen Schaltver
zögerung sowohl der Meldermesswert als auch die Melderkennung des betreffenden
Melders abgeleitet.
Damit eine größere Anzahl von Brandmeldern an einzelnen Meldelinien ange
schlossen werden kann oder um einen höheren Strom durch eine Meldelinie schicken
zu können, ist aus EP 0 042 501 B1 bekannt geworden, die Meldeleitung ringförmig zu
schließen. Bei Ausbleiben von Signalen auf einer Meldelinie wird die Abfrage
richtung umgekehrt. Die Messwertübertragung erfolgt entweder durch eine ent
sprechende Zeitverzögerung bis zur Anschaltung des nachfolgenden Melders oder in
Form einer kodierten Impulsfolge, die zur Zentrale weitergeleitet wird.
Aus EP 0 212 106 B1 ist ferner bekannt geworden, den Meldern in einer kettenförmigen
Linie Adressenspeicher zuzuordnen, welche in vorgegebener Reihenfolge von der
Zentrale aus mit den Adressen belegt werden. Dies geschieht in der Weise, dass eine
Weiterschaltung zum nächsten Melder erst erfolgt, wenn eine Adresse im vorauf
gegangenen Melder verriegelt ist. Zu diesem Zweck ist in jedem Melder ein Schalter
angeordnet, der eine Ader zur Durchschaltung an den nächsten Melder kurzschliesst.
Aus DE 32 25 032 A1 ist bekannt geworden, die gewünschte Unterscheidung von
Meldertyp, Kennung und Messwert dadurch herbeizuführen, dass mit den von der
Zentrale zu den Meldern übertragenen Steuerbefehlen im einzelnen Melder gezielt
Umschalteinrichtungen angesteuert werden, die von der Meldermesswertübertragung
auf die Melderkennungsübertragung umschalten. Über einen Abfragezyklus wird dann
die jeweilige Melderkennung zur Zentrale übertragen, wo sie gespeichert und weiter
verarbeitet wird. Dabei ist in jedem Melder eine Einrichtung vorgesehen, mit der die
Melderkennung, z. B. Melderart oder Melderzustand, eingestellt wird.
Allen beschriebenen Meldern ist gemeinsam, dass sie einen in Reihe mit einer Ader
liegenden Schalter enthalten, der geschlossen werden muss, damit der in der Linie
nächstfolgende Melder mit der Zentrale verbunden ist. Demgegenüber sind auch
Lösungen bekannt, die andere Schaltmittel für ein kettenförmiges Zuschalten von
einzelnen Meldern vorsehen.
In der DE 32 11 550 A1 ist eine zweiadrige Meldelinie vorgesehen, bei der jeder Melder
einen Reihenwiderstand aufweist sowie einen Schalter, der zwischen den Adern der
Meldeleitung liegt und im Alarmfall geschlossen wird. Das Ansprechen des Melders
bewirkt eine Änderung des Gesamtwiderstands der Meldelinie. Eine in der Zentrale
angeordnete Mess- und Auswertungseinrichtung weist jedem Melder zugeordnet einen
Fensterdiskriminator auf. Ein Auslösen der Melder bewirkt mit dem für ihn charak
teristischen Widerstandswert eine entsprechende Messspannung. Der dieser Mess
spannung zugeordnete Fensterdiskriminator schaltet dann seinen Ausgang auf die dem
alarmierten Melder zugeordnete Anzeigevorrichtung.
Aus DE 40 38 992 C1 ist ein Verfahren zur automatischen Zuordnung von Melder
adressen bei einer Gefahrenmeldeanlage bekannt geworden, bei der eine Zentrale mit
einer zweiadrigen Meldeleitung verbunden ist, an die kettenartig einzelne Melder
angeschlossen sind. Jeder Melder weist eine Übertragungseinrichtung, einen Mess
wertspeicher, einen Adressspeicher und eine Spannungsmesseinrichtung auf sowie
einen Schalter. In einer ersten Phase wird von der Zentrale eine Ruhespannung an die
Leitung gelegt, wodurch die Melder mit Energie versorgt werden durch Aufladung
eines Kondensators. In einer zweiten Phase wird eine Kurzschliessspannung an die
Leitung gelegt, wodurch alle Melder, deren Adressenspeicher leer ist, die Leitung
mittels ihres Schalters kurzschliessen. In einer dritten Phase wird der Leitung ein
Messstrom eingeprägt und die dadurch am ersten Melder mit geschlossenem Schalter
abfallende Spannung wird von der Spannungsmesseinrichtung ermittelt. Ihr Wert wird
in dem Messwertspeicher gespeichert. In einer vierten Phase wird eine Abfrage
spannung an die Leitung gelegt, wodurch der Melder, dessen Messwertspeicher belegt
ist, dessen Adressspeicher aber leer ist, kommunikationsfähig wird und von der
Zentrale eine Adresse zugeteilt bekommt, die im Adressspeicher abgelegt wird. Dieser
Vorgang wird von der Zentrale so oft wiederholt, bis alle Melder mit Adressen ver
sehen sind. Das Ende des Vorgangs kann von der Zentrale daran erkannt werden, dass
in der dritten Phase kein Kurzschlussstrom mehr fließt.
Die zuletzt beschriebene bekannte Lösung erfordert zum einen einen nicht unerheb
lichen Schaltungsaufwand in den Meldern. Ferner erfordert sie einen längeren Zeit
raum für die Adressierung. Die oben beschriebenen Phasen 2 bis 4 müssen für jeden
Melder einer Linie wiederholt werden, was eine längere Zeit in Anspruch nimmt, ins
besondere bei einer größeren Zahl von Meldern eines Netzes.
Zum Stand der Technik gehören noch weitere Adressier- bzw. Melderkennungsver
fahren. Ein solches ist etwa in der EP 0 546 401 B1 beschrieben, das darin besteht, dass in
einem Meldersockel eines jeden Melders ein Identifikationsmodul vorhanden ist, das
für jeden einzelnen Meldersockel eine nicht veränderbare Identifikationsnummer vor
gesehen ist, welche von der der anderen Meldersockel unterschiedlich ist. Im Detektor
sind Mittel vorgesehen, welche die Identifikationsnummer erkennen. Das im
Meldersockel angebrachte Identifikationsmodul wird entweder aus einer Wider
standskombination, einem ROM, einem PROM, einem EPROM, einem EEPROM
oder einer optischen Strichmarkierung gebildet. Die Ablesung der Identifikations
nummer erfolgt über Kontakte oder eine optische Übertragungseinrichtung. Die
Lokalisierung des Meldersockels erfolgt entweder durch Einsetzen des Melders in
vorgegebener Reihenfolge bei Erstbetriebnahme durch erstmalige Detektoralarmie
rung z. B. mit Prüfgas in der vorgegebenen Reihenfolge oder durch Zuweisung der
Adresse mit Hilfe eines Programmiergeräts vor dem Einsetzen. In der EP 0 362 985 B1
wird versucht, das oben beschriebene problematische Adressierverfahren dadurch zu
verbessern, dass im Meldesockel eine manuell auf einen Binärcode einstellbare
mechanische Vorrichtung auf entsprechende federnde Elemente des eingesteckten
Messkopfs zur Übertragung der Melderadresse drückt. Zwar wird der Meldertausch zu
Wartungszwecken dadurch erleichtert. Eine zeitaufwendige manuelle Einstellung der
Kodierung für die Sockeladresse ist auch bei dieser Lösung erforderlich. Ferner stellen
die labilen Federelemente und Kontaktstellen ein Sicherheitsrisiko dar.
Aus EP 0 485 878 B1 ist schließlich ein Verfahren zur Ermittlung der Konfiguration der
Melder einer Gefahrenmeldeanlage bekannt geworden, bei dem in jedem Melder her
stellerseitig eine binäre Seriennummer gespeichert wird. Bei der Installation werden
12 zum Teil sehr zeitaufwendige und komplexe Verfahrensschritte zur Ermittlung der
in der Anlage vorhandenen Melderanzahl deren Lage bzw. Vernetzung über die Fest
stellung ihrer Seriennummern durchgeführt. Je komplexer die Vernetzung von Ring-
und Stichleitungen ist, um so langwieriger ist das bekannte Verfahren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur automatischen Zu
weisung von Melderadressen bei einer Gefahrenmeldeanlage anzugeben, das einen
geringen schaltungstechnischen Aufwand in den einzelnen Meldern erfordert, inner
halb kurzer Zeit durchführbar ist und auch bei langen Übertragungsleitungen mit einer
großen Anzahl von Meldern fehlerfrei arbeitet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einer ersten Phase wie bei dem gat
tungsgemäßen Stand der Technik in der Zentrale eine Spannung an die Leitung gelegt,
durch welche die Kondensatoren aufgeladen werden. Damit ist eine Energieversorgung
der Melder kurzfristig sichergestellt. In einer zweiten Phase sendet die Zentrale ein
Schaltsignal zum Schließen der Schalter aller Melder. Gemäß einer Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Verfahrens wird dies Schaltsignal von einem spannungsmo
dulierten Datenwort der Zentrale gebildet. In einer dritten Phase werden unmittelbar
nach dem Schließen der Schalter in einem vorgegebenen Wechsel konstante Ströme
mit unterschiedlichem Pegel der Leitung eingeprägt. Der Konstantstrom mit wechseln
dem Pegel erzeugt am Messwiderstand des ersten empfangsbereiten Melders wech
selnde Spannungsabfälle, welche von einem Pulsempfänger im Melder, in ein ein Da
tenwort bildendes digitales Signal umgewandelt werden. Dieses digitale Signal wird
als Adresse unmittelbar in den Speicher gegeben, sofern dieser nicht schon mit einer
Adresse belegt ist. Sobald dieser Vorgang abgeschlossen ist, öffnet die Logikschaltung
den Schalter und sperrt die Einspeicherung eines weiteren Datenwortes in den Adreß
speicher.
Während des beschriebenen Adressiervorgangs erhalten die nachfolgenden Melder
keine auswertbaren Spannungsimpulse über ihre Widerstände und damit auch keine
Kommunikationsadresse, da der Schalter des adressierten Melders die Übertragungs
leitung zu den nachfolgenden Meldern kurzschliesst. Nachdem der adressierte Melder
seine Adresse gespeichert hat, wird, wie erwähnt, sein Schalter geöffnet.
Die Zentrale kann einen der eingeprägten Ströme weiterhin fließen lassen. Die Zen
trale registriert nach einer Ausgestaltung der Erfindung das Öffnen des Schalters durch
einen Spannungssprung an den Klemmen. Dieser kann als Quittiersignal verwendet
werden dafür, dass der erste Melder seine Kommunikationsadresse ordnungsgemäß er
halten hat. Unmittelbar im Anschluss sendet die Zentrale eine weitere Kommunikati
onsadresse, die ebenfalls durch ein eingeprägtes strommoduliertes serielles Signal aus
den beiden Konstantströmen gebildet ist. Da der Schalter des ersten Melders geöffnet
ist, erhält auch der zweite Melder über seinen Messwiderstand auswertbare Span
nungsimpulse. Alle anderen Melder erhalten keine verwertbaren Spannungsimpulse
über ihre Messwiderstände. Nach Abspeicherung seiner Adresse öffnet der zweite
Melder seinen Schalter. Für jeden weiteren Melder wiederholt die Zentrale den zuletzt
beschriebenen Schritt mit jeweils einem anderen Datenwort. Dadurch wird durch eine
zügige Aussendung der Kommunikationsadressen einer Vielzahl von Meldern eine
Kommunikationsadresse zugeteilt. Ist die Zuweisung der Kommunikationsadressen
abgeschlossen, erhält die Zentrale keinen Spannungssprung mehr. Dadurch kann die
Zentrale den automatischen Vorgang als beendet ansehen.
Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht
für jeden an die zweiadrige Meldeleitung angeschlossenen Melder einen in Reihe mit
einer Diode geschalteten Kondensator, einen steuerbaren Schalter zwischen den
Adern, einen Messwiderstand im Zuge einer Ader, einen Pulsempfänger, eine Logik
schaltung und einen an die Logikschaltung angeschlossenen Adressspeicher vor. Wie
schon erläutert, werden durch die eingeprägten Konstantströme am Messwiderstand
Spannungsimpulse erzeugt, die der Pulsempfänger auswertet. Die Logikschaltung
sorgt für die Einspeisung in den Adressspeicher. Für den Pulsempfänger kann ein ein
facher Standardverstärker mit einem festen Verstärkungsfaktor und eine nachgeschal
tete Transistorstufe vorgesehen werden. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist alter
nativ vorgesehen, hierfür den Mikroprozessor zu verwenden, der üblicherweise in je
dem Melder angeordnet ist für die Durchführung der Messungen und die Kommunika
tion mit der Zentrale. Für den Pulsempfänger werden der A/D-Wandler des Mikropro
zessors vorgesehen sowie ein entsprechendes Programm des Mikroprozessors. Ein zu
sätzlicher Schaltungsaufwand ist daher für den Pulsempfänger nicht erforderlich. Das
Einprägen von Konstantströmen in die Meldeleitung sorgt dafür, daß an jedem Mess
widerstand der Melder gleich große Spannungsabfälle erzeugt werden, und zwar völlig
unabhängig von der Anzahl der Melder, der Länge der Meldeleitung und weiterer
Leitungsparameter.
Würde ein mechanischer Schalter, beispielsweise eines Relais, für jeden Melder vor
gesehen, ergäben sich aufgrund seiner nahezu idealen Widerstandsverhältnisse auch
eindeutige Spannungsverhältnisse zwischen dem jeweiligen zum Adressenempfang
anstehenden Messwiderstand, der für alle Melder identisch bemessen ist, und denen
der kurzgeschlossenen nachfolgenden Melder. Aus Kosten- aber auch technischen
Gründen werden vorzugsweise Halbleiterschalter, z. B. FET-Schalter, eingesetzt. Diese
haben im eingeschalteten, d. h. leitfähigen Zustand einen Durchgangswiderstand, der
unter 50 Milliohm liegen kann. Dadurch bilden sich entsprechende kleine Spannungs
abfälle über den Anschlüssen eines jeden elektrischen Schalters aus. Diese Restspan
nungen sind auch an dem nachfolgenden Messwiderstand der noch kurzgeschlossenen
Melder messbar. Somit fließt nicht der gesamte Strom, der von der Zentrale der Lei
tung eingeprägt wird, durch den jeweils kurzgeschlossenen Melder. Daher ist nach ei
ner Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Verhältnis des Widerstands
wertes vom Messwiderstand zum Widerstand des durchgeschalteten Halbleiterschal
ters größer als 10 : 1 ist. Auf diese Weise wird eine eindeutige Identifizierung des von
der Zentrale aus gesehen zur Adressierung anstehenden Melders erreicht. Bei den er
forderlichen Leitungslängen, Kabelquerschnitten und z. B. einer Melderanzahl in einer
Ringleitung von 128 Stück ist bei üblichen Versorgungsspannungen von z. B. 24 Volt
eine Adressierung sämtlicher Melder nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in kur
zer Zeit automatisch durchführbar. Bei üblichen Installationsverhältnissen ist das
Spannungssignal, das durch die eingeprägten Konstantströme über den Messwider
stand des zu
adressierenden Melders erzeugt wird, um ein Vielfaches höher als der Spannungs
abfall am nachfolgenden noch mit einem Halbleiterschalter kurzgeschlossenen
Melder.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass das erfindungsgemäße Verfahren
mit einem geringen Schaltungsaufwand auch bei ausgedehnten Gefahrenmeldeanlagen
innerhalb kurzer Zeit eine automatische Zuweisung von Adressen ermöglicht. Wegen
der geringen zeitlichen Inanspruchnahme jedes Melders für den Adressiervorgang
kann der Kondensator relativ klein ausgelegt werden, was den Aufwand weiter redu
ziert.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines in Zeichnungen dargestellten Ausfüh
rungsbeispiels erläutert werden.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
nach der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform für eine Adressierschaltung eines Melders
der Gefahrenmeldeanlage nach Fig. 1.
In Fig. 1 ist eine Zentrale Z einer Gefahrenmeldeanlage, beispielsweise einer Brand
meldeanlage, dargestellt, mit der eine Übertragungsleitung verbunden ist mit den
Adern A und B. Die Übertragungsleitung kann eine Stich- oder eine Ringleitung sein,
wie dies an sich bekannt ist. Die Zentrale weist eine Spannungsversorgung in Form
eines Netzteils NT, einen Mikroprozessor µC, eine Konstantstromquelle K, einen
Modulator M und eine Spannungsmesseinrichtung VM auf. Auf die Funktion der ein
zelnen Bausteine wird weiter unten noch eingegangen.
An die Übertragungsleitung ist eine Vielzahl von Meldern angeschlossen, beispiels
weise 128. In Fig. 1 sind jedoch lediglich zwei Melder M1 und M2 dargestellt. Jeder
der Melder M1 und M2 weist einen Widerstand Rm1 bzw. Rm2 im Zuge einer Ader
auf, einen Kondensator C1 bzw. C2 in Reihe mit einer Diode D1 bzw. D2 zwischen
den Adern, einen steuerbaren Schalter SK1 bzw. SK2, einen Pulsempfänger PE, eine
Logikschaltung L und einen Adressenspeicher SP. Jeder Melder enthält eine Reihe
weiterer Bauelemente, die für seinen Betrieb erforderlich sind. Da hier jedoch nur die
Zuweisung einer Adresse an jeden Melder beschrieben wird, sind diese Bausteine
nicht gezeigt und werden auch nicht beschrieben.
Nachfolgend wird die Zuweisung von Adressen zu den einzelnen Meldern M1 bis Mn
anhand von Fig. 1 beschrieben.
In einer ersten Phase schaltet die Zentrale Z eine Versorgungsspannung an die Über
tragungsleitung. Über die identisch bemessenen Messwiderstände Rm1, Rm2 . . . Rmn
gelangt die Versorgungsspannung an alle Melder M1, M2 . . . Mn. Ihre Kondensatoren
C1, C2 . . . Cn laden sich über die Dioden D1, D2 . . . Dn auf. Die aufgeladenen Konden
satoren versorgen die Logikschaltungen L, die Adressspeicher SP und die Puls
empfänger PE mit elektrischer Energie während der Adressierphase. Die Schalter
SK1, SK2 . . . SKn sind geöffnet und führen keinen Strom.
In einer zweiten Phase sendet die Zentrale Z mit Hilfe des Modulators M ein span
nungsmoduliertes Datenwort als Sammelbefehl "Initialisierung" an alle Melder M1,
M2 . . . Mn. Die dafür erforderliche Schaltung entspricht dem Stand der Technik und
wird nicht weiter beschrieben. Die für den Empfang notwendigen Demodulatoren in
den Meldern sind für die Adressenzuweisung an die Melder nicht relevant und deshalb
in Fig. 1 nicht dargestellt. Nach Empfang dieses Befehls schalten alle Melder M1,
M2 . . . Mn ihre Schalter SK1, SK2 . . . SKn ein.
In einer dritten Phase sendet die Zentrale mit Hilfe der Konstantstromquelle K und des
Mikroprozessors µC ein Datenwort auf die Übertragungsleitung. Das Datenwort
besteht aus einem vorgegebenen Wechsel von zwei eingeprägten Strömen Ik0 und Ik1.
Die beiden Ströme verursachen am Widerstand Rm1 des Melders M1 Spannungs
impulse, die mit Hilfe des Pulsempfängers PE in digitale Signale umgesetzt werden.
Die Logikeinheit L leitet das als Kommunikationsadresse interpretierte Datenwort an
den nicht flüchtigen Adressspeicher SP weiter. Der Melder M2 und alle nachfolgenden
Melder erhalten keine auswertbaren Spannungsimpulse über ihre Widerstände
Rm2 . . . Rmn und damit keine Kommunikationsadresse, da der Schalter SK1 die Über
tragungsleitung zu den nachfolgenden Meldern M2 . . . Mn kurzschliesst.
Nachdem der Melder M1 seine Adresse in SP gespeichert hat, wird SK1 geöffnet.
Dies kann zum Beispiel dadurch geschehen, dass unmittelbar nach dem Aussenden der
Adresse von der Zentrale Z und Speicherung im Melder M1 die Zentrale ein strom
modulierendes Logiksignal sendet, was die Logik L im Melder M1 zur Öffnung seines
Schalters SK1 veranlasst. Auf diese Weise findet am Ausgang der Zentrale Z ein
Spannungssprung statt, der als Quittierung für eine erfolgte Adressenvergabe an den
Melder M1 gewertet wird. Die Messung des Spannungssprungs erfolgt an der Strom
messeinrichtung VM, die mit dem Mikroprozessor µC verbunden ist.
Anschließend sendet die Zentrale Z eine weitere Adresse, die ebenfalls durch ein ein
geprägtes strommoduliertes serielles Signal aus den Konstantströmen Ik0 und K41
gebildet ist. Da der Schalter SK1 geöffnet ist, erhält auch der zweite Melder M2 über
seinen Messwiderstand Rm2 auswertbare Spannungsimpulse, die vom Pulsempfänger
PE ausgewertet werden. Die Logikschaltung des ersten Melders M1 ignoriert dieses
Adresssignal, da sein Adressspeicher bereits belegt ist. Der Adressiervorgang läuft
dann weiter, wie bereits zu M1 beschrieben. Für jeden Melder wiederholt die Zentrale
diesen Schritt. Dadurch wird durch eine zügige Aussendung der Kommunikations
adressen eine Vielzahl von Meldern innerhalb kurzer Zeit mit einer Adresse versehen.
Ist die Zuweisung der Adressen abgeschlossen, kann dies von der Zentrale dadurch
festgestellt werden, dass ein Spannungssprung an seinen Anschlüssen von der Span
nungsmessvorrichtung VM nicht mehr registriert wird.
In Fig. 2 ist ein Melder im Hinblick auf seine Adressierschaltung dargestellt, der zum
Teil gleiche Bauelemente aufweist wie die Melder M1 und M2 nach Fig. 1. Wie
erkennbar, ist anstelle des Pulsempfängers PE eine Logikschaltung L dargestellt mit
integriertem A/D-Wandler. Es handelt sich hierbei um "Komponenten" eines
üblicherweise im Melder eingebauten Mikroprozessors, dessen A/D-Wandler und des
sen Programm die am Messwiderstand Rm abfallenden Spannungen mit vorgegebenen
digitalen Werten vergleicht. Das daraus entstehende Datenwort wird als Adresse inter
pretiert und in dem Adressspeicher SP abgelegt, sofern dieser leer ist. Die übrigen
Verfahrensschritte sind mit den bereits beschriebenen identisch.
Claims (9)
1. Verfahren zur automatischen Zuweisung von Melderadressen bei einer Gefahren
meldeanlage, die eine Zentrale und mindestens eine damit verbundene zweiadrige
Meldeleitung umfasst, an die eine Vielzahl von Meldern angeschlossen ist, wobei
jeder Melder einen Kondensator zur Energiespeicherung, einen Messwiderstand in
einer Ader, eine den Spannungsabfall am Messwiderstand auswertende Auswerte
vorrichtung, mit der ein Adressenspeicher verbunden ist und einen von der Aus
wertevorrichtung steuerbaren Schalter zwischen den Adern aufweist, mit den fol
genden Verfahrensschritten:
in einer ersten Phase wird von der Zentrale eine Spannung an die Leitung ge legt und werden die Kondensatoren aufgeladen
in einer zweiten Phase sendet die Zentrale ein Schaltsignal zum Schliessen der Schalter aller Melder an der Meldeleitung
in einer dritten Phase werden von der Zentrale in einem vorgegebenen Wechsel zwei Konstantströme mit unterschiedlichem Pegel der Meldeleitung eingeprägt und mit Hilfe eines Pulsempfängers im ersten empfangsbereiten Melder in ein ein Datenwort bildendes digitales Signal umgewandelt, das im Adressspeicher gespeichert wird, worauf eine Logikschaltung eine weitere Einspeicherung in den Adressspeicher sperrt und den Schalter öffnet und
für jeden weiteren empfangsbereiten Melder, dessen Adressspeicher nicht be legt ist, die dritte Phase mit einem anderen Datenwort wiederholt wird.
in einer ersten Phase wird von der Zentrale eine Spannung an die Leitung ge legt und werden die Kondensatoren aufgeladen
in einer zweiten Phase sendet die Zentrale ein Schaltsignal zum Schliessen der Schalter aller Melder an der Meldeleitung
in einer dritten Phase werden von der Zentrale in einem vorgegebenen Wechsel zwei Konstantströme mit unterschiedlichem Pegel der Meldeleitung eingeprägt und mit Hilfe eines Pulsempfängers im ersten empfangsbereiten Melder in ein ein Datenwort bildendes digitales Signal umgewandelt, das im Adressspeicher gespeichert wird, worauf eine Logikschaltung eine weitere Einspeicherung in den Adressspeicher sperrt und den Schalter öffnet und
für jeden weiteren empfangsbereiten Melder, dessen Adressspeicher nicht be legt ist, die dritte Phase mit einem anderen Datenwort wiederholt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schalter durch ein strommoduliertes
Signal der Zentrale, das in der Auswertevorrichtung erfasst und von dieser zur Er
zeugung eines Steuerbefehls für den Schalter verwendet wird, geöffnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem beim oder nach dem Öffnen des
Schalters einer der beiden Ströme weiterhin fließt und die Zentrale aus dem Span
nungssprung ein Quittiersignal ermittelt zwecks Erzeugung eines aus den
Konstantströmen bestehenden nächsten seriellen Signals für den nachfolgenden
Melder.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Zentrale die Zuweisung von Adressen
beendet, wenn kein Spannungssprung mehr festgestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Schaltsignal zum
Schließen der Schalter aller Melder von einem spannungsmodulierten Datenwort
der Zentrale gebildet wird.
6. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprü
che 1 bis 5, mit:
einer Zentrale (Z), die eine Spannungsversorgung (NT), einen Mikroprozessor (µC), eine Konstantstromquelle (K) und einen Strommodulator (M) aufweist
einer Vielzahl von Meldern (M1, M2 . . . Mn), die an mindestens eine zweiadrige Meldeleitung (A, B) angeschlossen ist, wobei
jeder Melder (M1, M2 . . . Mn) einen zwischen den Adern (A, B) in Reihe mit ei ner Diode (D1, D2 . . . Dn) geschalteten Kondensator (C1, C2 . . . Cn), einen steuer baren Schalter (SK1, SK2 . . . SKn) zwischen den Adern (A, B), einen Messwi derstand (Rm1, Rm2 . . . Rmn) in einer Ader, einen am Messwiderstand (Rm1, Rm2 . . . Rmn) liegenden Pulsempfänger (PE) zur Messung des Spannungsabfalls am Messwiderstand (Rm1, Rm2 . . . Rmn), eine mit dem Pulsempfänger (PE) verbundene Logikschaltung (L) und einen an die Logikschaltung (L) ange schlossenen Adressenspeicher (SP) aufweist und wobei
die Logikschaltung (L) so ausgebildet ist, dass sie bei einer ersten vom Puls empfänger (PE) kommenden Pulsfolge den Schalter (SK1, SK2 . . . SKn) schließt, bei einer zweiten vom Pulsempfänger (PE) kommenden Pulsfolge diese in den Adressspeicher (SP) eingibt, wenn dieser noch nicht mit einer Adresse belegt ist.
einer Zentrale (Z), die eine Spannungsversorgung (NT), einen Mikroprozessor (µC), eine Konstantstromquelle (K) und einen Strommodulator (M) aufweist
einer Vielzahl von Meldern (M1, M2 . . . Mn), die an mindestens eine zweiadrige Meldeleitung (A, B) angeschlossen ist, wobei
jeder Melder (M1, M2 . . . Mn) einen zwischen den Adern (A, B) in Reihe mit ei ner Diode (D1, D2 . . . Dn) geschalteten Kondensator (C1, C2 . . . Cn), einen steuer baren Schalter (SK1, SK2 . . . SKn) zwischen den Adern (A, B), einen Messwi derstand (Rm1, Rm2 . . . Rmn) in einer Ader, einen am Messwiderstand (Rm1, Rm2 . . . Rmn) liegenden Pulsempfänger (PE) zur Messung des Spannungsabfalls am Messwiderstand (Rm1, Rm2 . . . Rmn), eine mit dem Pulsempfänger (PE) verbundene Logikschaltung (L) und einen an die Logikschaltung (L) ange schlossenen Adressenspeicher (SP) aufweist und wobei
die Logikschaltung (L) so ausgebildet ist, dass sie bei einer ersten vom Puls empfänger (PE) kommenden Pulsfolge den Schalter (SK1, SK2 . . . SKn) schließt, bei einer zweiten vom Pulsempfänger (PE) kommenden Pulsfolge diese in den Adressspeicher (SP) eingibt, wenn dieser noch nicht mit einer Adresse belegt ist.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Schalter
ein Halbleiterschalter, vorzugsweise ein FET vorgesehen ist und das Verhältnis
des Widerstands vom Messwiderstand (Rm1, Rm2 . . . Rmn) zum Widerstandswert
des durchgeschalteten Halbleiterschalters größer als 10 : 1 ist.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder
Melder (M1, M2 . . . Mn) einen Mikroprozessor enthält und der Pulsempfänger von
einem A/D-Wandler sowie einem Programm des Mikroprozessors gebildet ist.
9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die Zentrale (Z) eine mit den Adern (A, B) verbundene Spannungsmessein
richtung (VM) aufweist.
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