EP0893941A2 - Process and system for operating and monitoring via their power distribution network discontinuously driven electrical loads - Google Patents
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- EP0893941A2 EP0893941A2 EP98113454A EP98113454A EP0893941A2 EP 0893941 A2 EP0893941 A2 EP 0893941A2 EP 98113454 A EP98113454 A EP 98113454A EP 98113454 A EP98113454 A EP 98113454A EP 0893941 A2 EP0893941 A2 EP 0893941A2
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- H05B47/10—Controlling the light source
- H05B47/175—Controlling the light source by remote control
- H05B47/185—Controlling the light source by remote control via power line carrier transmission
Definitions
- the invention relates to both a method and a system or a circuit arrangement with which or the discontinuous consumer, in particular lighting devices, control and monitor to let.
- the invention is particularly for city or Street lighting systems applicable where Recurring daily periods in which all consumers, especially all lighting devices, are switched off.
- Street lighting systems usually include relatively many individual lights that are connected to different Places of the city are arranged. Depending on the installation site there are usually different requirements with regard to the brightness and the brightness curve during the lighting period. For example, in Residential areas may be desirable, the brightness of the Street lighting in certain periods, for example after midnight. On the other hand, it can busy intersections or other places be useful, the lighting should always be full Performance. Areas can also occur in which the lighting is only shortened or restricted Periods to operate.
- street lighting lamps According to the special requirements to be able to control.
- Existing pipeline networks support this but mostly not a bill.
- the street lights will divided into more or less large areas by a central control room or an automatic switch can be switched on and off.
- the individual consumer (Lights) are on the lines of a supply network connected in parallel to each other. By switching one Circuit are all consumers at the same time switched on or off. Separate control lines, with to which individual consumers are addressed individually could be, especially with old installations in the Usually not available.
- a method is known from DE 706 270, via Power lines to transmit information to consumers. In order to do this, the curve shape of the mains voltage changed. If necessary, entire mains voltage half-waves hidden.
- Street lights usually contain discharge lamps, already in the absence of a single mains voltage half-wave go out. Need after extinguishing Discharge lamps usually take a few minutes to turn on have ignited again and shine with full power. The temporary extinction of street lights can however not to be accepted.
- DE 44 13 513 A1 describes one method and one Device for controlling and monitoring electrical Known to consumers in DC networks.
- the for Supply of the direct current network used source has on the output side electronic switches with which the voltage supply to the consumer is briefly interrupted can be. Through a series of short-term Voltage interruptions become the desired consumer communicated what action to take. Is the A stepper motor consumer will give him the number of steps to be carried out, which are then followed End of voltage interruptions.
- This principle finds its limits when the end of the operation or action of the consumer at the time its programming is not yet predictable and another transmission of information during the Prohibits operation of the consumer. For example usually cannot be predicted exactly when one Street lighting must be switched off. This depends on the Lighting conditions that fluctuate depending on the weather.
- the information transfer made over the lines over which the operating power (operating AC voltage) to the individual consumers in the network is transmitted.
- the Information transfer to consumers or there arranged special receivers, so-called slave modules is limited to periods when all consumers are switched off or are switched off can. These periods, so-called business breaks, are with street lights, for example, times of day which the existing natural lighting with certainty no additional artificial lighting required.
- suitable circuitry measures that the transmission of information from permanent lighting systems to be operated, for example Illumination in tunnels or underpasses, separated and is kept away.
- the information is preferably a binary signal transferred, with a binary value, for example, by a or several lowered voltage half-waves and another Binary value through one or more unchanged voltage half-waves be marked.
- a binary value for example, by a or several lowered voltage half-waves and another Binary value through one or more unchanged voltage half-waves be marked.
- an odd one Number of voltage half-waves preferably one only hide, with one after each hide Even number of unchanged half-waves is sent.
- the other binary value is then preferred also by an even number of voltage half-waves featured. This results in being hidden Always alternate voltage half-waves in polarity. With any binary sequence, that the hidden ones that characterize a certain binary value Voltage half-waves (these characterize either Zero or one) are alternately positive and negative. On this way, DC components in the network suppressed.
- the number is preferably for a binary value influenced voltage half-waves around One less than the number of uninfluenced half waves for the other binary value.
- the tension and time window is preferably placed in a period in which the effect of influencing, in particular blanking, the half-wave of the AC mains voltage is best detectable is.
- the time window is preferably immediately after the next expected peak value of the mains voltage placed.
- At least some consumers switch on times and others Information, such as when the Power should be reduced or increased, or times between switch-off and restart, but not Transfer limit switch times.
- the lighting works thus timer-controlled in the dark (program-controlled) during the beginning and end of the entire operating cycle ambient light controlled (event controlled). On this prevents lighting programmatically turns off, although the natural brightness, for example due to heavy cloud cover, not is sufficient. Switching off all consumers can, for example simply by switching off the AC mains voltage respectively. Control of consumers (lamps) is thus mixed through transmitted information and by switching off the transmitted power.
- the system is preferably structured hierarchically. For this purpose, several addresses are assigned to individual consumers. In this embodiment, each consumer has a single address on which he can be addressed separately is. In addition, consumer groups can use group addresses associated with which consumers as a group can be addressed. After all, consumers are preferably via a common address as a whole responsive to all consumers at the same time, for example to be able to switch on or the same information to be able to transfer all consumers. So reduced the effort for information transfer is considerable. For example, all consumers who are one and the same Switch-on and switch-off times and the same other conditions have, be grouped together. This applies, for example, to the lighting of a square, a shopping arcade, a street or one Intersection or several intersections.
- the transfer of information is preferably done by hiding or changing half waves during selected Periods, especially during business breaks.
- An illumination system 1 is schematized in FIG. 1 to which a three-phase line network 2 heard. This is not further illustrated from a Power source 3, for example a transformer station, via one for switching lights 4 Master module 5 fed.
- a Power source 3 for example a transformer station
- Master module 5 fed.
- the switch unit 6 contains electronically controllable valves or switches, for example triacs, can switch the single half-waves.
- phase lines L1 *, L2 *, L3 * are controlled by the switching unit 6.
- the Phase lines L1 *, L2 *, L3 * carry operating AC voltage and feed the slave modules 12 with them. Furthermore they carry information from the slave modules 12 be read and at least to switch on the consumer 4 can lead.
- the master module 5 transmits via the phase lines L1 *, L2 *, L3 * synchronous information to the Slave modules 12 which have different individual addresses can.
- the slave modules 12 cannot Send information back so that both the flow of information as well as the energy flow is unidirectional.
- the individual address of each slave module is hardware-related fixed.
- the individual address can be through Jumper wires or switches adjustable or in one electronic storage.
- the group addresses, the selected slave module groups are assigned software addresses, which are preferably programmable, remote programmable if necessary are. If necessary, the group addresses can be like that Individual addresses are also set or defined in terms of hardware become. However, it is more advantageous to do this Define the programming of the individual slave modules, whereby after construction and installation of the lighting system 1 without manual access to individual slave modules 12 a software address can be assigned to them. These are addressed based on their individual address, after which the software address can be communicated.
- the master module 5 and a slave module 12 are shown in FIG. 3 separately illustrated.
- the master module 5 is on the input side with a feeding AC or three-phase network N, L1, L2, L3 and via this with the energy source 3 (Fig. 1) connected.
- the master module 5 is on the output side via the line network N, L1 *, L2 *, L3 * with inputs of Slave modules 12 connected.
- the core of the master module 5 is a computer module 15 that receives signals from a real time clock 16, of voltage sensors 17, for example the on monitor the voltages present on lines L1 *, L2 *, L3 *, and receives current sensors 18 which are in these Lines capture the currents. Belongs to the master module 5 also a power supply module 19, the operating voltage provides for all modules of the master module 5.
- the computer module 15 controls a main switch 21 which in a power path 22 between the network N, L1, L2, L3 and the network is N, L1 *, L2 *, L3 *.
- the main switch 21 are a power section 23 and a parallel switch 24 are connected downstream.
- the power section 23 contains electronically controllable switches (valves, triacs), which when not can be ignited, individual network half-waves can be hidden.
- the parallel switch 24 is arranged in parallel, for example, a three-phase contactor for bridging that contains triacs.
- the slave modules 12 each have a programmable one Circuit 26 on by a power supply 27th is fed and operated a switching unit 28 that the Switching the consumers 4 on and off, for example by Gas discharge lamps 4, is used.
- the programmable circuit 26 and the switching unit 28 controlled thereby can be constructed according to FIG. 4.
- the programmable Circuit 26 by a one-chip microcomputer 31 be formed, the input side to the power network N, L1 *, L2 *, L3 * is connected.
- To capture Network zero crossings can be the one illustrated in FIG. 5 Serve circuit.
- the one-chip microcomputer 31 is with a dedicated entrance to the exit of a Zero crossing detector circuit 32 connected.
- the input side a corresponding phase line L1 *, L2 * or L3 * is connected is.
- the Gritzmaschine 33 is on the output side a voltage divider with a voltage-limiting Zener diode connected. Only during the zero voltage crossing the mains voltage and in its immediate Nearby breaks the voltage across the Zener diode DZ, what is recognized by the microcomputer 31 as a zero crossing.
- the master module 5 takes over the power control and functional control of the equipment, i.e. the consumer 4 and can therefore also be used as a power control and Service managers (PCS managers).
- PCS managers power control and Service managers
- the slave module can also be called a PCS controller.
- a relay 35 which the Power flow controls the consumer 4, as well as a triac 36 or another electronic switch connected, with which the performance of the consumer 4 can be influenced is.
- a corresponding ballast 37 upstream which is a power switch allowed.
- the one-chip microcomputer 31 takes over the Actuation of the relay 35 and the triac 36 the signal evaluation and signal storage to the consumer 4 self-sufficient after switching on without further programming to be controlled by the PCS manager.
- a street lighting system based on the reason their local location and the existing municipal functional units can be classified into five groups. These are Street intersection, main street, side street, theater square and school. This results in five software addresses, with which to implement different lighting tasks are. In other words, all consumers are 4 each assigned to one of the five groups, all Consumers of the respective group have the same software address exhibit.
- intersection areas are assigned to group address 1 with the highest priority.
- the associated group consumers 4 are a * t up from work over the entire switching time of t at full power.
- the group address is 1.
- the second highest priority is the main street and assigned to the school. They therefore receive the group or Software addresses 2 and 3.
- the consumers of the group address 2 light up for the entire time, whereby between 22.oo h and 2.oo h reduced power operation is set or programmed.
- the consumers of the Group address 3 are meanwhile switched off, whereby before and after in a reduced output Override operations.
- the computer module 15 of the PCS manager at time t a, the front of a switch-on time t a * (Fig. 6), or a time point E a (Fig. 7) either by agreement between the programmed time and the real time clock 16, or triggered by a signal from the light sensor 14, which indicates that the existing brightness has fallen below or is approaching a limit value G (FIG. 7).
- the computer module 15 checks whether twilight is to be expected in accordance with the time of day. If yes includes the computer module 15 to a in Fig. 6, indicated at time t on the main switch 21 and checks the terminal voltages by the voltage sensor 17.
- the single-chip microcomputer 31 After closing of the main switch 21 and through-connection of the power unit 23 is initially operating voltage to the PCS controllers 12 are provided. The result of this is that the single-chip microcomputer 31 carry out a power-on reset and thereby block the outputs via the relay 35 and the triac 36. The single-chip microcomputer 31 then waits for the signals sent by the PCS manager 5.
- the PCS manager 5 If the PCS manager 5 does not detect any irregularities in the operating voltage and the operating currents when the lighting system is switched off, it opens the initially closed parallel switch 24 and sends all programming commands stored in its program memory to all groups or software addresses with the power unit 23.
- the programming commands include information about the switch-on time E a and other group-specific switch-on and switch-off times as well as group-specific start and end times for phases with reduced power operation.
- the Command address sent with which all PCS controllers 12 be addressed at the same time follows a command code that all PCS controllers 12 (slaves) causes to switch from reception mode to timer mode, by working programmatically. So that's the Sending process ended and the computer module 15 of the PCS manager 5 closes the parallel switch 24.
- the slave modules 12 are now in the timer mode. In this they are no longer on signal reception, but are working unaffected from the outside, self-sufficient to a certain extent Time program.
- the PCS controller 12 perform the RAM of the one-chip microcomputer 31 stored time and Command sequences such that the relay 35 and the triac 36 the connected lights 4 in the operating states Switch “on”, “off” or “reduced power”. Of the Timer mode is retained until the timer program is processed, the operating voltage is switched off or a new power-on reset takes place.
- the operating voltage for the final shutdown of the lighting system is preferably switched off as a function of the existing natural brightness. If this reaches the limit value G in the morning, as shown in FIG. 7, this is recognized by the computer module 15 on the basis of the signal from the light sensor 14. The computer module 15 then opens the main switch 21 and / or the power section 23 and the parallel switch 24. The consumers 4 are thereby de-energized at the time A a .
- the computer module recognizes that it is an "unscheduled" twilight or darkness and not the beginning of the night.
- the consumers are therefore switched on unprogrammed at time E b by the master module 15 sending the command address, which addresses all slave modules 12, and subsequently sending a switch-on command.
- the computer module 15 detects with the light sensor 14 that the brightness limit value G has been reached or exceeded and switches the consumer 4 off again.
- the signal transmission works as follows:
- the information transfer from the master module 5 to the slave modules 12 take place during the break in operation, i.e. when consumers 4 are switched off according to FIG. 8 the AC voltage on a line (U network) are used to identify the binary value "High" (logical "1") voltage half-waves are hidden. Preferably only one half wave is hidden, if necessary, however, several, preferably one odd number can be hidden.
- On the sent logical "1" (hidden half-wave) follows an unchanged Tension period that has no information content wearing. After this voltage period, for example, a logical "O" sent, which is due to an unchanged voltage period is signaled.
- the next logical "1" is again a hidden half wave that is now due to the even number of Half waves is a hidden negative half wave, while the first sent logical "1" a hidden one was positive half wave.
- the inserted voltage period is also used for longer sequences of logical ones a synchronization to achieve the slave modules 12 for AC voltage and a non-zero voltage rms value transmitted and power supply to the slave modules 12 to reach.
- the masked or attenuated voltage half-waves are detected as shown in FIG. 10 or 11.
- 10 shows voltage profiles in a mainly ohmic-inductive network over time t. If a voltage half-wave is faded out after transmission of a few voltage half-waves from a time t 0 , the existing currents I are not zero at this time because of the phase offset between current and voltage. The induction effect on the existing inductances results in a voltage curve with a real zero crossing.
- the circuit according to FIG. 5 uses this to determine U SYNC , which characterizes the zero crossings and represents an evaluable image of the mains voltage.
- a time window t 1 , t 2 within the masked half-wave it can therefore be checked whether the voltage present is below a limit U S or outside a predetermined voltage window. If this is the case, the examined half-wave is recognized as being hidden.
- the situation is different in a capacitive network.
- This is, for example, an extensive cable network that is essentially operated in idle mode.
- the relationships are indicated in FIG. 11. If the network half-wave is faded out at a time t 0 , the tyristors or triacs of the power section 23 become high-resistance. They essentially extinguish at the zero crossing of the current if it drops below the holding current value of the respective tyristor or triac.
- the master module 5 is therefore relatively high-impedance on the output side.
- the voltage present at the consumers or slaves 12 can, as indicated by the voltage curve on line L1 *, only decay relatively slowly.
- the decay can be accelerated if the power section 23 establishes a discharge connection, for example to the neutral conductor N. This can be done with a resistance to the neutral conductor and / or via suitable switches. Nevertheless, there remains a certain time from t 0 in which the decaying voltage is not zero. However, the amount of the decaying voltage in the time window t 1 , t 2 has fallen below the amount of the threshold voltage, so that the blanked-out network half-wave is recognized as such.
- the zero crossing t 0 on the slave module 12 when the network half-waves are hidden is not recognizable as a voltage zero crossing, as can be seen from FIG. 11.
- the slave module 12 must, however, query the time window t 1 , t 2 at a fixed distance from the zero crossing t 0 .
- the circuit shown in FIG. 5 is used for this purpose.
- the Graetz bridge 33 and the downstream network generate pulses at every regular zero crossing in which the voltage, which is otherwise limited to the Z voltage, becomes briefly zero.
- the microprocessor 31 recognizes these zero crossings on the basis of the short zero pulses. Starting from each detected zero crossing, it determines the next point in time at which the next zero crossing is to be expected, based on the known duration of a network half-wave.
- a zero crossing event t 0 is assumed after a short tolerance time of, for example, 100 ⁇ s, and a timer is started that runs for a few milliseconds up to t 1 .
- the time window begins in which the existing voltage is examined to determine whether it falls below the threshold voltage U S.
- a service interval is processed with each individual defective slave module 12 or each defective consumer 4 can be recognized.
- the service mode differs from timer operation in that sending the timer command sequence is omitted and exclusively the command address is sent with a service command becomes.
- the service for all lamps is done by the PCS controller 12 starting with hardware address 1 all Lights 4 briefly switched on and off in succession.
- the current sensors 18 (FIG. 3) determine whether and how much electricity is fed into the network L1 *, L2 *, L3 * and thus how much current the relevant slave module 12 and record relevant consumers 4. Via the current sensor 18 can thus simply the function of the lamp as a yes-no statement be determined.
- a Service status is the service at the hardware address intended.
- the addressed slave module 12 switches the assigned and Luminaire 8 addressed via the hardware address via the Relay 35 in the on state until by the PCS manager 1 a power-on reset is triggered.
- the computer module 15 the current profile of the lamp measure and evaluate exactly.
- the results can be viewed on a serial or at a parallel interface put and additionally or alternatively in a memory filed or otherwise displayed.
- a special test of individual consumers 4 and slave modules 12 possible. For example, by sending out the command address, the single or hardware address and one third command codes an examination of other functions of the Slave modules 12, for example, the ability to reduce power possible.
- the test modes mentioned a complete inspection of all connected equipment possible. Individuals are recommended in the service interval Switch consumer 4 on and off only briefly, by the total time of the service interval at the maximum Hardware address number for a reasonable period of time limit. If there are any irregularities in the service interval at a hardware address, e.g.
- the operating regime can also be modified accordingly be that each slave module 12 after completion Programming by a command individually in the Timer mode changes.
- the master module needs programming do so until the programmed one is reached Switching on the programming of the remaining other slave modules 12 completed with certainty is.
- a system for operating several distributed Consumer 4, for example a street lighting system 1, has a central master module 5, each consumer 4 has a slave module 12.
- the master module 5 is used to program the slave modules 12, according to programming, the individual consumers 4 control independently. Programming the slave modules 12 takes place during operational breaks with consumers switched off 4 by modulating the AC operating voltage.
- the Modulation preferably involves hiding individual ones or several half waves to identify one Binary value during little or unchanged half-waves mark another binary value. On hidden half waves a filling period without information content preferably follows, that of maintaining the operating voltage and to enable synchronization of the slave modules 12 serves.
Landscapes
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft sowohl ein Verfahren als auch eine Anlage bzw. eine Schaltungsanordnung, mit dem bzw. der sich diskontinuierlich zu betreibende Verbraucher, insbesondere Beleuchtungseinrichtungen, steuern und überwachen lassen. Die Erfindung ist insbesondere für Stadt- oder Straßenbeleuchtungsanlagen anwendbar, bei denen täglich wiederkehrend Zeiträume vorhanden sind, in denen alle Verbraucher, insbesondere alle Beleuchtungseinrichtungen, abgeschaltet sind.The invention relates to both a method and a system or a circuit arrangement with which or the discontinuous consumer, in particular lighting devices, control and monitor to let. The invention is particularly for city or Street lighting systems applicable where Recurring daily periods in which all consumers, especially all lighting devices, are switched off.
Zu Straßenbeleuchtungsanlagen gehören in der Regel relativ viele Einzelleuchten, die an unterschiedlichen Stellen der Stadt angeordnet sind. Anhängig vom Aufstellort ergeben sich in der Regel unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich der Helligkeit sowie des Helligkeitsverlaufs während der Leuchtzeit. Beispielsweise kann es in Wohngebieten durchaus erwünscht sein, die Helligkeit der Straßenbeleuchtung in bestimmten Zeiträumen, beispielsweise nach 24 Uhr, zu vermindern. Dagegen kann es an verkehrsreichen Kreuzungen oder an anderweitigen Stellen durchaus zweckmäßig sein, die Beleuchtung stets mit voller Leistung zu betreiben. Außerdem können Gebiete vorkommen, in denen die Beleuchtung nur in verkürzten oder eingeschränkten Zeiträumen zu betreiben ist.Street lighting systems usually include relatively many individual lights that are connected to different Places of the city are arranged. Depending on the installation site there are usually different requirements with regard to the brightness and the brightness curve during the lighting period. For example, in Residential areas may be desirable, the brightness of the Street lighting in certain periods, for example after midnight. On the other hand, it can busy intersections or other places be useful, the lighting should always be full Performance. Areas can also occur in which the lighting is only shortened or restricted Periods to operate.
Es ist deshalb zu wünschen, die Lampen einer Straßenbeleuchtung den speziellen Anforderungen entsprechend steuern zu können. Vorhandene Leitungsnetze tragen dem jedoch meist nicht Rechnung. Die Straßenbeleuchtung wird in mehr oder weniger große Gebiete aufgeteilt, die von einer zentralen Warte oder einem automatischen Schalter ein- und ausgeschaltet werden. Die einzelnen Verbraucher (Leuchten) sind an den Leitungen eines Versorgungsnetzes zueinander parallelgeschaltet. Mit dem Schalten eines Stromkreises werden somit alle Verbraucher gleichzeitig ein- oder ausgeschaltet. Gesonderte Steuerleitungen, mit denen einzelne Verbraucher individuell angesprochen werden könnten, sind insbesondere bei Altinstallationen in der Regel nicht vorhanden.It is therefore desirable to have street lighting lamps according to the special requirements to be able to control. Existing pipeline networks support this but mostly not a bill. The street lights will divided into more or less large areas by a central control room or an automatic switch can be switched on and off. The individual consumer (Lights) are on the lines of a supply network connected in parallel to each other. By switching one Circuit are all consumers at the same time switched on or off. Separate control lines, with to which individual consumers are addressed individually could be, especially with old installations in the Usually not available.
Aus der DE 706 270 ist ein Verfahren bekannt, über Netzleitungen Information zu Verbrauchern zu übertragen. Um dies zu bewirken, wird die Kurvenform der Netzspannung verändert. Gegebenenfalls werden ganze Netzspannungshalbwellen ausgeblendet.A method is known from DE 706 270, via Power lines to transmit information to consumers. In order to do this, the curve shape of the mains voltage changed. If necessary, entire mains voltage half-waves hidden.
Straßenbeleuchtungen enthalten in der Regel Entladungslampen, die bereits bei Fehlen einer einzigen Netzspannungshalbwelle verlöschen. Nach dem Verlöschen benötigen Entladungslampen in der Regel einige Minuten, bis sie wieder gezündet haben und mit voller Leistung leuchten. Das zeitweilige Verlöschen von Straßenbeleuchtungen kann jedoch nicht hingenommen werden. Street lights usually contain discharge lamps, already in the absence of a single mains voltage half-wave go out. Need after extinguishing Discharge lamps usually take a few minutes to turn on have ignited again and shine with full power. The temporary extinction of street lights can however not to be accepted.
Eine weitere Problematik bei ausgedehnten elektrischen Anlagen, insbesondere Straßenbeleuchtungen, liegt in dem gemischt ohmsch-induktiv-kapazitiven Verhalten des Netzes. Lange Kabelstrecken stellen beträchtliche Kapazitäten dar, während die Last meist gemischt ohmsch-induktiv ist. Werden an dem Einspeisepunkt, an dem in das Netz Leistung eingespeist wird, Spannungshalbwellen ausgeblendet, kann der Spannungsverlauf an jedem einzelnen Verbraucher nicht einheitlich präzise vorhergesagt werden. Es können sich dadurch Probleme mit der Übertragungssicherheit der Daten ergeben.Another problem with extensive electrical Facilities, especially street lighting, is in the mixed ohmic-inductive-capacitive behavior of the Network. Long cable runs represent considerable capacities while the load is mostly mixed ohmic-inductive is. Be at the entry point at which in the network Power is fed in, voltage half-waves are suppressed, can the voltage curve at each individual consumer cannot be predicted uniformly precisely. It can cause problems with transmission security of the data result.
Aus der DE 44 13 513 A1 sind ein Verfahren und eine Einrichtung zur Ansteuerung und Überwachung von elektrischen Verbrauchern in Gleichstromnetzen bekannt. Die zur Speisung des Gleichstromnetzes verwendete Speisequelle weist ausgangsseitig elektronische Schalter auf, mit denen die Spannungszufuhr zu dem Verbraucher kurzzeitig unterbrochen werden kann. Durch eine Folge von kurzzeitigen Spannungsunterbrechungen wird dem gewünschten Verbraucher mitgeteilt, welche Aktion er ausführen soll. Ist der Verbraucher ein Schrittmotor, wird ihm die Anzahl der auszuführenden Schritte mitgeteilt, die dieser dann nach Ende der Spannungsunterbrechungen ausführt.DE 44 13 513 A1 describes one method and one Device for controlling and monitoring electrical Known to consumers in DC networks. The for Supply of the direct current network used source has on the output side electronic switches with which the voltage supply to the consumer is briefly interrupted can be. Through a series of short-term Voltage interruptions become the desired consumer communicated what action to take. Is the A stepper motor consumer will give him the number of steps to be carried out, which are then followed End of voltage interruptions.
Dieses Prinzip findet seine Grenzen, wenn das Ende des Betriebs oder der Aktion des Verbrauchers zum Zeitpunkt seiner Programmierung noch nicht vorhersehbar ist und sich eine weitere Informationsübertragung während des Betriebs des Verbrauchers verbietet. Beispielsweise kann in der Regel nicht genau vorhergesagt werden, wann eine Straßenbeleuchtung auszuschalten ist. Dies hängt von den Beleuchtungsverhältnissen ab, die wetterabhängig schwanken.This principle finds its limits when the end of the operation or action of the consumer at the time its programming is not yet predictable and another transmission of information during the Prohibits operation of the consumer. For example usually cannot be predicted exactly when one Street lighting must be switched off. This depends on the Lighting conditions that fluctuate depending on the weather.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Schaltungsanordnung zu schaffen, in der Verbraucher ohne Zuhilfenahme von gesonderten Signalübertragungsleitungen fernsteuerbar oder fernprogrammierbar sind.Based on this, it is an object of the invention to To create a method or a circuit arrangement in the consumer without the aid of separate signal transmission lines remotely controllable or programmable are.
Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach Anspruch 1
sowie mit der Anlage nach Anspruch 10 oder der Anlage nach
Anspruch 14 gelöst.This object is achieved with the method according to
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Informationsübertragung über die Leitungen vorgenommen, über die die Betriebsleistung (Betriebs-Wechselspannung) zu den einzelnen Verbrauchern in dem Netz übertragen wird. Die Informationsübertragung zu den Verbrauchern bzw. dort angeordneten speziellen Empfängern, sogenannten Slave-Modulen, wird auf Zeiträume begrenzt, in denen alle Verbraucher ausgeschaltet sind oder ausgeschaltet werden können. Diese Zeiträume, sogenannte Betriebspausen, sind bei Straßenbeleuchtungen beispielsweise Tageszeiten, zu denen die vorhandene natürliche Beleuchtung mit Sicherheit keine zusätzliche künstliche Beleuchtung erfordert. Dabei wird durch geeignete schaltungstechnische Maßnahmen sichergestellt, dass die Informationsübertragung von permanent zu betreibenden Beleuchtungsanlagen, beispielsweise Beleuchtungen in Tunneln oder Unterführungen, getrennt und ferngehalten wird.In the method according to the invention, the information transfer made over the lines over which the operating power (operating AC voltage) to the individual consumers in the network is transmitted. The Information transfer to consumers or there arranged special receivers, so-called slave modules, is limited to periods when all consumers are switched off or are switched off can. These periods, so-called business breaks, are with street lights, for example, times of day which the existing natural lighting with certainty no additional artificial lighting required. Here is ensured by suitable circuitry measures, that the transmission of information from permanent lighting systems to be operated, for example Illumination in tunnels or underpasses, separated and is kept away.
Die Beschränkung der Informationsübertragung ausschließlich auf Betriebspausen gestattet den sicheren flacker- und flimmerfreien Betrieb einzelner Leuchten. Insbesondere wird sichergestellt, dass die Netzspannung in erforderlicher Höhe kontinuierlich an den einzelnen Verbrauchern anliegt. So wird vermieden, dass diese unbeabsichtigt verlöschen und erst wieder gezündet werden müssen, was zu einem temporären Ausfall der betreffenden Leuchte führt.The restriction of information transfer only on breaks allows safe flicker and flicker-free operation of individual lights. In particular, it is ensured that the mains voltage in required amount continuously to the individual consumers is present. This will prevent them from being accidentally used extinguish and only be ignited again need, resulting in a temporary failure of the concerned Luminaire leads.
Die Beschränkung der Informationsübertragung auf Betriebspausen ermöglicht andererseits die Verschlüsselung der zu übertragenden Information durch Absenken oder Ausblenden einzelner Halbwellen oder von Halbwellengruppen. Das Netz befindet sich zu diesem Zeitraum im Wesentlichen im Leerlauf. Die Verbraucher, die in der Regel eine gemischt ohmsch-induktive Last darstellen, sind abgeschaltet. Dadurch werden die Spannungsverhältnisse auch in ausgedehnten Netzen relativ gut überschaubar und das Ausblenden einzelner Spannungshalbwellen oder Perioden kann leistungsarm erfolgen.The limitation of information transfer to On the other hand, breaks in operation enable encryption the information to be transmitted by lowering or Hide individual half-waves or half-wave groups. The network is essentially at this time at idle. Consumers, usually one mixed ohmic-inductive load are switched off. This will also reduce the tension in extensive networks relatively well manageable and that Hide individual voltage half-waves or periods can be done with little power.
Die Information wird vorzugsweise als Binärsignal übertragen, wobei ein Binärwert beispielsweise durch ein oder mehrere abgesenkte Spannungshalbwellen und ein anderer Binärwert durch ein oder mehrere unveränderte Spannungshalbwellen gekennzeichnet werden. Hier hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, beispielsweise eine ungerade Anzahl von Spannungshalbwellen, vorzugsweise eine einzige auszublenden, wobei nach jedem Ausblenden eine gerade Anzahl von unveränderten Halbwellen gesendet wird. Außerdem ist der jeweils andere Binärwert dann vorzugsweise ebenfalls durch eine gerade Anzahl von Spannungshalbwellen gekennzeichnet. Dies führt dazu, dass ausgeblendete Spannungshalbwellen in der Polarität immer abwechseln. Bei einer beliebigen Binärfolge wird erreicht, dass die einen bestimmten Binärwert kennzeichnenden ausgeblendeten Spannungshalbwellen (diese kennzeichnen entweder Null oder Eins) abwechselnd positiv und negativ sind. Auf diese Weise werden Gleichspannungsanteile in dem Netz unterdrückt. Vorzugsweise ist jedenfalls die Anzahl der für einen Binärwert beeinflussten Spannungshalbwellen um Eins kleiner als die Anzahl der unbeeinflussten Halbwellen für den anderen Binärwert.The information is preferably a binary signal transferred, with a binary value, for example, by a or several lowered voltage half-waves and another Binary value through one or more unchanged voltage half-waves be marked. Here it is turned out to be advantageous, for example an odd one Number of voltage half-waves, preferably one only hide, with one after each hide Even number of unchanged half-waves is sent. In addition, the other binary value is then preferred also by an even number of voltage half-waves featured. This results in being hidden Always alternate voltage half-waves in polarity. With any binary sequence, that the hidden ones that characterize a certain binary value Voltage half-waves (these characterize either Zero or one) are alternately positive and negative. On this way, DC components in the network suppressed. In any case, the number is preferably for a binary value influenced voltage half-waves around One less than the number of uninfluenced half waves for the other binary value.
Obwohl auch eine lediglich graduelle Beeinflussung der Spannungswerte der Halbwellen zum Kennzeichnen bestimmter Binärwerte möglich ist, wird es als vorteilhaft angesehen, für den einen Binärwert Spannungshalbwellen ganz auszublenden, während Spannungshalbwellen des anderen Binärwerts unverändert belassen werden. Die Informationscodierung kann auf diese Weise einfach durch in der Leitung liegende elektronische Schalter erreicht werden.Although only a gradual influence the voltage values of the half-waves to identify certain ones Binary values is possible, it will be advantageous viewed, for the one binary value voltage half-waves to completely hide during the other's voltage half-waves Binary value are left unchanged. The information coding can easily pass through in the line this way lying electronic switches can be reached.
Seitens der Verbraucher wird, sobald der betreffende Verbraucher nicht eingeschaltet ist, die Netzspannung auf ausgeblendete Halbwellen überwacht. Zur Erkennung ausgeblendeter oder abgeschwächter Halbwellen sind Spannungs- und Zeitfenster festgelegt. Das Spannungs- und Zeitfenster wird vorzugsweise in einen solchen Zeitraum gelegt, in dem die Wirkung der Beeinflussung, insbesondere Ausblendung, der Halbwelle der Netzwechselspannung am besten erfassbar ist. Dazu wird das Zeitfenster bevorzugt unmittelbar nach den nächsten zu erwartenden Scheitelwert der Netzspannung gelegt. Diese Zeitfenster können an Hand der Spannungsnulldurchgänge der Netzwechselspannung erfasst werden. Bei kapazitiven Netzen können jedoch einzelne Nulldurchgänge ausfallen oder stark verzögert werden. Dies gilt insbesondere für Nulldurchgänge vor ausgeblendeten Spannungsperioden. In diesem Fall wird als Nulldurchgangszeitpunkt vorzugsweise der Zeitpunkt angenommen, für den der Nulldurchgang zu erwarten gewesen wäre. Die Nulldurchgänge können mit einem Generator erzeugt werden, der von den tatsächlich vorhandenen Nulldurchgängen synchronisiert wird. Dieser Generator kann in einem Mikroprozessor softwaretechnisch realisiert werden.On the part of the consumer, as soon as the concerned Consumer is not switched on, the mains voltage hidden half-waves monitored. To detect hidden or weakened half-waves are voltage and Time window set. The tension and time window is preferably placed in a period in which the effect of influencing, in particular blanking, the half-wave of the AC mains voltage is best detectable is. For this purpose, the time window is preferably immediately after the next expected peak value of the mains voltage placed. These time windows can be determined using the voltage zero crossings the AC line voltage can be detected. At capacitive networks can, however, single zero crossings fail or be greatly delayed. This is especially true for zero crossings before hidden voltage periods. In this case it is called the zero crossing time preferably the time for which the zero crossing is assumed would have been expected. The zero crossings can be generated with a generator by the synchronized actually existing zero crossings becomes. This generator can be used in software in a microprocessor will be realized.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden zumindest einigen Verbrauchern Einschaltzeitpunkte und sonstige Informationen, wie beispielsweise Zeitpunkte, zu denen die Leistung vermindert oder erhöht werden soll, oder Zwischenabschalt- und Wiedereinschaltzeitpunkte, nicht aber Endabschaltzeitpunkte übertragen. Die Beleuchtung arbeitet somit bei Dunkelheit timergesteurt (programmgesteuert) während Anfang und Ende des gesamten Betriebszyklusses umgebungslichtgesteuert (ereignisgesteuert) erfolgt. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich eine Beleuchtung programmgesteuert abschaltet, obwohl die natürliche Helligkeit, beispielsweise infolge dichter Bewölkung, nicht ausreicht. Das Abschalten aller Verbraucher kann beispielsweise einfach durch Ausschalten der Netzwechselspannung erfolgen. Die Steuerung der Verbraucher (Lampen) erfolgt somit gemischt durch übertragene Information und durch Abschalten der übertragenen Leistung.In a preferred embodiment, at least some consumers switch on times and others Information, such as when the Power should be reduced or increased, or times between switch-off and restart, but not Transfer limit switch times. The lighting works thus timer-controlled in the dark (program-controlled) during the beginning and end of the entire operating cycle ambient light controlled (event controlled). On this prevents lighting programmatically turns off, although the natural brightness, for example due to heavy cloud cover, not is sufficient. Switching off all consumers can, for example simply by switching off the AC mains voltage respectively. Control of consumers (lamps) is thus mixed through transmitted information and by switching off the transmitted power.
Die Anlage ist vorzugsweise hierarchisch gegliedert. Dazu sind einzelnen Verbrauchern mehrere Adressen zugeordnet. Bei dieser Ausführungsform weist jeder Verbraucher eine Einzeladresse auf, über die er gesondert ansprechbar ist. Außerdem können Verbrauchergruppen Gruppenadressen zugeordnet sein, mit denen die Verbraucher als Gruppe angesprochen werden können. Schließlich sind die Verbraucher vorzugsweise über eine gemeinsame Adresse insgesamt ansprechbar, um beispielsweise alle Verbraucher zugleich einschalten zu können oder ein und dieselbe Information an alle Verbraucher übertragen zu können. Damit reduziert sich der Aufwand zur Informationsübertragung erheblich. Beispielsweise können alle Verbraucher, die ein und dieselbe Ein- und Ausschaltzeit sowie gleiche sonstige Bedingungen aufweisen, zu einer Gruppe zusammengefasst sein. Dies gilt beispielsweise für die Beleuchtung eines Platzes, einer Einkaufspassage, eines Straßenzugs oder einer Kreuzung bzw. mehrerer Kreuzungen.The system is preferably structured hierarchically. For this purpose, several addresses are assigned to individual consumers. In this embodiment, each consumer has a single address on which he can be addressed separately is. In addition, consumer groups can use group addresses associated with which consumers as a group can be addressed. After all, consumers are preferably via a common address as a whole responsive to all consumers at the same time, for example to be able to switch on or the same information to be able to transfer all consumers. So reduced the effort for information transfer is considerable. For example, all consumers who are one and the same Switch-on and switch-off times and the same other conditions have, be grouped together. This applies, for example, to the lighting of a square, a shopping arcade, a street or one Intersection or several intersections.
Neben dem definierten Ein- und Ausschalten sowie der Leistungsreduzierung ist eine Funktionsprüfung angeschlossener Verbraucher (z.B. Hochdruckentladungslampen) möglich. Die Funktionstüchtigkeit kann überwacht und protokolliert werden. Mit der exakten Steuerbarkeit der Beleuchtungsanlage lassen sich erhebliche Energieeinsparungen und somit letztendlich auch eine Reduktion der CO2-Emission erreichen. Außerdem ist es möglich, durch Überwachung der Funktionstüchtigkeit der Leuchten die Sicherheit im Verkehrsbereich zu erhöhen und den mit turnusmäßigen Wartungsarbeiten verbundenen Aufwand zu reduzieren. In addition to the defined switching on and off as well as the power reduction, a function test of connected consumers (eg high-pressure discharge lamps) is possible. The functionality can be monitored and logged. With the exact controllability of the lighting system, considerable energy savings and ultimately a reduction in CO 2 emissions can be achieved. It is also possible to increase the safety in the traffic area by monitoring the functionality of the lights and to reduce the effort associated with regular maintenance work.
Bei der erfindungsgemäßen Anlage werden in einem strahlenförmigen Netz, ausgehend von einem Mastermodul, Steuersignale über die vorhandene Netzleitung zu Slavemodulen gesendet, die in allen Verbrauchern vorhanden sind. Die Verbraucher sind über Einzel- und Gruppenadressen vom Mastermodul aus unidirektional adressierbar. Die Informationsübertragung erfolgt dabei vorzugsweise durch Ausblenden oder Verändern von Halbwellen während ausgewählter Zeiträume, insbesondere während Betriebspausen.In the system according to the invention are in one radiating network starting from a master module, Control signals via the existing power line to slave modules sent, which are available in all consumers. Consumers are on individual and group addresses from Master module from unidirectionally addressable. The transfer of information is preferably done by hiding or changing half waves during selected Periods, especially during business breaks.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen und ergeben sich aus der Zeichnung und/oder der nachfolgenden Beschreibung.Further details of advantageous embodiments the invention are the subject of dependent claims and result from the drawing and / or the following Description.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
In Fig. 1 ist eine Beleuchtungsanlage 1 schematisiert
veranschaulicht, zu der ein dreiphasiges Leitungsnetz 2
gehört. Dieses wird aus einer nicht weiter veranschaulichten
Leistungsquelle 3, beispielsweise einer Trafostation,
über einen zum Schalten von Beleuchtungen 4 dienenden
Mastermodul 5 gespeist. Zu dem Mastermodul gehört eine
Schalteinheit 6, die von einer Steuereinheit 7 gesteuert
wird. Die Schaltereinheit 6 enthält dabei elektronisch
steuerbare Ventile oder Schalter, beispielsweise Triacs,
die Einzelhalbwellen schalten können.An
An einzelne Leitungen 8, 9, 10 des dreiphasigen
Leitungsnetzes 2 sind die Verbraucher 4 beispielsweise
gegen einen Null-Leiter N geschaltet. Jedem Verbraucher 4
ist jeweils ein Slavemodul 12 vorgeschaltet, der seinerseits
an eine der Phasenleitungen L1*, L2*, L3* angeschlossen
ist, die über die Schalteinheit 6 gesteuert sind. Die
Phasenleitungen L1*, L2*, L3* führen Betriebs-Wechselspannung
und speisen die Slavemodule 12 mit dieser. Außerdem
tragen sie Informationen, die von den Slavemodulen 12
gelesen werden und mindestens zum Einschalten der Verbraucher
4 führen können.On
Aus Fig. 2 ist die hierarchische Ordnung der Anlage 1
ersichtlich. Das Mastermodul 5 sendet über die Phasenleitungen
L1*, L2*, L3* netzsynchron Informationen an die
Slavemodule 12, die unterschiedliche Einzeladressen aufweisen
können. Die Slavemodule 12 können jedoch keine
Information rücksenden, so dass sowohl der Informationsfluss
als auch der Energiefluss unidirektional ist.2 shows the hierarchical order of the
Die Einzeladresse jedes Slavemoduls ist hardwaretechnisch festgelegt. Die Einzeladresse kann dabei durch Drahtbrücken oder Schalter einstellbar oder in einem elektronischen Speicher abgelegt sein.The individual address of each slave module is hardware-related fixed. The individual address can be through Jumper wires or switches adjustable or in one electronic storage.
Die Gruppenadressen, die ausgewählten Slavemodulgruppen
zugeordnet sind, sind Softwareadressen, die vorzugsweise
programmierbar, bedarfsweise auch fernprogrammierbar
sind. Bedarfsweise können die Gruppenadressen wie die
Einzeladressen auch hardwaremäßig eingestellt oder festgelegt
werden. Vorteilhafter ist es jedoch, diese durch
Programmierung der einzelnen Slavemodule festzulegen,
wodurch nach Aufbau und Installation der Beleuchtungsanlage
1 ohne manuellen Zugriff zu einzelnen Slavemodulen
12 diesen eine Softwareadresse zugeordnet werden kann.
Diese werden an Hand ihrer Einzeladresse angesprochen,
wonach die Softwareadresse mitteilbar ist.The group addresses, the selected slave module groups
are assigned software addresses, which are preferably
programmable, remote programmable if necessary
are. If necessary, the group addresses can be like that
Individual addresses are also set or defined in terms of hardware
become. However, it is more advantageous to do this
Define the programming of the individual slave modules,
whereby after construction and installation of the
Zusätzlich ist eine festgelegte Kommandoadresse
vorhanden, mit der alle Slavemodule 12 gleichzeitig angesprochen
werden können.There is also a specified command address
available with which all
Das Mastermodul 5 und ein Slavemodul 12 sind in Fig.
3 gesondert veranschaulicht. Das Mastermodul 5 ist eingangsseitig
mit einem speisenden Wechsel- bzw. Drehstromnetz
N, L1, L2, L3 und über dieses mit der Energiequelle 3
(Fig. 1) verbunden. Ausgangsseitig ist das Mastermodul 5
über das Leitungsnetz N, L1*, L2*, L3* mit Eingängen der
Slavemodule 12 verbunden.The
Zur ereignisabhängigen Steuerung des Mastermoduls 5
dient ein Lichtsensor 14, der mit einem Steuereingang des
Mastermoduls 5 verbunden ist. Kernstück des Mastermoduls 5
ist ein Rechnermodul 15, das Signale von einer Echtzeituhr
16, von Spannungssensoren 17, die beispielsweise die an
den Leitungen L1*, L2*, L3* vorhandenenen Spannungen überwachen,
und Stromsensoren 18 erhält, die in eben diesen
Leitungen die Ströme erfassen. Zu dem Mastermodul 5 gehört
außerdem ein Stromversorgungsmodul 19, das Betriebsspannung
für alle Baugruppen des Mastermoduls 5 bereitstellt.
Das Rechnermodul 15 steuert einen Hauptschalter 21, der in
einem Leistungsweg 22 zwischen dem Netz N, L1, L2, L3 und
dem Netz N, L1*, L2*, L3* liegt. Dem Hauptschalter 21 sind
ein Leistungsteil 23 und ein Parallelschalter 24 nachgeschaltet.
Der Leistungsteil 23 enthält elektronisch
steuerbare Schalter (Ventile, Triacs), die, wenn sie nicht
gezündet werden, einzelne Netzhalbwellen ausblenden können.
Parallel dazu ist der Parallelschalter 24 angeordnet,
der beispielsweise einen dreiphasigen Schütz zur Überbrückung
der Triacs enthält.For event-dependent control of the
Die Slavemodule 12 weisen jeweils einen programmierbaren
Schaltkreis 26 auf, der von einer Stromversorgung 27
gespeist wird und eine Schalteinheit 28 bedient, die dem
Ein- und Ausschalten der Verbraucher 4, beispielsweise von
Gasentladungslampen 4, dient. Der programmierbare Schaltkreis
26 und die von diesem gesteuerte Schalteinheit 28
können gemäß Fig. 4 aufgebaut sein. Danach kann der programmierbare
Schaltkreis 26 durch einen Einchipmikrorechner
31 gebildet sein, der eingangsseitig an das Leistungsnetz
N, L1*, L2*, L3* angeschlossen ist. Zur Erfassung von
Netznulldurchgängen kann dabei die in Fig. 5 veranschaulichte
Schaltung dienen. Der Einchipmikrorechner 31 ist
mit einem dafür vorgesehenen Eingang an den Ausgang einer
Nulldurchgangsdetektorschaltung 32 angeschlossen. Zu
dieser gehört eine Grätzbrücke 33, die eingangsseitig an
eine entsprechende Phasenleitung L1*, L2* oder L3* angeschlossen
ist. Ausgangsseitig ist an die Grätzbrücke 33
ein Spannungsteiler mit einer spannungsbegrenzenden Z-Diode
angeschlossen. Lediglich während des Spannungsnulldurchgangs
der Netzspannung und in dessen unmittelbarer
Nähe bricht die Spannung über der Z-Diode DZ zusammen, was
von dem Mikrorechner 31 als Nulldurchgang erkannt wird.The
Das Mastermodul 5 übernimmt die Leistungssteuerung
und Funktionskontrolle der Betriebsmittel, d.h. der Verbraucher
4 und kann deshalb auch als Powercontrol- und
Servicemanager (PCS-Manager) bezeichnet werden. Das Slavemodul
kann auch als PCS-Controller bezeichnet werden.The
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, sind an dem Einchipmikrorechner
31 ausgangsseitig ein Relais 35, das den
Leistungsfluß dem Verbraucher 4 steuert, sowie ein Triac
36 oder ein anderweitiger elektronischer Schalter angeschlossen,
mit dem die Leistung des Verbrauchers 4 beeinflußbar
ist. Diesem ist dazu ein entsprechendes Vorschaltgerät
37 vorgeschaltet, das eine Leistungsumschaltung
gestattet.As is apparent from Fig. 4, are on the one-
Bei dem aus Figur 4 ersichtlichen Slavemodul 12 (PCS-Controller)
übernimmt der Einchipmikrorechner 31 außer der
Ansteuerung des Relais 35 und des Triacs 36 die Signalauswertung
und Signalspeicherung, um den Verbraucher 4
nach dem Einschalten autark ohne weitere Programmierung
durch den PCS-Manager zu steuern.In the case of the slave module 12 (PCS controller) shown in FIG. 4
the one-
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Straßenbeleuchtungsanlage zugrundegelegt, die sich auf Grund ihrer örtlichen Lage und der vorhandenen kommunalen Funktionseinheiten in fünf Gruppen einordnen lässt. Diese sind Straßenkreuzung, Hauptstraße, Nebenstraße, Theaterplatz und Schule. Es ergeben sich somit fünf Softwareadressen, mit denen unterschiedliche Beleuchtungsaufgaben zu realisieren sind. Mit anderen Worten, alle Verbraucher 4 sind jeweils einer der fünf Gruppen zugeordnet, wobei alle Verbraucher der jeweiligen Gruppe die gleiche Softwareadresse aufweisen.In the present exemplary embodiment, there is a street lighting system based on the reason their local location and the existing municipal functional units can be classified into five groups. These are Street intersection, main street, side street, theater square and school. This results in five software addresses, with which to implement different lighting tasks are. In other words, all consumers are 4 each assigned to one of the five groups, all Consumers of the respective group have the same software address exhibit.
Wie in Fig. 6 dargestellt, werden die Kreuzungsbereiche
der Gruppenadresse 1 mit höchster Priorität zugeordnet.
Die der Gruppe zugehörigen Verbraucher 4 sollen über
die gesamte Schaltzeit von tein* bis taus mit voller Leistung
arbeiten. Die Gruppenadresse ist 1.As shown in FIG. 6, the intersection areas are assigned to
Die zweithöchste Priorität wird der Hauptstraße und
der Schule zugeordnet. Diese erhalten daher die Gruppen- bzw.
Softwareadressen 2 und 3. Die Verbraucher der Gruppenadresse
2 leuchten über die gesamte Zeit, wobei zwischen
22.oo h und 2.oo h leistungsreduzierter Betrieb
eingestellt oder programmiert ist. Die Verbraucher der
Gruppenadresse 3 sind währenddessen ausgeschaltet, wobei
sie vorher und nachher in einen leistungsreduzierten
Betrieb übergehen.The second highest priority is the main street and
assigned to the school. They therefore receive the group or
Software addresses 2 and 3. The consumers of the
Mit noch niedrigerer Priorität werden die Verbraucher der Gruppenadresse 4 (Nebenstraße) betrieben. Sie werden verzögert eingeschaltet und nachts von 22.oo h bis 4.oo h leistungsreduziert betrieben.With even lower priority, consumers Group address 4 (secondary street) operated. you will be switched on with a delay and at night from 10 pm to 4 am operated with reduced power.
Die Verbraucher der Gruppenadresse 5 arbeiten weitgehend
leistungsreduziert, wobei die Beleuchtung lediglich
beim Öffnen und Schliessen des Theaters sowie in den
Morgenstunden auf volle Leistung geschaltet wird. Das
Ausschalten erfolgt einheitlich für alle Gruppenadressen.The consumers of
Das dargestellte Betriebsregime wird wie folgt erreicht:The operating regime shown is achieved as follows:
Das Rechnermodul 15 des PCS-Managers wird zu einem
Zeitpunkt tein, der vor einem Einschaltzeitpunkt tein* (Fig.
6) liegt, bzw. einem Zeitpunkt Ea (Fig. 7) entweder durch
Übereinstimmung zwischen programmierter Zeit und der
Echtzeituhr 16 oder durch ein Signal von dem Lichtsensor
14 ausgelöst, das anzeigt, dass die vorhandene Helligkeit
unter einen Grenzwert G (Fig. 7) gefallen ist oder sich
diesem annähert. Das Rechnermodul 15 prüft, wenn es durch
ein Sensorsignal ausgelöst worden ist, ob gemäß der Tageszeit
mit Dämmerung zu rechnen ist. Falls ja schließt
das Rechnermodul 15 zu einem in Fig. 6 angedeuteten Zeitpunkt
tein den Hauptschalter 21 und überprüft die Anschlußspannungen
mittels des Spannungssensors 17. Nach Schließen
des Hauptschalters 21 und Durchschaltung des Leistungteiles
23 ist zunächst Betriebsspannung an den PCS-Controllern
12 vorhanden. Dies hat zur Folge, dass die Einchipmikrorechner
31 einen Power-On-Reset durchführen und
dabei die Ausgaben über das Relais 35 und den Triac 36
sperren. Danach wartet der Einchipmikrorechner 31 auf die
von dem PCS-Manager 5 gesendeten Signale.The
Sofern der PCS-Manager 5 keine Unregelmäßigkeiten in
der Betriebsspannung und den Betriebsströmen bei abgeschalteter
Beleuchtungsanlage feststellt, öffnet er den
zunächst geschlossenen Parallelschalter 24 und sendet mit
dem Leistungsteil 23 alle in seinem Programmspeicher
abgelegten Programmierbefehle an alle Gruppen bzw. Softwareadressen.
Zu den Programmierbefehlen gehören Informationen
über die Einschaltzeit Ea sowie weitere gruppenspezifische
Ein- und Ausschaltzeiten sowie gruppenspezifische
Anfangs- und Endzeiten für Phasen mit leistungsreduziertem
Betrieb.If the
Zur Adress- und Informationsübertragung wird mit dem
Leistungsteil 23 die an das nachgeschaltete Netz L1*, L2*,
L3* gelangende Wechselspannung, wie später erläutert, so
moduliert, dass die Slavemodule 12 oder PCS-Controller die
erforderlichen Betriebsinformationen erhalten. Sind Gruppenadressen
in einer Programmierung festgelegt, die vorzugsweise
bereits vorgenommen ist und auch nicht geändert
werden soll, werden nacheinander die Gruppenadressen und
die zugehörigen Daten gesendet. Beispielsweise wird zuerst
die Gruppenadresse 1 gesendet, wodurch alle Slavemodule 12
der Gruppe 1 angesprochen werden und den nachfolgenden
Datenstrom erhalten. Danach wird die Gruppenadresse 2
gesendet, wonach deren Slavemodule durch einen Datenstrom
programmiert werden. Dieser Vorgang setzt sich fort, bis
alle Gruppenadressen abgearbeitet sind.For address and information transfer is with the
Ist der Programmiervorgang abgeschlossen, wird die
Kommandoadresse gesendet, mit der alle PCS-Controller 12
gleichzeitig angesprochen werden. Auf die Kommandoadresse
folgt ein Befehlscode, der alle PCS-Controller 12 (Slaves)
veranlasst, vom Empfangsmodus in den Timermodus zu wechseln,
in dem sie programmgesteuert arbeiten. Damit ist der
Sendevorgang beendet und das Rechnermodul 15 des PCS-Managers
5 schliesst den Parallelschalter 24.When the programming process is complete, the
Command address sent with which all
Die Slavemodule 12 sind nun im Timermodus. In diesem
sind sie nicht weiter auf Signalempfang, sondern arbeiten
von außen unbeeinflusst, gewissermaßen autark, ihr erhaltenes
Zeitprogramm ab. Die PCS-Controller 12 führen die im
RAM des Einchipmikrorechners 31 abgelegten Zeit- und
Befehlsfolgen derart aus, dass das Relais 35 und der Triac
36 die angeschlossenen Leuchten 4 in die Betriebszustände
"ein", "aus" oder "leistungsreduziert" schalten. Der
Timermodus bleibt solange erhalten, bis das Timerprogramm
abgearbeitet ist, die Betriebsspannung abgeschaltet wird
oder ein erneuter Power-On-Reset erfolgt.The
Das Ausschalten der Betriebsspannung zur Endabschaltung
der Beleuchtungsanlage erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit
von der vorhandenen natürlichen Helligkeit.
Erreicht diese, wie in Fig. 7 dargestellt, morgens den
Grenzwert G, wird dies von dem Rechnermodul 15 an Hand des
Signals des Lichtsensors 14 erkannt. Das Rechnermodul 15
öffnet daraufhin den Hauptschalter 21 und/oder das Leistungsteil
23 sowie den Parallelschalter 24. Die Verbraucher
4 werden dadurch zum Zeitpunkt Aa spannungslos.The operating voltage for the final shutdown of the lighting system is preferably switched off as a function of the existing natural brightness. If this reaches the limit value G in the morning, as shown in FIG. 7, this is recognized by the
Wie aus Fig. 7 hervorgeht, können z.B. durch extreme
Witterungsbedingungen auch tagsüber Helligkeitswerte
auftreten, die unter dem Grenzwert G liegen und eine
zusätzliche Beleuchtung erfordern. Tritt ein solches
Ereignis vor 16.oo Uhr oder einer anderweitigen, datumsabhängig
festlegbaren Zeitgrenze Z auf, erkennt das Rechnermodul,
dass es sich um eine "außerplanmäßige" Dämmerung
oder Dunkelheit und nicht um den Anbruch der Nacht handelt.
Die Verbraucher werden deshalb zum Zeitpunkt Eb unprogrammiert
eingeschaltet, indem das Mstermodul 15 die
Kommandoadresse, die alle Slavemodule 12 anspricht, und
nachfolgend einen Einschaltebefehl sendet. Zum Ende der
Dunkelphase erfasst das Rechnermodul 15 mit dem Lichtssensor
14 das Erreichen oder die Überschreitung des Helligkeitsgrenzwertes
G und schaltet die Verbraucher 4
wieder ab.As can be seen from FIG. 7, for example due to extreme weather conditions, brightness values can also occur during the day which are below the limit value G and require additional lighting. If such an event occurs before 4 p.m. or another time-dependent time limit Z, the computer module recognizes that it is an "unscheduled" twilight or darkness and not the beginning of the night. The consumers are therefore switched on unprogrammed at time E b by the
Die Signalaussendung funktioniert wie folgt:The signal transmission works as follows:
Die Informationsübertragung von dem Mastermodul 5 zu
den Slavemodulen 12 erfolgt während der Betriebspause,
d.h. bei abgeschalteten Verbrauchern 4 gemäß Fig. 8. Von
der auf einer Leitung vorhandenen Wechselspannung (U-Netz)
werden zur Kennzeichnung des Binärwerts "High" (logisch
"1") Spannungshalbwellen ausgeblendet. Vorzugsweise wird
dabei lediglich eine einzige Halbwelle ausgeblendet,
bedarfsweise können jedoch auch mehrere, vorzugsweise eine
ungerade Anzahl ausgeblendet werden. Auf die gesendete
logische "1" (ausgeblendete Halbwelle) folgt eine unveränderte
Spannungsperiode, die keinen Informationsgehalt
trägt. Nach dieser Spannungsperiode wird bspw. eine logische
"O" gesendet, was durch eine unveränderte Spannungsperiode
signalisiert wird. Die nächste logische "1" ist
wiederum eine ausgeblendete Halbwelle, die nun aufgrund
der zwischenzeitlich übertragenen geraden Anzahl von
Halbwellen eine ausgeblendete negative Halbwelle ist,
während die erste gesendete logische "1" eine ausgeblendete
positive Halbwelle war.The information transfer from the
Die eingefügte Spannungsperiode dient dazu, auch bei
längeren Folgen von logischen Einsen eine Synchronisation
der Slavemodule 12 zur Netzwechselspannung zu erreichen
und einen von Null verschiedenen Spannungseffektivwert zu
übertragen sowie Stromversorgung der Slavemodule 12 zu
erreichen.The inserted voltage period is also used for
longer sequences of logical ones a synchronization
to achieve the
Wie in Fig. 9 veranschaulicht, ist es gleichermaßen möglich, die Bedeutung ausgeblendeter Halbwellen auf "Low" (logisch "0") festzulegen. Auf jeden Low-Pegel folgend, wird eine unveränderte Spannungsperiode eingefügt, die keine Information trägt.As illustrated in Figure 9, it is the same possible to hide the meaning of hidden half-waves on "Low" (logical "0"). Following every low level an unchanged voltage period is inserted, the carries no information.
Die Erfassung der ausgeblendeten oder abgeschwächten Spannungshalbwellen erfolgt wie aus Fig. 10 oder 11 ersichtlich. In Fig. 10 sind Spannungsverläufe in einem hauptsächlich ohmsch-induktiven Netz über der Zeit t aufgetragen. Wird nach Übertragung einiger Spannungshalbwellen ab einem Zeitpunkt t0 eine Spannungshalbwelle ausgeblendet, sind zu diesem Zeitpunkt die vorhandenen Ströme I wegen des Phasenversatzes zwischen Strom und Spannung nicht Null. Durch Induktionswirkung an den vorhandenen Induktivitäten ergibt sich somit ein Spannungsverlauf mit einem echten Nulldurchgang. Die Schaltung nach Fig. 5 ermitelt daraus USYNC, die die Nulldurchgänge kennzeichnet und ein auswertbares Abbild der Netzspannung darstellt.The masked or attenuated voltage half-waves are detected as shown in FIG. 10 or 11. 10 shows voltage profiles in a mainly ohmic-inductive network over time t. If a voltage half-wave is faded out after transmission of a few voltage half-waves from a time t 0 , the existing currents I are not zero at this time because of the phase offset between current and voltage. The induction effect on the existing inductances results in a voltage curve with a real zero crossing. The circuit according to FIG. 5 uses this to determine U SYNC , which characterizes the zero crossings and represents an evaluable image of the mains voltage.
In einem Zeitfenster t1, t2 innerhalb der ausgeblendeten Halbwelle kann deshalb geprüft werden, ob die vorhandene Spannung unterhalb einer Grenze US oder außerhalb eines vorgegebenen Spannungsfensters liegt. Falls dies der Fall ist, wird die untersuchte Halbwelle als ausgeblendet erkannt. In a time window t 1 , t 2 within the masked half-wave, it can therefore be checked whether the voltage present is below a limit U S or outside a predetermined voltage window. If this is the case, the examined half-wave is recognized as being hidden.
Anders liegen die Verhältnisse in einem kapazitiven
Netz. Dies ist bspw. ein ausgedehntes Kabelnetz, das im
Wesentlichen im Leerlauf betrieben wird. Die Verhältnisse
sind in Fig. 11 angedeutet. Wird zu einem Zeitpunkt t0 die
Netzhalbwelle ausgeblendet, werden dazu die Tyristoren
oder Triacs des Leistungsteils 23 hochohmig. Sie löschen
im Wesentlichen im Nulldurchgang des Stromes, wenn dieser
unter den Haltestromwert des jeweiligen Tyristors oder
Triacs absinkt. Das Mastermodul 5 ist somit ausgangsseitig
relativ hochohmig. Die an den Verbrauchern oder Slaves 12
vorhandene Spannung kann nunmehr, wie mit dem Spannungsverlauf
auf der Leitung L1* angedeutet, nur relativ langsam
abklingen. Das Abklingen kann beschleunigt werden, wenn
der Leistungsteil 23 eine Ableitverbindung bspw. zum Nullleiter
N herstellt. Dies kann bei einem Widerstand zum
Nulleiter und/oder über geeignete Schalter geschehen.
Dennoch bleibt eine gewisse Zeit von t0 an, in der die
abklingende Spannung nicht Null ist. Jedoch hat der Betrag
der abklingenden Spannung in dem Zeitfenster t1, t2 den
Betrag der Schwellspannung unterschritten, so dass die
ausgeblendete Netzhalbwelle als solche erkannt wird.The situation is different in a capacitive network. This is, for example, an extensive cable network that is essentially operated in idle mode. The relationships are indicated in FIG. 11. If the network half-wave is faded out at a time t 0 , the tyristors or triacs of the
Im kapazitiven Netz ist der Nulldurchgang t0 an dem
Slavemodul 12 bei ausgeblendeten Netzhalbwellen nicht als
Spannungsnulldurchgang erkennbar, wie aus Fig. 11 ersichtlich
wird. Das Slavemodul 12 muss das Zeitfenster t1, t2
jedoch in festgelegtem Abstand zu dem Nulldurchgang t0
abfragen. Dazu dient die Schaltung nach Fig. 5. Über die
Graetzbrücke 33 und das nachgeschaltete Netzwerk werden
bei jedem regulären Nulldurchgang Impulse erzeugt, in dem
die ansonsten auf Z-Spannung begrenzte Spannung kurzzeitg
Null wird. Der Mikroprozessor 31 erkennt diese Nulldurchgänge
an Hand der kurzen Nullimpulse. Von jedem erkannten
Nulldurchgang ausgehend, bestimmt er an Hand der bekannten
Dauer einer Netzhalbwelle den nächsten Zeitpunkt, zu dem
der nächste Nulldurchgang zu erwarten ist. Bleibt ein
solcher Nulldurchgang aus, wird nach einer kurzen Toleranzzeit
von bspw. 100µs ein Nulldurchgangsereignis t0 angenommen
und ein Timer gestartet, der einige Millisekunden
bis zu t1 läuft. Ist t1 erreicht, beginnt das Zeitfenster,
in dem die vorhandene Spannung darauf untersucht wird, ob
sie unter die Schwellspannung US fällt.In the capacitive network, the zero crossing t 0 on the
Mit dem vorbeschriebenen System können die Verbraucher
4 nicht nur gezielt und einzeln hinsichtlich ihrer
Einschaltpunkte, gegebenenfalls hinsichtlich ihrer Ausschaltpunkte
sowie hinsichtlich leistungsreduzierter
Betriebszeiten programmiert werden, sondern es ist auch
ein Einzelservice und eine Funktionskontrolle sämtlicher
Verbraucher 4 möglich:With the system described above, consumers can
4 not just specifically and individually with regard to their
Switch-on points, possibly with regard to their switch-off points
as well as in terms of reduced power
Operating times can be programmed, but it is too
a single service and a functional check of all
In einer Betriebspause bspw. am Tag, in der Mittagsstunde
oder am Nachmittag wird anstelle des Timermodus
zunächst ein Serviceintervall abgearbeitet mit dem jedes
einzelne defekte Slavemodul 12 oder jeder defekte Verbraucher
4 erkannt werden kann. Die Betriebsart Servicebetrieb
unterscheidet sich vom Timerbetrieb dadurch, dass
das Senden der Timerbefehlsfolge entfällt und ausschliesslich
die Kommandoadresse mit einem Servicebefehl gesendet
wird. Beim Service für alle Lampen werden durch die PCS-Controller
12 beginnend mit der Hardwareadresse 1 alle
Leuchten 4 nacheinander kurzzeitig ein- und ausgeschaltet.
Die Stromsensoren 18 (Fig.3) ermitteln dabei, ob und
wieviel Strom in das Netz L1*, L2*, L3* gespeist wird und
somit wieviel Strom das betreffende Slavemodul 12 und der
betreffende Verbraucher 4 aufnehmen. Über den Stromsensor
18 kann somit einfach die Funktion der Lampe als Ja-Nein-Aaussage
ermittelt werden. Für die genaue Bestimmung eines
Betriebszustands ist der Service an der Hardwareadresse
vorgesehen. Bei diesem wird zusätzlich zur Kommandoadresse
die Hardwareadresse (Einzeladresse), sowie der entsprechende
Servicebefehl gesendet. Das angesprochene Slavemodul
12 (PCS-Controller) schaltet die ihm zugeordnete und
über die Hardwareadresse adressierte Leuchte 8 über das
Relais 35 solange in den Ein-Zustand, bis von dem PCS-Manager
1 ein Power-On-Reset ausgelöst wird. In dieser
Zeit kann das Rechnermodul 15 den Stromverlauf der Leuchte
exakt messen und auswerten.During a break, for example during the day, at noon
or in the afternoon instead of the timer mode
first a service interval is processed with each
individual
Die Ergebnisse können nach Bedarf an einer seriellen
oder an einer parallelen Schnittstelle zur Verfügung
gestellt und zusätzlich oder alternativ in einem Speicher
abgelegt oder sonstwie angezeigt werden. Darüberhinaus ist
eine Sonderprüfung einzelner Verbraucher 4 und Slavemodule
12 möglich. Beispielsweise ist durch Aussenden der Kommandoadresse,
der Einzel- bzw. Hardwareadresse und eines
dritten Befehlscodes eine Prüfung sonstiger Funktionen der
Slavemodule 12 bspw. der Fähigkeit zur Leistungsreduktion
möglich. Durch Anwendung der genannten Prüfmodi ist eine
komplette Überprüfung aller angeschlossenen Betriebsmittel
möglich. Im Serviceintervall empfiehlt es sich die einzelnen
Verbraucher 4 nur kurzzeitig ein- und auszuschalten,
um die Gesamtzeit des Serviceintervalls bei der maximalen
Hardwareadressenzahl auf einen angemessenen Zeitraum zu
begrenzen. Werden im Serviceintervall Unregelmäßigkeiten
an einer Hardwareadresse, bspw. unsicheres oder ungewöhnliches
Zündverhalten einer Gasentladungslampe festgestellt,
erfolgt vom PCS-Manager der Service an dieser
Hardwareadresse, um den Fehler exakt zu bestimmen. Fehlerbilder,
wie verzögertes Zünden, zeitweiliges Verlöschen
usw. sind somit an Hand der registrierten elektrischen
Reaktion eines Slavemoduls 12 klar erkennbar.The results can be viewed on a serial
or at a parallel interface
put and additionally or alternatively in a memory
filed or otherwise displayed. Beyond that
a special test of
Weiterhin besteht die Möglichkeit, über die Kommandoadresse
und einen vierten Befehlscode alle Verbraucher
unmittelbar ohne vorherige Programmierung einzuschalten.
Dies kann bei einem in Fig. 7 veranschaulichten Beleuchtungsverlauf
erforderlich werden. Bei einer unerwarteten
Verdunklung zu Tageszeiten (starke Gewitter, Sonnenfinsternis
und ähnliches), die von dem Lichtsensor 14 erfasst
wird, werden alle Verbraucher 4 eingeschaltet. Die Ausführung
des vierten Befehlscodes, das sofortige
Einschalten aller Verbraucher, erfolgt analog dem Servicebetrieb,
indem von dem PCS-Manager 5 nur die Kommandoadresse
mit den zugehörigen Einschaltbefehl an die PCS-Controller
12 bzw. Slavemodule übertragen wird.There is also the option of using the command address
and a fourth command code for all consumers
switch on immediately without prior programming.
This can be the case with an illumination curve illustrated in FIG. 7
become necessary. In the event of an unexpected
Darkening during the day (heavy thunderstorms, solar eclipse
and the like) detected by the
Es ist darüber hinaus auch möglich, eine festgelegte
Reaktion der Slavemodule 12 für den Fall vorzusehen, dass
eine an den Slavemodulen 12 ankommende Bitfolge nicht
interpretierbar ist. Als Sicherheitsfunktion kann auch
vorgesehen werden, dass alle Verbraucher 4 einschalten,
wenn nach Ablauf einer Wartezeit (bspw. 5 min.) nach dem
Einschalten der Netzspannung keine sinnvollen oder erkennbaren
Befehlsfolgen gesendet worden sind.It is also possible to have a fixed one
Reaction of the
Außerdem kann das Betriebsregime dahingehend abgewandelt
werden, dass jedes Slavemodul 12 nach erfolgter
Programmierung durch einen Befehl individuell in den
Timermodus wechselt. Das Mastermodul muss die Programmierung
dabei so vornehmen, dass bis zum Erreichen der programmierten
Einschaltzeitpunkte die Programmierung der
verbleibenden anderen Slavemodule 12 mit Sicherheit abgeschlossen
ist.The operating regime can also be modified accordingly
be that each
Eine Anlage zum Betreiben mehrerer verteilt angeordneter
Verbraucher 4, bspw. eine Straßenbeleuchtungsanlage
1, weist ein zentrales Mastermodul 5 auf, wobei jeder Verbraucher
4 ein Slavemodul 12 aufweist. Das Mastermodul 5
dient der Programmierung der Slavemodule 12, die nach
erfolgter Programmierung die einzelnen Verbraucher 4
eigenständig steuern. Die Programmierung der Slavemodule
12 erfolgt in Betriebspausen bei ausgeschalteten Verbrauchern
4 durch Modulation der Betriebswechselspannung. Die
Modulation beinhaltet vorzugsweise das Ausblenden einzelner
oder mehrerer Halbwellen zur Kennzeichnung eines
Binärwerts während wenig oder unveränderte Halbwellen den
anderen Binärwert kennzeichnen. Auf ausgeblendete Halbwellen
folgt vorzugsweise ein Füllperiode ohne Informationsgehalt,
die der Aufrechterhaltung der Betriebsspannung
und der Ermöglichung der Synchronisation der Slavemodule
12 dient.A system for operating several distributed
Claims (16)
wobei zur Informationsübertragung in den Betriebspausen einzelne Halbwellen oder Halbwellengruppen der Betriebswechselspannung in ihrer Amplitude verändert werden.
the amplitude of individual half-waves or half-wave groups of the operating AC voltage being changed during the breaks in operation.
wobei das Mastermodul (5) einen Modulator (23) enthält, der zur binären Informationsübertragung eine ungerade Zahl von Spannungshalbwellen verändert, um ein einen der Binärwerte kennzeichendes Signal zu erzeugen, und der nach ein oder mehreren veränderten Halbwellen unveränderte Halbwellen ohne Informationsgehalt erzeugt, und
wherein the master module (5) contains a modulator (23) which, for binary information transmission, changes an odd number of voltage half-waves in order to generate a signal characterizing one of the binary values, and which generates unchanged half-waves without information content after one or more changed half-waves, and
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19731150 | 1997-07-21 | ||
DE19731150A DE19731150A1 (en) | 1997-07-21 | 1997-07-21 | Method and circuit arrangement for operating and monitoring discontinuously operated electrical consumers via power lines |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0893941A2 true EP0893941A2 (en) | 1999-01-27 |
EP0893941A3 EP0893941A3 (en) | 2000-12-13 |
EP0893941B1 EP0893941B1 (en) | 2005-11-30 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP98113454A Expired - Lifetime EP0893941B1 (en) | 1997-07-21 | 1998-07-18 | Process and system for operating and monitoring via their power distribution network discontinuously driven electrical loads |
Country Status (5)
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---|---|
EP (1) | EP0893941B1 (en) |
AT (1) | ATE311735T1 (en) |
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DK (1) | DK0893941T3 (en) |
ES (1) | ES2251751T3 (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19925597A1 (en) * | 1999-06-04 | 2000-12-07 | Eberhard Issendorff | System for monitoring outdoor lights and data module with a monitoring sensor |
WO2001020748A1 (en) * | 1999-09-14 | 2001-03-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for operating a building installation system |
WO2002101904A2 (en) * | 2001-06-12 | 2002-12-19 | Luxmate Controls Gmbh | Powerline control system |
DE102005029728A1 (en) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Baumeister, Jörg | Control system for intensity of street lighting with street lamps contains one or more specified mobile appliances in network |
DE102007062999B3 (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-02 | Rp-Technik E.K. | Conducted control method for emergency lighting system during building installation, involves providing null value detector in receiver so that valid switching information is produced to detect phase sections as faulty information |
EP2182778A1 (en) | 2008-10-29 | 2010-05-05 | Siteco Beleuchtungstechnik GmbH | Method for controlling an external light and corresponding lamps |
CN101965079A (en) * | 2009-07-25 | 2011-02-02 | Abb股份有限公司 | Method for operating lighting devices |
WO2012138304A1 (en) * | 2011-04-08 | 2012-10-11 | Sedlak Jozef | Connection of an electronic ballast, programmable through powerlines for light sources |
CN118092980A (en) * | 2024-04-18 | 2024-05-28 | 福建时代星云科技有限公司 | PCS remote upgrading method and terminal |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10121048A1 (en) * | 2001-04-28 | 2002-10-31 | Abb Patent Gmbh | Arrangement for propagating information via mains has data transmitter with transmission protocol comparator and error assessor connected to mains via transformer/modulator |
DE10357312B4 (en) * | 2003-12-09 | 2007-05-16 | Elero Gmbh Antriebstechnik | Device for operating a positioning system |
DE102009035169A1 (en) * | 2009-07-29 | 2011-02-10 | Abb Ag | Method for setting the control of several lights |
DE102011053688B3 (en) * | 2011-09-16 | 2013-03-21 | Vossloh-Schwabe Deutschland Gmbh | Operation control device for controlling groups of e.g. road lamps for use in cycle path at road, has control unit generating switching off signal for switching off lamp, where lighting power of lamp is reduced at switching time |
DE102012008215B4 (en) | 2012-04-18 | 2019-06-13 | Heribert Oechsler | Device for realizing a reference clock with automatic connection of the internal system time to earth rotation |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2114026A1 (en) * | 1970-11-17 | 1972-06-30 | English Electric Co Ltd | |
EP0038877A1 (en) * | 1980-04-28 | 1981-11-04 | Paul Rouet | Process and system for transmitting information and instructions on an alternating current distribution network |
US4348582A (en) * | 1978-03-14 | 1982-09-07 | Texas Instruments Incorporated | Communication via an electricity supply main |
EP0347317A1 (en) * | 1988-06-15 | 1989-12-20 | FORCLUM Société de force et lumière électriques Société Anonyme | Process and device for detecting failures of at least one light source |
FR2649267A2 (en) * | 1988-10-10 | 1991-01-04 | Ruaux Christian | Enhanced device and process for transmitting information over an electrical line |
US5107184A (en) * | 1990-08-13 | 1992-04-21 | Electronic Ballast Technology, Inc. | Remote control of fluorescent lamp ballast using power flow interruption coding with means to maintain filament voltage substantially constant as the lamp voltage decreases |
DE4214882A1 (en) * | 1991-07-21 | 1993-01-28 | Schmidt Hartmut Dipl Phys | Periodic half-wave suppressor for AC-fed load e.g. incandescent lamp - reduces wasteful dissipation of power by supplying selected half-cycles directly or via step-down transformer |
DE4136673A1 (en) * | 1991-11-05 | 1993-05-13 | Eugen Ringwald | Light switch system for electrical installation - uses serial text pulse information transmitted prior to switching to select required lamp or lamp group |
FR2685849A1 (en) * | 1991-12-30 | 1993-07-02 | Macq Electronique Sa Nv | Lighting zone control system |
WO1995024820A1 (en) * | 1994-03-11 | 1995-09-14 | Airport Technology In Scandinavia Ab | Communication on a series cable |
WO1997006655A1 (en) * | 1995-08-09 | 1997-02-20 | Philips Electronics N.V. | Ballast circuit |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3907652A1 (en) * | 1989-03-09 | 1990-09-13 | Siemens Ag | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR TRANSMITTING BINARY SIGNALS AND ENERGY OVER A LINE |
DE4413513A1 (en) * | 1994-04-19 | 1995-10-26 | Sitronic Elektrotech Ausruest | Controlling and monitoring electrical loads using microprocessor |
DE4425876A1 (en) * | 1994-07-09 | 1996-01-11 | Wolfgang Dipl Jur Reimann | Stationary and mobile intelligent socket outlet for consumer loads |
DE4444259C1 (en) * | 1994-12-13 | 1995-10-26 | Josef Horstmann | Electronic circuit for operation of number of electrical loads |
DE19539452C1 (en) * | 1995-10-24 | 1997-01-30 | Leuze Electronic Gmbh & Co | Sensor-actuator bus system |
-
1997
- 1997-07-21 DE DE19731150A patent/DE19731150A1/en not_active Ceased
-
1998
- 1998-07-18 DE DE59813236T patent/DE59813236D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-07-18 AT AT98113454T patent/ATE311735T1/en active
- 1998-07-18 ES ES98113454T patent/ES2251751T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-07-18 DK DK98113454T patent/DK0893941T3/en active
- 1998-07-18 EP EP98113454A patent/EP0893941B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2114026A1 (en) * | 1970-11-17 | 1972-06-30 | English Electric Co Ltd | |
US4348582A (en) * | 1978-03-14 | 1982-09-07 | Texas Instruments Incorporated | Communication via an electricity supply main |
EP0038877A1 (en) * | 1980-04-28 | 1981-11-04 | Paul Rouet | Process and system for transmitting information and instructions on an alternating current distribution network |
EP0347317A1 (en) * | 1988-06-15 | 1989-12-20 | FORCLUM Société de force et lumière électriques Société Anonyme | Process and device for detecting failures of at least one light source |
FR2649267A2 (en) * | 1988-10-10 | 1991-01-04 | Ruaux Christian | Enhanced device and process for transmitting information over an electrical line |
US5107184A (en) * | 1990-08-13 | 1992-04-21 | Electronic Ballast Technology, Inc. | Remote control of fluorescent lamp ballast using power flow interruption coding with means to maintain filament voltage substantially constant as the lamp voltage decreases |
DE4214882A1 (en) * | 1991-07-21 | 1993-01-28 | Schmidt Hartmut Dipl Phys | Periodic half-wave suppressor for AC-fed load e.g. incandescent lamp - reduces wasteful dissipation of power by supplying selected half-cycles directly or via step-down transformer |
DE4136673A1 (en) * | 1991-11-05 | 1993-05-13 | Eugen Ringwald | Light switch system for electrical installation - uses serial text pulse information transmitted prior to switching to select required lamp or lamp group |
FR2685849A1 (en) * | 1991-12-30 | 1993-07-02 | Macq Electronique Sa Nv | Lighting zone control system |
WO1995024820A1 (en) * | 1994-03-11 | 1995-09-14 | Airport Technology In Scandinavia Ab | Communication on a series cable |
WO1997006655A1 (en) * | 1995-08-09 | 1997-02-20 | Philips Electronics N.V. | Ballast circuit |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19925597A1 (en) * | 1999-06-04 | 2000-12-07 | Eberhard Issendorff | System for monitoring outdoor lights and data module with a monitoring sensor |
DE19925597C2 (en) * | 1999-06-04 | 2003-09-25 | Eberhard Issendorff | System for monitoring outdoor lights and data module with a monitoring sensor |
WO2001020748A1 (en) * | 1999-09-14 | 2001-03-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for operating a building installation system |
WO2002101904A2 (en) * | 2001-06-12 | 2002-12-19 | Luxmate Controls Gmbh | Powerline control system |
WO2002101904A3 (en) * | 2001-06-12 | 2004-09-23 | Luxmate Controls Gmbh | Powerline control system |
DE102005029728B4 (en) * | 2005-06-24 | 2007-06-06 | Baumeister, Jörg | Arrangement for controlling the street lighting |
DE102005029728A1 (en) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Baumeister, Jörg | Control system for intensity of street lighting with street lamps contains one or more specified mobile appliances in network |
DE102007062999B3 (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-02 | Rp-Technik E.K. | Conducted control method for emergency lighting system during building installation, involves providing null value detector in receiver so that valid switching information is produced to detect phase sections as faulty information |
EP2182778A1 (en) | 2008-10-29 | 2010-05-05 | Siteco Beleuchtungstechnik GmbH | Method for controlling an external light and corresponding lamps |
CN101965079A (en) * | 2009-07-25 | 2011-02-02 | Abb股份有限公司 | Method for operating lighting devices |
CN101965079B (en) * | 2009-07-25 | 2014-10-22 | Abb股份有限公司 | Method for operating lighting devices |
WO2012138304A1 (en) * | 2011-04-08 | 2012-10-11 | Sedlak Jozef | Connection of an electronic ballast, programmable through powerlines for light sources |
CN118092980A (en) * | 2024-04-18 | 2024-05-28 | 福建时代星云科技有限公司 | PCS remote upgrading method and terminal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0893941A3 (en) | 2000-12-13 |
DE59813236D1 (en) | 2006-01-05 |
ATE311735T1 (en) | 2005-12-15 |
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DE19731150A1 (en) | 1999-02-25 |
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DK0893941T3 (en) | 2006-03-27 |
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EP0436163A2 (en) | Electric burglary protection device |
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