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Die
Erfindung betrifft eine programmierbare elektrische Einrichtung,
die eine Verarbeitungseinheit, mindestens einen mit der Verarbeitungseinheit verbundenen
Ausgang, mit der Verarbeitungseinheit verbundene Anzeigemittel,
mit der Verarbeitungseinheit verbundene Auswahlmittel sowie der
Verarbeitungseinheit zugeordnete Speichermittel umfaßt.
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Bekannte
programmierbare elektrische Einrichtungen wie beispielsweise speicherprogrammierbare
Steuerungen von industriellen Schaltanlagen, wie sie insbesondere
in den Druckschriften DE4212370 und DE19513230 beschrieben werden, benötigen eine
höhere
Programmiersprache. Diese Programmiersprache beruht im allgemeinen
auf Logikfunktionen, die zeilenweise editiert oder über graphische
Symbole aktiviert werden. Mit Hilfe dieser Logikfunktionen kann
der Wert eines Ausgangs in Abhängigkeit
vom Zustand eines oder mehrerer Eingänge bestimmt werden.
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Ein
Programmiersprache bekannter Art ist nicht leicht zugänglich bzw.
anwendbar für
Installateure oder Anwender, die an herkömmliche Installationen gewöhnt sind,
in denen die Funktionen als in Schaltanlagen installierte elektrische
Schaltgeräte ausgeführt sind.
Die elektrischen Schaltgeräte
sind jedoch nicht programmierbar und erlauben keine einfache Erweiterung
einer Elektroinstallation.
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Ziel
der Erfindung ist eine programmierbaren elektrische Einrichtung,
die sich einfach anwenden läßt und keine
komplexe Programmiersprache benötigt.
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Bei
einer erfindungsgemäßen programmierbaren
elektrischen Einrichtung umfaßt
die Verarbeitungseinheit Zuweisungsmittel, die dazu dienen, mindestens
einem Ausgang mindestens eine, aus vordefinierten elektrischen Steuergerätefunktionen
ausgewählte
Funktion, wie z.B. eine Zeitschalterfunktion, eine Uhrzeitfunktion
oder eine Aufwärtszählerfunktion
zuzuweisen und der genannten ausgewählten elektrischen Steuergeräte funktion
mindestens einen, aus vordefinierten Parameterwerten ausgewählten Betriebsparameterwert
zuzuweisen.
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Nach
einer vorzugsweisen Ausgestaltung ist mindestens ein Eingang mit
der Verarbeitungseinheit verbunden und hängt mindestens ein Ausgang
von mindestens einer vordefinierten elektrischen Steuergerätefunktion
ab, die den Signalzustand des genannten mindestens vorhandenen Eingangs
benutzt.
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Vorzugsweise
ist mindestens eine elektrische Steuergerätefunktion eine Zeitschalterfunktion oder
eine Zeitverzögerungsrelaisfunktion,
oder eine Aufwärtszählerfunktion
oder eine Abwärtszählerfunktion,
die durch einen Signalzustandswechsel des genannten Eingangs aktiviert
werden.
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Vorzugsweise
ist mindestens eine elektrische Steuergerätefunktion eine Uhrzeitfunktion,
oder eine Schaltuhrfunktion oder eine Blinkfunktion.
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Vorzugsweise
erlauben es die Zuweisungsmittel, einem Ausgang mindestens zwei
unterschiedliche vordefinierte elektrische Steuergerätefunktionen
zuzuweisen.
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Die
Anzeigemittel verfügen
vorteilhaft über einen
Anzeigemodus, in dem die Signalzustände einer Gruppe von Ausgängen angezeigt
werden.
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Ein
Verfahren zur Auswahl einer Zuweisungsphase einer Verarbeitungseinheit
einer Einrichtung der oben beschriebenen Art umfaßt:
- – einen
Schritt zur Auswahl eines Ausgangs,
- – einen
Schritt zur Auswahl einer ersten elektrischen Steuergerätefunktion,
wie z.B. einer Zeitschalterfunktion, einer Uhrzeitfunktion oder
einer Aufwärtszählerfunktion,
die dem genannten Ausgang zugewiesen werden soll, sowie
- – einen
Schritt zur Freigabe bzw. Speicherung.
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Das
Verfahren umfaßt
vorteilhaft einen Schritt zur Auswahl von Betriebsparametern der
genannten ersten Funktion.
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Das
Verfahren umfaßt
vorteilhaft einen Schritt zur Auswahl eines Eingangs, der der genannten
ersten Funktion zugewiesen werden soll.
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Das
Verfahren umfaßt
vorteilhaft einen Schritt zur Auswahl einer zweiten elektrischen
Steuergerätefunktion,
die dem genannten Ausgang zugewiesen werden soll.
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Die
Anzeigemittel verfügen
vorzugsweise über
einen Anzeigemodus, in dem die Signalzustände einer Gruppe von Ausgängen angezeigt
werden.
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Zum
besseren Verständnis
sind mehrere Ausführungsbeispiele
der Erfindung in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter
Angabe weiterer Vorteile und Merkmale näher erläutert. Dabei zeigen
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1 das Blockschaltbild einer
programmierbaren elektrischen Einrichtung;
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2 ein modulares Gehäuse, das
eine programmierbare elektrischen Einrichtung enthält;
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3 das Funktionsablaufdiagramm
einer programmierbaren elektrischen Einrichtung;
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4 ein erstes Ablaufdiagramm
für die Funktionszuweisung
einer programmierbaren elektrischen Einrichtung nach einer Ausgestaltung
der Erfindung;
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5 ein zweites Ablaufdiagramm
für die Funktionszuweisung
einer programmierbaren elektrischen Einrichtung nach einer Ausgestaltung
der Erfindung;
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6 ein Ablaufdiagramm für die Parameterauswahl
einer Zeitschalterfunktion einer programmierbaren elektrischen Einrichtung
nach einer Ausgestaltung der Erfindung;
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7 ein Ablaufdiagramm für die Parameterauswahl
einer Uhrzeitfunktion einer programmierbaren elektrischen Einrichtung
nach einer Ausgestaltung der Erfindung.
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1 zeigt eine programmierbare
elektrische Einrichtung 1, die eine Verarbeitungseinheit 2, mit
der Verarbeitungseinheit verbundene Ausgänge 3, mit der Verarbeitungseinheit
verbundene Eingänge 4,
mit der Verarbeitungseinheit verbundene Auswahlmittel 5 wie
z.B. Drucktaster oder ein Tastenfeld, mit der Verarbeitungseinheit
verbundene Anzeigemittel 6 wie z.B. ein Display, der Verarbeitungseinheit zugeordnete
Speichermittel 7 sowie eine Stromversorgungsschaltung 8 umfaßt, die
insbesondere zur Stromversorgung der Verarbeitungseinheit und der Anzeigemittel
dient. Die Verarbeitungseinheit umfaßt eine elektronische Verarbeitungsschaltung 9 zur
Ansteuerung von Relais 10, die mit den Ausgängen 3 verbundene
Ausgangskontakte umfassen.
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Die
Verarbeitungseinheit umfaßt
Zuweisungsmittel, die dazu dienen, mindestens einem Ausgang 3 mindestens
eine, aus vordefinierten elektrischen Steuergerätefunktionen ausgewählte Funktion
zuzuweisen und der genannten ausgewählten elektrischen Steuergerätefunktion
mindestens einen, aus vordefinierten Parameterwerten ausgewählten Betriebsparameterwert
zuzuweisen. Benötigt
eine Funktion beispielsweise einen Eingang, so verwendet die genannte
Funktion den Signalzustand dieses Eingangs, um den Signalzustand
des genannten Ausgangs zu steuern.
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Bei
einer elektrischen Steuergerätefunktion kann
es sich insbesondere um eine Uhrzeitfunktion oder eine Schaltuhrfunktion
oder eine Blinkfunktion oder eine Zeitschalterfunktion oder eine
Zeitverzögerungsrelaisfunktion
oder eine Aufwärtszählerfunktion oder
eine Abwärtszählerfunktion
handeln. Bestimmte Funktionen können
durch einen Signalzustandswechsel eines Eingangs aktiviert werden.
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Einem
Ausgang können
eine oder mehrere unterschiedliche, vordefinierte elektrische Steuergerätefunktionen
zugewiesen sein.
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2 zeigt eine Einrichtung
gemäß 1, die in ein modulares
Gehäuse
eingesetzt ist. Die Eingänge 4 sind
im oberen Bereich und die Ausgänge 3 im
unteren Bereich des Gehäuses
angeordnet. An einer Vorderseite 11 des genannten Gehäuses sind
eine, vorzugsweise als LCD-Display ausgebildete Anzeige 6 sowie
Tasten der Auswahlmittel 5 angeordnet. Vorteilhaft lassen
sich mit Hilfe von vier Tasten 12 der Durchlauf von Auswahllisten
mit den vordefinierten Funktionen und Betriebsparametern, mit Hilfe von
zwei Tasten 15 und 16 die Änderung von vordefinierten
Parameterwerten, mit Hilfe einer Taste 13 die Anzeige eines
Installations- oder Programmiermenüs sowie mit Hilfe einer Taste 14 die
Freigabe der Zuweisung von Parameterwertfunktionen und/oder Wertänderungen
steuern.
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Das
Funktionsablaufdiagramm in 3 umfaßt einen
Schritt 20 zur Auswahl der Anzeigesprache sowie einen Schritt 21 zur
Einstellung von Datum und Uhrzeit. Diese beiden ersten Schritte
können
bei der ersten Inbetriebsetzung der programmierbaren elektrischen
Einrichtung erforderlich sein. Anschließend erlaubt ein Schritt 22 zur
Festlegung einer Daueranzeige beispielsweise die Anzeige des Datums und
der Uhrzeit oder der Signalzustände
der Eingänge
und Ausgänge,
je nachdem, ob der Standard-Anzeigemodus
oder der insbesondere in einem vorausgehenden Schritt festgelegte
Anzeigemodus gewählt wurden.
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Ein
Schritt 24 zur Aktionsauswahl erlaubt die Anzeige eines
Menüs,
in dem einzelne Aktionen, insbesondere im Anschluß an eine
Betätigung
der Taste 13 ausgewählt
werden können.
In Schritt 24 erlaubt ein Aufklappmenü insbesondere die Auswahl eines beispielsweise
auf Schritt 2l verweisenden Schritts 25 zur Änderung
des Datums oder der Uhrzeit, eines Schritts 26 zur Daueranzeige
der Signalzustände
der Eingänge
und Ausgänge
sowie eines Schritts 27 zur Anzeige von Detailinformationen
zu den Ausgängen. In
Schritt 26 können
ein Ausgang ausgewählt
und anschließend
Details zu den Funktionen, die diesem Ausgang zugeordnet sind, angezeigt
werden. Schritt 24 erlaubt außerdem die Auswahl eines Schrittes 28 zum
Aufruf eines Installationsmenüs
sowie einer Phase 29 zur Zuweisung von Funktionen an Ausgänge gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung. Nach einer besonderen Ausgestaltung
kann Schritt 24 auch auf eine Phase 30 zur Änderung
von Parametern verzweigen, um so einstellbare und frei zugängliche
Parameterwerte direkt zu ändern.
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4 zeigt das Ablaufdiagramm
einer Funktionszuweisungsphase. In dieser Zuweisungsphase wird in
einem Schritt 31 zur Ausgangswahl ein bestimmter Ausgang
ausgewählt.
Anschließend
wird in einem Schritt 32 zur Funktionsauswahl dem genannten
Ausgang eine bestimmte Funktion zugewiesen. Danach wird, falls die
ausgewählte
Funktion dies erfordert, der genannten Funktion in einem Schritt 33 ein
Eingang zugewiesen. Ein Schritt 34 erlaubt die Auswahl
von Parametern für
die ausgewählte
Funktion. Ist die Zuweisung einer Funktion an einen Ausgang abgeschlossen,
kann in einem Schritt 35 die Funktionszuweisungsphase verlassen
und auf einen Rückkehrschritt 36 verzweigt
oder die Funktionszuweisungsphase fortgesetzt werden, um in einem Schritt 37 eine
weitere Funktion auszuwählen.
Vor der Zuweisung einer weiteren Funktion läßt sich zur Ansteuerung des
ausgewählten
Ausgangs in einem Schritt 38 ein logischer Operator zur
Verknüpfung
der beiden Funktionen auswählen.
Die Schritte 36 und 37 sind zugleich Freigabe-
und Speicherschritte, mit denen die den Ausgängen zugewiesenen Funktionen im
Speicher abgelegt werden können.
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Schritt 32 zur
Auswahl einer elektrischen Steuerfunktion kann mit Hilfe eines Aufklappmenüs ausgeführt werden.
Ein Beispiel eines Aufklappmenüs
zur Auswahl von elektrischen Steuergerätefunktionen ist in einem Ablaufdiagramm
in 5 dargestellt. Dieses
Ablaufdiagramm umfaßt
insbesondere:
- – einen Schritt 40,
um dem Ausgang eine Funktion zuzuweisen, die den Signalzustand oder
den invertierten Signalzustand eines Eingangs abbildet,
- – einen
Schritt 41 zur Zuweisung einer Zeitschalterfunktion, die
durch den Signalzustand oder den Signalzustandswechsel eines Eingangs
aktiviert werden kann,
- – einen
Schritt 42 zur Zuweisung einer Aufwärtszählerfunktion, um die Anzahl
der Signalzustandswechsel eines Eingangs zu zählen und den Signalzustand
eines Ausgang zu ändern,
sobald ein Schwellwert entsprechend einer festgelegten Zahl überschritten
wird,
- – einen
Schritt 43 zur Zuweisung einer Abwärtszählerfunktion, um die Anzahl
der Signalzustandswechsel eines Eingangs abwärts zu zählen und den Signalzustand
eines Ausgang zu ändern, sobald
ein Schwellwert entsprechend einer festgelegten Zahl erreicht wird,
- – einen
Schritt 44 bzw. einen Schritt 45 zur Zuweisung
einer Uhrzeitfunktion bzw. einer Schaltuhrfunktion, um einen Ausgang
in Abhängigkeit
von mindestens einem vordefinierten Zeitbereich zu steuern, wobei
für bestimmte
Betriebsbereiche der genannte ausgewählte Ausgang auch vom Signalzustand
eines Eingangs abhängig
sein kann,
- – einen
Schritt 46 zur Zuweisung einer Blinkfunktion, um einen
Ausgang in Abhängigkeit
von einem vordefinierten Zyklus oder einer vordefinierten Periodendauer
zu aktivieren bzw. deaktivieren,
- – einen
Schritt 47 bzw. einen Schritt 48 zur Zuweisung
einer Zeitverzögerungsfunktion,
die beim Setzen der Löschen
eines Eingangs aktiviert werden kann, um die Ansteuerung des zugeordneten Ausgangs
zu verzögern.
Eine Zeitverzögerungsfunktion
kann auch als Zeitverzögerungsrelaisfunktion
bezeichnet werden.
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In
den Schritten 44 und 45 können die Betriebsbereiche insbesondere
tägliche,
wöchentliche und/oder
jährliche
Intervalle sein.
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Nach
Abschluß der
Zuweisung einer elektrischen Steuergerätefunktion kann dieses Aufklappmenü in einem
Schritt 49 zur Funktionsauswahl-Rückkehr verlassen und ein Folgemenü aufgerufen
werden, in dem insbesondere ein Eingang oder Betriebsparameter ausgewählt werden
können.
Darüber
hinaus erlaubt dieser Schritt die Freigabe oder Speicherung der
dem Ausgang zugewiesenen Funktion.
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6 zeigt ein Ablaufdiagramm
zur Parameterauswahl für
eine Zeitschalterfunktion einer programmierbaren elektrischen Einrichtung.
Nach Freigabe der Zeitschalterfunktion in Schritt 41 kann über ein
Menü in
einem Schritt 50 ein Eingang ausgewählt werden. Anschließend läßt sich über ein
Menü 51 ein Zeitverzögerungswert
oder ein Wert für
die Wirkdauer der Ansteuerung des ausgewählten Ausgangs nach erfolgter
Ansteuerung des zugeordneten Eingangs auswählen. Ist die Auswahl des Eingangs
und der Zeitparameter abgeschlossen, kann in einem Schritt 52 das
Auswahlmenü für die Zeitschalterfunktion
verlassen werden.
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7 zeigt ein Ablaufdiagramm
zur Parameterauswahl für
eine Uhrzeit- bzw. Schaltuhrfunktion einer programmierbaren elektrischen
Einrichtung. Nach Freigabe der Uhrzeitfunktion in Schritt 44 kann über ein
Menü in
einem Schritt 53 ein Betriebsbereich ausgewählt werden.
In einem Schritt 54 werden diesem Betriebsbereich die zur
Ansteuerung eines Ausgangs verwendeten Anfangs- und Endwerte der
Uhrzeit und des Datums zugewiesen. Sind Anfangs- und Enddatum identisch,
können
in einem Schritt 55 die Anfangs- und Enduhrzeiten für mehrere
Tage festgelegt werden. Die Uhrzeitfunktion erlaubt die Zuweisung
mehrerer Betriebsbereiche. Hierzu kann in einem Schritt 56 die
Rückkehr
zu Schritt 53 erfolgen, um anschließend einen neuen Uhrzeitbereich
festzulegen. In einem Schritt 57 kann die Zuweisung zusätzlicher
Bedingungen, beispielsweise der Signalzustand eines Eingangs zur
Ansteuerung des ausgewählten
Ausgangs vorgenommen werden. Nach Abschluß der Festlegung der Uhrzeitbereiche
können
in einem Schritt 58 die Eingaben freigegeben und das Auswahlmenü für die Uhrzeitfunktion
verlassen werden.
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In
einer Änderungsphase 30 können mehrere
Parameter geändert
werden. Diese Phase erlaubt den direkten Zugriff auf einstellbare
Parameter, ohne vorher die Zuweisungsphase 29 zu durchlaufen.
Zu den einstellbaren Parametern können die Dauer der Zeitverzögerung von
Zeitverzögerungsrelais
bzw. der Zeitschalterfunktion, die Uhrzeitbereiche der Schaltuhren
oder die Schwellwerte der Aufwärts-
und Abwärtszähler gehören.
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Die
oben beschriebenen und in 1 und 2 dargestellten Einrichtungen
umfassen vier Ausgänge und
sechs Eingänge,
wobei jedoch gemäß anderen Ausgestaltungen
der erfindungsgemäßen Einrichtung
die Anzahl der Eingänge
und Ausgänge
auch unterschiedlich sein kann. Die Eingänge können binär oder analog ausgebildet sein.
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Die
Ausgänge
können
als Wechsler mit drei Anschlüssen,
d.h. einem gemeinsamen Mittelanschluß, einem Ruhekontakt und einem
Arbeitskontakt ausgebildet sein.
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Das
Gehäuse
der Einrichtung ist vorzugsweise modular ausgeführt, wobei jedoch auch andere
Gehäuseformen
möglich
sind.
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Bestimmte
Einrichtungen können
darüber
hinaus eine Kommunikationseinrichtung umfassen, um mit einer dezentralen
Steuereinheit zu kommunizieren. In diesem Fall können die Signalzustände der Ausgänge und
Eingänge
sowie die Zuweisung der Funktionen und Parameter per Fernbetätigung erfolgen.