DE2533354A1

DE2533354A1 - Verfahren und einrichtung zum uebertragen von steuerbefehlen in einem brandschutzsystem

Info

Publication number: DE2533354A1
Application number: DE19752533354
Authority: DE
Inventors: Otto Walter Dipl Ing Moser; Peer Dr Thilo
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-07-25
Filing date: 1975-07-25
Publication date: 1977-01-27
Also published as: SE7607937L; SE427972B; DK334776A; AT359877B; FR2319166A1; BE844459A; NL7607741A; CH604752A5; NL179614C; IT1066813B; ES449500A1; DK142564C; DE2533354B2; ATA481076A; DK142564B; FR2319166B1; NL179614B; DE2533354C3

Description

Verfahren und Einrichtung zum Übertragen von Steuerbefehlen in einem Brandschutzsystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Übertragung von Steuerbefehlen in einem Brandschutzsystem, wobei einzelne an gemeinsamen Linien angeschaltete Brandschutz einrichtungen von einer Zentrale aus gesteuert werden. ■

In Brandschutzanlagen sind neben der reinen Feuermeldung häufig auch Steueraufgaben, wie etwa das Schließen von Brandschutztüren, das Öffnen von Rauchabzugsklappen, die Bedienung von Löschgeräten und dergleichen zu bewältigen. Dabei sollen die verschiedenen Steuercrgane von einer Zentrale aus einzeln aktiviert werden können. Bei bekannten Anlagen igt bereits ein Leitungsnetz, die sogenannten Feuermelderlinien, für die Übertragung von automatischen Brandmeldungen zur Zentrale vorhanden. Die Steueraufgaben werden jedoch bisher über ein eigenes, von den Meldeleitungen getrenntes Netz durchgeführt. Um die einzelnen Steuer- oder Löschgeräte adressiert ansprechen zu können, wird meist für jedes Gerät eine eigene Steuerleitung zur Zentrale geführt.

Aufgabe der Erfindung ist ein Übertragungsverfahren für Steuerbefehle, bei dem auf getrennte Steuerleitungen verzichtet werden kann, bei dem also eine größere Anzahl von Steuerorganen über eine gemeinsame Leitung, die identisch mit der Meldelinie sein kann, angesprochen v/erden kann. Die Übertragung der Steuerbefehle soll dabei so erfolgen, daß

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eine möglicherweise über die gleiche Leitung erfolgende Abfrage von Brandmeldern nicht beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß innerhalb eines Steuerzyklus jeweils nur eine Brandschutzeinrichtung einer Linie in einem bestimmten Zeitabschnitt für Steuersignale empfangsbereit geschaltet wird, wobei die Dauer der Empfangsbereitschaft durch die Laufdauer eines Zeitgliedes festgelegt wird, und daß in der Zentrale der Startzeitpunkt des Zeitgliedes als Adresse der jeweiligen Brandschutzeinrichtung ausgewertet und bei Bedarf zur Abgabe von Steuersignalen auf die Linie während der Laufdauer des zugehörigen Zeitgliedes genutzt wird. Mit der zeitsynchronen Steuerung gemäß der Erfindung können also mehrere Steuerorgane über eine gemeinsame Linie erreicht werden. Da von allen an eine Linie angeschalteten Steuerorganen in jedem Zeitpunkt nur ein einziges Zeitglied aktiviert ist, kann durch Senden eines Spannungssignals zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Steuerorgan gezielt angesprochen werden.

Die Durchführung des erfindungsgemäßens Verfahrens kann beispielsweise so erfolgen, daß alle Brandschutzeinrichtungen einer gemeinsamen Linie v/ährend eines Steuerzyklus in Serie nacheinander angeschaltet werden, wobei mit dem Ablauf des Zeitgliedes in der einen Brandschutzeinrichtung jeweils das Zeitglied in der nachgeschalteten Brandschutzeinrichtung gestartet wird. In diesem Fall erhöht sich mit jeder neu zugeschalteten Brandschutzeinrichtung der Linienstrom» so daß in der Zentrale durch Messung der Stromstufen, also der jeweiligen Erhöhungen des Linienstroms, die einzelnen Geräte identifiziert werden können. Bei dieser Reihenanschaltung werden zweckmäßigerweise zu Beginn jedes Steuerzyklus jeweils durch kurzzeitige Änderung bzw. Abschaltung der Linienspannung alle angeschalteten Geräte zunächst von

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der Linie abgetrennt; wie erwähnt, werden sie während des Zyklus seriell wieder angeschaltet.

Eine andere Möglichkeit für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, alle Brandschutzeinrichtungen einer Linie parallel an die Leitung anzulegen und zu Beginn eines Steuerzyklus jeweils in jedem der angeschlossenen Geräte ein unterschiedliches, die Adresse innerhalb der Linie kennzeichnendes Verzögerungsglied zu starten, welches nach seinem Ablauf das Zeitglied der betreffenden Brandschutzeinrichtung zum Laufen bringt. In diesem Fall muß in jedem der angeschalteten Geräte die Adresse als Laufdauer des Verzögerungsgliedes eingestellt v/erden. Der Start der einzelnen Verzögerungsglieder zu Beginn eines Steuorzyklus kann hierbei wiederum durch eine kurzzeitige Änderung bzw. Abschaltung der Linienspannung vorgenommen v/erden.

Die Steuerbefehle für die Brandschutzeinrichtungen einer Stc^grlinie können in einfachster Form ebenfalls durch kurzzeitige Änderungen der Linienspannung gegeben v/erden. Ein Spannungsimpuls auf der Linie bei gleichzeitigem Laufen eines Zeitgliedes wird von dem betreffenden Gerät als Steuerbefehl, ausgewertet. Gesteuert werden dabei verschiedenste Feuerschutzeinrichtungen, wie Brandschutztüren, Rauchabzugsklappen, Löschgeräte oder auch Feuermelder selbst (z.B. Alarmanzeige im Melder). Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, Steuerorgane und Brandmelder gemischt auf ein und derselben Linie unterzubringen, ohne daß sich Abfrage und Steuerung gegenseitig beeinträchtigen. Es muß nur sichergestellt v/erden, daß jedes Gerät der Linie, sei es nun ein Melder oder ein Steuerorgan, ein Zeitglied aufweist, das nur innerhalb eines ihm zugeteilten Zeitabschnitts abläuft.

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Zur Erhöhung der Störsicherheit ist es weiterhin möglich, die Steuerbefehle an eine bestimmte Brandschutzeinrichtung innerhalb einer definierten Zeit mehrmals zu wiederholen. Der Steuervorgang wird in diesem Fall über eine Zähl- und Verzögerungseinrichtung nur dann ausgelöst, wenn das Steuerorgan in dieser Zeit den Befehl entsprechend oft erhalten hat..

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines Brandschutzsystems

mit zentraler Steuerung,
Fig. 2 eine Schaltungsanordnung für einen erfindungsgemäßen Feuermelder mit zusätzlicher Steuerfunktion,

Fig. 3 den Strom- und Spannungsverlauf auf einer Steuerlinie bei einer An-schaltung nach Fig. 2,

Fig. 4 eine weitere Schaltungsanordnung für eine erfindungsgemäß steuerbare Feuerschutzeinrichtung,

Fig. 5 den Strom- und Spannungsverlauf auf einer Linie bei einer Anschaltung nach Fig.4.

Die Fig.1 zeigt die allgemeine Konfiguration einer Brandschutzanlage, für die das erfindungsgemäße Übertragungsverfahren in Betracht kommt. Von einer Zentrale Z gehen mehrere Melde- bzw. Steuerlinien L^... L. aus. An diese Linien (Zweidrahtleitungen) sind Brandschutzeinrichtungen in bestimmter Anzahl angeschaltet, beispielsweise Feuermelder M, sonstige Steuerorgane ST, wie beispielsweise Brandschutzklappen u.dgl., oder auch kombinierte Feuermelder mit Steuerorganen, sogenannte Steuermelder STM. Von den Meldern M und STM werden regelmäßig Meßwerte an die Zentrale Z

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übertragen; umgekehrt werden bei Bedarf Befehle von der Zentrale Z zu den Steuerorganen ST und STM gegeben. Die Übertragung der Meldungen und Befehle erfolgt jeweils auf der gemeinsamen Linie zeitlich gestaffelt für jedes Gerät; die einzelnen Linien L werden seriell abgetastet.

Während eines Abtastzyklus werden alle Geräte M, ST und STM einer Linie zeitlich gestaffelt nacheinander angeschaltet. Die Anschaltverzögerung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Geräten wird durch ein Zeitglied im Gerät bestimmt. Während dieser Verzögerungszeit kann vom betreffenden Gerät eine Zustandsmeldung an die Zentrale gegeben werden. In diesem Fall wird das Zeitglied von der Ausgangsgröße eines Meßwandlers bestimmt. Die Anschaltverzögerung kann also in der Zentrale als Analogwert zur.Meßgröße ausgewertet werden. Andererseits kann während der Anschaltverzögerung ein Befehl von der Zentrale an das betreffende Gerät, also einen Steuermelder STM oder ein sonstiges Steuerorgan ST, gegeben werden. Die Steuerung erfolgt also auf einer gemeinsamen Linie für mehrere Steuerorgane und im gleichen Zyklus mit der Abfrage von Feuermeldern.

Die Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung für einen Steuermelder STM zur erfindungsgemäßen Übertragung von Meßwerten. Die Steuerlinie oder Meldelinie L besteht aus den Leitungen 1 und 2, zwischen denen die Linienspannung U liegt. Das Bsfehlsempfangsorgan enthält im v/esentlichen ein Zeitglied T1, welches beim Anlegen der Spannung angestoßen wird. Im vorliegenden Fall wird die Laufzeit des Zeitgliedes T1 durch den Meßwandler MIf beeinflußt, Bei reinen Steuerorganen entfällt der Meßwandler, und die Laufzeit des Zeitgliedes ist dann konstant. Da zur Synchronisation zu Beginn eines Steuerzyklus die Linienspannung kurzzeitig abgeschaltet wird, ist ein Kondensator C1 vorgesehen, der in dieser Zeit den Meßwandler versorgt. Eine Diode D1 verhindert dabei eine Rückspeisung.

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Ein Schwellwertschalter SW vergleicht die Spannung an der Linie L über den Spannungsteiler R1, R2 mit einem vorgegebenen Wert sw. Ändert sich in der Zeit, in der das Zeitglied T1 läuft, die Spannung an der Leitung derart, daß der Schwellwertschalter SW anspricht, so wird dieses zeitliche Zusammentreffen beider Signale über das Koinzidenzglied KO als Steuerbefehl gewertet. Mit dem Ausgangssignal des Koinzidenzgliedes KO kann entweder direkt eine Leuchtdiode (z.B. zur Alarmanzeige) gesteuert oder über einen Optokoppler KP ein potentialfreier Kontakt betätigt v/erden. Über den Ausgang 3,4 kann dann die gewünschte Steuerung ausgelöst v/erden.

Sobald das Zeitglied T1 abgelaufen ist, wird der Transistor TR1 durchgesteuert und damit das an der Linie nachgeordnete Steuerorgan angeschaltet. Dieses besitzt ebenfalls ein Zeitglied T1, welches mit dem Anlegen der Spannung nunmehr zu laufen beginnt. Durch die Serienschaltung der einzelnen Feuerschutzgeräte einer Linie über die Transistoren TRI ■wird sichergestellt, daß immer nur ein Zeitglied T1 der Linie' eingeschaltet ist und den Empfang von Befehlen ermöglicht.

Die Fig. 3 zeigt den Spannungs- und Stromverlauf auf einer Steuerlinie bei serieller Anschaltung von Steuerorganen gemäß Fig.2. Zu Beginn eines Zyklus wird die Linienspannung IL· kurzzeitig abgeschaltet und zum Zeitpunkt t wieder eingeschaltet. Allerdings wird während eines Abfrage- bzw. Befehlszyklus nur die erniedrigte Spannung Up angelegt, um während dieser Zeit eine Aufladung der Kondensatoren C1 (Fig. 2) und damit unerwünschte Stromspitzen zu verhindern. Besteht diese Forderung nicht, so kann natürlich auch mit der vollen Spannung IL· abgefragt werden. Auf der Leitung fließt nunmehr ein Strom I, der mit der Anschaltung jedes weiteren Melders oder Steuerorgans treppenförmig ansteigt.

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Die Länge der Stromstufen ist jeweils vom Zeitglied des betreffenden Melders oder Steuerorgans abhängig; wie erwähnt, ist sie entweder auf einen Konstantwert eingestellt, oder sie wird durch einen ^Meßwandler beeinflußt. Durch die Zahl der Stromstufen ist in der Zentrale erkennbar, welcher Melder oder welches Steuerorgan in der Reihenfolge einer Linie gerade angeschaltet ist. Soll beispielsweise das Steuerorgan ST^^ einen Steuerbefehl erhalten, so gibt man während der Zeit t^ einen Spannungsimpuls B auf die Leitung, der dann nur im betreffenden Steuerorgan ST..« als Befehl ausgewertet wird. Nach Ende des Abfrage- bzw. Steuerzyklus wird die volle Linienspannung IL· wieder angelegt, um die Kondensatoren C1 (Fig.2) wieder voll aufzuladen.

Eine etwas abgeänderte Schaltung für die Steuerorgane ist in Fig.4 dargestellt. Im Gegensatz zu Fig.2 liegen nunmehr alle Melder bzw. Steuergeräte parallel an der Linie. Beim Anschalten der Linienspannung U erhält also jedes Gerät der Linie sofort die volle Spannung. Die zeitlich gestaffelte Einschaltung der Zeitglieder T2 wird hier durch Verzögerungsglieder T3 erreicht, welche für jeden Melder und für jedes Steuerorgan auf einen anderen, seine Adresse kennzeichnenden Wert eingestellt sind. Dieses Verzögerungsglied T3 wird also über den Spannungsteiler R3 und R4 angestoßen und startet seinerseits nach Beendigung der Verzögerungszeit das Zeitglied T2. Dieses Zeitglied T2 ist bei einem reinen Steuerorgan auf einen festen Wert eingestellt; bei Verwendung in einem Feuermelder kann es, wie in Fig. 2, durch einen Meßwandler beeinflußt werden.

Währen, d der Laufzeit des Zeitgliedes T2 wird über den Transistor TR2 ein zusätzlicher Spannungsteiler (R5, R6) an die Linie angeschaltet, so daß auf dieser ein erhöhter Strom fließt. Durch Messung dieses Stromimpulses wird in

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der Zentrale erkannt, daß das betreffende Zeitglied eingeschaltet ist, und daß das zugehörige Steuerorgan während dieser Zeit für Steuerbefehle empfangsbereit ist.

Wird nun von der Zentrale ein kurzer Spannungseinbruch auf der Leitung hervorgerufen, so wird dies über den Spannungsteiler R5, R6, der ja nur wirksam ist, wenn TR2 durchgeschaltet ist, im Schwellwertschalter SW als Steuerbefehl erkannt. Den Ausgang des Schwellwertschalters kann dann beispielsweise ein Relais RL oder ein sonstiger potentialfreier Kontakt, der über den Ausgang 5,6 die Steuerung auslöst, betätigen.

Die Fig.5 zeigt den Spannungs-. und Stromverlauf entsprechend einer Anschaltung nach Fig.4. Die Linienspannung U, wird zu Beginn eines Steuerzyklus kurzzeitig abgeschaltet und zum Zeitpunkt t_Q wieder eingeschaltet. Es fließt auf der Leitung ein Strom I^. Nach einer Verzögerungszeit Vp₁ wird das Zeitglied T2 des ersten Steuerorgans eingeschaltet, und zwar für die Dauer tp,.. Auf der Linie ist somit ein Stromimpuls meßbar, dessen Beginn die in der Zentrale gespeicherte Adresse des betreffenden Steuerorgans bezeichnet. Handelt es sich um einen Feuermelder, so kann aus der Impulsdauer der Meßwert abgelesen werden. Nach der Verzögerungszeit Vpp wird das Zeitglied T2 des zweiten Steuerorgans angeschaltet, und zwar für die Dauer t2₂ usw. Während der jeweiligen Impulsdauer tp^, tpp... kann nun von der Zentrale durch einen kurzen Spannungseinbruch ein Steuerbefehl B auf die Linie gegeben werden, der jeweils nur das Steuerorgan erreicht, dessen Zeitglied T2 gerade läuft.

16 Patentansprüche
5 Figuren - 9-

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Übertragung von Steuerbefehlen in einem Brandschutzsystem, wobei einzelne, an gemeinsamen Linien angeschaltete Brandschutzeinrichtungen von einer Zentrale aus gesteuert werden, dadurch gekennzeich net, daß innerhalb eines Steuerzyklus jeweils nur eine Brandschutzeinrichtung (M, ST, STM) einer Linie (L) in einem bestimmten Zeitabschnitt für Steuersignale empfangsbereit geschaltet wird, wobei die Dauer der Empfangsbereitschaft durch die Laufdauer eines Zeitgliedes (ΤΊ, T2) festgelegt wird, und daß in der Zentrale der Startzeitpunkt des Zeitgliedes als Adresse der jeweiligen Brandschutzeinrichtung ausgewertet und bei Bedarf zur Abgabe von Steuersignalen auf die Linie während der Laufdauer des zugehörigen Zeitgliedes genutzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Brandschutzeinrichtungen einer gemeinsamen Linie (L) während eines Steuerzyklus seriell nacheinander angeschaltet werden, wobei mit dem Ablauf des Zeitgliedes (T1) in der einen Brandschutzeinrichtung jeweils das Zeitglied in der nachgeschalteten Brandschutzeinrichtung gestartet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Brandschutzeinrichtungen (M, ST, STM) in der Zentrale durch Zählen der Erhöhungen des Linienstroms identifiziert werden.

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4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn eines Steuerzyklus jeweils durch kurzzeitige Änderung bzw. Abschaltung der Linienspannung alle Brandschutzeinrichtungen von der Linie abgetrennt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Brandschutzeinrichtungen (M, ST, STM) jeweils parallel an ihrer Linie (L) liegen, und daß zu Beginn eines Steuerzyklus jeweils in jeder der Brandschutzeinrichtungen ein unterschiedliches, die Adresse innerhalb der Linie kennzeichnendes Verzögerungsglied (T3) gestartet wird, welches nach seinem Ablauf das Zeitglied (T2) der betreffenden Brandschutzeinrichtung startet.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß . der Start der Verzögerungsglieder (TJ5) zu Beginn eines Steuerzyklus durch eine vorübergehende Änderung bzw. Abschaltung der Linienspannung vorgenommen wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerbefehle (B) in Form kurzzeitiger Änderungen der Linienspannung gegeben werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung von Steuerbefehlen im gleichen Zyklus mit der Abfrage von an die gemeinsame Linie angeschalteten Feuermeldern erfolgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Zentrale auf die Linie gegebenen Steuerbefehle (B) innerhalb einer definierten Zeit mehrmals wiederholt wer-den, und daß ein Steuervorgang nur dann ausgelöst wird, wenn das Steuerorgan in dieser Zeit den Befehl entsprechend oft erhalten hat.

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10. Einrichtung zur Übertragung von Steuerbefehlen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Brandschutzeinrichtungen jeweils ein Zeitglied (T1; T2) enthalten, dessen Ausgang zusammen mit einem die Linienspannung messenden Schwellwertschalter (SW) auf ein Koinzidenzglied (KO) geführt ist.

11. Einrichtung zur Übertragung von Steuerbefehlen nach einem der Ansprüche Ibis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen ein Zeitglied (T2) enthalten, während dessen Laufzeit ein Schwellwertschalter (SW) zur Messung der Linienspannung über einen Spannungsteiler (R5, R6) an die Steuerlinie anschaltbar ist.

12i Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Brandschutzeinrichtungen (Fig.2) jeweils über einen der vorhergehenden Brandschutzeinrichtung zugeordneten Schalter (TR1) seriell an die Steuerlinie anschaltbar sind, wobei der Schalter (TR1) jeweils vom Ausgang des zugehörigen Zeitgliedes (T1) steuerbar ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (T2) einem die Adresse kennzeichnenden Verzögerungsglied nachgeschaltet ist.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgang des Koinzidenzgliedes (KO) eine Leuchtdiode nachgeschaltet ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgang des Koinzidenzgliedes ein Optokoppler (KP) nachgeschaltet ist.

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16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgang des Koinzidenzgliedes ein Relais (RL) nachgeschaltet ist.

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