DE202021004114U1 - System for controlling heating, cooling and/or ventilation devices - Google Patents
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Abstract
System zur Regelung von einzelnen Heiz-, Kühl- und/oder Lüftungsgeräten und Gruppen davon, gekennzeichnet durch mindestens eine, jeweils einem Heiz-, Kühl- und/oder Lüftungsgerät zuordbaren, Baugruppe (10, 20) bestehend aus zwei Baugruppenelementen, nämlich einer Hauptplatine (11) und einer IO-Platine(12, 17), wobei die Hauptplatine (11) eine Vielzahl von verschiedenen Schnittstellen (15), insbesondere sämtliche gebräuchliche Schnittstellen (15), zur Kommunikation mit anderen Baugruppen (10, 20) anderer Heiz-, Kühl- und/oder Lüftungsgeräte und/oder anderen Einrichtungen aufweist und die IO-Platine(12, 17) für jedes Heiz-, Kühl- oder Lüftungsgerät individuell spezifiziert ist. System for controlling individual heating, cooling and/or ventilation devices and groups thereof, characterized by at least one subassembly (10, 20) which can be assigned to a heating, cooling and/or ventilation device and consists of two subassembly elements, namely a main circuit board (11) and an IO board (12, 17), the main board (11) having a large number of different interfaces (15), in particular all the usual interfaces (15), for communication with other assemblies (10, 20) of other heating , Cooling and/or ventilation devices and/or other devices and the IO board (12, 17) is individually specified for each heating, cooling or ventilation device.
Description
Die Erfindung betrifft ein System zur Regelung von Heiz-, Kühl- und/oder Lüftungsgeräten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a system for controlling heating, cooling and/or ventilation devices according to the preamble of claim 1.
Zur Klimatisierung von Gebäuden bzw. von einzelnen Räumen werden verschiedenste Geräte eingesetzt. In der Regel handelt es sich bei diesen Geräten um Heiz-, Kühl- und/oder Lüftungsgeräte sowie Kombinationen davon. Diese Geräte lassen sich über Bediengeräte steuern bzw. regeln. Dabei können diese Bediengeräte sowohl direkt an dem Gerät installiert oder als Fernbedienungen ausgebildet sein. Für die Kommunikation zwischen den Bediengeräten und den einzelnen Geräten sind auf den entsprechenden elektronischen Baugruppen in den Geräten Kommunikationsprotokolle hinterlegt. Über entsprechende Schnittstellen der Baugruppen kann die Funktionsweise der Geräte geregelt bzw. gesteuert werden.A wide variety of devices are used to air-condition buildings or individual rooms. As a rule, these devices are heating, cooling and/or ventilation devices or combinations thereof. These devices can be controlled or regulated via operator panels. These operating devices can either be installed directly on the device or designed as remote controls. Communication protocols are stored on the corresponding electronic assemblies in the devices for communication between the operator panels and the individual devices. The functioning of the devices can be regulated or controlled via corresponding interfaces of the assemblies.
Zur Steuerung jedes einzelnen Gerätes weist die Baugruppe in jedem Gerät gerätespezifische Verbindungselemente wie beispielsweise Anschlüsse, Stecker, Stifte und dergleichen auf. So ist beispielsweise bei einem Kühlgerät eine Vielzahl von Ventilen anzusteuern, während beispielsweise bei Lüftungsgeräten Motoren anzusteuern sind. Diese gerätespezifischen elektronischen Baugruppen, bei denen es sich in der Regel um Platinen handelt, werden bereits im Werk fest in die Geräte verbaut. Dabei wird dieser Baugruppe gleichzeitig eine bestimmte Schnittstelle zugeordnet, über die das Gerät mittels eines bestimmten Kommunikationsprotokolls ansteuerbar ist. Das Gerät lässt sich sodann mit einem entsprechenden Bediengerät über dieses Protokoll ansteuern bzw. regeln.In order to control each individual device, the assembly has device-specific connecting elements such as connections, plugs, pins and the like in each device. For example, in the case of a cooling device, a large number of valves have to be activated, while in the case of ventilation devices, for example, motors have to be activated. These device-specific electronic assemblies, which are usually printed circuit boards, are permanently installed in the devices at the factory. At the same time, this module is assigned a specific interface, via which the device can be controlled using a specific communication protocol. The device can then be controlled or regulated with a corresponding operating device using this protocol.
Durch die Entwicklung komplexer Gebäudeklimatisierungskonzepte sowie die Möglichkeiten mehrere Geräte auch im privaten Haushalt (smart) miteinander zu vernetzen, können einzelne Heiz-, Kühl- und/oder Lüftungsgeräte auch zu größeren Gruppen zusammengeschaltet werden. Dadurch lässt sich in Abhängigkeit von der Art und der Größe des Raums, von der Art der Nutzung des Raums, von der Tageszeit, vom Wetter etc. das Raumklima regulieren. Da insbesondere bei größeren Gebäuden, aber auch im Privatbereich mehrere Geräte, nicht nur solche zur Klimatisierung, zusammengeschlossen bzw. miteinander vernetzt werden, ist es von herausragender Bedeutung, dass diese Geräte „die gleiche Sprache sprechen“. Eine essenzielle Voraussetzung der Funktionsfähigkeit derartiger Vernetzungen mehrerer Geräte, insbesondere verschiedener Hersteller, stellt die Konnektivität der einzelnen Geräte untereinander dar. Wenn unterschiedliche Geräte mit unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen angesteuert werden, gestaltet sich die Verknüpfung als problematisch bzw. nicht möglich. Das hat zur Folge, dass die vorgenannten Baugruppen der einzelnen Geräte derart zu modifizieren sind, dass sie entsprechend passende Schnittstellen aufweisen. Da in der Regel im Werk noch nicht absehbar ist, mit welchen weiteren Geräten die herzustellenden Geräte kommunizieren müssen, führt das dazu, dass Baugruppen installiert werden, die sich später als ungeeignet für die Kommunikation mit weiteren Geräten erweisen. Eine Alternative dazu wäre, dass die Baugruppe zur Kommunikation erst später in das Gerät installiert wird. In jedem Fall führt eine spätere Festlegung der Schnittstelle jedoch zu einem erheblichen zeitlichen sowie finanziellen Mehraufwand.Due to the development of complex building air conditioning concepts and the possibility of networking several devices in private households (smart), individual heating, cooling and/or ventilation devices can also be interconnected to form larger groups. This allows the room climate to be regulated depending on the type and size of the room, the type of use of the room, the time of day, the weather, etc. Since several devices, not just those for air conditioning, are connected or networked with each other, especially in larger buildings, but also in the private sector, it is of outstanding importance that these devices "speak the same language". An essential prerequisite for the functionality of such networks of several devices, in particular from different manufacturers, is the connectivity of the individual devices with each other. If different devices are controlled with different communication protocols, the linking turns out to be problematic or not possible. The consequence of this is that the above-mentioned assemblies of the individual devices have to be modified in such a way that they have correspondingly suitable interfaces. Since it is not usually possible to foresee in the factory which other devices the devices to be manufactured will have to communicate with, this means that modules are installed that later prove to be unsuitable for communication with other devices. An alternative to this would be that the module for communication is only installed in the device later. In any case, a later determination of the interface leads to a considerable additional expenditure in terms of time and money.
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein System zur Regelung von Heiz-, Kühl- und/oder Lüftungsgeräten zu schaffen, durch das die Konnektivität der vorgenannten Geräte verbessert wird und bei deren Herstellungsprozess Kosten gespart werden.Proceeding from this, the object of the present invention is to create a system for controlling heating, cooling and/or ventilation devices, by means of which the connectivity of the aforementioned devices is improved and costs are saved in their production process.
Eine Lösung dieser Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 beschrieben. Demnach ist es vorgesehen, ein System zur Regelung von einzelnen Heiz-, Kühl und/oder Lüftungsgeräten und Gruppen davon zu schaffen, die durch mindestens eine, einem Heiz-, Kühl- und/oder Lüftungsgerät zuordbaren, Baugruppe bestehend aus zwei Baugruppenelementen, nämlich einer Hauptplatine und einer IO-Platine, gekennzeichnet ist. Die Hauptplatine weist dabei erfindungsgemäß eine Vielzahl von verschiedenen Schnittstellen zur Kommunikation mit anderen Baugruppen anderer Heiz-, Kühl- und/oder Lüftungsgeräte und/oder anderen Einrichtungen auf. Bei diesen Schnittstellen handelt es sich erfindungsgemäß um sämtliche derzeit gebräuchliche Schnittstellen. Dadurch Erhält das System eine maximale Konnektivität zu anderen Geräten. Die IO-Platine der Baugruppe ist dabei spezifiziert auf das individuelle Heiz-, Kühl- oder Lüftungsgerät. Durch diesen Aufbau der Baugruppe aus einer universell ansteuerbaren Hauptplatine, die alle gängigen bzw. derzeit gebräuchlichen Schnittstellen aufweist und einer gerätespezifischen IO-Platine kann eine optimale Konnektivität zu anderen Geräten hergestellt werden, während die Baugruppe gleichzeitig gerätespezifisch abgestimmt ist. Dadurch wird nicht nur die Konnektivität zwischen den Geräten optimiert, sondern auch der Herstellungsprozess effizienter gestaltet. Während der Herstellung kann bereits die hier beschriebene elektronische Baugruppe in das Gerät installiert werden und zwar ohne Berücksichtigung der späteren Anwendung bzw. des späteren Einsatzgebietes.A solution to this problem is described by the features of claim 1. Accordingly, it is intended to create a system for controlling individual heating, cooling and / or ventilation devices and groups thereof, which can be assigned by at least one heating, cooling and / or ventilation device, assembly consisting of two assembly elements, namely one motherboard and an IO board. According to the invention, the motherboard has a large number of different interfaces for communication with other assemblies of other heating, cooling and/or ventilation devices and/or other devices. According to the invention, these interfaces are all interfaces currently in use. This gives the system maximum connectivity to other devices. The IO board of the assembly is specified for the individual heating, cooling or ventilation device. This construction of the module from a universally controllable main board, which has all common or currently used interfaces and a device-specific IO board, optimal connectivity to other devices can be established, while the module is at the same time device-specifically matched. This not only optimizes the connectivity between the devices, but also makes the manufacturing process more efficient. The electronic assembly described here can already be installed in the device during production, regardless of the subsequent application or area of use.
Vorzugsweise sieht es die Erfindung vor, dass die Hauptplatine jeweils mit einer gerätespezifischen IO-Platine zu einer Baugruppe elektrisch koppelbar ist, wobei die Kopplung mittels mindestens einer Stiftleiste und/oder mindestens einer Buchsenleiste erfolgt und der Übertragung von Signalen und/oder elektrischer Energie zwischen der Hauptplatine und der IO-Platine dient. Durch diese einfache mechanische Verbindung der beiden Platinen gestaltet sich die Baugruppe als besonders einfach herstellbar. Gleichermaßen lässt sich die Baugruppe auch besonders effizient vorbereiten, da die beiden Platinen unabhängig voneinander herstellbar sind und erst für den Einbau in das Gerät zusammenzusetzen sind.The invention preferably provides that the main circuit board is electrically coupled with a device-specific IO circuit board to form an assembly is pelbar, wherein the coupling takes place by means of at least one pin strip and / or at least one socket strip and the transmission of signals and / or electrical energy between the main board and the IO board is used. Due to this simple mechanical connection of the two circuit boards, the assembly turns out to be particularly easy to produce. Equally, the assembly can also be prepared particularly efficiently, since the two circuit boards can be produced independently of one another and only have to be assembled for installation in the device.
Insbesondere ist es weiter vorgesehen, dass die Hauptplatine über mindestens eine CAN-Schnittstelle, mindestens eine RS485-Schnittstelle für die Protokolle Modbus RTU oder BACnet® MSTP, mindestens eine KNX-Schnittstelle, mindestens eine Ethernet-Schnittstelle, mindestens eine USB-Schnittstelle, mindestens eine Bluetooth®-Schnittstelle und/oder mindestens eine WIFI-Schnittstelle zur Kommunikation mit anderen Baugruppen anderer Heiz-, Kühl- oder Lüftungsgeräte und/oder anderen Einrichtungen verfügt. Durch diese gängigen Schnittstellen lässt sich die Baugruppe zur Ansteuerung der Geräte nicht nur mit allen gängigen Bussystemen der Gebäudetechnik und oder sonstigen Netzwerken verbinden, sondern auch mit den üblichen Raumbediengeräten. Auch das Zusammenschalten mehrerer gleicher Geräte zu einem vernetzten Haus ist über dieses System mit den verschiedenen Schnittstellen möglich. Durch diese maximale Flexibilität bezüglich der Konnektivität der einzelnen Geräte gestaltet sich auch für den Laien die Vernetzung einer Vielzahl von Geräten als machbar.In particular, it is further provided that the motherboard has at least one CAN interface, at least one RS485 interface for the Modbus RTU or BACnet® MSTP protocols, at least one KNX interface, at least one Ethernet interface, at least one USB interface, at least has a Bluetooth® interface and/or at least one WIFI interface for communication with other assemblies of other heating, cooling or ventilation devices and/or other facilities. With these common interfaces, the module for controlling the devices can not only be connected to all common building technology bus systems and or other networks, but also to the usual room control units. The interconnection of several identical devices to form a networked house is also possible via this system with the various interfaces. Thanks to this maximum flexibility with regard to the connectivity of the individual devices, the networking of a large number of devices is also feasible for the layperson.
Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann es vorsehen, dass die einzelnen Schnittstellen der Baugruppen, vorzugsweise von extern, aktivierbar bzw. freischaltbar und deaktivierbar sind. Dadurch ist es beispielsweise möglich, dass sämtliche Schnittstellen zunächst deaktiviert sind. Durch den Nutzer können dann später bei dem Aufbau eines Netzwerkes aus mehreren Geräten die notwendigen Schnittstellen freigeschaltet werden. Gleichermaßen ist es denkbar, dass die notwendigen Schnittstellen durch einen Anbieter oder den Hersteller ferngesteuert freischaltbar sind. Dementsprechend ist es ebenfalls denkbar, dass Schnittstellen, die keine Verwendung finden, oder keine Verwendung mehr finden sollen, ferngesteuert abgeschaltet werden. Durch diese Ausgestaltung der Baugruppen mit verschiedenen ansteuerbaren Schnittstellen lassen sich verschiedene Funktionen des Systems durch einen Anbieter gezielt freischalten oder sperren.A further advantageous exemplary embodiment of the present invention can provide that the individual interfaces of the assemblies can be activated or enabled and deactivated, preferably externally. This makes it possible, for example, that all interfaces are initially deactivated. The necessary interfaces can then be activated later by the user when setting up a network of several devices. It is equally conceivable that the necessary interfaces can be activated remotely by a provider or the manufacturer. Accordingly, it is also conceivable that interfaces that are not being used or should no longer be used are switched off by remote control. This configuration of the assemblies with different interfaces that can be controlled allows various functions of the system to be activated or blocked in a targeted manner by a provider.
Weiter kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die IO-Platine für die Ansteuerung der Heiz-, Kühl- und/oder Lüftungsgeräte mindestens einen Anschlussstecker für einen analogen Eingang, mindestens einen Anschlussstecker für einen digitalen Eingang, mindestens einen Anschlussstecker für ein Ventil und/oder mindestens einen Anschlussstecker für einen Motor der Heiz-, Kühl- oder Lüftungsgeräte aufweist. Durch diese gerätespezifische Ausgestaltung der IO-Platine wird sichergestellt, dass sämtliche Komponenten eines Gerätes über die Baugruppe ansteuerbar sind.Furthermore, it can be provided according to the invention that the IO board for controlling the heating, cooling and/or ventilation devices has at least one connector for an analog input, at least one connector for a digital input, at least one connector for a valve and/or has at least one connector for a motor of the heating, cooling or ventilation devices. This device-specific design of the IO board ensures that all components of a device can be controlled via the assembly.
Bevorzugt ist weiter vorgesehen, dass die Heiz-, Kühl- und/oder Lüftungsgeräte über die Schnittstellen ihrer Baugruppen untereinander vernetzbar und vorzugsweise zu Gruppen zusammenfassbar sind. Nur über die optimale Konnektivität lassen sich die einzelnen Geräte auf beliebige Art und Weise und auch flexibel anwendungsabhängig zu verschiedenen Gruppen zusammenschalten. Durch diese maximale Flexibilität lassen sich komplexe Klimatisierungskonzepte auch von größeren Gebäuden problemlos realisieren. Dabei lassen sich mehrere Heiz-, Kühl- und/oder Lüftungsgeräte unabhängig von vorgegebenen geräte- oder systemspezifischen Kommunikationsprotokollen über die einzelnen Baugruppen Heiz-, Kühl- und/oder Lüftungsgeräte zu Gruppen zusammenschalten.It is preferably also provided that the heating, cooling and/or ventilation devices can be networked with one another via the interfaces of their assemblies and can preferably be combined into groups. The individual devices can only be connected to different groups in any way and flexibly, depending on the application, if the connectivity is optimal. Thanks to this maximum flexibility, complex air conditioning concepts can also be easily implemented in larger buildings. In this way, several heating, cooling and/or ventilation devices can be interconnected to form groups via the individual heating, cooling and/or ventilation device assemblies, independently of predetermined device-specific or system-specific communication protocols.
Ein Verfahren zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe sieht es vor, dass Verbindungen zur Kommunikation zwischen den Heiz-, Kühl- und/oder Lüftungsgeräten untereinander sowie mit einem Bussystem für Gebäudetechnik und/oder mit Raumbediengeräten durch eine, insbesondere externe, Aktivierung von Schnittstellen von in die Geräte installierten Baugruppen hergestellt werden.A method for solving the task mentioned at the outset provides that connections for communication between the heating, cooling and/or ventilation devices among one another and with a bus system for building technology and/or with room control devices are established by means of an, in particular external, activation of interfaces from in the devices installed assemblies are manufactured.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann es weiter vorsehen, dass jedem Heiz-, Kühl- oder Lüftungsgerät mindestens eine Baugruppe mit einer Hauptplatine und einer IO-Platine gemäß Anspruch 1 zugewiesen wird.The method according to the invention can further provide that each heating, cooling or ventilation device is assigned at least one assembly with a main circuit board and an IO circuit board according to claim 1 .
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Baugruppe, -
2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Baugruppe, und -
3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Baugruppe.
-
1 a first embodiment of an assembly, -
2 a second embodiment of an assembly, and -
3 a third embodiment of an assembly.
Bei einem in der
Die IO-Platine 12 weist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel drei Anschlüsse 14 auf. Bei diesen Anschlüssen 14 kann es sich um Verbindungen, beispielsweise mit einem Ventilator, einem Ventil oder um einen Raumtemperatur-Sensor für die Steuerung des Ventilators handeln. Alternativ ist es denkbar, dass derartige Anschlüsse 14 als analoge oder digitale Eingänge ausgebildet sind zum Anschluss eines passiven analogen Eingangs (NTC) oder eines aktiven analogen Eingangs (0-10V). Außerdem sind zweipolige Anschlussstecker vorhanden.In the exemplary embodiment shown here, the IO
Für die Regelung bzw. Ansteuerung der Baugruppe 10 ist der Hauptplatine 11 eine Vielzahl von Schnittstellen 15 zugeordnet. Bei diesen Schnittstellen 15 kann es sich beispielsweise um mindestens eine CAN-Schnittstelle, mindestens eine RS485-Schnittstelle für die Protokolle Modbus RTU oder BACnet® MSTP, mindestens eine KNX-Schnittstelle, mindestens eine Ethernet-Schnittstelle, mindestens eine USB-Schnittstelle, mindestens eine Bluetooth®-Schnittstelle und/oder mindestens eine WIFI-Schnittstelle zur Kommunikation mit anderen Baugruppen anderer Heiz-, Kühl- oder Lüftungsgeräte und/oder anderen Einrichtungen handeln. Bei dem in der
Bei dem in der
Schließlich wird in der
Dadurch, dass alle Baugruppen 10, 20 über eine Vielzahl verschiedener Schnittstellen (siehe oben) verfügen, lassen sich alle Baugruppen 10, 20 auf eine sehr flexible Art und Weise sowohl miteinander als auch mit weiteren hier nicht dargestellten Geräten verbinden. Dadurch, dass die Hauptplatine 11 erfindungsgemäß sämtliche gängigen Schnittstellen 15 aufweist, ist eine spätere anwendungsabhängige Modifikation der Baugruppen nicht mehr erforderlich. Dadurch gestaltet sich nicht nur die Herstellung der Baugruppen 10 als besonders effizient, sondern auch die Konnektivität der Geräte als besonders flexibel.Since all
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Baugruppemodule
- 1111
- Hauptplatinemotherboard
- 1212
- IO-PlatineIO board
- 1313
- Verbindungconnection
- 1414
- Anschlussconnection
- 1515
- Schnittstelleinterface
- 1616
- dezentrales Lüftungsgerätdecentralized ventilation unit
- 1717
- IO-PlatineIO board
- 1818
- Raumtemperatursensorroom temperature sensor
- 1919
- Bedienungsgerätoperating device
- 2020
- Baugruppemodule
- 2121
- VentilValve
- 2222
- Ventilatorfan
Claims (8)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |