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JPH02181599A - ビル管理コントローラ - Google Patents

ビル管理コントローラ

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Publication number
JPH02181599A
JPH02181599A JP1287271A JP28727189A JPH02181599A JP H02181599 A JPH02181599 A JP H02181599A JP 1287271 A JP1287271 A JP 1287271A JP 28727189 A JP28727189 A JP 28727189A JP H02181599 A JPH02181599 A JP H02181599A
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JP
Japan
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actuator
module
microprocessor
circuit
control
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Application number
JP1287271A
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JP2968287B2 (ja
Inventor
Patrick Barthelemy
パトリク、バルテレミー
Robert Chevaleyre
ロベール、シュバレイル
Pierre Demeyer
ピエール、ドゥメール
Henri Lhuillier
アンリー、リュイリエ
Jean-Luc Mertz
ジャン‐リュク、メルツ
Serge Moutet
セルジュ、ムテ
Corinne Segond
コリンヌ、セゴン
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Merlin Gerin SA
Original Assignee
Merlin Gerin SA
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Publication date
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Priority claimed from FR8815054A external-priority patent/FR2638851B1/fr
Priority claimed from FR8815058A external-priority patent/FR2638862B1/fr
Application filed by Merlin Gerin SA filed Critical Merlin Gerin SA
Publication of JPH02181599A publication Critical patent/JPH02181599A/ja
Application granted granted Critical
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/085—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution lines, e.g. overhead
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS 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
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems

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  • Power Engineering (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はビル全体に配置された数個のデータ受送モジュ
ール、特に非同期での２進データの伝送用の対称２線回
路網によって相互に接続されたセンサまたはアクチュエ
ークモジュールと中央ユニットモジュールを有するビル
管理コントローラに関する。
〔従来の技術〕
ビル管理はいよいよ複雑になってきており、暖房または
照明のような機能の管理はしばしば自動化されている。
従来の制御装置は特定の応用あるいは設備について設計
されており、それらを他に適用することは困難である。
それにはしばしば事故の原因となる多数の電気配線が必
要である。
〔発明が解決しようとする課題〕
ビル管理に標準型のプログラム可能なコントローラを用
いることについてはすでに提案されているが、これらは
第３セクタおよび特定の場合にのみ可能な高価なシステ
ムが必要であるという欠点を有する。
現存するビルにも容易に設置出来ると共に複雑で高価な
装置および多数のハードウェアによる接続を必要としな
い、融通性の高い自動制御のすべてを行うことの出来る
ビル管理システムの必要性が高まっている。
〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明のコント
ローラはこの要求に合うものであり、各モジュールがデ
ータ伝送および受信装置を含み、２線回路網に接続して
それに接続するモジュールに電力を供給する電源が設け
られ、この電源が電流を制限した電圧発生器であってこ
の回路網を介して伝送される２進データがこれら２線間
の電圧レベルで変調されるようになっており、それらレ
ベルの内の低い方がこの回路網内の伝送モジュールの１
個の短絡に対応し高い方が非同期伝送標準におけるブレ
ーク状態に対応するようにして電力がこれらモジュール
に供給されつるようにしている。
ビルの異った個所に設置されるセンサおよびコントロー
ラ装置は２線回路網またはデータ伝送とモジュールへの
電力供給の両方を行うラインにのみ接続する。各モジュ
ールはメツセージの受信および送信用に１つのアドレス
を与える。温度センサモジュールは例えばプリセットさ
れた温度しきい値を越えたこことを示すように配置され
、照明リモートコントロールモジュールはランプのオン
・オフを行う命令を受ける。各モジュールは２線回路ま
たは母線からの信号またはビットを連続してモニタし、
それに関するメツセージを選択する。
この２線接続は古いビルにも容易に可能であり、そして
これらモジュールへの電力供給が本発明によりその２線
回路で行われるときにはコントローラの設置は何らの問
題も生じさせない。
ブレーク状態はこの回路の最もしばしば生じる通常の状
態であり、伝送規準はこのブレーク状態においてモジュ
ールへの電力供給を可能にする電流レベルを入れるよう
に選ばれる。この電力供給はこの回路が短絡している間
に中断し、そしてこれらモジュールの電子回路への電力
供給を維持するだめにこれらモジュールは例えばコンデ
ンサにより電力の保存が可能となっている。
このコントローラの電源は中央管理ユニットまたはコン
トロールパネルに組込まれるが、これら２つの機能は特
定の応用においては分離が可能である。この電源は例え
ば回路の短絡が生じたときに適正な電圧降下をもたらす
ようにこれらモジュールの全消費量の２倍に電流を制限
する電圧発生器である。電源電圧は短絡電流限界を３０
０ｍＡとして例えば１５ボルトである。この回路は短絡
が任意の点に生じたときにすべての点での電圧降下が電
源電圧の４分の１にはソ等しくなるように構成される。
一般にこの回路の長さは充分小さくそしてこの制限は何
らの問題を生じる可能性が殆んどない。
本発明によれば、電力消費は低電力消費型要素の使用と
ブレーク期間におけるモジュールの待機状態とにより低
下する。この待機状態は例えばメツセージスタート信号
のような信号を受けることにより中断し、そしてこれら
モジュールに割当てられた仕事、特にメツセージの伝送
を同期的に行う。出力命令はパルスによりなされると有
利であり、センサは読取期間においてのみ消費状態とな
る。すべてを同時に用いる必要はないがこれら構成はコ
ントローラの電力消費を低下させるに有効であり、回路
構成を簡単にしつるようになる。
本発明はモジュールのすべであるいはいくつかが局部電
源を有しそのために２線回路によっては供給を受けない
ような回路に適用出来る。モジュール伝送機能は２線回
路により行われるが例えば測定のような他の機能は２線
回路とはガルバノ分離、特に光電子的分離により独立に
電力供給を受ける。
変調は標準化された速度での非同期伝送規準に従って２
線回路により構成される電力線をはさむことにより行わ
れる。この標準はその汎用の性質により選ばれるもので
あり、そのブレーク状態はモジュールの電力供給レベル
に対応する。そのインターフェースは減少する。
各モジュールはラインがフリーであるときに伝送に切換
わることが出来るのであり１、これは他のモジュールが
すでにメツセージを送っているときの永久的聴取と伝送
不能化とを含む。２つのモジュールが同時にメツセージ
をスタートするときにはその一方はそれを取下げねばな
らないが本発明によればこの一方のモジュールはライン
の短絡に対応する「０」ビットを送るものであり、他方
は「１」ビットを送るもの、すなわち優先権を与えられ
たものである。この優先権はこのようにしてメツセージ
の第１バイトでつくられる。それが伝送を行いあるいは
少くとも伝送をスタートさせたとき、このモジュールは
ビット「１」を送るときのラインの状態をモニタする。
このときそのラインが短絡により「０」にされれば、こ
れは他方の送信器がそれと同時に伝送を開始しているこ
とを意味し、そしてそれは「０」を送った送信器からの
メツセージを妨害しないように取下げる。取下げを行っ
た送信器は再びラインが自由になる時を知ってその時そ
のメツセージを送るようにこのラインの聴取を続ける。
優先権をもつメツセージでは他のメツセージによって妨
害されず、それ故、同時に送信を開始したモジュールで
あってもそれをくり返す必要はない。
これらコントローラのモジュールは標準型のものであり
、特別なプログラムによりセンサまたはアクチュエータ
と関連づけられるときに個々のものとされる。これらプ
ログラムは多少標準的なものとすることが出来、同じプ
ログラムをビルの過度センサまたはブレークイン検出器
のすべて４ご用いることが出来る。中央ユニットまたは
コントロールパネルは全系の監視を可能にするものであ
りそして特に表示装置、指示装置、プログラムそしてま
たはリモートコントロール装置からなる。
この自動制御回路およびそれらの正しい動作の必須条件
の一つは好適には設備の正しい動作に影響する前に故障
を指示することである。本発明によれば、保守の連続性
を維持しつつ２線回路におけるブレークインを検出しつ
るようにするためにこの回路はその出力端子と入力端子
からなる中央ユニットにより接続されたループにされる
。通常の動作においては、この回路出力と入力はスイッ
チにより並列接続され、そしてブレーク検出動作が行わ
れるときに入力が出力から切離されて受信器に接続され
、そして入力に入った信号と出力にある信号が比較され
て差の検出を行う。
コントローラの動作を制御する中央ユニットにラインを
ループ接続することにより、これら信号はそのラインの
２つの制御によって送られそしてこのラインの任意の点
での中断は２線ラインに沿って運ばれているメツセージ
に影響しない。保守の連続性はそれにより保証されるが
、第２の故障、特にこのラインの第２の中断が生じうる
のであり、これは２つのブレーク点間にあるモジュール
を固定させる。ブレーク検査を同期的に行うことにより
１つのブレークは他のブレークの発生前に一般に指示さ
れ、コントローラの故障が生じる前に補修を可能にする
。
この２線ラインは中央ユニットにループ接続されそして
そのライン出力は好適には電子形のスイッチにより通常
並列に接続され、これが信号をこのラインの２つの端部
によって送りつるようにする。正規のインターバルをも
って中央ユニットはこのラインの両端を接続するスイッ
チを開きそしてそのラインの出力端子にチエツク信号を
送る。
２線ラインが連続しているとき叫はこの信号は中央ユニ
ットの入力端子に生じそして送信器と比較器への光電子
接続とにより伝送される。この比較器はライン出力に送
られた信号をライン入力に入った信号との同一性をチエ
ツクし、信号が出力に送られたときライン入力に信号が
入らなかったときにこのラインのワイヤの一方の中断か
ら一般になる故障を指示する。このチエツクは妨害され
ないコントローラの正規の動作サイクルで行われる。
メツセージまたはチエツク信号は適正なフォーマットを
有することが出来るが、標準メツセージが中央ユニット
により送られるときにチエツクを行うことも本発明の範
囲内である。
本発明によれば、ラインブレークの検出または位置決定
は異ったモジュールに次々に間合せそしてそれからの返
事を聴取することにより容品となる。これらモジュール
の１個から返事がなければこのモジュールの上流にある
ブレークによるメツセージの受信不能が確認される。
ブレーク検出装置はこれらモジュールの通常の要素、特
にスイッチ装置と付加的な受信器を組込まねばならない
中央ユニットを使用する。これらの変更は特に簡単であ
り、この種のコントローラについて充分な動作の安全性
を与える。
これらモジュールは、データ伝送回路を介して他のモジ
ュールを制御するように設計された制御装置により構成
することが出来るのであり、これら他のモジュールは関
連したそして遠隔配置されたアクチュエータを構成する
ものであり、１個のアクチュエータが複数の制御装置に
関連づけられつる。
本発明によれば、制御装置はアクチュエータの状態指示
手段を有し、この手段は回路を介して伝送されるメツセ
ージをモニタしてそれからアクチュエータの状態を決定
する制御装置のマイクロプロセッサにより制御される。
これら手段は好適には発光ダイオードで構成される。
アクチュエータの状態は制御命令が入ればこのようにし
てそれに関連する制御装置の夫々に指示される。
本発明によればこのマイクロプロセッサは伝送回路に接
続したインターフェースに接続する入力および出力と、
制御または測定信号を受ける制御入力と、アクチュエー
タ状態指示手段の少くとも１個の制御出力を有する。
一実施例においてはこの制御装置は押ボタンモジュール
で形成されそしてマイクロプロセッサ制御入力は押ボタ
ンにより電圧源に接続され、この押ボタンを押すと制御
メツセージがマイクロプロセッサにより関連するアクチ
ュエータに送られる。
この種の押ボタンモジュールでは３位置セレクタスイッ
チを設けることが出来、そのコード化された出力がマイ
クロプロセッサに接続されて押ボタンを押すとこのセレ
タスイッチの第１位置において関連するアクチュエータ
のＯＮ命令がそして第２位置でＯＦＦ命令が、そして第
３位置で状態変更命令が出される。
他の実施例ではこの制御装置は測定モジュールで形成さ
れ、マイクロプロセッサの制御入力は測定センサに接続
され、そしてこのマイクロプロセッサが測定センサの出
力信号と予定のしきい値とを比較し、それらの相対値に
従ってアクチュエータ制御命令を出す。
〔実施例〕
第１図において、ビル管理制御装置すなわちコントロー
ラは種々のモジュール１４．１６．１８と中央ユニット
モジュール１５を相互に接続する２線１０．１２を備え
たデータ伝送回路からなる。
数は任意であるがモジュール１４−１８はビルの異った
個所に設置されておりそして例えばビルの暖房を制御す
る温度センサと、例えばシャッタあるいはドアを開閉す
るためのモータを制御するアクチュエータまたはコンタ
クタおよび存在またはブレークイン検出器等により構成
しうる。中央ユニット１５は導体１０．１２を介してモ
ジュール１４．１６．１８に電力を供給する電源ユニッ
ト１９を有する。この電源ユニットは例えば１５ボルト
の予定の直流電圧Ｕを供給する電圧発生器からなり、回
路１０．１２の短絡電流をモジュール１４．１６．１８
の全電流の２倍に近い値に制限するように限流とされて
いる。この短絡電流は例えば３００ｍＡに近いが、コン
トローラの特性により上下する。電源ユニット１９の限
流は適当な手段で得られる。
電源ユニット１９の一例を第６図に示す。ユニット１９
は従来のような電圧調整器８４とそれの下流に接続され
そして短絡電流を予定の値に制限するようになった限流
器８６からなる。それ故この電源ユニットはこの回路に
電流が予定の、例ええば２５０ｍＡを越えない限り一定
の直流電圧Ｕを供給する電圧発生器として動作する。こ
の回路が短絡すると調整された電圧が急激に低下するが
限流器８６はその電流を制限するように動作し、従って
この組立体は電流発生器として動作する。
モジュール１４，１６．１８はすべて同じであり、その
内の１６のみを詳細に述べる。モジュール１６は接続２
０により導体１０にそして接続２２により導体１２に接
続する。接続２０はダイオード２４を介して増幅器２６
にそしてダイオードと整合ユニット３０とを介してマイ
クロプロセッサ２８に接続する。接続２２は３２で接地
され、電力蓄積コンデンサ３４はダイオード２４の出力
とこの接地点に接続する。接続２０は更に受信器として
作用する増幅器２６の入力３６に接続する。
この増幅器の出力はマイクロプロセッサ２８のボート３
８に接続する。例えばマイクロプロセッサ２８のボート
４２に接続する半導体であるスイッチ４０は閉じたとき
に接続２０と２２を接続して導体１０．１２を短絡させ
る。マイクロプロセッサ２８は１個以上の出力４４と１
個以上の入力４６を有し、夫々リモートコントロールス
イッチのようなアクチュエータの制御を行いそして例え
ばセンサからの測定信号を受けるようになっている。マ
イクロプロセッサ２８のボート３８と４２は比較器４８
に接続する。この比較器は夫々の時点にこれら２つのボ
ートにある信号を比較しそしてマイクロプロセッサ２８
の入力ボート５０に差信号を送る。各モジュール１６は
スイッチ４０を閉じて導体１０と１２を短絡することに
より信号を送ることが出来、それによりこれら２本の導
体により形成されるラインのビンチングを電圧の低レベ
ルへの降下を生じさせる。変調は標準的速度での非同期
伝送標準により行われるのであり、そのブレーク状態は
モジュール１４，１６．１８の高レベルに対応する。コ
ンデンサ３４はそのモジュールに、ライン１０．１２が
モジュール１４゜１６．１８の１組により０とされる期
間電力を供給する。
コントローラの動作は次の通りである。
ブレーク位置において、電源ユニット１９はライン１０
．１２をライン１０．１２により伝送されるディジタル
信号の１ビツトに対応する例えば１５ボルトの高電圧レ
ベルに維持する。モジュール１４．１６．１８はこのラ
イン１０．１２から電力を供給されそしてコンデンサ３
４が充電する。
例えばモジュール１６によりメツセージの伝送はそのマ
イクロプロセッサ２８により制御されるのであってこの
マイクロプロセッサはスイッチ４０を閉じさせてライン
１０．１２をピンチしそしてそれをＯビットに対応する
０ボルトに近い電圧にする。ライン１０．１２を介して
伝送される各メツセージは関連したモジュール１４，１
６．１８に対応するアドレスを含み、各モジュールはラ
イン１０．１２を介して伝送されるメツセージを常に聴
取する。マイクロプロセッサ２８がそのモジュールに関
連したアドレス確認すると、それはそのメツセージ（と
対応した動作を行う。これら動作は出力４４により、そ
のモジュールによって制御されるアクチュエータまたは
センサに送られる。
中央ユニットモジュール１５または制御パネルはこのコ
ントローラの動作を管理しそして種々のモジュールから
のメツセージでの表示または受信により集中したリモー
トコントロールを可能にする。
このため、中央ユニット１５はモジュール１４゜１６．
１８のそれと同種のトランシーバを有する。
各モジュール１４，１６．１８はラインを連続的にモニ
タし、ライン１０．１２がフリーとなるときにのみメツ
セージを送る。ライン１０．１２の短絡に対応するビッ
ト「０」がモジュールの電源電圧レベルに対応するビッ
ト「１」に対し優先権を有する。ライン１０．１２に接
続するいくつかのモジュールによる同時送信を防止する
ことによりメツセージの劣化を回避する。ライン１０゜
１２が自由であることを２個の送信器が確認して同時に
送信を決定するときにはこれれら２つのメツセージでの
衝突により送信が乱される。この場合の送信プロトコル
はこれらメツセージの内の一方に優先権を与えるのであ
り、すなわちまずビット０を送るメツセージにそれが与
えられ、ビット１を初めに送るものが排除される。これ
は送信を行っているモジュールは、特にビット１を送る
場合にはラインの状態を常にモニタしていなければなら
ないことを意味する。そのときライン１０゜１２が状態
Ｏにさせられていることがわかればそれは他の送信器が
それと同時に送信を開始していることを意味する。この
場合、最初にビット１を出すものはこれと同時にはじめ
に０を出したモジュールからのメツセージを乱すことの
ないようにその送信を取下げる。送信を取りやめたモジ
ュールはそのラインをモニタし続け、そしてそれが自由
となったときそのメツセージを送る。第３図においては
モジュールの内の１個の出すメツセージ５２ははじめに
０個号５４を出し、他方のモジュールの出すメツセージ
５６は同時に高信号５８を出している。後者のモジュー
ルははじめに１個号を出すから、このモジュールは送信
を停止し、送信されたメツセージ６０は５２で示すもの
となる。
優先信号５２はこの信号の衝突によっては乱されず、従
ってそ、れをくり返す必要はない。この衝突は、ボート
３８に入る信号とマイクロプロセッサ２０のボート４２
からの信号を受ける比較器４８により検出される。比較
器４８がこれら信号間の差を検出すると、その出力とし
て衝突信号をボート５０に出し、マイクロプロセッサが
優先順位を決定し、そして必要であれば送信を続けさせ
るか中断させるかを決定する。
第４図に接点６２として概略的に示すセンサまたはアク
チュエータライン１０．１２から信号を受ける。この場
合、伝送回路を大型にしないようにするためその電力消
費を低くすると有利である。
接点６２は整合ユニット３０に接続すると共に、抵抗６
６を介してマイクロプロセッサ２８の出力６４に接続す
る。マイクロプロセッサの入力４６は抵抗６６と接点６
２の間の接続点に接続する。
接点６２が開いていると入力４６には０個号が入り、閉
じていると入力の電位を高いものにする。
通常出力ゲート６４は高電位、例えば＋５ボルトになっ
ており、接点の開閉によっては電流は流れず、従ってこ
のセンサーの電力消費は０である。
マイクロプロセッサがセンサ６２の読取を決定すると、
それは出力６４の電位を０にして接点６２が閉じたとき
に抵抗６６に電流を流す。この電力消費はこの読取時間
中にのみ生じ、マイクロプロセッサは入力４６に入る信
号を記録すると直ちにその出力６４を高電位にもどす。
このようにして電力消費が著しく低下する。
これらセンサまたはアクチュエータは例えば補助電源の
ようなそれら自体の電源をもつことが出来ることは当然
であり、これは主電源システムに関連して動作するセン
サまたはアクチュエータに適したものである。アクチュ
エータは電力管理コントローラにより制御されながら主
電力系により電磁力を与えられるモータを制御するコン
タクタの形をとることが出来る。第５図は補助ｍ源を有
するセンサ、すなわち３相主電力系Ｒ，Ｓ、Ｖの電流測
定装置を示す。トロイダル形変流器６８゜７０．７２が
各相Ｒ，Ｓ、Ｖに関連づけられて対応する相導体の電流
に比例する信号を出す。トロイダル変流器６８，７０．
７２からの信号は導体７４（２心３線）によりマイクロ
プロセッサを用いた処理装置７６に送られる。処理装置
７６の電源ユニット７８はその電力を接続８０（６線）
を介して変流器６８，７０．７２から受ける。処理装置
７６の出力は光電子形直列接続８２によりモジュール１
６のマイクロプロセッサの入力４６に接続する。このモ
ジュール１６は相Ｒ，Ｓ、　　Ｖに流れる電流に対応す
るデータを２線回路１０゜１２を介してその回路に接続
する他のモジュールに送る。
信号処理電力はこのようにして３相主電力系Ｒ，Ｓ、Ｖ
からとり出されるが、データ伝送モジュール１６の電力
は上述のように２線回路１０゜１２から与えられる。光
電子形接続部８２は３相主系Ｒ，Ｓ、Ｖに関連した測定
の部分を２線回路１０．１２に接続する伝送の部分から
分離する。
データ伝送系は主系Ｒ，Ｓ、Ｖが故障したときも動作す
る。測定装置の主系電力供給は設備を複雑にすることが
なく、そして２線回路１０．１２からの電力について節
約を可能にする。第５図に示す形のセンサは例えば３相
主系Ｒ，Ｓ、Ｖから電力を受けるモータの保護コンタク
タであるアクチュエータを遠隔制御しうる。測定結果そ
してまたは命令はセンサとアクチュエータの間の接続を
構成する２線回路１０．１２により送られる。
モジュール１４，１６．１８は標準形のものであるとよ
く、その区別はコントローラレベルで行われ、すなわち
、１つのモジュールが１つの機能に割当てられるときに
行われる。各モジュールはそれに割当てられた機能を行
うようにプログラムされ、そして成る１つの自律機能を
与えられる。
管理コントローラの中央ユニット１５は例えばデータ表
示または全設備の中央化のような他の機能を含んでいる
。電源ユニット１９は中央ユニット１５から分離しうる
しあるいは中央ユニットの成る機能をそれからはずし、
例えば表示装置で行ってもよい。２線回路１０．１２に
よる接続は特にフレキシブルであり、モジュールを建物
内に任意に配置しつるようにする。
第７図において、ライン１０．１２の出力側は中央ユニ
ット１１６の端子対１１４に接続する。
ライン１０．１２の他方の側は中央ユニット１１６の第
２の入力端子対１１８に接続する。第。
１図で述べたモジュール１６と同じ形のモジュール１２
０が２線ライン１０．１２に沿って配置される。これら
異るモジュール１２０は中央ユニット１１６に属する電
源ユニット１２２により電力供給を受ける。２対の端子
１１４．１１８はループ１２４により中央ユニット１１
６に接続しており、そのループには電子的なものである
とよいスイッチ１２６が挿入されてこの接続の中断を可
能にしている。スイッチ１２６が閉じていると電源ユニ
ット１２２は２線ライン１０．１２の両端に電力を供給
し、それによりこのラインの見掛けの電気抵抗を低下さ
せることが出来る。中央ユニットは電源ユニット１２２
に並列接続しそして２線ライン１０．１２に対してメツ
セージの受送を行うことの出来る、第１図のモジュール
１６と同じトランシーバ装置を含む。
マイクロプロセッサの受信ボート３８（Ｒ）に接続する
比較ユニットの入力はスイッチ１２６と一体になった切
換スイッチ１３６に接続し、この切換スイッチはスイッ
チ１２６が開くとこの開放に対応する中断検出相におい
て増幅器２４に入り受信器１４０に接続されるべき信号
の、比較器およびマイクロプロセッサへの伝送が中断す
る。受信器１４０は入力端子１１８に接続しそして受信
信号は光電子接続１４２を介して切換スイッチ１３６に
伝送される。
ブレーク検出装置は次のように動作する。
正常動作においてはスイッチ１２６は閉じており、接点
１３６により増幅器２６が受信ボートｒＲＪに接続する
。コントローラは正常に動作し、ユニット１２２からの
電力および中央ユニットからの信号は２線ラインの出力
および入力により送られる。この２線ラインによる電力
供給と伝送は動作を変化させないばかりでなく２線ライ
ンの損失を低下させうる。規則的なインターバルをもっ
て中央ユニット１１６のマイクロプロセッサはスイッチ
１２６を開きラインブレーク検出処理を行いそして伝送
スイッチ４０を開閉して制御メツセージの伝送を行う。
スイッチ１２６が開き入力端子１１８を出力端子１１４
から切離すと同時に切換スイッチ１３６が受信器１４０
からの信号をマイクロプロセッサの受信ボート３８に送
る位置に切換わる。これら信号の伝送はマイクロプロセ
ッサの受信ボートと比較ユニットに対し、光電子接続１
４２により行われるのであり、これが出力端子１１４に
送られる信号と入力１１位１１８に入る信号間の一致を
チエツクする。入力端子１１８に信号がないことはライ
ン、すなわち２線１０゜１２の内の一方の破断または中
断に対応する。これら信号が一致するとラインの連続性
が確認されそして装置は元の正常動作位置にもどる。こ
の制御処理は比較的短く、乱されていないコントローラ
の正常動作中に行うことが出来る。制御の頻度は制御の
質および主または２線ライン１０．１２の破断の危険性
によりきまる。
２線ライン１０．１２の破断が検出されると、故障個所
を特定するのにそれを有効に使用出来るのであり、本発
明によれば、この位置の特定は中央ユニット１１６によ
りモジュール１２０に送られるメツセージにより行われ
る。これらモジュールは情報を求められたなら答えなく
てはならず、この質問と回答の順序は２線ライン１０．
１２に沿ったこれらモジュール１２０の配置に対応させ
るとよい。無回答はメツセージを受けなかつたこと、す
なわち、その回答を行わないモジュールの上流側でのラ
インの破断に対応する。この質問処理は中央ユニット１
１６の入力および出力の信号間の干渉を避けるためスイ
ッチ１２６が開いているときに行うことが出来る。
この２線ライン破断検出およびその装置は特に簡単であ
りビルの管理コントローラに合ったものであり、ビルの
構造を実質的に変更する必要はない。
第８図は押しボタンモジュール２１８により構成される
制御装置の詳細を示す。モジュール２１８は回路１０．
１２に接続しそしてこの回路に接続したそのアクチュエ
ータ（図示せず）を制御するようになっている。このア
クチュエータは中央ユニット１５および、押ボタンモジ
ュール２１８を含むいくつかの関連した制御装置により
制御可能である。
モジュール２１８Ｊｔ例えばコントローラにより制御さ
れるビルの他の部屋にあるランプまたは家庭用機器の制
御に使用出来る。本発明によれば関連するアクチュエー
タの状態指示がモジュール２１８において与えられる。
押ボタンモジュール２１８′はマイクロプロセッサ２２
０からなり、その入力ゲートＰ１と出力ゲートＰ２１は
インターフェース２２２によりこの回路に接続する。モ
ジュール２１８はかくしてこの回路から関連するアクチ
ュエータにメツセージを行うことが出来ると共にこの回
路からのすべてのメツセージとモニタすることが出来る
。。
マイクロプロセッサの制御入力ゲートＰ３は通常は抵抗
ＲＯを介して接地している。押ボタン２２４がこの入力
Ｐ３をモジュール電源電圧（５Ｖ）に−時的に接続しつ
るようにする。押ボタン２２４が閉じるとメツセージま
たは制御命令がマイクロプロセッサ２２０によりそのモ
ジュールに関連するアクチュエータに送られる。
モジュール２１８には例えばつまみで構成されるアドレ
スシステム２２６によりアドレスを付すことが出来る。
この実施例では、電源に４個の出力を選択的に接続しう
るようにするこのアドレスシステムはマイクロプロセッ
サに４ビツトのコード化アドレスを与える。この実施例
ではこのアドレスは１つのアクチュエータとそれに関連
する種々の制御装置に付される。
押ボタン２２４が作動されたときモジュール２１８によ
り出されるメツセージではこのアドレスを含み、かくし
て関連するアクチュエータのマイクロプロセッサにこの
メツセージがそれに関したものであることを指示する。
発光ダイオードで構成することの出来る指示ランプ２２
８がマイクロプロセッサの出力Ｐ４と接地間に接続する
。この指示ランプはモジュール２１８に関連したアクチ
ュエータの状態を示すようになっている。モジュール２
１８のマイクロプロセッサ２２０はこの回路を介して伝
送されるメツセージを常にモニタする。これはそれに関
連するアクチュエータについてのすべてのメツセージを
それらのアドレス（こより検出し、そして例えばそのア
クチュエータに向けられたオン・オフまたは状態変化に
ついての次々の命令を知ることにょりその状態を推定し
そして指示ランプ２２８がアクチュエータの状態を示す
ようにその出力Ｐ４を制御する。例えば、指示ランプ２
２８はマイクロプロセッサ出力Ｐ４が電源電圧に切換る
と点灯してアクチュエータのオン状態を示しそして出力
Ｐ４が接地すると消えてアクチュエータがオフであるこ
とを示すようにすることが出来る。
図示しない他の実施例によればこの指示ランプは例えば
緑と赤の２色発光ダイオードからなり、関連するアクチ
ュエータがオンのとき緑、オフのとき赤となるようにマ
イクロプロセッサにより制御される。
図示の実施例では押ボタンモジュール２１８はその動作
モードを選択しつるようにするセレクタスイッチ２３０
を含む。
このセレクタスイッチは押ボタン２２４の作動の度にス
イッチオン命令、スイッチオフ命令または状態変化命令
をこの回路を介して関連するアクチュエータに送る。選
択された動作モードはマイクロプロセッサ内に予めプロ
グラムしうる。しかしながらこの実施例では所望の動作
モードはセレクタスイッチ２３０によりオペレータが手
動で選択しうる。この図において３位置セレクタスイッ
チ３０はマイクロプロセッサに接続する２つの出力を有
し、これらは電源電圧に選択的に接続しうる。セレクタ
スイッチの第１位置においていずれの出力も電源電圧に
は接続しない。第２位置においては第１出力が電源電圧
に接続し、第３位置では第２出力のみが？Ｉｉ源電圧電
圧続する。夫々の位置は前述の３つの動作モードの１つ
に対応する。
第９図はインターフェース２２２の一例である。
２線ライン間に直列となった２個の抵抗Ｒ１とＲ２から
なる分圧器がこの回路を介して伝送されるメツセージの
モニタを可能にする。これら接続間の接続点はマイクロ
プロセッサの入力Ｐ１に接続している。この回路の２線
間にエミッターコレクタ接続を有し、マイクロプロセッ
サの出力Ｐ２に接続するベースを有するトランジスタＴ
はマイクロプロセッサと回路との間の出力インターフェ
ースを与える。このトランジスタのベースに加えられる
連続したパルスの形のマイクロプロセッサにより送られ
るメツセージでは回路の２線を次々と短絡させる、この
回路はまたモジュールの電源をも供給し、ダイオードＤ
が回路のこれら２線間にあるコンデンサＣに直列とされ
る。このコンデンサ自体は抵抗Ｒ３と直列接続のツェナ
ーダイオードとに並列になっている。モジュール電源電
圧はこのツェナーダイオードの端子に生じる。
作動されたアクチュエータの状態指示は押ボタンモジュ
ールに限らずデータ伝送回路を介してアクチュエータを
制御するようになったマイクロプロセッサを用いる任意
の制御装置に適用出来る。
制御命令は押ボタン、この制御装置中に置かれたスイッ
チあるいは他の機械手段により手動的に制御装置に与え
ることが出来るし、あるいはしきい値との比較またはプ
ログラムにより自動的に与えることも出来る。例えば自
動制御装置を温度プローブを有する温度センサで形成し
、その測定信号をマイクロプロセッサの制御入力Ｐ３に
加えるようにしてもよい。これはこれら信号の大きさを
少くとも１つの予定のしきい値と比較し、加熱弁を開閉
するアクチュエータにオンまたはオフ命令を出す。
上記の例はすべてまたは無形の制御命令に関しており、
関連するアクチュエータをオン又はオフさせるものであ
る。他方この原理はアナログモードで動作しまたはいく
つかの動作しきい値を有する制御装置およびそのアクチ
ュエータにも適用出来る。この場合、アナログ信号較正
回路およびアナログ−ディジタル変換器または比較器が
付加される。例えば温度センサはそれが受ける温度信号
と予定のインターバルで分離されたいくつかのしきい値
とを比較し、関連するアクチュエータの、例えば閉止、
全開、６０％開放、５０％開放等の制御に必要な命令を
送る。この場合、指示装置はアクチュエータの状態の差
の指示の可能なものでなくてはならない。点灯する装置
の数や位置は要求によりきめることが出来る。指示ラン
プは動作率の減少に対応する状態に差をつけることなく
、２つの状態、オンとオフ、を示すことが出来る。
またこれは３つの状態を示すことが出来、動作率の低は
指示ランプの点滅により示される。多数の指示ランプが
アクチュエータのとりつる状態の数に対応して設けられ
制御装置レベルでの正確なアクチュエータ状態を示しう
るようにしうる。
上述の実施例において、アクチュエータとそれに関連す
る制御装置は同一のアドレスを有し、種々の制御装置に
ついて関連するアクチュエータについてのメツセージの
確認を容易にしている。しかしながら各制御装置および
各アクチュエータには異るアドレスを付すことも出来る
。その場合には各制御装置はそれに関連するアクチュエ
ータのアドレスがわかるようにプログラムされねばなら
ない。アクチュエータに送られるメツセージのすべては
そのアドレス、宛先アドレスを含み、制御装置はその宛
先アドレスによりメツセージを出すアクチュエータにつ
いてのすべてのメツセージを検出するようにプログラム
されそしてその結果アクチュエータの状態を決定しうる
ようにする。
これまで述べた実施例ではアクチュエータの状態はそれ
に送られそして回路を介して伝送される命令の分析によ
り決定される。それ故指示装置は通常のアクチュエータ
の状態または所望の状態を示す。この状態は例えばその
アクチュエータの故障の場合には実際のアクチュエータ
の状態とは異ったものとなる。実際のアクチュエータの
状態の指示を得るために、制御命令に対する回路として
アクチュエータにより送られる。その命令を考慮したか
どうかを示す応答メツセージを含めることが出来る。そ
のアクチュエータに関連する制御装置のマイクロプロセ
ッサはこれらの応答メツセージを考慮してアクチュエー
タの実際の状態を決定しそれを制御装置において指示す
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による管理コントローラのブロック図、
第２図は第１図のコントローラのメツセージバイトを示
す図、第３図は２つのモジュールから同時に送られるメ
ツセージを示す図、第４図は第１図一部であってセンサ
の電源を示す図、第５図は第１図のコントローラのシス
テム附勢されるセンサのブロック図、第６図は第１図コ
ントローラの電源ユニットの一例を示す図、第７図はラ
インブレーク検出装置を有するビル管理コントローラの
ブロック図、第８図は押ボタンモジュールの一例を示す
図、第９図は第８図のモジュールのインターフェースの
一例を示す図である。 １０．１２・・・２線ライン、１４，１６．１８・・・
モジュール、１９・・・電源ユニット、２４・・・ダイ
オード、２６・・・増幅器、２８・・・マイクロプロセ
ッサ、４０・・・スイッチ、４８・・・比較ユニット、
６２・・・接点、６８．７０．７２・・・変流器、７４
・・・導体、７６・・・処理装置、７８・・・電源ユニ
ット、８４・・・変圧調整器、８６・・・限流器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、ビル全体に配置された数個のモジュール（１４、１
    ６、１８）、特にセンサそしてまたはアクチュエータモ
    ジュール（１６、１８）および中央ユニットモジュール
    （１４）を非同期での２進データ伝送用の対称２線回路
    網（１０、１２）により相互に接続して成るビル管理コ
    ントローラにおいて、各モジュールはデータ伝送および
    受信装置を含み、上記２線回路網（１０、１２）に接続
    してそれに接続する上記モジュール（１４、１６、１８
    ）に電力を供給する電源ユニット（１９）を有し、この
    電源ユニット（１９）が電流の制限された電圧の発生器
    であり、上記回路網を介して伝送される２進データが上
    記２線間の２つの電圧レベルで変調されるようになって
    おり、これら電圧レベルの内の低レベルがこの回路網の
    モジュール（１４、１６、１８）の内の１個による短絡
    に対応し、高レベルが非同期伝送標準のブレーク状態に
    対応して上記モジュールへの電力供給を可能にし、上記
    各モジュールが上記回路網（１０、１２）が短絡したと
    きそのモジュールに電力を充分供給しうる蓄電装置（３
    ４）を有することを特徴とするビル管理コントローラ。 ２、前記中央ユニット（１５）は前記電源ユニット（１
    ９）を有し、前記各モジュール（１４、１６、１８）は
    そのモジュールの送信器および受信器に接続する制御マ
    イクロプロセッサ（２８）を有し、前記２線回路（１０
    、１２）を介して送られるメッセージを常時モニタして
    この回路が自由でないときの伝送を防止するようになっ
    たことを特徴とする請求項１に記載のビル管理コントロ
    ーラ。 ３、前記各モジュール（１４、１６、１８）がその送信
    器（４２）より出された信号とその受信器（２６、３８
    ）に入る信号とを比較する比較器（４８）を有し、この
    比較器は送られた信号が高レベルであり、受信した信号
    が低レベルであるときに直ちにその伝送を停止し上記低
    レベル信号を出したモジュールの伝送を乱すことのない
    ように制御することを特徴とする請求項２記載のビル管
    理コントローラ。 ４、前記モジュールは前記回路（１０、１２）により電
    流を供給されるセンサそしてまたはアクチュエータ（６
    ２）を有し、このモジュールのマイクロプロセッサ（２
    ８）はこのセンサそしてまたはアクチュエータに接続す
    る出力（６４）を有し、上記アクチュエータに、上記セ
    ンサが読取られまたは上記アクチュエータがマイクロプ
    ロセッサにより制御される期間にのみ電力を供給するこ
    とを特徴とする請求項２記載のビル管理コントローラ。 ５、前記中央ユニット（１１６）は前記回路の出力（１
    １４）への接続のための一対の接続端子と、上記回路の
    入力（１１８）への接続のための一対の接続端子と、正
    常動作するこれら端子対を並列に接続し、ブレーク検出
    相においてこれらを切離すスイッチ（１２６）とを有し
    、上記中央ユニットの受信および送信器（１２８）は上
    記出力（１１４）に接続しており、上記中央ユニットは
    上記入力（１１８）に接続する第２受信器（１４０）と
    、正常動作中上記受信器に入る信号を上記出力に出され
    る信号と比較する比較器とを有しており、更に上記ブレ
    ーク検出相において上記出力（１１４）に接続した受信
    器を上記比較器から切離して上記第２の受信器（１４０
    ）を上記比較器に接続し、上記出力に出る信号と上記入
    力に入る信号を比較しうるようにするディスニブル装置
    （１３６）を有することを特徴とする請求項１記載のビ
    ル管理コントローラ。 ６、ブレークが検出された後に前記中央ユニット（１１
    ６）は異るモジュール（１２０）の接続順に前記回路に
    次に質問を行うことによりブレーク位置ぎめサイクルを
    行うことを特徴とする請求項５記載のコントローラ。 ７、制御装置（２１８）とアクチュエータからなる複数
    のモジュールを有し、１個のアクチュエータが複数の制
    御装置に関連しうるようになっており、この制御装置は
    マイクロプロセッサ（２２０）と、それにアドレスを付
    すようになったアドレス装置（２２６）と有し、上記マ
    イクロプロセッサが前記回路を介して関連するアクチュ
    エータの制御のためのメッセージを発生し伝送するよう
    になっでおり、上記制御装置は上記マイクロプロセッサ
    により制御されて上記回路を介して伝送されるメッセー
    ジをモニタしこれらメッセージからアクチュエータの状
    態を決定するアクチュエータ状態指示手段（２２８）を
    有することを特徴とする請求項１記載のビル管理コント
    ローラ。 ８、前記制御装置のマイクロプロセッサは入力（Ｐ１）
    と、インターフェース（２２２）に接続する出力（Ｐ２
    ）と、制御または管理信号を受ける制御入力（Ｐ３）と
    、前記アクチュエータ状態指示手段（２２８）の少くと
    も１個の制御出力（Ｐ４）とを有し、上記インターフェ
    ースは前記回路に接続することを特徴とする請求項７記
    載のビル管理コントローラ。 ９、前記制御装置のマイクロプロセッサの制御入力（Ｐ
    ３）は押しボタン（２２４）により電圧源に接続し、こ
    の押ボタンを押すことにより上記マイクロプロセッサが
    制御メッセージを関連するアクチュエータに送ることを
    特徴とする請求項８記載のビル管理コントローラ。 １０、前記制御装置のマイクロプロセッサの制御入力（
    Ｐ３）は測定センサに接続し、このマイクロプロセッサ
    はこのセンサの出力信号を予定のしきい値と比較してそ
    れらの間の相対値に従ってアクチュエータ制御命令を出
    すことを特徴とする請求項８記載のビル管理コントロー
    ラ。 １１、１個のアドレスが１個のアクチュエータおよびそ
    れに関連する制御装置のすべてに与えられることを特徴
    とする請求項７記載のビル管理コントローラ。 １２、前記アクチュエータ状態指示手段 （２２８）は発光ダイオードからなることを特徴とする
    請求項７記載のビル管理コントローラ。
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