DE4126787A1

DE4126787A1 - Building electrical installation system, e.g for heating thermostat switches - has centralised monitoring station to determine individual switch positions

Info

Publication number: DE4126787A1
Application number: DE4126787A
Authority: DE
Inventors: Erwin Dipl Ing Becker; Roland Dipl Ing Kuerten
Original assignee: Gebrueder Merten GmbH and Co KG
Current assignee: Gebrueder Merten GmbH and Co KG
Priority date: 1991-08-14
Filing date: 1991-08-14
Publication date: 1993-02-18

Abstract

The electrical installation system has a number of individual switches (T1-Tn) and a central interrogation device (10). The respective switch positions are interrogated in response to control signals (C1-Cp) supplied from the interrogation device to a decoder (11) which provides corresponding output signals (A1-An). One terminal of each switch (T1-Tn) is coupled via a common resistant (13) to a high potential level ('H'), the opposite switch terminals receiving the respective output signals (A1-An). The first terminals of each switch (T1-Tn) are coupled to a common response line (A) coupled back to the interrogation device (10). ADVANTAGE - Simplified wiring and reliable function.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gebäude-Instal lationssystem, bei dem mehrere in einem Gebäude instal lierte Schalter vorhanden sind, deren Schaltzustände abgefragt und entweder an eine Zentrale oder an eben falls im Gebäude verteilt angeordnete Empfänger über mittelt werden.The invention relates to an electrical building installation lation system in which several are installed in one building lated switches are available, their switching states queried and either to a central office or to if recipients are located in the building be averaged.

In der Gebäude-Installationstechnik sind Hausleitsys teme entwickelt worden, die Signale zwischen verschiede nen Anschlußstellen im Gebäude übertragen können. Diese Signale können Befehle, Meßsignale u. dgl. sein. Bei spielsweise soll das Signal eines manuell betätigten Tasters an einen entlegenen Empfänger übertragen werden, der daraufhin eine Schaltfunktion ausführt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß der Schalter beispiels weise ein Thermostat ist, dessen Schaltzustand an eine Heizung übermittelt wird, um diese Heizung ein- und auszuschalten. In building installation technology there are house control systems teme has been developed, the signals between different NEN can transfer points in the building. These Signals can be commands, measurement signals and. the like. At for example, the signal of a manually operated Button to a remote recipient, which then performs a switching function. Another Possibility is that the switch for example is a thermostat, the switching state of which is connected to a Heating is transmitted to this heater on and off turn off.

Ein elektrisches Gebäude-Installationssystem, das aus DE 38 23 788 A1 bekannt ist, weist mehrere Schalter auf, von denen jeder mit einem Wandschalter verbunden ist. Sämtliche Wandschalter sind über eine Datenleitung in Reihe geschaltet und mit einer Zentrale verbunden. Ferner ist jeder der Wandschalter mit einer Taktleitung und einer Halteleitung verbunden. Nach Aussenden eines Impulses von der Zentrale auf der Halteleitung werden die Stellungen der Schalter in die zugehörigen Wand schalter übernommen. Nach Aussenden mehrerer Impulse von der Zentrale auf der Taktleitung werden die Zustän de der Wandschalter der Reihe nach schrittweise zum nächsten Wandschalter weitergegeben, bis auch der In halt des letzten Wandschalters die Zentrale erreicht hat. Die Wandschalter bilden hierbei ein serielles Schieberegister. Dieses Gebäude-Installationssystem hat den Vorteil, daß für die Schalterabfrage wenig Leitun gen benötigt werden, jedoch den Nachteil, daß ein De fekt in einem der Wandschalter wegen der seriellen An ordnung der Wandschalter das gesamte System funktionsun fähig macht.An electrical building installation system that made DE 38 23 788 A1 is known, has several switches on, each of which is connected to a wall switch is. All wall switches are via a data line connected in series and connected to a control center. Furthermore, each of the wall switches is with a clock line and a holding line connected. After sending out a Impulse from the control center on the stop line the positions of the switches in the associated wall switch taken over. After sending out several pulses from the control center on the clock line the wall switch one by one to the passed the next wall switch until the In stop of the last wall switch reached the control center Has. The wall switches form a serial one Shift register. This building installation system has the advantage that little guidance for the switch query gene are needed, but the disadvantage that a De in one of the wall switches due to the serial connection order of the wall switches the entire system empowers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektri sches Gebäude-Installationssystem zu schaffen, das mit relativ geringem Leitungsaufwand zwischen Abfrageein richtung und Schaltern eine sichere Funktion auch bei Ausfall einzelner Schalter gewährleistet.The invention is based, an electri building installation system that works with relatively low effort between interrogations direction and switches also function reliably Failure of individual switches guaranteed.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.This object is achieved with the invention the features specified in claim 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Gebäude-Installationssystem erzeugt die Abfrageeinrichtung ein p-stelliges Ansteuer signal in Form eines Binärsignals, das einem Dekodierer zugeführt wird. Der Dekodierer erzeugt aus dem Ansteu ersignal ein n-stelliges "Eins-Aus-n"-Signal, bei dem eine einzige von n Ausgangleitungen aufgerufen wird. Diejenige Ausgangsleitung, die aufgerufen wird, hängt ab vom Inhalt des p-stelligen Ansteuersignals. Die n Ausgangssignale des Dekodierers werden den zugeordneten Schaltern zugeführt, jedoch wirkt nur dasjenige einzige Binärsignal, das "aktiviert" ist, als Abfragesignal auf seinen zugehörigen Schalter. Alle übrigen Ausgangssig nale des Dekodierers bleiben passiv. Die ersten An schlüsse sämtlicher Schalter sind untereinander verbun den und an ihnen liegt über einen Widerstand der erste Logikpegel. Die die ersten Schalter der Anschlüsse ver bindende Leitung liefert das Antwortsignal, das durch die Schaltstellung des betreffenden Schalters entstan den ist, an die Abfrageeinrichtung. Die Abfrageeinrich tung ordnet dieses Antwortsignal dem Ansteuersignal zu, durch das das Antwortsignal entstanden ist, und das einem bestimmten der n Schalter entspricht. Auf diese Weise kennt die Abfrageeinrichtung die Nummer und den Schaltzustand des Schalters. Die Abfrageeinrichtung liefert diese Information z. B. über eine Busleitung oder ein Bussystem an eine oder mehrere Empfänger.In the building installation system according to the invention the interrogator generates a p-digit control signal in the form of a binary signal sent to a decoder is fed. The decoder generates from the control ersignal an n-digit "one-off-n" signal in which a single one of n output lines is called. The output line that is called hangs from the content of the p-digit control signal. The n Output signals from the decoder are assigned to the Switches supplied, but only the one works Binary signal that is "activated" as an interrogation signal its associated switch. All other output sig signals of the decoder remain passive. The first few all switches are interconnected the first and for them lies a resistance through a resistance Logic level. The ver the first switches of the connections binding line provides the response signal through the switch position of the relevant switch arises is to the interrogator. The query facility device assigns this response signal to the control signal, by which the response signal originated, and that corresponds to a specific one of the n switches. To this The interrogator knows the number and the way Switching status of the switch. The interrogator provides this information e.g. B. via a bus line or a bus system to one or more receivers.

Das erfindungsgemäße Gebäude-Installationssystem hat den Vorteil, daß zwischen Abfrageeinrichtung und Deko dierwerk nur p Leitungen vorhanden sein müssen, mit denen n Schalter abgefragt werden können, wobei p we sentlich kleiner ist als n. Maximal können mit p An steuerleitungen 2 ^p Schalter abgefragt werden. So lassen sich mit 4 Ansteuerleitungen 16 Schalter abfragen oder mit 5 Abfrageleitungen 32 Schalter.The building installation system according to the invention has the advantage that only p lines must be present between the interrogation device and the decoder, with which n switches can be interrogated, with p being significantly smaller than n. Maximum can be interrogated with p to control lines 2 ^p switches . 16 switches can be polled with 4 control lines or 32 switches with 5 scan lines.

Eine weitere Verringerung des Leitungsaufwandes ist dadurch möglich, daß das p-stellige Ansteuersignal von einem Ringzähler geliefert wird, der an einem Eingang mit Taktimpulsen angesteuert wird und das Ausgangssig nal in Abhängigkeit von der Zahl der zugeführten Takt impulse verändert. Ein solcher Ringzähler kann von der Abfrageeinrichtung über eine einzige Taktleitung ange steuert werden. Seine p Ausgänge sind mit dem Dekodie rer über p Ansteuerleitungen verbunden.A further reduction in the line effort is possible that the p-digit control signal of a ring counter is delivered to an input is driven with clock pulses and the output signal nal depending on the number of supplied clock impulses changed. Such a ring counter can by Interrogator on a single clock line be controlled. Its p outputs are with the decode rer connected via p control lines.

Unter dem Begriff "Schalter" sollen sowohl manuell be tätigte Taster als auch elektrisch gesteuerte Schalter verstanden werden. Es kann sich um mechanische Schalter wie Relais u. dgl. handeln oder auch um elektronische Schalter (Transistoren, Thyristoren u. dgl.).The term "switch" should be used both manually actuated buttons as well as electrically controlled switches be understood. It can be mechanical switches like relays u. act. or also electronic Switches (transistors, thyristors and the like).

Die Ausgänge des Dekodierers sind so geschaltet, daß bei Erfassung des Zustandes eines Schalters die Schalt zustände der übrigen Schalter völlig unberücksichtigt bleiben, so daß jeder einzelne Schalter selektiv und unbeeinflußt von den übrigen Schaltern abgetastet wird.The outputs of the decoder are switched so that when detecting the state of a switch, the switching states of the other switches are completely disregarded remain so that each individual switch is selective and is scanned unaffected by the other switches.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnun gen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.In the following with reference to the drawing gene embodiments of the invention explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform des Installationssystems und Fig. 1 is a block diagram of a first embodiment of the installation system and

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform. Fig. 2 is a block diagram of a second embodiment.

Gemäß Fig. 1 ist eine Abfrageeinrichtung 10 vorgesehen, die an p binären Ausgängen ein p-stelliges Ansteuersig nal C1, C2 . . . Cp liefert. Dieses Ansteuersignal wird den p Eingängen des Dekodierers 11 zugeführt. Der Dekodie rer 11 ist ein "Eins-aus-n"-Dekodierer, der das An steuersignal in ein n-stelliges Ausgangssignal A1, A2 . . . An umwandelt, wobei jeweils nur eine Stelle akti viert ist, während alle übrigen Stellen inaktiviert sind. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bedeutet die Aktivierung einer Stelle A1 . . . An, daß die betref fende Stelle den zweiten Logikpegel L ("Low") führt, während alle übrigen Stellen H-Pegel ("High") führen.According to FIG. 1, an interrogation device 10 is provided which has a p-digit control signal C1, C2 at p binary outputs. . . Cp delivers. This control signal is fed to the p inputs of the decoder 11 . The decoder 11 is a "one-of-n" decoder which converts the control signal into an n-digit output signal A1, A2. . . Converts to, with only one digit activated at a time, while all other digits are deactivated. In the present exemplary embodiment, the activation of a location means A1. . . It indicates that the relevant point has the second logic level L ("Low"), while all other points have an H level ("High").

Jeder Ausgang A1 . . . An des Dekodierers ist über eine zur Entkopplung dienende Diode 12 mit dem einen Anschluß eines Schalters T1 . . . Tn verbunden. Die Schalter T1 . . . Tn stellen die zu überwachenden Schalter dar, deren Schalt zustände an die Abfrageeinrichtung 10 geliefert werden sollen. Die ersten Anschlüsse dieser Schalter T1 . . . Tn sind untereinander verbunden und sie sind ferner über einen Widerstand 13 mit dem ersten Logikpegel "H" ver bunden, der hier als Pluspotential angenommen werden kann. Die Verbindungspunkte sämtlicher Schalter mit dem Widerstand 13 sind über eine Antwortleitung 14 mit ei nem Eingang der Abfrageeinrichtung 10 verbunden. Über diese Antwortleitung 14 wird das Antwortsignal A des betreffenden Schalters an die Abfrageeinrichtung 10 geliefert. Die Abfrageeinrichtung 10 erzeugt das An steuersignal C1 . . . Cp beispielsweise im BCD-Code oder Binär-Code. Wenn das Ansteuersignal vierstellig ist, können 16 verschiedene Ansteuersignale geliefert werden, von denen jedes die Nummer eines der Schalter T1 . . . Tn angibt. Das Dekodierwerk weist n Ausgänge auf, wobei n=2^p ist. Wenn beispielsweise der Schalter T1 abgefragt werden soll, hat der Ausgang A1 "L"-Signal, während alle übrigen Ausgänge "Z"-Signal führen. "Z" ist im vorliegenden Fall gleichbedeutend mit dem Logikpegel "H". Diejenigen Ausgänge, an denen der Logikpegel "H" ansteht, erzeugen an dem Widerstand 13 keinen Spannungs abfall, selbst wenn der betreffende Schalter geschlos sen ist. Wenn der jeweils zur Anfrage anstehende Schal ter, beispielsweise der Schalter T1, offen ist, gelangt an die Antwortleitung 14 über den Widerstand 13 der Logikpegel "H". Wenn das Antwortsignal H diesen Logik pegel "H" aufweist, erkennt die Abfrageeinrichtung, daß der betreffende Schalter, dessen Adressensignal durch das Ansteuersignal C1 . . . Cp repräsentiert wird, offen ist. Wenn der betreffende Schalter geschlossen ist, gelangt das für diesen Schalter vom Kodierwerk 11 gelie ferte Signal "L" über die Diode 12 und den geschlosse nen Schalter an die Antwortleitung 14. Somit wird das Antwortsignal A in dem Fall, daß der betreffende Schal ter geschlossen ist, "L". Auf diese Weise erkennt die Abfrageeinrichtung 10, daß der mit dem Signal C1 . . . Cp adressierte Schalter geschlossen ist.Every exit A1. . . The decoder is connected via a decoupling diode 12 to one terminal of a switch T 1 . . . Tn connected. The switches T 1 . . . Tn represent the switches to be monitored, the switching states of which are to be supplied to the interrogator 10 . The first connections of these switches T 1 . . . Tn are connected to each other and they are also connected via a resistor 13 to the first logic level "H", which can be assumed here as a plus potential. The connection points of all switches with the resistor 13 are connected via a response line 14 to an input of the interrogation device 10 . The response signal A of the relevant switch is supplied to the interrogator 10 via this response line 14 . The interrogator 10 generates the control signal C1. . . Cp for example in the BCD code or binary code. If the control signal has four digits, 16 different control signals can be supplied, each of which is the number of one of the switches T 1 . . . Tn indicates. The decoder has n outputs, where n = 2 ^p . If, for example, the switch T 1 is to be queried, the output A1 has an "L" signal, while all other outputs carry a "Z" signal. In the present case, "Z" is synonymous with the logic level "H". Those outputs at which the logic level "H" is present produce no voltage drop across the resistor 13 , even if the switch in question is closed. When the pending switch ter, for example the switch T 1 , is open, the response line 14 reaches the logic level "H" via the resistor 13 . If the response signal H has this logic level "H", the interrogator recognizes that the switch in question, the address signal by the control signal C1. . . Cp is represented is open. When the switch in question is closed, the signal "L" delivered for this switch by the encoder 11 reaches the response line 14 via the diode 12 and the closed switch. Thus, the response signal A becomes "L" in the case that the switch concerned is closed. In this way, the interrogator 10 recognizes that the signal C1. . . Cp addressed switch is closed.

Die Dioden 12 dienen dazu, die Stellen des Ausgangs signals A1 . . . An voneinander zu entkoppeln. Auf die Dio den 12 könnte verzichtet werden, wenn die Ausgänge des Kodierers 11 jeweils hochohmig in Bezug auf den Wider stand 13 wären.The diodes 12 serve the positions of the output signal A1. . . To decouple from each other. On the Dio the 12 could be dispensed with if the outputs of the encoder 11 were each high-impedance with respect to the counter 13 .

Die Beziehungen zwischen dem Ansteuersignal C1 . . . Cp und dem Ausgangssignal A1 . . . An des Dekodierers 11 sind in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben.The relationships between the drive signal C1. . . Cp and the output signal A1. . . At the decoder 11 are given in Table 1 below.

Tabelle 1 Table 1

Hierin bedeutet H den ersten Logikpegel (High), L den zweiten Logikpegel (Low) und Z das Ausgangssignal des Kodierers 11 (im vorliegenden Fall gleichbedeutend mit "H") bei dem ersten Logikpegel H.Here, H means the first logic level (high), L the second logic level (low) and Z the output signal of the encoder 11 (in the present case synonymous with "H") at the first logic level H.

Die Abfrageeinrichtung 10 enthält eine Adressiereinheit 15, die die Kennung des jeweils abgefragten Schalters, also beispielweise das Signal C1 . . . Cp, zusammen mit dem Antwortsignal A und zusammen mit einer Empfängeradres se, für die diese Information bestimmt ist, an eine Busleitung 16 liefert.The interrogation device 10 contains an addressing unit 15 which contains the identifier of the switch being interrogated, for example the signal C1. . . Cp, together with the response signal A and together with a receiver address, for which this information is intended, to a bus line 16 .

Das Ausführungsbeispiel von Fig. 2 entspricht weitge hend demjenigen der Fig. 1, so daß sich die nachfolgen de Erläuterung auf die Unterschiede beschränkt. Gemäß Fig. 2 wird das Ansteuersignal C1 . . . Cp von einem Ring zähler 17 geliefert, der Impulssignale CLK von der Ab frageeinrichtung 10 über eine einzige Leitung empfängt. Der Ringzähler 17 ist ein p-stelliger Binärzähler, der, wenn er hochgezählt hat, anschließend wieder bei Null zu zählen anfängt. Der Ringzähler 17 zählt die ihm zu geführten Impulse CLK und liefert ein seinem Zähler stand entsprechendes Signal C1 . . . C_p an den Dekodierer 11. Die Bestimmung des abzufragenden Schalters T1...Tn erfolgt in diesem Fall durch die Anzahl der Impulse CLK, die dem Ringzähler 17 von der Abfrageeinrichtung zugeführt werden.The embodiment of FIG. 2 corresponds to that of the starting weitge Fig. 1, so that the follow de explaining the differences limited. Referring to FIG. 2, the control signal C1. . . Cp supplied by a ring counter 17 , the pulse signals CLK from the interrogator 10 receives on a single line. The ring counter 17 is a p-digit binary counter which, when it has counted up, then starts counting again from zero. The ring counter 17 counts the pulses CLK supplied to it and supplies a signal C1 corresponding to its counter. . . C _p to the decoder 11 . In this case, the switch T 1... Tn to be queried is determined by the number of pulses CLK that are fed to the ring counter 17 by the interrogation device.

Der Zählerstand des Ringzählers 17 kann über ein Rück setzsignal RES, das dem Ringzähler von der Abfrageein richtung 10 über eine gesonderte Leitung zugeführt wird, rückgesetzt werden. Das Rücksetzsignal ist nicht unbe dingt erforderlich, da von jedem Zählerstand des Ring zählers 17 aus ein beliebiger anderer Zählerstand er reicht werden kann, in dem eine entsprechende Anzahl von Impulsen CLK an den Ringzähler geliefert wird.The counter reading of the ring counter 17 can be reset via a reset signal RES, which is fed to the ring counter from the interrogation device 10 via a separate line. The reset signal is not absolutely necessary, since any counter reading of the ring counter 17 can be used to reach any other counter reading by supplying a corresponding number of pulses CLK to the ring counter.

Claims

1. Electrical building installation system with switches installed in the building and an interrogation device ( 10 ) which interrogates several switches (T 1 ... Tn) individually for their switching states and transmits these switching states to a control center or to selective receivers, characterized in that that all switches (T 1 ... Tn) are connected to a first logic level (H) with their first connection and are individually connected with their second connection to each output of a "one-of-n" decoder ( 11 ) , each of which supplies a signal with a second logic level (L, Z) to a single output of its n outputs in response to a p-stelli drive signal, p being less than n, and that the first connections of all switches provide a response signal (A) deliver to the interrogator ( 10 ).

2. Electrical building installation system according to claim 1, characterized in that the p-digit control signal (C1... Cp) is supplied by a ring counter ( 17 ) which is driven at an input with clock pulses (CLK) and the control signal (C1... Cp) changed depending on the number of clock pulses supplied.

3. Electrical building installation system according to claim 1 or 2, characterized in that the outputs of the decoder ( 11 ) are decoupled from one another by diodes ( 12 ).

4. Electrical building installation system according to claim 1 or 2, characterized in that the outputs of the decoder ( 11 ) at the first logic level (H, Z) are much higher impedance than at the second logic level (L).

5. Electrical building installation system according to one of claims 1-4, characterized in that the interrogation device ( 10 ) includes an addressing device ( 15 ), each of a switch (T 1 ... Tn) coming response signal (A) assigns an address sensor signal depending on the associated control signal (C1... Cp) and sends the response signal (A) to a receiver corresponding to the address signal.