DE3490205T - Zonenzustandsregler und Verfahren zur Verwendung desselben - Google Patents

Zonenzustandsregler und Verfahren zur Verwendung desselben

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DE3490205T
DE3490205T DE19843490205 DE3490205T DE3490205T DE 3490205 T DE3490205 T DE 3490205T DE 19843490205 DE19843490205 DE 19843490205 DE 3490205 T DE3490205 T DE 3490205T DE 3490205 T DE3490205 T DE 3490205T
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devices
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Johnson Service Co., Milwaukee, Wis.
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    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1902—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value
    • G05D23/1905—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value associated with tele control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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    • F24F11/88—Electrical aspects, e.g. circuits
    • G—PHYSICS
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    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1917—Control of temperature characterised by the use of electric means using digital means

Description

52 Leerseite

Claims (19)

Patentansprüche
1. ^rq^epzpngpregleryprrich-tung bzyv. Zonenzustandsr.ggl<§r., gekennzeichnet durch
fine S£-roTDversqrgungseinheit zur Lieferung mehrerer Ausqang§§pannungen,
durch eine erste, an die Stromyersorgungseinheit angeschlossene.Multiplex(er)einheit zur Abnahme von analogen Status- oder Zustandssignalen von einer Ajizahl von Signalisier- oder Meldeyorrichtungen und z(um j^.ultiplexen der Zustandssignale zu einer Wandler-
eine mit der ersten Multiplexeinheit verbundene
sine KiiC- o&r srst^" :-.;.:.■. ν. :>:.h·:- · :.; - ■:;: .■■ '; ■-ν ..'■ ι ■ ■■ -Wandlereinheit, die analoge Status- oder Zustands-
riianalei'e;: r).f:i1·.;.■;. , -"λ ;■· .-..■"■.ι·.:■.:■? ~ .-"...■,:'■.;..■..■■ · .■■.':'. .'■ ■ ι '■
signale zu empfangen, diese Zustandssignale in Datensignale umzusetzen und die Daten- ^i^gsnale zu einer Recheneinheit zu übertragen vereine zweite Multiplex(er)einheit zum Abnehmen von ^f.nären Eingangssignalen und zum Multiplexen dersfil,ben zur Recheneinheit und
2;^ eine an erste und zweite Multiplexeinheit ange-
^Qh-losseng Rechepeinheit, die algorithmische Ent-
^c.h^i,du.rigs.f,unkjtipnen bezüglich der empfangenen ,Sig.nale durch?ufuhren und periodisch und selektiv di^g.i.tale Ausgangssignale zu einer Anzahl yon digi-■3.0 tal adre.ssierbaren, über eine Übertragungssammelschiene an die Recheneinheit angeschlossenen Lastyp.rx^cljt.ungen zu übertrageri vermag,
b^ei die Recheneinheit weiterhin periodisch digi- -Eingangssignale von den Lastvorrichtungen ab-3:5 .zunahmen oder zu empfangeri veriTiag und die Vorrichtung ,d^init die Zone konditioniert bzw. klimatisiert,
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Multiplexeinheit erste, zweite und dritte Multiplexer aufweist,
daß der erste Multiplexer analoge Spannungssignale von einer Anzahl von Regelparameter-Meßfühlern abzunehmen vermag,
daß der zweite Multiplexer für die Einstellungen einer ersten Gruppe von Potentiometern repräsentative analoge Spannungssignale abzunehmen vermag und
daß der dritte Multiplexer für die Einstellungen einer zweiten Gruppe von Potentiometern repräsentative analoge Spannungssignale abzunehmen vermag.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgangssignale ein Signal für die Anweisung einer Bewegung einer der Lastvorrichtungen in eine vorbestimmte Stellung umfassen und daß die Eingangssignale ein für die tatsächliche oder Ist-Stellung der einen Lastvorrichtung repräsentatives Signal enthalten.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale weiterhin Abrufsignale zur
Herbeiführung eines Ansprechens durch jede der Lastvorrichtungen umfassen und daß die Eingangssignale Kennsignale enthalten, die von jeder der Lastvorrichtungen in Abhängigkeit von den AbrufSignalen ng erzeugt werden und welche die Art und den Status oder Zustand jeder der Lastvorrichtungen angeben.
5. Zonenzustandsregler für die Einbeziehung in ein Zonenregelsystem unter Verwendung von Elementen mit
op- verteilter Intelligenz, gekennzeichnet durch eine erste Gruppe von Eingangsklemmen, die mit einer Anzahl von Meßfühlern verbindbar sind, die ihrer-
seits eine erste Gruppe von Signalen zu erzeugen vermögen, von denen jedes für einen gemessenen Systemparameter repräsentativ ist, eine zweite ° Gruppe von Eingangsklemmen, die mit einer Anzahl von Widerstandsvorrichtungen verbindbar sind, welche ihrerseits eine zweite Gruppe von Signalen zu erzeugen vermögen, die jeweils für einen auf eine vorbestimmte Größe eingestellten Systemparameter repräsentativ sind,
eine dritte Gruppe von Klemmen zur Abnahme von Eingangssignalen, die für den binären Zustand von ausgewählter Systemausrüstung repräsentativ sind, an die erste und die zweite Gruppe von Eingangsklemmen angeschlossene Einrichtungen zum Multiplexen und Umwandeln der ersten und der zweiten Gruppe von Signalen in digitale Datensignale und zur Leitung dieser Datensignale zu einem Mikrorechner, und eine an die dritte Gruppe von Klemmen angeschlossene Einrichtung zum Multiplexen der binären Eingangssignale zum Mikrorechner, wobei der Mikrorechner programmierbar ist, um die Datensignale und die binären Eingangssignale zu speichern, algorithmische Berechnungen an diesen Signalen auszuführen und Ausgangsmitteilungen für die Übertragung zu mikroprozessorgestützten, über eine Übertragungssammelschiene mit dem Regler verbundenen Lastvorrichtungen zu erzeugen.
6. Regler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Ausgangsmitteilungen von einer ersten Art zum Anweisen einer der Lastvorrichtungen für die Ausführung einer Funktion ist.
7. Regler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Ausgangsmitteilungen von einer zweiten, abfragenden Art ist, durch welche mindestens
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eine der Lastvorrichtungen veranlaßt wird, auf der Übertragungssammelschiene digital kodierte Informationen zum Regler zu übertragen.
8. Regler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Ausgangsmitteilungen von einer dritten Art zum Rücksetzen der Lastvorrichtungen in einen bekannten, vorbestimmten Zustand ist.
9. Regler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Ausgangsmitteilungen von einer dritten Art zum Rücksetzen der Lastvorrichtungen in einen bekannten, vorbestimmten Zustand ist.
10. Verfahren zum Regeln eines Umgebungs- oder Umweltzustands in einer Zone, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Anzahl von für den Zustand einer Anzahl von Signalisier- oder Meldevorrichtungen repräsentativen Signalen erzeugt wird,
daß ausgewählte dieser Zustandssignale in digitale Datensignale umgewandelt und diese Datensignale sowie nicht umgewandelte Zustandssignale zu einer Recheneinheit geleitet werden,
daß algorithmische Entscheidungsfunktionen bezüglich der von der Recheneinheit empfangenen Signale ausgeführt werden,
daß digitale Ausgangssignale von der Recheneinheit auf einer Übertragungssammelschiene für den Empfang durch eine Anzahl von getrennten oder spezifischen, digital adressierbaren Lastvorrichtungen übertragen werden, die an die Übertragungssammelschiene angeschlossen sind und eine Regelung des Zustands einer Zone zu bewirken vermögen, und daß von der Recheneinheit periodisch digitale Eingangssignale empfangen werden, die von mindestens einer der Lastvorrichtungen übertragen werden.
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11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Meldevorrichtungen eine Anzahl von Meßfühlern und eine Anzahl von Sollwert-Potentiometern umfassen.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Übertragung digitaler Ausgangssignale ein erster Satz von digitalen Ausgangssignalen zu jeder von allen möglichen digitalen Adressen von mit der Übertragungssammelschiene verbindbaren Lastvorrichtungen übertragen, die Adresse jeder auf den ersten Satz von Ausgangssignalen ansprechenden Lastvorrichtung abgenommen bzw. empfangen und gespeichert und danach digitale Ausgangssignale nur zu den ansprechenden Lastvorrichtungen übertragen werden.
13. Verfahren zur Regelung eines Umgebungs- oder Umweltzustands in einer Zone, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Zonenregler vorgesehen wird, der einen Mikrorechner enthält und mit einer Sammelschiene einer Stufe 1 (level one bus) zu kommunizieren bzw. in Austauschverbindung zu treten vermag, an die eine Anzahl von getrennten oder spezifischen, digital adressierbaren Lastvorrichtungen angeschlossen ist,
daß die Ausgangsgrößen einer Anzahl von an den Regler angeschlossenen Meßfühlern und Sollwertvorrichtungen abgegriffen oder abgetastet und gespeichert werden,
daß ein Rücksetzsignal zur Sicherstellung einer einwandfreien Operation oder Ausführung des im Mikrorechner enthaltenen Programms geliefert wird, daß die Ausgangsgrößen der Meßfühler und Sollwertvorrichtungen erneut abgetastet und gespeichert werden,
daß die vor dem Rücksetzsignal vorliegenden Ausgangsgrößen mit denselben, nach dem Rücksetzsignal vorliegenden Größen verglichen werden,
3480205
daß die Ausführung eines im Mikrorechner enthaltenen Regelalgorithmus zur Durchführung algorithmischer Entscheidungsfunktionen bezüglich der Ausgangsgrößen eingeleitet wird,
daß selektiv digitale Ausgangssignale zu mindestens einer der Lastvorrichtungen übertragen werden, um eine Regelung eines Umweltzustands in der Zone zu bewirken, und daß
periodisch digitale Eingangssignale von mindestens einer dieser Lastvorrichtungen abgenommen oder empfangen werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Einleitungsschritt eine Abrufmitteilung zu jeder möglichen digitalen Adresse für möglicherweise an die Sammelschiene angeschlossene Lastvorrichtungen erzeugt wird, ein für die Adresse jeder tatsächlich an die Sammelschiene angeschlossenen
^O Lastvorrichtung spezifisches (unique) Ansprechoder Antwort-Kennsignal empfangen und gespeichert wird, die möglichen digitalen Adressen mit den als Antwort empfangenen Adressen verglichen werden und danach selektiv digitale Ausgangssignale nur zu den
. ° tatsächlich mit der Sammelschiene verbundenen Lastvorrichtungen übertragen werden.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sammelschienen-Rücksetzsignal zum Rücksetzen der an die Sammelschiene angeschlossenen Lastvorrichtungen erzeugt wird und daß ein Fehlerfeststellsignal zur Sicherstellung, daß die Sammelschiene nicht versehentlich kurzgeschlossen ist, erzeugt wird, wobei die Signalerzeugungsschritte vor dem Abtast- und Speicherschritt erfolgen.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sammelschienen-Rücksetzsignal zum Rücksetzen der an die Sammelschiene angeschlossenen Lastvorrichtungen erzeugt wird und daß ein Fehlerfeststellsignal zur Sicherstellung, daß die Sammelschiene nicht versehentlich kurzgeschlossen ist, erzeugt wird, wobei die Signalerzeugungsschritte vor dem Abtast- und Speicherschritt erfolgen.
17. Verfahren zum Regeln eines Zustands in einer Zone, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Zonenregler vorgesehen wird, der einen Mikrorechner enthält und mit einer Sammelschiene einer Stufe 1 zu kommunizieren vermag, an die eine Anzahl von getrennten oder spezifischen, digital ad'ressierbaren Lastvorrichtungen angeschlossen sind, welche mindestens eine Sequenz- oder Operationstafel zur Regelung von Wärmeübergangsstufen umfassen,
daß die Zahl der Wärmeübergangsstufen in Form von an die Operationstafel angeschlossenen Heizstufen bestimmt wird, daß die Bandbreite eines Heizproportionalbereichs bestimmt wird und daß die Heizstufen regelbar in einer Weise betätigt werden, daß sie praktisch gleichmäßig über die Bandbreite verteilt sind.
18. Ver-fahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zahl von in der Operationstafel enthaltenen elektromagnetischen Schnittstellenvorrichtungen
I ■
bestimmt wird,
daß die Zahl der Heizstufen von der Zahl der Schnitt-Stellenvorrichtungen subtrahiert wird, wobei die Differenz die Zahl der an die Operationstafel angeschlossenen Kühlstufen angibt,
die Bandbreite eines Kühlproportionalbereichs bestimmt wird und
die Kühlstufen regelbar in einer Weise betätigt werden, daß sie praktisch gleichmäßig über den Kühlproportionalbereich verteilt sind.
19. Verfahren zum Regeln eines Umgebungs- oder Umweltzustands in einer Zone, dadurch gekennzeichnet, daß
ein über eine Übertragungssammelschiene mit einer Anzahl von Lastvorrichtungen verbundener Regler vorgesehen wird,
daß ein an die Sammelschiene angeschlossenes Dienst- oder Bedienmodul vorgesehen wird, daß ein vom Regler ausgehendes Signal zur Anweisung einer Lastvorrichtung zu (einer Einnahme) einer ersten Stellung erzeugt wird,
daß ein vom Modul ausgehendes Ubersteuer(ungs)signal vom Regler empfangen wird und
daß ein vom Regler ausgehendes Ubersteuer(ungs)signal zur Anweisung der Lastvorrichtung zu (einer Einnahme) einer zweiten Stellung erzeugt wird.
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