DE3835352A1 - Leistungssteuersystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Leistungssteuersystem für den Betrieb von in Gebäuden oder dgl. installierten Leistungs­ geräten und deren angeschlossenen Installationen.

Eine Leistungsschalttafel wird dadurch gebildet, daß in einem Gehäuse verschiedene Arten von Komponenten untergebracht wer­ den, etwa einer Mehrzahl von Trennschaltern, elektromagneti­ schen Schaltschützen, Überlastrelais und dgl., die elektrische Schaltungen bilden zum Ein- und Ausschalten verschiedener Ar­ ten von Energiegeräten, wie einer aufwärtsfördernden Pumpe, eines Luftgebläses, eines Heizgeräts, eines Wärmetauschers und dgl. Die Hauptfunktionen der Leistungsschalttafel sind das Ein- und Ausschalten von Energiequellen für mehrere Energie­ geräte, der Schutz dieser Geräte und der hiermit verbundenen Drähte usw., sowie die Übertragung und Aufnahme von Signalen zwischen Sensoren, Steuertafeln und Steuerschaltungen für die Steuerung der Energiegeräte.

Für gewöhnlich wird die Steuertafel in ein oder zwei Gehäusen angeordnet, d. h. ein oder zwei Bedienungsfeldern, und an einem Ort für mehrere Geräte installiert, etwa Pumpen, Gebläse und Luftventilatoren, die in einem Luftgebläseraum und einem Maschinenraum für andere Installationen installiert sind.

Wie oben beschrieben, werden mehrere Trennschalter, elektro­ magnetische Schaltschütze und Überlastrelais entsprechend der Leistungsaufnahme jedes der Energiegeräte gemeinsam in der Leistungsschalttafel eines Bedienungsfelds aufgebaut. Bevor die Leistungsaufnahme und der Steuerumfang der verschiedenen Arten von mit der Leistungssteuertafel verbundenen Geräte festliegen, kann weder mit der Herstellung noch mit der Aus­ legung der Leistungssteuertafel begonnen werden.

Zusätzlich zu den Trennschaltern, elektromagnetischen Schalt­ schützen und Überlastrelais entsprechend jedem der Geräte, sind viele Relais und Zeitgeber usw., die die Steuerschal­ tungen zur Steuerung der obigen Geräte bilden, in der Lei­ stungssteuertafel aufgebaut. Zusätzlich zu den Anordnungen der Trennschalter und dgl. sind die gegenseitigen Verdrahtungen zwischen den Steuerkomponenten, wie Relais, mit Zunahme der Verdrahtungen kompliziert und werden große Verdrahtungsräume benötigt. Das Ergebnis ist eine großbemessene Leistungssteuer­ tafel.

Für den Fall, daß die Art und/oder die Spezifizierung der Lei­ stunggeräte nach beendeter Auslegung der Leistungssteuertafel geändert werden, muß diese manchmal vollständig neu ausgelegt werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Leistungssteuer­ systems, das den Nachteil beseitigt, daß die Auslegung und Herstellung einer Leistungssteuertafel nicht begonnen werden kann, bevor die Spezifizierung und der Steuerumfang der mit der Leistungssteuertafel zu verbindenden Leistungsgeräte fest­ liegen, und daß gleichzeitig eine Miniaturisierung der Lei­ stungssteuertafel durch Verringerung der Anzahl der Verdrah­ tungen und Räume hierfür ermöglicht wird, um einfache und schnelle Maßnahnen bei Änderung der Spezifizierungen zu ge­ statten..

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Gegenstände der Patentansprüche.

Das in der oben beschriebenen Weise gebildete Leistungssteu­ ersystem benötigt keine Verdrahtungen und Räume hierfür und kann miniaturisiert werden, da ein Schalter verwendet wird, in dem der Trennschalter, der elektromagnetische Schaltschütz und das Überlastrelais zu einem einzigen Körper geformt sind. Das miniaturisierte System ist auch vom Gesichtspunkt des Einbau­ raums vorteilhaft.

Da ferner zur Steuerung der Leistungsgeräte eine Steuereinheit mit eingebautem Speicher verwendet wird und da sie den ver­ schiedenen Steuervorgängen und Steuerspezifizierungen gewach­ sen ist, wenn die in den Speicher angegebenen Inhalte geändert werden, benötigt dieses Leistungssteuersystem keine Verände­ rung der Verdrahtungen, der Verdrahtungsarbeiten und des Ver­ drahtungsraums für die Änderung der Verdrahtungen und ermög­ licht somit eine leichte Änderung der Spezifizierungen.

Da ferner der Schalter und die Steuereinheit miteinander in­ tegriert oder zu einem einzigen Satz vereinheitlicht sind zur Bildung der Leistungssteuertafel und da diese Leistungssteuer­ tafel in Nähe jedes der Leistungsgeräte angeordnet ist, können die Leistungssteuertafeln für die Leistungsgeräte, deren Lei­ stungsaufnahme und Spezifizierung festgelegt wurden, beendet und installiert werden, ohne daß eine Entscheidung für die Leistungsaufnahme und die Steuerspezifizierung aller Lei­ stungsgeärte abgewartet werden müssen. Dies gestattet in Ver­ bindung mit der nicht erforderlichen Verdrahtung in jeder Ein­ heit eine bedeutende Verbesserung der Arbeitswirtschaftlich­ keit.

Das System kann einfach gebildet werden durch Übernahme einer standardisierten Steuereinheit, die unabhängig von der Spezi­ fizierung des Schalters hergestellt wird.

Das Leistungssteuersystem der Erfindung kann bei vielen Gebie­ ten angewendet werden, d. h. bei Gebäuden, Schiffen, Fabriken, Luftkonditionierern usw., und hat einen sehr großen Anwen­ dungsbereich.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Systemdiagramm eines Gesamtplans eines Leistungs­ steuersystems nach der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm der Beziehung zwischen einer Lei­ stungssteuertafel und einem Leistungsgerät.

Gemäß Fig. 1 ist in der Nähe von Leistungsgeräten, etwa einer Luftlieferpumpe 1, einer aufwärtspumpenden Pumpe 2 und einer Ablaufpumpe 3, jeweils eine an das jeweilige Gerät angepaßte Leistungssteuertafel 4 angeordnet. Die Leistungssteuertafel ist ausschließlich für das jeweilige Leistungsgerät ausgebil­ det, um dessen Leistungsaufnahme zu entsprechen, und ist mit dem jeweiligen Leistungsgerät elektrisch verbunden. In einem zentralen Steuerraum eines Gebäudes usw. ist andererseits eine Fernsteuertafel 5 angeordnet zur Aufnahme und Übertragung von Steuersignalen von und zu jeder der Leistungssteuertafeln.

Bei der Leistungssteuertafel 6 der aufwärtspumpenden Pumpe 2 von Fig. 1 sind ein Schalter 9, in dem ein gußgekapselter Trennschalter 6, ein elektromagnetischer Schaltschütz 7 und ein Überlastrelais 8 integral zu einem Modul gebildet sind, und eine Steuereinheit 10 aufgebaut.

Der Schalter 9 ist als Schalteinheit in Modulbauweise gebildet mit allen entsprechenden Funktionen des Trennschalters 6, des elektromagnetischen Schaltschützes 7, des Überlastrelais 8 und dgl.

Andererseits kann die Steuereinheit 10 den Schalter 9 (Schalt­ einheit) ein- und ausschalten. Die Steuereinheit 10 bei dieser Ausführungsform enthält einen Ein-Chip-Mikroprozessor mit einem Speicher, etwa einem EPROM, in dem die Steuerprogramme gespeichert sind, und wird durch eine Programm-Software be­ trieben. Wenn auch nicht dargestellt, sind ferner der Schalter 9 und die Steuereinheit 10 jeweils in der Form eines umgekehr­ ten L gebildet und durch gegenseitige Berührung miteinander verbunden. Somit wird ferner deren Integration konstruktiv verbessert. Ein typisches Beispiel für den berührenden Aufbau kann so beschaffen sein, daß im Schalter 9 bzw. in der Steuer­ einheit 10 Mundstücksklemmen gebildet sind und daß im Betrieb zur Verbindung eine der Klemmen in die andere eingesetzt wird.

Die Leistungssteuertafel 4 wird gebildet unter Verwendung des Schalters 9 (Schalteinheit), in dem der gußgekapselte Trenn­ schalter 6, der elektromagnetische Schaltschütz 7, das Über­ lastrelais 8 und dgl. als Modul ausgebildet sind, und der Steuereinheit 10. Als Schalter 9 in Modulbauweise ist zum Bei­ spiel ein Relaisschalter I-32 der Telemechanic Co. in Frank­ reich verfügbar. Diese Relaisschalter benötigt keine Verdrah­ tung zwischen dem Trennschalter 6, dem elektromagnetischen Schaltschütz 7 und dem Überlastrelais 8 und hat eine Funktion, die durch Integrieren der obigen Komponenten erzielt wird. Ein Stromzuführungskabel 12 und ein Stromabführungskabel 14 können mit einer Eingangsklemme des Schalters 9 bzw. der aufwärtspum­ penden Pumpe 2 verbunden werden.

Bei der Erfindung ist der Schalter 9 mit der Steuereinheit 10 verbunden und hat die folgenden Vorteile, wobei die kombinier­ ten Einheiten in der Nähe jedes der Leistungsgeräte 1 bis 3 angeordnet sind.

Die Verdrahtung kann in der jedes der Leistungsgeräte 1 bis 3 steuernden Steuereinheit 10 weitestgehend weggelassen werden. Ferner wird die Steuereinheit 10 mit der Leistungsaufnahme und den Spezifizierungen der Leistungsgeräte 1 bis 3 leicht fer­ tig. Da der Speicherinhalt der Steuereinheit 10 in Abhängig­ keit von der benötigten Steuerung der Leistungsgeräte 1 bis 3 neu geschrieben werden kann, und die Hinzufügung sowie Ände­ rung von Steuerungen durch Programmänderung erzielt werden kann, kann die Leistungssteuertafel 4 im voraus hergestellt werden. Mit anderen Worten, Inhalte in einem inneren Speicher in einer arithmetischen Halbleiterschaltung, in der Halblei­ terspeicher eingebaut sind, können bei Bedarf zur Anderung der Spezifizierung geändert werden.

Die Steuereinheit 10 enthält Steuersignale von der Fernsteuer­ tafel 5 und ein Erfassungssignal von einem Wasserniveausensor 18 für einen Wassertank 16, um die aufwärtspumpende Pumpe 2 gemäß diesen Signalen ein- oder auszuschalten.

Bei dieser Ausführungsform ist die Steuereinheit 10 in eine einzige Einheit mit dem Schalter 9 integriert, wodurch sich Verdrahtungen erübrigen und die einfache Leistungssteuertafel 4 gebildet wird. Bei Bedarf können jedoch der Schalter 9 und die Steuereinheit 10 durch Verdrahtungen miteinander verbunden und kombiniert werden. In diesem Fall kann die Steuereinheit 10 leicht durch eine unterschiedliche Steuereinheit gemäß der Leistung des Schalters 9 ersetzt werden entsprechend der Lei­ stungsaufnahme jedes der Leistungsgeräte 1 bis 3.

Die Steuereinheit 10 ist verbunden mit dem Wasserniveausensor 18, wenn das Leistungsgerät wie oben beschrieben die aufwärts­ pumpende Pumpe 2 ist, und mit einem nicht gezeigten Tempera­ tursensor, wenn das Leistungsgerät ein Luftgebläse 1 oder dgl. ist. Die Steuereinheit 10 wird dann passend eingestellt. In­ zwischen wird ein an die Leistungsaufnahme jedes der Lei­ stungsgeräte 1 bis 3 angepaßter Schalter 9 gewählt und mit der Steuereinheit 10 verbunden zur Bildung der Leistungssteuerta­ fel 4. Die Leistungssteuertafel kann unabhängig in der Nähe jedes der Leistungsgeräte 1 bis 3 angeordnet werden.

Claims (2)

1. Leistungssteuersystem, gekennzeichnet durch Leistungssteuertafeln (40), von denen jede gebildet ist durch integrales Kombinieren eines Schalters (9), der entsprechend jeweiligen Leistungsgeräten (1-3) einen Trennschalter (6), einen elektromagnetischen Schaltschütz (7) und ein Überlastrelais (8) enthält und als einstückiger Körper ausgebildet ist, oder einer Schalteinheit, deren Funktionen denjenigen des einstückigen Körpers gleichwertig sind, mit einer Stuereinheit (10), die zur Steuerung der Leistungsgeräte (1-3) mit einer Programm-Software arbeitet und einen eingebauten Speicher aufweist, wobei die Leistungssteuertafeln (4) voneinander unabhängig in der Nähe der jeweiligen Leistungsgeräte (4) angeordnet sind.

2. Leistungssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Leistungssteuertafel (4) durch Integrieren der Schalteinheit (9) mit der Steuereinheit (10) gebildet ist.