DE2533354B2

DE2533354B2 - Einrichtung zum Übertragen von Steuerbefehlen in einem Brandschutzsystem

Info

Publication number: DE2533354B2
Application number: DE2533354A
Authority: DE
Inventors: Otto Walter Dipl.-Ing. Moser; Peer Dr. Thilo
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-07-25
Filing date: 1975-07-25
Publication date: 1979-01-04
Also published as: FR2319166A1; ATA481076A; NL179614C; IT1066813B; CH604752A5; DK334776A; ES449500A1; NL7607741A; AT359877B; SE427972B; SE7607937L; DK142564C; DK142564B; DE2533354A1; FR2319166B1; NL179614B; BE844459A; DE2533354C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Übertragung von Steuerbefehlen in einem Brandschutzsystem, wobei jeweils mehrere mit Steuerorganen ausgerüstete Brandschutzeinrichtungen über eine gemeinsame Leitung, gegebenenfalls zusammen mit Brandschutzeinrichtungen ohne Steuerorgane, etwa Feuermeldern, an eine Zentrale anschaltbar und von dort aus steuerbar sind.

In Brandschutzanlagen sind neben der reinen Feuermeldung häufig auch Steueraufgaben, wie etwa das Schließen von Brandschutztüren, das öffnen von Rauchabzugsklappen, die Bedienung von Löschgeräten und dergleichen zu bewältigen. Dabei sollen die verschiedenen Steuerorgane von einer Zentrale aus einzeln aktiviert werden können. Bei bekannten Anlagen ist bereits ein Leitungsnetz für die Übertragung von automatischen Brandmeldungen zur Zentrale vorhanden. Die Steueraufgaben werden jedoch bisher über ein eigenes, von den Meldeleitungen getrenntes Netz durchgeführt. Um die einzelnen Steuer- oder Löschgeräte adressiert ansprechen zu können, wird meist für jedes Gerät eine eigene Steuerleitung zur Zentrale geführt.

Dies gilt auch für eine bekannte Schaltung zur Betätigung einer einzelnen Feuerschutzeinrichtung (CH-PS 5 61 550). Bei dieser btiennten Einrichtung besteht keine Möglichkeit, auf einer gemeinsamen Leitung selektiv einzelne Steuerorgane anzusprechen. Weiterhin ist bereits eine Löschanlage mit einer Signalzentrale bekannt, bei der Auslösesignale für Löschvorrichtungen in Abhängigkeit von bestimmten Bedingungen erzeugt werden (DE-OS 23 52 354). Dabei sind durch diese Auslösesignale bestimmte Bereichsventile einzeln steuerbar; jedoch ist aus der Druckschrift keinerlei Hinweis zu entnehmen, daß dies über eine gemeinsame Steuerleitung erfolgen könnte.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Übertragung von Steuerbefehlen in einem Brandschutz-System der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem auf getrennte Steuerleitungen verzichtet werden kann, bei dem also eine größere Anzahl von Steuerorganen über eine gemeinsame Leitung angesprochen werden kann; diese Leitung kann identisch mit der gemeinsamen Meldeleitung bereits vorhandener Feuermelder sein. Die Übertragung der Steuerbefehle soll dabei so erfolgen, daß eine möglicherweise über die gleiche Leitung erfolgende Abfrage von Brandmeldern nicht beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei jeder Brandschutzeinrichtung durch die Laufzeit eines Zeitglicdcs die Dauer seiner Empfangsbereitschaft für auf der Leitung erzeugte Steuerbefehle festgelegt ist, und daü Schaltcinrichliingcn vorgesehen sind, um

innerhalb eines Steuerzyklus auf einer Leitung jeweils nur ein Zeitglied anzuschalten, wobei der Starteeitpunkt der einzelnen Zeitglieder jeweils in der Zentrale als Adresse des dem betreffenden Zeitglied zugeordneten Steuerorgans auswertbar ist.

Mit der zeitsynchronen Steuerung gemäß der Erfindung können also mehrere Steuerorgane Ober eine gemeinsame Leitung erreicht werden. Da von allen an eine Leitung angeschalteten Steuerorganen in jedem Zeitpunkt nur ein einziges Zeitglied aktiviert ist, kann durch Senden eines Spannungssignals zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Steuerorgan gezielt angesprochen werden. Somit ist für jede Brandschutzeinrichtung auf der gemeinsamen Leitung eine unabhängige Steuerung gewährleistet.

In einer speziellen Ausführungsform kann bei der erfindungsgemäßen Einrichtung vorgesehen sein, daß alle Brandschutzeinrichtungeri einer gemeinsamen Leitung während eines Steuerzyklus seriell nacheinander anschaltbar sind, wobei mit dem Ablauf des Zeitgliedes in der einen Brandschutzeinrichtung jeweils das Zeitglied in der nachgeschalteten Brandschutzeinrichtung gestartet wird, in diesem Fail erhöhl sich mit jeder neu zugeschalteten BrandschutzeinrichtUiig der Leitungsstrom, so daß in der Zentrale durch Messen der Stromstufen, also der jeweiligen Erhöhungen des Leitungsstromes, die einzelnen Geräte identifiziert werden können. Bei dieser Kettenanschaltung werden zweckmäßigerweise zu Beginn jedes Steuerzyklus jeweils durch kurzzeitige Änderung bzw. Abschaltung der Leitungsspannung alle angeschalteten Geräte zunächst von der Leitung abgetrennt; wie erwähnt, werden sie während des Zyklus nacheinander wieder angeschaltet.

Ei ie andere Möglichkeit für die Ausgestaltung der erfin lungsgemäßen Einrichtung besteht darin, alle Brar.!schutzeinrichtungen jeweils parallel an die Leitung anzulegen und zu Beginn eines Steuerzyklus jeweils in jedem der angeschlossenen Geräte ein unterschiedliches, die Adresse auf der betreffenden Leitung kennzeichnendes Verzögerungsglied zu starten, welches nach seinem Ablauf das Zeitglied der betreffenden Brandschutzeinrichtung zum Laufen bringt. In diesem Fall muß in jedem der angeschalteten Geräte die Adresse als Laufdauer des Verzögerungsgliedes eingestellt werden. Der Start der einzelnen Verzögerungsglieder zu Beginn eines Steuerzyklus kann hierbei wiederum durch eine kurzzeitige Änderung bzw. Abschaltung der Leitungsspannung vorgenommen werden.

Die Steuerbefehle für die Brandschutzeinrichtungen einer Steuerleitung können in einfachster Form ebenfalls durch kurzzeitige Änderungen der Leitungsspannung gegeben werden. Ein Spannungsimpuls auf der Leitung bei gleichzeitigem Laufen eines Zeitgliedes wird von dem betreffenden Gerät als Steuerbefehl ausgewertet. Gesteuert werden dabei verschiedenste Feuerschutzeinrichtungen, wie Brandschutztüren, Rauchabzugsklappen, Löschgeräte oder auch Feuermelder selbst (z. B. Alarmanzeige im Melder). Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es möglich, Steuerorgane und Brandmelder gemischt auf ein und derselben Leitung unterzubringen, ohne daß sich Abfrage und Steuerung gegenseitig beeinträchtigen. Es muß nur sichergestellt werden, daß jedes Gerät an der Leitung, sei es nun ein Melder oder ein Steuerorgan, ein Zeitglied aufweist, das nur innerhalb eines ihm zugeteilten Zeitabschnittes abläuft.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. I den prinzipiellen Aufbau eines Brandschatzsystems mit zentraler Steuerung,

Fig.2 eine Schaltungsanordnung für einen erfindungsgemäßen Feuermelder mit zusätzlicher Steuerfunktion,
Fig.3 den Strom- und Spannungsverlauf auf einer

ίο Steuerleitung bei einer Anschaltung nach F i g. 2,

Fig.4 eine weitere Schaltungsanordnung für eine erfindungsgemäß steuerbare Feuerschutzeinrichtung,

Fig.5 den Strom- und Spannungsverlauf auf einer Leitung bei einer Anschaltung nach F i g. 4.

Die Fig. 1 zeigt die allgemeine Konfiguration einer Brandschutzanlage, für die das erfindungsgemäße Übertragungsverfahren in Betracht kommt. Von einer Zentrale Z gehen mehrere Melde- bzw. Steuerleitungen Li... Li aus. An diese Leitungen sind Brandschutzein-

2ΰ richtungen in bestinmter Anzahl angeschaltet, beispielsweise Feuermelder M, sonstige Steuerorgane ST₁ wie beispielsweise Brandschutzklapp.·.η oder auch kombinierte Feuermelder mit Steuerorpanen, sogenannte Steuermelder 5TAf. Von den Meldern M und STM werden regelmäßig Meßwerte an die Zentrale Z übertragen; umgekehrt werden bei Bedarf Befehle von der Zentrale Z zu den Steuerorganen ST und STM gegeben. Die Übertragung der Meldungen und Befehle erfolgt jeweils auf der gemeinsamen Leitung zeitlich

3D gestaffelt für jedes Gerät; die einzelnen Leitungen L werden seriell abgetastet.

Während eines Abtastzyklus werden alle Geräte M, STund STM einer Leitung zeitlich gestaffelt nacheinander angeschaltet. Die Anschaltverzögerung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Geräten wird durch ein Zeitglied im Gerät bestimmt. Während dieser Verzögerungszeit kann vom betreffenden Gerät eine Zustandsmeldung an die Zentrale gegeben werden. In diesem Fall wird das Zeitglied von der Ausgangsgröße eines

•to Meßwandlers bestimmt. Die Anschaltve/zög( rung kann also in der Zentrale als Analogwert zur Meßgröße ausgewertet werden. Andererseits kann während der . ^schaltverzögerung ein Befehl von der Zentrale an das betreffende Gerät, also einen Steuermelder STM

4"i oder ein sonstiges Steuerorgan ST, gegeben werden. Die Steuerung erfolgt also auf einer gemeinsamen Leitung für mehrere Steuerorgane und im gleichen Zyklus mit der Abfrage von Feuermeldern.

Die Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung für einen

-.Ii Steuermelder STM zur erfindungsgemäßen Übertragung von Meßwerten. Die Steuer- oder Meldeleitung L besteht aus den Leitern I und 2, zwischen denen die Spannung U liegt. Das Befehlsempfangsorgan enthält im wesentlichen ein Zeitgiied 7*1, welches beim Anlegen

;> de^- Spannung angestoßen wird. Im vorliegenden Fall wird die Laufzeit des Zeitgliedes TI durch den Meßwandler M'Mbeeinflußt. Bei reinen f.teuerorganen entfällt der Meßwandler, und die Laufzeit des Zeitgliedes ist dann konstant. Da zur Synchronisation zu Beginn eines Steuerzyklus die Linienspannung kurzzeitig abgeschaltet wird, ist ein Kondensator Cl vorgesehen, der in dieser Zeit den Meßwandler versorgt. Eine Diode D1 verhindert dabei eine Rückspeisung.

■ » Ein Schwellwertschalter SWvergleicht die Spannung an der Leitung L über den Spannungsteiler R 1, R 2 mit einem vorgegebenen Wert .9tv. Ändert sich in der Zeit, in der das Zeitelied Tl lauft, die Soannune an der Leitung

derart, daß der Schwellwertschalter SW anspricht, so wird dieses zeitliche Zusammentreffen beider Signale über das Koinzidenzglied /COaIs Steuerbefehl gewertet. Mit dem Ausgangssignal des Koinzidenzgliedes KO kann entweder direkt eine Leuchtdiode (z. B. zur Alarmanzeige) gesteuert oder über einen Optokoppler KP ein potentialfreier Kontakt betätigt werden. Über den Ausgang .3, 4 kann dann die gewünschte Steuerung ausgelöst werden.

Sobald das Zeitglied Ti abgelaufen ist, wird der Transistor TR 1 durchgesteuert und damit das an der Leitung nachgeordnete Steuerorgan angeschaltet. Dieses besitzt ebenfalls ein Zeitglied Ti, welches mit dem Anlegen der Spannung nunmehr zu laufen beginnt. Durch die Serienschaltung der einzelnen Feuerschutzgeräte einer Leitung über die Transistoren 77? 1 wird sichergestellt, daß immer nur ein Zeitglied 7Ί der Leitung eingeschaltet ist und den Empfang von Befehlen ermöglicht.

Π;*; p i σ 1 Ζ?ϊ^σ1. d?n S⁰HnHl¹H¹⁷S- ijnd Slrornvprlaiif

auf einer Steuerleitung bei serieller Anschaltung von Steuerorganen gemäß Fig. 2. Zu Beginn eines Zyklus wird die Linienspannung U\ kurzzeitig abgeschaltet und zum Zeitpunkt te, wieder eingeschaltet. Allerdings wird während eines Abfrage- bzw. Befehlszyklus nur die erniedrigte Spannung U₂ angelegt, um wählend dieser Zeit eine Aufladung der Kondensatoren CX (Fig. 2) und damit unerwünschte Stromspitzen zu verhindern. Besteht diese Forderung nicht, so kann natürlich auch mit der vollen Spannung U\ abgefragt werden. Auf der Leitung fließt nunmehr ein Strom /, der mit der Anschaltung jedes weiteren Melders oder Steuerorgans treppenförmig ansteigt.

Die Länge der Stromstufen ist jeweils vom Zeitglied des betreffenden Melders oder Steuerorgans abhängig; wie erwähnt, ist sie entweder auf einen Konstantwert eingestellt, oder sie wird durch einen Meßwandler beeinflußt. Durch die Zahl der Stromstufen ist in der Zentrale erkennbar, welcher Melder oder welches .Steuerorgan in der Reihenfolge einer Leitung gerade angeschaltet ist. Soll beispielsweise das Steuerorgan ST.» einen Steuerbefehl erhalten, so gibt man während der Zeit t-» einen Spannungsimpuls B auf die Leitung, der dann nur im betreffenden Steuerorgan ST_lt als Befehl ausgewertet wird. Nach Ende des Abfrage- bzw. Steuerzyklus wird die volle Linienspannung U\ wieder angelegt, um die Kondensatoren Cl (Fig. 2) wieder voli aufzuladen.

Eine etwas abgeänderte Schaltung für die Steuerorgane ist in Fig. 4 dargestellt. Im Gegensatz zu Fig. 2 liegen nunmehr alle Melder bzw. Steuergeräte parallel an der Linie. Beim Anschalten der Leitungsspannung ( erhält also jedes Gerät der Leitung sofort die voll Spannung. Die zeitlich gestaffelte Einschaltung de Zeitglieder 72 wird hier durch Verzögerungsglieder T erreicht, welche für jeden Melder und für jede Steuerorgan auf einen anderen, seine Adresse kenn zeichnenden Wert eingestellt sind. Dieses Verzöge rungsglied T3 wird also über den Spannungsteiler R und R 4 angestoßen und startet seinerseits nac Beendigung der Verzögerungszeit das Zeitglied T\ Dieses Zeitglied Tl ist bei einem reinen Steuerorga auf einen festen Wert eingestellt; bei Verwendung i einem Feuermelder kann es, wie in Fig. 2, durch eine Meßwandler beeinflußt werden.

Während der Laufzeit des Zeitgliedes 7~2 wird übe den Transistor TR 2 ein zusätzlicher Spannungsteile (R 5. R 6) an die Leitung angeschaltet, so daß auf diese ein erhöhter Strom fließt. Durch Messung diese Stromimpulses wird in der Zentrale erkannt, daß da betreffende Zei'.^ücd ein^CTesch2!'.e'. Ist, und deß
zugehörige Steuerorgan während dieser Zeit fü Steuerbefehle empfangsbereit ist.

Wird nun von der Zentrale ein kurzer Spannungsein bruch auf der Leitung hervorgerufen, so wird dies übe den Spannungsleiter R 5, R 6, der ja nur wirksam is wenn TR 2 durchgeschaltet ist, im Schwellwertschalte SW als Steuerbefehl erkannt. Den Ausgang de Schweliwertschalters kann dann beispielsweise eil Relais IL oder ein sonstiger potentialfreier Kontak der über den Ausgang 5, 6 die Steuerung auslös betätigen.

Die Fig. 5 zeig* den Spannurgs- und Stromverlau entsprechend einer Anschaltung nach Fig. 4. Di Leitungsspannung U\ wird zu Beginn eines Steuerzyklu kurzzeitig abgeschaltet und zum Zeitpunkt I_n wiede eingeschaltet. Es fließt auf der Leitung ein Strom / Nach einer Verzögerungszeit v₂\ wird das Zcitglied T des ersten Steuerorgans eingeschaltet, und zwar für di Dauer i2i· Auf der Leitung ist somit ein Stromimpul meßbar, dessen Beginnn die in der Zentrale gespeicher te Adresse des betreffenden Steuerorgans bezeichne Handelt es sich um einen Feuermelder, so kann aus de Impulsdauer der Meßwert abgelesen werden. Nach de Verzögerungszeit V₂₂ wird das Zeitglied 7~2 des zweitei Steuerorgans angeschaltet, und zwar für die Dauer I₂ usw. Während der jeweiligen Impulsdauer f2i. hi
kann nun von der Zentrale durch einen kurzei Spannungseinbruch ein Steuerbefehl B auf die Leituni gegeben werden, der jeweils nur das Steuerorgai erreicht, dessen Zeitglied 7~2 gerade läuft.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Übertragung von Steuerbefehlen in einem Brandschutzsystem, wobei jeweils mehrere mit Steuerorganen ausgerüstete Brandschutzeinrichtungen über eine gemeinsame Leitung, gegebenenfalls zusammen mit Brandschutzeinrichtungen ohne Steuerorgane, etwa Feuermeldern, an eine Zentrale anschaltbar und von dort aus steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Brandschutzrinrichtung (M, ST, STM) durch die Laufzeit eines Zeitgliedes (Tl, T2) die Dauer seiner Empfangsbereitschaft für auf der Leitung (L) erzeugte Steuerbefehle (B) festgelegt ist, und daß Schalteinrichtungen (TR 1; Td) vorgesehen sind, um innerhalb eines Steuerzyklus auf einer Leitung jeweils nur ein Zeitglied (T1; T2) anzuschalten, wobei der Startzeitpunkt der einzelnen Zeitglieder jeweils in der Zentrale (Z) als Adresse des dem betreffenden Zeitglied (Tl; T2) zugeordneten Steuerorgans auswertbar ist

2. Einriciitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aiie Brandschutzeinrichtungen (M, ST, STM) einer gemeinsamen Leitung (Z^ während eines Steuerzyklus seriell nacheinander anschaltbar sind, wobei mit dem Ablauf des Zeitgliedes (Ti) in der einen Brandschutzeinrichtung jeweils das Zeitglied in der nachgeschalteten Prandschutzeinrichtung gestartet wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Brandschutzeinrichtungen (M, ST, STM) einer Leitung in der Zentrale (Z) durch Zähle; der Erhöhungen des Leitungsstroms auf dieser Leitung identifizichar sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu Begirv· eines Steuerzyklus jeweils durch kurzzeitige Änderung bzw. Abschaltung der Leitungsspannung alle Brandschutzeinrichtungen von einer Leitung abtrennbar sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Brandschutzeinrichtungen (M, ST, STAiJjeweils parallel an ihrer Leitung fliegen, und daß jede der Brandschutzeinrichtungen ein unterschiedliches, die Adresse auf der betreffenden Leitung kennzeichnendes Verzögerungsglied (T3) besitzt, welches zu Beginn eines Steuerzyklus jeweils gestartet wird und nach seinem Ablauf das Zeitglied (T2) der betreffenden Brandschutzeinrichtung startet.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn- ίο zeichnet, daß der Start der Verzögerungsglieder (T3) zu Beginn eines Steuerzyklus durch eine vorübergehende Änderung bzw. Abschaltung der Leitungsspannung bewirkbar ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, v> dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerbefehle (B)

in Form kurzzeitiger Änderungen der Leitungsspannung erzeugbar sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Zentrale ^> auf eine Leitung gegebenen Steuerbefehle (B) innerhalb einer definierten Zeit mehrmals wiederholbar sind und einen Steuervorgang nur dann auslösen, wenn das Steuerorgan in dieser Zeit den Befehl entsprechend oft erhalten hat. <■ ·

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der den einzelnen Bramlschut/cinrichtiingen zugeordneten Zeitglieder (Tl; T2) zusammen mit einem die Leitungsspannung messenden Schwellwertschalter (SW) jeweils auf ein Koinzidenzglied (KO) geführt sind.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß während der Laufzeit des in den einzelnen Brandschutzeinrichtungen vorgesehenen Zeitgliedes (T2) ein Schwellwertschalter (SW) zur Messung der Leitungsspannung über einen Spannungsteiler (R 5, R 6) an die Steuerleitung anschaltbar ist