WO2012113445A2 - Vorrichtung und verfahren zum schalten einer stromversorgung sowie stromnetz - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum schalten einer stromversorgung sowie stromnetz Download PDF

Info

Publication number
WO2012113445A2
WO2012113445A2 PCT/EP2011/052594 EP2011052594W WO2012113445A2 WO 2012113445 A2 WO2012113445 A2 WO 2012113445A2 EP 2011052594 W EP2011052594 W EP 2011052594W WO 2012113445 A2 WO2012113445 A2 WO 2012113445A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
data signals
electrical
switch
electrical line
input
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/052594
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2012113445A3 (de
Inventor
Rene Graf
Nils HAGGE
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to PCT/EP2011/052594 priority Critical patent/WO2012113445A2/de
Publication of WO2012113445A2 publication Critical patent/WO2012113445A2/de
Publication of WO2012113445A3 publication Critical patent/WO2012113445A3/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00007Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using the power network as support for the transmission
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00028Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment involving the use of Internet protocols
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/121Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using the power network as support for the transmission

Definitions

  • the invention relates to a device for switching a power supply of an electrically operable device, having an input for a first electrical line, an output for a second electrical line and a switch, which is more adapted to an electrical connection between ⁇ the input and to switch to the output.
  • the invention also relates to a power network with such a device.
  • the invention relates to a method for switching a power supply of an electrically operable device.
  • a plurality of electrically powered devices can be ⁇ closed on to a common power supply.
  • Each of the devices has here in the re ⁇ gel through an electrical connection cable for the energy states went.
  • switching ⁇ actions must be carried out on site in general.
  • This type of decentralized shutdown on the device allows easy selection of the operating state, but has the disadvantage that it can not be done easily remotely controlled.
  • the shutdown ⁇ tion usually takes place by means of mechanical rather
  • PoE Power-over-Ethernet
  • This type of power supply is known for devices with low power consumption in the so-called low-voltage or low voltage range.
  • a standardized communication protocol is used to adapt the power supply to the Ethernet-capable device.
  • An application of this technology for large machines with high power consumption is not known.
  • the device according to the invention serves to switch a
  • the device comprises an input for a first electrical Lei ⁇ tion, an output for a second electrical line and a switch which is adapted to switch an electrical connection between the input and the output.
  • the device according to the invention also comprises a control device, which is designed to receive data signals transmitted via the input on the first electrical line and, depending on the received data signals, to actuate the switch.
  • the control device may in particular be designed to receive data signals transmitted via the input on the first electrical line, while an optionally high electrical current (direct or alternating current) additionally flows via the first electrical line. Further, the control device may be adapted to decode the received data signals and adapted to break ⁇ ent to remove them information about how the switch is to control. The control device may also be designed to disconnect upon receipt of corresponding data signals over the first electrical line, a specific electrical ⁇ connection between the first electrical line and the second electrical line and switch to energize the second electrical line. The Stromzu ⁇ drove a device connected to the second electrical line device is interrupted in this way.
  • the data signals can be in particular Energyma ⁇ management commands which are sent through the current-carrying connecting lines to the power line principle.
  • each device can be individually switched on or off. Changes to the actual power line or power grid are not required here.
  • the power supply of individual devices can be controlled very individually.
  • control device is designed to generate data signals themselves and to provide them via the input and / or output.
  • the control device can then actively participate in a running over the power network communication.
  • the control device generates the data signals in response to the data signals received via the input.
  • the device may then respond to the received data signals and provide appropriate feedback to the transmitter of the original data signals. There then takes place a particularly active communication participation.
  • the signal generating device is designed to impose a data signal on a current flowing to the power supply at the input or the output.
  • the signal generating device may include or be connected to a suitable signal modulation device.
  • This embodiment allows the device to not only passively read and process data signals sent over electrical lines, but also to alter them.
  • the device is actively connected to a communication after the power line principle.
  • Imprinting is to be understood here as meaning that a direct or alternating current required for the energy transmission flows via power lines and a suitable data signal is superimposed on this current by the signal generation device, for example by frequency or amplitude modulation.
  • control device is designed to independently control the switch at definable times. It is then provided in particular that the control takes place independently of received data signals. In particular, after receiving a data signal which has led to the switching of the switch, the control device can wait for a definable period of time and then independently move the switch to its original position (i.e.
  • the control device can recover the energy supply by closing the switch after egg ner previously defined switch-off time.
  • the pre ⁇ direction via the input received data signals on the output areteurleitbar.
  • This embodiment is particularly advantageous when a device connected to the output Ge ⁇ advises itself is able to interpret the feed-through data signals. Then the device can also participate in the ongoing over the power network communication.
  • the device comprises a current measuring device and / or a voltage measuring device, which are coupled to the control device in order to provide a corresponding current size and / or voltage magnitude for data processing provided outside the device.
  • the device current andorsgrö ⁇ SEN can capture that affect their own operating and configuration state and thus perform a self-maintenance.
  • This maintenance information can in turn be supplied to an external data processing, so that an operating state determination or error detection on the device is also very easily possible from outside.
  • Central energy management can be significantly improved.
  • an operating state of the Steuerungsvorrich ⁇ processing means received via the input data signals is confi gured ⁇ .
  • the device can then be suitably initialized and set for its respective task, in particular via a central energy management system. Is the pre ⁇ direction upstream of a certain device, an individual adjustment of the characteristics of the device to the respective device can be made.
  • the apparatus includes means coupled to said control ⁇ device Ethernet interface and / or Digi ⁇ tal I / O interface, wherein the control device is designed to transmit data signals via the Ethernet interface and / or digital I / O interface to to send and / or receive the device. If the device is used as a ballast before the actual device to be powered, it is so beside the powerline based
  • Interface provided an additional communication interface. This redundancy enables a secure communi cation ⁇ between the device and the device.
  • An inventive power network comprises at least one device according OF INVENTION ⁇ dung and at least one electrically betreib- bares device. Preferably, exactly one of the devices is connected upstream, in such a power grid depending ⁇ the electrical apparatus within the line for the power supply.
  • Such a power network has the dual functionality of ensuring, on the one hand, the power transmission to the devices and, on the other hand, the signal transmission for the control of the devices. Additional data lines to the individual devices would otherwise be on the appropriate control signals übertra ⁇ gen can be omitted that.
  • the inventive method is used to switch a
  • Powering an electrically operable device includes the following steps:
  • controlling a switch adapted to switch an electrical connection between the first electrical lead and a second electrical lead, the instrument being electrically connected to the second electrical lead and the second electrical lead Line is designed to conduct power for the electrical supply of the device.
  • the method also comprises the following additional steps:
  • the method comprises the additional step of: receiving device signals which are provided by the device and a Be ⁇ operating state characterize the device. The step of controlling the switch then takes place in dependence on the received data signals and in dependence on the received device signals. By the device signals the device can in particular provide information on whether it is already in a state where it can be stale ⁇ th. Only when such data can be provided then the actual actuation of the switch for switching off ⁇ the device done.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of awhosbei ⁇ game of the device according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a power network with two devices connected thereto and in each case upstream devices.
  • the iPL module 1 shows a schematic representation of an embodiment ⁇ example of a device, which is referred to here as iPL module (in ⁇ telligent Powerline module) 1.
  • the iPL module 1 comprises an input 5 for an input line 3 and an output 6 for an output line 4. At least on the input line 3 is a comparatively high voltage, which makes it possible to provide sufficient power for a device 2 available.
  • the device 2 is electrically connectable to the input line 3 via the iPL module 1 and in this case connected to the output line 4.
  • the iPL module 1 comprises as core element a circuit breaker 7, with which the electrical connection between the input 5 and the output 6, or the input line 3 and the output line 4 can be interrupted.
  • the power switch 7 is driven by a microprocessor 8 and can be opened and closed by this.
  • the microprocessor 8 is also connected to a signal modulator 9, which is interposed in the power line between input line 3 and output line 4.
  • the input 5 and the output 6 can be connected to a suitable plug, e.g. a Schuko plug, be provided.
  • Electric current is provided here via a power line 17 and can in principle be supplied to the devices 2a and 2b via the input and output lines 3 and 4, respectively.
  • the iPL modules la and lb are integrated. They allow the power supply to the devices 2a and 2b to be interrupted or restored.
  • the iPL module 1a or 1b can switch the device 2a or 2b de-energized behind it. Even after such a switching operation was performed by means of the circuit breaker 7, the respective iPL module la or lb itself remains active, but consumes only minimal power compared to the devices 2a and 2b.
  • the device 2a itself is capable of communication, that it comprises means so that he has a communication with the energy management ⁇ ment Office 12 is possible via the mains 18th
  • the iPL module 1a can now be designed in two different ways. According to a first variant, it takes only a passive part in the commu ⁇ nication.
  • the basic principle of the powerline technology be ⁇ says that the power line adapter 19 modulates the communication signal to the electrical supply line 17 and receives it from there. Therefore, the connected communication-capable device 2a receives the power grid 18 also true as Da ⁇ teninfra Modell.
  • the iPL module la comprises a micro ⁇ processor 8, which has a certain level of Rechenleis ⁇ tion.
  • the device 2a transmitted communications ⁇ telegrams can be mitge- passively read from the IPL module la in this case. If such a message sent, which instructs the unit 2a, to vorzuberei ⁇ th for a current shutdown, the IPL module la can this data signal interpretie ⁇ ren and the unit 2a actually tren after a defined time from the power supply by opening the switch 7 - NEN. The restoration of the power supply by closing the switch 7 takes place, for example, by the fact that the iPL module la removes a reclosing information contained therein from a further communication telegram sent to the device 2a.
  • the mere fact that a telegram is ever sent to the device 2a can cause the iPL module 1a to restore the power supply (see wakeup-on-LAN).
  • the reconnection of the voltage for the device 2a takes place automatically after a predefined time and is independent of data signals sent by the energy management center 12.
  • the microprocessor 8 may include a suitable timing.
  • the iPL module 1a may also be designed so that it can actively participate in a communication that is running via the power grid 18.
  • the microprocessor 8 will have more computing power.
  • the IPL module la itself has its own communication address and is approachable or from the Energyma ⁇ management headquarters from 12 addressable. The IPL module la is then regular participant in automation ⁇ insurance network and draw up the prior art known basic services for address assignment (eg DHCP) ready.
  • the iPL module la also has an Ethernet interface in the form of an RJ45 socket 13. To this an Ethernet line 15 is connected and connected to the device 2a for data transmission. An interruption of the power supply to the device 2a can then take place following a communication with the device 2a or a suitable data transmission with it. For example, it can be provided that the iPL module 1a only interrupts the power supply to the device 2a when the device 2a notifies the iPL module 1a via the Ethernet line 15 that it is in a ready-to-switch-off state.
  • the device 2b is compared to the device 2a is not capable of communication ⁇ and accordingly has no Ethernet functionality.
  • An on a communication protocol basie ⁇ -saving data transmission between the device 2b and the IPL lb module is not provided.
  • a signal exchange can take place here via a digital I / O line 16.
  • a digital I / O interface 14 is provided in the iPL module lb, which creates a data connection to the microprocessor 8.
  • the device 2b is given the opportunity to go into a safe operating state. Only if this is done, the IPL module lb interrupts by opening the circuit breaker 7, the Stromver ⁇ supply 2b to the device.
  • the IPL module must lb necessarily be a variant 2 described above, that have their own Kommunikati ⁇ ons address and be accessed directly from the Energy Management Center 12th This is necessary because the device 2b does not provide its own power management capabilities.
  • a current measuring device 10 and a voltage ⁇ measuring device 11 is provided in the iPL module 1, these measuring devices 10 and 11 are linked to the microprocessor 8. They provide a suitable Eddiagnosefunkti ⁇ tionality ready and can be read using appropriate protocols (eg Profienergy).
  • the digital I / O interface 14 makes it possible to notify an apparatus that is not capable of Ethernet communication of an imminent shutdown by means of a digital signal. Conversely, the device can inform the iPL module 1 in this way, that it is ready for off ⁇ circuit.
  • the iPL module 1 in FIG. 1 shows only one input 5 and one output 6. This embodiment is particularly suitable for interrupting a 230 V AC line.
  • This embodiment is particularly suitable for interrupting a 230 V AC line.
  • three input lines 3 and three output lines 4 conceivable, with which 400 V three-phase can be switched.
  • the then existing three independent lines can also be used for communication or data transmission.
  • the different lines can then be used for different telegrams (eg real-time and non-real-time data). The bandwidth could be given if ⁇ increase.
  • Different Ethernet packets could be differentiated by the identifier ethertype in the header of the packet.
  • IPL modules 1, la and lb intelligent powerline modules
  • Devices which can not be bauartbe ⁇ dingt off by remote control, can be integ ⁇ riert means of an IPL module 1 in the global energy management.
  • the shutdown can be delayed, to give the device the time required to assume a safe operating condition. If the device itself is not com ⁇ munikationsneig, the announcement of the shutdown of any increases in existing digital I / O lines 16 can take place.
  • the IPL module 1 can restore the power automatically after ei ⁇ ner previously defined shutdown again or be asked by the energy management center 12 via communication telegram to. With increasing computing power of the microprocessor 8 further services can be integrated into the iPL module 1, which significantly improve the maintenance, configuration and energy management.
  • three independent lines are available for communication, which can either be used to increase the bandwidth or to connect different telephones. to promote legrammtypen via different routes (so- ⁇ -called Quality of Service, QoS).

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1, 1a, 1b) zum Schalten einer Stromversorgung eines elektrisch betreibbaren Geräts (2, 2a, 2b), mit einem Eingang (5) für eine erste elektrische Leitung (3), einem Ausgang (6) für eine zweite elektrische Leitung (4) und einem Schalter (7), welcher dazu ausgebildet ist, eine elektrische Verbindung zwischen dem Eingang (5) und dem Ausgang (6) zu schalten, sowie eine Steuerungsvorrichtung (8), welche dazu ausgebildet ist, über den Eingang (5) auf der ersten elektrischen Leitung (3) gesendete Datensignale zu empfangen und abhängig von den empfangenen Datensignalen, den Schalter (7) anzusteuern.

Description

Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zum Schalten einer Stromversorgung sowie Stromnetz
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schalten einer Stromversorgung eines elektrisch betreibbaren Geräts, mit einem Eingang für eine erste elektrische Leitung, einem Ausgang für eine zweite elektrische Leitung und einem Schalter, wel- eher dazu ausgebildet ist, eine elektrische Verbindung zwi¬ schen dem Eingang und dem Ausgang zu schalten. Die Erfindung betrifft auch ein Stromnetz mit einer solchen Vorrichtung. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schalten einer Stromversorgung eines elektrisch betreibbaren Geräts.
In einer automatisierungstechnischen Anlage können mehrere elektrisch betriebene Geräte an ein gemeinsames Stromnetz an¬ geschlossen sein. Jedes der Geräte verfügt hierbei in der Re¬ gel über eine elektrische Anschlussleitung für die Energiezu- fuhr. Um ein nicht benötigtes Gerät in einen energiesparenden Zustand (Standby) zu versetzen, müssen in der Regel Schalt¬ handlungen direkt am Gerät vorgenommen werden. Diese Art der dezentralen Abschaltung am Gerät erlaubt zwar eine einfache Wahl des Betriebszustands, hat jedoch den Nachteil, dass sie nicht ohne weiteres ferngesteuert erfolgen kann. Die Abschal¬ tung erfolgt in der Regel vielmehr mittels mechanischer
Schalter am Gerät selbst.
Es ist denkbar, eine zentrale Abschaltung an dem Stromnetz dergestalt vorzunehmen, dass Teilnetze mit gegebenenfalls mehreren Geräten mittels eines einzigen Schalters stillgelegt werden. Dies ist nicht in jeder Betriebsphase erwünscht.
Daneben ist es möglich, kein sich verzweigendes Stromnetz- werk, sondern eine individuelle Versorgungsverkabelung für jedes Gerät vorzusehen. Auf diese Weise kann dann jedes Gerät individuell ein- bzw. ausgeschaltet werden. Bei vielen Gerä- ten kann sich eine komplizierte Verkabelung ergeben und es wird sehr viel Material verbraucht.
Im Heimelektronikbereich ist es bei Audio-/Videogeräten be- kannt, die Geräte mittels einer Infrarotfernbedienung in einen Standby-Modus zu versetzen. Hierzu ist Sichtkontakt mit dem Gerät erforderlich. Eine zentrale Steuerung über eine Energiemanagement-Zentrale ist auf diese Art nicht möglich. Auch ohne Sichtkontakt ist es bekannt, eine Fernsteuerung über ein Bus-System vorzusehen. Grundsätzlich muss ein an einen solchen Bus angeschlossenes Gerät auch über diesen Bus kommunikationsfähig sein. Die Kommunikation wird hierbei häufig über einen Ethernetanschluss und ein TCP/IP Kommunikati- onsprotokoll sichergestellt. Diese drahtgebundene Kommunika¬ tion erfordert in der Regel eine zusätzliche Datenleitung (nämlich die Ethernetleitung) neben der elektrischen Anschlussleitung für die Stromversorgung. Daneben sind Vorrichtungen zur Datenübertragung über Stromnetze bekannt. Solche Vorrichtungen werden als Trägerfre¬ quenzanlage bzw. Powerline bezeichnet. Das Powerline-System erlaubt es, Kommunikationssignale auf die vorhandene Strom¬ leitung aufzumodulieren . Eine Verwendung dieser Technologie für das Energiemanagement ist nicht bekannt.
Unter dem Begriff Power-over-Ethernet (PoE) ist ein Verfahren bekannt, an einem Kommunikationsnetzwerk angeschlossene Geräte über ein Ethernetkabel mit Strom zu versorgen. Diese Art der Stromversorgung ist für Geräte mit geringer Leistungsaufnahme im sogenannten Niedervolt- bzw. Kleinspannungsbereich bekannt. Über ein standardisiertes Kommunikationsprotokoll wird die Stromversorgung dem ethernetfähigen Gerät angepasst. Ein Einsatz dieser Technologie für große Maschinen mit hoher Leistungsaufnahme ist nicht bekannt. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung, ein Verfahren sowie ein Stromnetz bereitzustellen, mithilfe derer sich gezielt einzelne Geräte mit Strom versorgen lassen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung, welche die Merkma¬ le des Patentanspruchs 1 aufweist, ein Stromnetz, welches die Merkmale des Patentanspruchs 9 aufweist, sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zum Schalten einer
Stromversorgung eines elektrisch betreibbaren Geräts, wobei die Vorrichtung einen Eingang für eine erste elektrische Lei¬ tung, einen Ausgang für eine zweite elektrische Leitung und einen Schalter umfasst, welcher dazu ausgebildet ist, eine elektrische Verbindung zwischen dem Eingang und dem Ausgang zu schalten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst auch eine Steuerungsvorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, über den Eingang auf der ersten elektrischen Leitung gesendete Datensignale zu empfangen und abhängig von den empfangenen Da- tensignalen, den Schalter anzusteuern.
Die Steuerungsvorrichtung kann insbesondere dazu ausgebildet sein, über den Eingang auf der ersten elektrischen Leitung gesendete Datensignale zu empfangen, während über die erste elektrische Leitung zusätzlich ein gegebenenfalls hoher elektrischer Strom (Gleich- oder Wechselstrom) fließt. Ferner kann die Steuerungsvorrichtung dazu ausgebildet sein, die empfangenen Datensignale geeignet zu dekodieren und zu ent¬ schlüsseln, um ihnen Informationen darüber zu entnehmen, wie der Schalter anzusteuern ist. Die Steuerungsvorrichtung kann auch dazu ausgebildet sein, nach Empfang entsprechender Datensignale über die erste elektrische Leitung eine elektri¬ sche Verbindung zwischen der ersten elektrischen Leitung und der zweiten elektrischen Leitung zu trennen und die zweite elektrische Leitung so spannungslos zu schalten. Die Stromzu¬ fuhr eines an der zweiten elektrischen Leitung angeschlossenen Geräts wird auf diese Weise unterbrochen. Bei den Datensignalen kann es sich insbesondere um Energiema¬ nagementbefehle handeln, welche über die stromführenden Anschlussleitungen nach dem Powerline-Prinzip gesendet werden. Geräte, die sich bauartbedingt nicht direkt ferngesteuert ab- schalten lassen, können mithilfe der Vorrichtung dennoch abgeschaltet und so in ein globales Energiemanagement integ¬ riert werden. Die grobgranulare und deshalb nachteilige Tren¬ nung ganzer Abschnitte eines Stromnetzes von der Energieversorgung ist nicht mehr erforderlich. Wird eine Vorrichtung vor jedes Gerät geschaltet, welches sich innerhalb eines
Stromnetzes befindet, kann jedes Gerät individuell aus- oder eingeschaltet werden. Änderungen des eigentlichen Energiestrangs bzw. Stromnetzes sind hierbei nicht erforderlich. Die Stromversorgung einzelner Geräte lässt sich sehr individuell steuern.
Vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung dazu ausgebildet, selbst Datensignale zu generieren und über den Eingang und/oder Ausgang bereitzustellen. Die Steuerungsvorrichtung kann dann aktiv an einer über das Stromnetz ablaufenden Kommunikation teilnehmen. Besonders bevorzugt ist es hierbei, wenn die Steuerungsvorrichtung die Datensignale als Antwort auf die über den Eingang empfangenen Datensignale generiert. Die Vorrichtung kann dann auf die empfangenen Datensignale reagieren und dem Sender der ursprünglichen Datensignale eine geeignete Rückmeldung bereitstellen. Es findet dann eine besonders aktive Kommunikationsteilnahme statt.
Vorzugsweise ist die Signalerzeugungsvorrichtung dazu ausge- bildet, einem zur Stromversorgung an dem Eingang oder dem Ausgang fließenden Strom ein Datensignal aufzuprägen. Die Signalerzeugungsvorrichtung kann hierzu eine geeignete Signalmodulationsvorrichtung umfassen bzw. mit einer solchen verbunden sein. Diese Ausführungsform erlaubt es, dass die Vorrichtung nicht nur passiv über elektrische Leitungen gesendete Datensignale ausliest und verarbeitet, sondern diese auch verändern kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung aktiv an einer Kommunikation nach dem Power- line-Prinzip teilnimmt. Unter „Aufprägen" ist hierbei zu verstehen, dass über Stromleitungen ein für die Energieübertragung erforderlicher Gleich- oder Wechselstrom fließt und diesem Strom durch die Signalerzeugungsvorrichtung ein geeigne- tes Datensignal überlagert wird, z.B. durch Frequenz- oder Amplitudenmodulation .
Vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung dazu ausgebildet, den Schalter zu festlegbaren Zeitpunkten selbstständig anzu- steuern. Es ist dann insbesondere vorgesehen, dass die An- steuerung unabhängig von empfangenen Datensignalen erfolgt. Die Steuerungsvorrichtung kann insbesondere nach Empfang eines Datensignals, welches zum Schalten des Schalters geführt hat, eine festlegbare Zeitdauer abwarten und dann selbststän- dig den Schalter in seine Ursprungsstellung (d.h. in die
Stellung vor Empfang des Datensignals) zurückschalten. Wird in Folge des Datensignals beispielsweise die elektrische Ver¬ bindung zwischen dem Ein- und Ausgang durch Öffnen des Schalters unterbrochen, so kann die Steuerungsvorrichtung nach ei- ner zuvor definierten Abschaltzeit die Energieversorgung durch Schließen des Schalters wiederherstellen.
Vorzugsweise sind in zumindest einem Betriebszustand der Vor¬ richtung über den Eingang empfangene Datensignale auf den Ausgang durchleitbar . Diese Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein an den Ausgang angeschlossenes Ge¬ rät selbst in der Lage ist, die durchgeleiteten Datensignale zu interpretieren. Dann kann auch das Gerät an der über das Stromnetz laufenden Kommunikation teilhaben.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung eine Strommessvorrichtung und/oder eine Spannungsmessvorrichtung, welche mit der Steuerungsvorrichtung gekoppelt sind, um eine entsprechende Stromgröße und/oder Spannungsgröße für eine außerhalb der Vorrichtung vorgesehene Datenverarbeitung bereitzustellen.
Auf diese Weise kann die Vorrichtung Strom- und Spannungsgrö¬ ßen erfassen, die ihren eigenen Betriebs- bzw. Konfigurationszustand betreffen und so eine Selbstwartung vornehmen. Diese Wartungsinformationen können dann wiederum einer externen Datenverarbeitung zugeführt werden, so dass eine Be- triebszustandsermittlung oder Fehlerdetektion an der Vorrichtung auch von Außen sehr einfach möglich ist. Ein zentrales Energiemanagement lässt sich so entscheidend verbessern.
Vorzugsweise ist ein Betriebszustand der Steuerungsvorrich¬ tung mittels über den Eingang empfangene Datensignale konfi¬ gurierbar. Die Vorrichtung kann dann insbesondere über ein zentrales Energiemanagementsystem für ihre jeweilige Aufgabe geeignet initialisiert und eingestellt werden. Ist die Vor¬ richtung einem bestimmten Gerät vorgeschaltet, kann so eine sehr individuelle Anpassung der Eigenschaften der Vorrichtung an das jeweilige Gerät erfolgen.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung eine mit der Steuerungs¬ vorrichtung gekoppelte Ethernet-Schnittstelle und/oder Digi¬ tal I/O-Schnittstelle, wobei die Steuerungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, Datensignale über die Ethernet-Schnittstelle und/oder die Digital I/O-Schnittstelle an das Gerät zu senden und/oder von diesem zu empfangen. Wird die Vorrichtung als Vorschaltgerät vor dem eigentlichen mit Strom zu versorgenden Gerät verwendet, ist so neben der Powerline-basierten
Schnittstelle eine zusätzliche Kommunikationsschnittstelle bereitgestellt. Diese Redundanz erlaubt eine sichere Kommuni¬ kation zwischen der Vorrichtung und dem Gerät.
Ein erfindungsgemäßes Stromnetz umfasst zumindest eine erfin¬ dungsgemäße Vorrichtung und zumindest ein elektrisch betreib- bares Gerät. Vorzugsweise ist in einem solchen Stromnetz je¬ dem elektrischen Gerät innerhalb der Leitung für die Stromzufuhr genau eine der Vorrichtungen vorgeschaltet. Ein solches Stromnetz hat die doppelte Funktionalität, dass es einerseits die Stromübertragung an die Geräte und andererseits die Sig- nalübertragung für die Ansteuerung der Vorrichtungen sicherstellt. Zusätzliche Datenleitungen zu den einzelnen Vorrichtungen, über die ansonsten geeignete Ansteuersignale übertra¬ gen würden, können so entfallen. Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Schalten einer
Stromversorgung eines elektrisch betreibbaren Geräts und um- fasst die folgenden Schritte:
- Empfangen von Datensignalen über eine erste elektrische
Leitung, welche dazu ausgebildet ist, Strom für die elektri¬ sche Versorgung des Geräts zu leiten; und
- in Abhängigkeit von den empfangenen Datensignalen, Steuern eines Schalters, welcher dazu ausgebildet ist, eine elektri- sehe Verbindung zwischen der ersten elektrischen Leitung und einer zweiten elektrischen Leitung zu schalten, wobei das Gerät mit der zweiten elektrischen Leitung elektrisch verbunden ist und die zweite elektrische Leitung dazu ausgebildet ist, Strom für die elektrische Versorgung des Geräts zu leiten.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren auch die folgenden zusätzlichen Schritte:
- Empfangen von ersten Datensignalen und aufgrund der ersten Datensignale Schalten des Schalters, so dass die elektrische Verbindung zwischen der ersten elektrischen Leitung und der zweiten elektrischen Leitung unterbrochen wird. Ist an die zweite elektrische Leitung ein elektrisches Gerät angeschlos¬ sen, so wird auf diese Art dessen Stromversorgung unterbro¬ chen;
- Empfangen von zweiten Datensignalen und aufgrund der zweiten Datensignale Schalten des Schalters, so dass die elektri¬ sche Verbindung zwischen der ersten elektrischen Leitung und der zweiten elektrischen Leitung wieder hergestellt wird. Aufgrund der Datensignale kann so das an die zweite Leitung angeschlossene elektrische Gerät wieder eingeschalten werden.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass nach Empfang der ersten Datensignale ein Wiederherstellen der elektrischen Verbindung zwischen der ersten elektrischen Leitung und der zweiten elektrischen Leitung erfolgt, sobald ein festlegbares Krite¬ rium erfüllt ist. Bei dem festlegbaren Kriterium kann es sich insbesondere um einen festlegbaren Zeitpunkt handeln. Dann wird die elektrische Verbindung nicht erst bei Empfang geeig- neter Datensignale wiederhergestellt, sondern vorzugsweise nach einer vorgegebenen Zeitdauer nach Empfang der ersten Datensignale . Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das Verfahren den folgenden zusätzlichen Schritt umfasst: Empfangen von Gerätesignalen, welche von dem Gerät bereitgestellt werden und einen Be¬ triebszustand des Geräts charakterisieren. Der Schritt des Steuerns des Schalters erfolgt dann in Abhängigkeit von den empfangenen Datensignalen und in Abhängigkeit von den empfangenen Gerätesignalen. Durch die Gerätesignale kann das Gerät insbesondere eine Information darüber bereitstellen, ob es sich bereits in einem Zustand befindet, in dem es ausgeschal¬ ten werden kann. Erst wenn solche Daten bereitgestellt werden kann dann die tatsächliche Betätigung des Schalters zum Aus¬ schalten des Geräts erfolgen.
Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung darge¬ stellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Stromnetz sowie für das erfindungsgemäße Verfahren.
Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im Folgenden näher erläutert es zeigen:
FIG 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei¬ spiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
FIG 2 eine schematische Darstellung eines Stromnetzes mit zwei daran angeschlossenen Geräten und jeweils vorgeschalteten Vorrichtungen.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
FIG 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungs¬ beispiels einer Vorrichtung, welche hier als iPL-Modul (in¬ telligent Powerline Modul) 1 bezeichnet ist. Das iPL-Modul 1 umfasst einen Eingang 5 für eine Eingangsleitung 3 sowie einen Ausgang 6 für eine Ausgangsleitung 4. Zumindest an der Eingangsleitung 3 liegt eine vergleichsweise hohe Spannung an, die es erlaubt, ausreichend Leistung für ein Gerät 2 zur Verfügung zu stellen. Das Gerät 2 ist mit der Eingangsleitung 3 elektrisch über das iPL-Modul 1 verbindbar und hierbei an die Ausgangsleitung 4 angeschlossen.
Das iPL-Modul 1 umfasst als Kernelement einen Leistungsschal- ter 7, mit dem sich die elektrische Verbindung zwischen dem Eingang 5 und dem Ausgang 6, bzw. der Eingangsleitung 3 und der Ausgangsleitung 4 unterbrechen lässt. Der Leistungsschalter 7 wird von einem Mikroprozessor 8 angesteuert und kann durch diesen geöffnet und geschlossen werden. Der Mikropro- zessor 8 ist auch mit einem Signalmodulierer 9 verbunden, welcher in die Stromleitung zwischen Eingangsleitung 3 und Ausgangsleitung 4 zwischengeschaltet ist. Der Eingang 5 bzw. der Ausgang 6 können mit einem geeigneten Stecker, z.B. einem Schuko-Stecker, versehen sein.
Wie man der FIG 2 entnimmt sind iPL-Module la und lb jeweili¬ gen Geräten 2a und 2b in einem Stromnetz 18 vorgeschaltet. Elektrischer Strom wird hier über eine Stromleitung 17 bereitgestellt und kann prinzipiell über die Eingangs- und Aus- gangsleitungen 3 bzw. 4 den Geräten 2a und 2b zugeführt werden. In den jeweiligen parallel geschalteten Strompfaden sind jedoch die iPL-Module la und lb integriert. Sie erlauben es, die Stromzufuhr zu den Geräten 2a bzw. 2b zu unterbrechen bzw. wiederherzustellen.
Für die Ansteuerung der iPL-Module la und lb ist keine sepa¬ rate Datenleitung erforderlich. An die Stromleitung 17 ist vielmehr ein aus dem Stand der Technik bekannter Powerline- Adapter 19 angeschlossen, welcher über eine Ethernetleitung 15 mit einer Energiemanagement-Zentrale 12 verbunden ist. Die Energiemanagement-Zentrale 12 kann über die Ethernetleitung 15 und den Powerline-Adapter 19 geeignete Steuersignale für die iPL-Module la und lb bereitstellen. Diese Datensignale werden im Stromnetz 18 der eigentlichen Stromversorgung aufmoduliert. Je nach empfangenem Datensignal kann das iPL-Modul la bzw. lb das dahinter liegende Gerät 2a bzw. 2b stromlos schalten. Auch nachdem ein solcher Schaltvorgang mittels des Leistungsschalters 7 durchgeführt wurde bleibt das jeweilige iPL-Modul la bzw. lb selbst aktiv, verbraucht hierbei jedoch nur minimale Leistung im Vergleich zu den Geräten 2a und 2b.
Das Gerät 2a ist selbst kommunikationsfähig, d.h. es umfasst Mittel, so dass ihm eine Kommunikation mit der Energiemanage¬ ment-Zentrale 12 über das Stromnetz 18 möglich ist. Das iPL- Modul la kann nun auf zwei unterschiedliche Arten ausgebildet sein . Gemäß einer ersten Variante nimmt es nur passiv an der Kommu¬ nikation teil. Das Grundprinzip der Powerline-Technologie be¬ sagt, dass der Powerline-Adapter 19 das Kommunikationssignal auf die elektrische Versorgungsleitung 17 aufmoduliert bzw. dieses von dort empfängt. Das angeschlossene kommunikations- fähige Gerät 2a nimmt deshalb das Stromnetz 18 auch als Da¬ teninfrastruktur wahr. Das iPL-Modul la umfasst einen Mikro¬ prozessor 8, welcher über ein bestimmtes Maß an Rechenleis¬ tung verfügt. Die dem Gerät 2a übermittelten Kommunikations¬ telegramme können hierbei von dem iPL-Modul la passiv mitge- lesen werden. Wird ein solches Telegramm verschickt, das das Gerät 2a anweist, sich für eine Stromabschaltung vorzuberei¬ ten, so kann das iPL-Modul la dieses Datensignal interpretie¬ ren und nach einer definierten Zeit das Gerät 2a tatsächlich von der Energieversorgung durch Öffnen des Schalters 7 tren- nen. Das Wiederherstellen der Energieversorgung durch Schließen des Schalters 7 erfolgt beispielsweise dadurch, dass das iPL-Modul la einem weiteren an das Gerät 2a geschickten Kommunikationstelegramm eine darin enthaltene Wiedereinschaltin- formation entnimmt. Alternativ kann allein schon die Tatsa- che, dass überhaupt ein Telegramm an das Gerät 2a geschickt wird, das iPL-Modul la dazu veranlassen, die Stromversorgung wiederherzustellen (vgl. Wakeup-on-LAN) . Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Wiedereinschalten der Spannung für das Gerät 2a automatisch nach einer zuvor definierten Zeit erfolgt und unabhängig von Datensignalen ist, die von der Energiemanagement-Zentrale 12 geschickt wer- den. Hierfür kann der Mikroprozessor 8 eine geeignete Zeitsteuerung umfassen.
Gemäß einer zweiten Variante kann das iPL-Modul la jedoch auch so ausgebildet sein, dass es selbst aktiv an einer über das Stromnetz 18 laufenden Kommunikation teilnehmen kann. In diesem Fall wird der Mikroprozessor 8 über mehr Rechenleistung verfügen. In diesem Fall besitzt das iPL-Modul la selbst eine eigene Kommunikationsadresse und ist von der Energiema¬ nagement-Zentrale 12 aus adressier- bzw. ansprechbar. Das iPL-Modul la ist dann regulärer Teilnehmer im Automatisie¬ rungsnetzwerk und stellt aus dem Stand der Technik bekannte Basisdienste zur Adressvergabe (z.B. DHCP) bereit.
Das iPL-Modul la verfügt zudem über eine Ethernet- Schnittstelle in Form einer RJ45-Buchse 13. An diese ist eine Ethernetleitung 15 angeschlossen und mit dem Gerät 2a zur Datenübertragung verbunden. Eine Unterbrechung der Stromzufuhr zum Gerät 2a kann dann im Anschluss an eine Kommunikation mit dem Gerät 2a bzw. einer geeigneten Datenübertragung mit die- sem erfolgen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das iPL-Modul la die Stromzufuhr zum Gerät 2a erst unterbricht, wenn das Gerät 2a dem iPL-Modul la über die Ethernetleitung 15 mitteilt, dass es sich in einem ausschaltbereiten Zustand befindet .
Das Gerät 2b ist gegenüber dem Gerät 2a nicht kommunikations¬ fähig und besitzt demgemäß auch keine Ethernet- Funktionalität . Eine auf einem Kommunikationsprotokoll basie¬ rende Datenübertragung zwischen dem Gerät 2b und dem iPL- Modul lb ist nicht vorgesehen. Ein Signalaustausch kann hier über eine Digital I/O-Leitung 16 erfolgen. Hierfür ist im iPL-Modul lb eine Digital I/O-Schnittstelle 14 vorgesehen, die eine Datenverbindung zum Mikroprozessor 8 schafft. Erhält das iPL-Modul lb beispielsweise einen Abschaltbefehl von der Energiemanagement-Zentrale 12, so können über die Digital I/O-Schnittstelle 14 geeignete Steuersignale an das Gerät 2b ausgegeben werden, welche diesem mitteilen, dass eine Strom- abschaltung unmittelbar bevorsteht. Hierdurch wird dem Gerät 2b die Möglichkeit gegeben, in einen sicheren Betriebszustand überzugehen. Erst wenn dies erfolgt ist, unterbricht das iPL- Modul lb durch Öffnen des Leistungsschalters 7 die Stromver¬ sorgung zum Gerät 2b.
In diesem Fall muss das iPL-Modul lb zwingend eines der oben beschriebenen Variante 2 sein, also eine eigene Kommunikati¬ onsadresse besitzen und von der Energiemanagement-Zentrale 12 direkt ansprechbar sein. Dies ist erforderlich, da das Gerät 2b keine eigenen Energiemanagementfunktionen bietet.
Es ist auch möglich im Stromnetz 18 die unter PROFIenergy definierten Verfahren einzusetzen. Je nach Rechenleistung des Mikroprozessors 8 können neben der reinen Abschaltfunktion auch weitere Dienste, wie z.B. die Möglichkeit zur Fernwar¬ tung des iPL-Moduls 1 bzw. zu dessen Konfiguration per Webzugriff, vorgesehen sein. Im Ausführungsbeispiel der FIG 1 ist auch eine Strommessvorrichtung 10 sowie eine Spannungs¬ messvorrichtung 11 im iPL-Modul 1 vorgesehen, wobei diese Messvorrichtungen 10 und 11 mit dem Mikroprozessor 8 verknüpft sind. Sie stellen eine geeignete Selbstdiagnosefunkti¬ onalität bereit und können über geeignete Protokolle (z.B. PROFIenergy) ausgelesen werden. Die Digital I/O-Schnittstelle 14 erlaubt es, nicht ethernet- kommunikationsfähigen Geräten eine bevorstehende Abschaltung per digitalem Signal mitzuteilen. Umgekehrt kann das Gerät auf diesem Wege das iPL-Modul 1 informieren, dass es zur Ab¬ schaltung bereit ist.
Das iPL-Modul 1 in FIG 1 zeigt nur einen Eingang 5 und einen Ausgang 6. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere um eine 230 V Wechselstromleitung zu unterbrechen. Daneben ist aber auch eine Variante mit jeweils drei Eingangsleitungen 3 und drei Ausgangsleitungen 4 denkbar, mit welcher 400 V Drehstrom geschalten werden kann. Die dann vorhandenen drei voneinander unabhängigen Leitungen können ebenfalls zur Kommuni- kation bzw. Datenübertragung verwendet werden. Beispielsweise können dann die unterschiedlichen Leitungen für unterschiedliche Telegramme (z.B. Echtzeit- und Nicht-Echtzeitdaten) verwendet werden. Auch die Bandbreite ließe sich gegebenen¬ falls erhöhen. Verschiedene Ethernetpakete ließen sich anhand der Kennung ethertype im Header des Pakets differenzieren.
Die Verwendung von Powerline-Technologie im Automatisierungs¬ umfeld bringt erhebliche Vorteile zu bestehenden Anlagen mit sich, da die vorhandene Infrastruktur zur Energieversorgung auch gleichzeitig zur Kommunikation mit dazu geeigneten Geräten genutzt werden kann, ohne eine parallele Datenverkabelung zu installieren. Insbesondere im Hinblick auf das Energiema¬ nagement in großen verteilten Anlagen bringt dann die Verwendung intelligenter Powerline-Module (iPL-Module 1, la und lb) noch erhebliche weitere Vorteile. Geräte, die sich bauartbe¬ dingt nicht ferngesteuert abschalten lassen, können mittels eines iPL-Moduls 1 in das globale Energiemanagement integ¬ riert werden. Dabei kann die Abschaltung verzögert erfolgen, um dem Gerät die erforderliche Zeit zu geben, einen sicheren Betriebszustand einzunehmen. Ist das Gerät selbst nicht kom¬ munikationsfähig, kann die Ankündigung des Abschaltens über zusätzlich vorhandene Digital I /O-Leitungen 16 erfolgen. Das iPL-Modul 1 kann die Energieversorgung selbstständig nach ei¬ ner zuvor definierten Abschaltzeit wieder herstellen oder von der Energiemanagement-Zentrale 12 per Kommunikationstelegramm dazu aufgefordert werden. Mit zunehmender Rechenleistung des Mikroprozessors 8 können weitere Dienste in das iPL-Modul 1 integriert werden, welche die Wartung, die Konfiguration und das Energiemanagement entscheidend verbessern. In einer Vari- ante für 400 V Drehstrom stehen drei unabhängige Leitungen zur Kommunikation zur Verfügung, die entweder zur Bandbreitenerhöhung genutzt werden können oder dazu, verschiedene Te- legrammtypen über unterschiedliche Wege zu befördern (so ge¬ nanntes Quality of Service, QoS) .
Bezugs zeichenliste
1, la, lb iPL-Modul
2, 2a, 2b Gerät
3 Eingangsleitung
4 Ausgangsleitung
5 Eingang
6 Ausgang
7 LeistungsSchalter
8 Mikroprozessor
9 Signalmodulierer
10 Strommess orrichtung
11 SpannungsmessVorrichtung 12 Energiemanagement-Zentrale 13 RJ45-Buchse
14 Digital I/O-Schnittstelle 15 Ethernet-Leitung
16 Digital I/O-Leitung
17 Stromleitung
18 Stromnetz
19 Power1ine-Adapter

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1, la, lb) zum Schalten einer Stromversorgung eines elektrisch betreibbaren Geräts (2, 2a, 2b), mit einem Eingang (5) für eine erste elektrische Leitung (3) , einem
Ausgang (6) für eine zweite elektrische Leitung (4) und einem Schalter (7), welcher dazu ausgebildet ist, eine elektrische Verbindung zwischen dem Eingang (5) und dem Ausgang (6) zu schalten,
gekennzeichnet durch
eine Steuerungsvorrichtung (8), welche dazu ausgebildet ist, über den Eingang (5) auf der ersten elektrischen Leitung (3) gesendete Datensignale zu empfangen und abhängig von den empfangenen Datensignalen, den Schalter (7) anzusteuern.
2. Vorrichtung (1, la, lb) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerungsvorrichtung (8) dazu ausgebildet ist, insbesondere als Antwort auf die über den Eingang (5) empfangenen Da- tensignale, selbst Datensignale zu generieren und über den Eingang (5) und/oder Ausgang (6) bereitzustellen.
3. Vorrichtung (1, la, lb) nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch
eine Signalerzeugungsvorrichtung (9), welche dazu ausgebildet ist, einem zur Stromversorgung an dem Eingang (5) oder dem Ausgang (6) fließenden Strom ein Datensignal aufzuprägen.
4. Vorrichtung (1, la, lb) nach einem der vorhergehenden An- Sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerungsvorrichtung (8) dazu ausgebildet ist, den
Schalter (7) zu festlegbaren Zeitpunkten selbstständig anzusteuern .
5. Vorrichtung (1, la, lb) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Betriebszustand der Vorrichtung (1, la, lb) über den Eingang (5) empfangene Datensignale auf den Aus¬ gang (6) durchleitbar sind.
6. Vorrichtung (1, la, lb) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
eine Strommessvorrichtung (10) und/oder eine Spannungsmessvorrichtung (11), welche mit der Steuerungsvorrichtung (8) gekoppelt sind, um eine entsprechende Stromgröße und/oder
Spannungsgröße für eine außerhalb der Vorrichtung (1, la, lb) vorgesehene Datenverarbeitung (12) bereitzustellen.
7. Vorrichtung (1, la, lb) nach einem der vorhergehenden An- Sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Betriebszustand der Steuerungsvorrichtung (8) mittels über den Eingang (5) empfangene Datensignale konfigurierbar ist .
8. Vorrichtung (1, la, lb) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
eine mit der Steuerungsvorrichtung (8) gekoppelte Ethernet- Schnittstelle (13) und/oder Digital I/O-Schnittstelle (14), wobei die Steuerungsvorrichtung (8) dazu ausgebildet ist, Da¬ tensignale über die Ethernet-Schnittstelle (13) und/oder die Digital I/O-Schnittstelle (14) an das Gerät (2, 2a, 2b) zu senden und/oder von diesem zu empfangen.
9. Stromnetz (18) mit zumindest einem elektrisch betreibbaren Gerät (2, 2a, 2b) und zumindest einer Vorrichtung (1, la, lb) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Verfahren zum Schalten einer Stromversorgung eines elektrisch betreibbaren Geräts (2, 2a, 2b) mit den Schritten: - Empfangen von Datensignalen über eine erste elektrische Leitung (3) , welche dazu ausgebildet ist, Strom für die elektrische Versorgung des Geräts (2, 2a, 2b) zu leiten; und
- in Abhängigkeit von den empfangenen Datensignalen, Steuern eines Schalters (7), welcher dazu ausgebildet ist, eine elektrische Verbindung zwischen der ersten elektrischen Leitung (3) und einer zweiten elektrischen Leitung (4) zu schalten, wobei das Gerät (2, 2a, 2b) mit der zweiten elektrischen Leitung (4) elektrisch verbunden ist und die zweite elektri- sehe Leitung (4) dazu ausgebildet ist, Strom für die elektri¬ sche Versorgung des Geräts (2, 2a, 2b) zu leiten.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
gekennzeichnet durch die Schritte:
- Empfangen von ersten Datensignalen und aufgrund der ersten Datensignale Schalten des Schalters (7), so dass die elektri¬ sche Verbindung zwischen der ersten elektrischen Leitung (3) und der zweiten elektrischen Leitung (4) unterbrochen wird;
- Empfangen von zweiten Datensignalen und aufgrund der zwei- ten Datensignale Schalten des Schalters (7), so dass die elektrische Verbindung zwischen der ersten elektrischen Leitung (3) und der zweiten elektrischen Leitung (4) wiederhergestellt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10,
gekennzeichnet durch die Schritte:
- Empfangen von ersten Datensignalen und aufgrund der ersten Datensignale Schalten des Schalters (7), so dass die elektri¬ sche Verbindung zwischen der ersten elektrischen Leitung (3) und der zweiten elektrischen Leitung (4) unterbrochen wird;
- Wiederherstellen der elektrische Verbindung zwischen der ersten elektrischen Leitung (3) und der zweiten elektrischen Leitung (4), sobald ein festlegbares Kriterium erfüllt ist, insbesondere ein festlegbarer Zeitpunkt erreicht ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
gekennzeichnet durch den Schritt - Empfangen von Gerätesignalen, welche von dem Gerät bereitgestellt werden und einen Betriebszustand des Geräts charak¬ terisieren;
wobei der Schritt des Steuerns des Schalters in Abhängigkeit von den empfangenen Datensignalen und in Abhängigkeit von den empfangenen Gerätesignalen ausgeführt wird.
PCT/EP2011/052594 2011-02-22 2011-02-22 Vorrichtung und verfahren zum schalten einer stromversorgung sowie stromnetz WO2012113445A2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2011/052594 WO2012113445A2 (de) 2011-02-22 2011-02-22 Vorrichtung und verfahren zum schalten einer stromversorgung sowie stromnetz

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2011/052594 WO2012113445A2 (de) 2011-02-22 2011-02-22 Vorrichtung und verfahren zum schalten einer stromversorgung sowie stromnetz

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2012113445A2 true WO2012113445A2 (de) 2012-08-30
WO2012113445A3 WO2012113445A3 (de) 2013-01-10

Family

ID=44625280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/052594 WO2012113445A2 (de) 2011-02-22 2011-02-22 Vorrichtung und verfahren zum schalten einer stromversorgung sowie stromnetz

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2012113445A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013105097A1 (de) 2013-05-17 2014-11-20 Wago Verwaltungsgesellschaft Mbh Steuerungseinrichtung und Verfahren zum Umschalten von Ein-/Ausgabeeinheiten einer Steuerungseinrichtung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007041675A1 (de) * 2007-08-04 2009-02-19 Fraunhofer IZM Institut Zuverlässigkeit Mikrointegration Netzwerk
EP2230485A1 (de) * 2009-03-18 2010-09-22 Zense Technologies ApS Intelligentes Energieüberwachungssystem

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013105097A1 (de) 2013-05-17 2014-11-20 Wago Verwaltungsgesellschaft Mbh Steuerungseinrichtung und Verfahren zum Umschalten von Ein-/Ausgabeeinheiten einer Steuerungseinrichtung
US10191461B2 (en) 2013-05-17 2019-01-29 Wago Verwaltungsgesellschaft Mbh Control device and method for switching input/output units of a controller

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012113445A3 (de) 2013-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006036770A1 (de) Verfahren zur Inbetriebnahme von mindestens einem Feldgerät
DE10207560A1 (de) Verfahren zum Überwachen von dezentralen Energieerzegungsanlagen
CN103026664A (zh) 确定过程控制系统的基于交换的通信网络的vlan-id
EP2988183A1 (de) Fernwirkanordnung, system und verfahren zum beobachten und/oder steuern einer anlage
WO2018215289A1 (de) Moduleinheit zum verbinden eines datenbusteilnehmers
EP2539985A2 (de) Vorrichtung und verfahren zur stabilisierung eines strombezuges
EP2429265A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kommunikation über eine Lastleitung
EP2458946B1 (de) Kommunikationssystem zur Steuerung von elektrischen Lasten
EP2274874B1 (de) Überprüfung einer kommunikationsverbindung zwischen feldgeräten
EP3360284A1 (de) Buskopplungseinheit und bussystem mit einer buskopplungseinheit
WO2012113445A2 (de) Vorrichtung und verfahren zum schalten einer stromversorgung sowie stromnetz
EP2612419B1 (de) Erweitertes kommunikationsgerät zur steuerung aktiver energieverteilnetze
EP2883294B1 (de) Verfahren zur rechnergestützten steuerung eines elektrischen energieverteilnetzes aus einer vielzahl von netzknoten
EP1690390B1 (de) Verfahren zur übertragung von daten über einen datenbus sowie system und gateway zur durchführung des verfahrens
EP1420495B1 (de) Installation einer Schutzfunktion in einem Schutzgerät eines elektrischen Energieverteilnetzes
WO2009027023A1 (de) System und verfahren zur steuerung von mehreren schaltvorrichtungen
EP1420496B1 (de) Schutzgerät und Verfahren zur Installation einer Schutzfunktion in einem Schutzgerät
DE102011003309A1 (de) Netzwerkknoten und Energieversorgungungsmodul für ein Automatisierungsnetzwerk
DE102004053709A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Fernsteuerung elektrischer Energieverbraucher
WO2015024691A1 (de) Energieverteilungseinheit, computeranordnung und verfahren zum erfassen von anschlussinformationen
WO2019081508A1 (de) Power over ethernet adapter
DE202007000976U1 (de) Transpondergesteuertes Schaltgerät für elektrische Verbraucher zum Einsparen elektrischer Energie
EP3850796A1 (de) Bus-zentraleinheit mit power monitoring
EP4087088A1 (de) Anordnung und verfahren zur steuerung eines elektrischen energienetzes
DE102009041726A1 (de) Gateway und Verfahren zur Netzstabilisierung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11706511

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11706511

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2