EP0893941A2 - Verfahren und Anlage zum Betreiben und Überwachen diskontinuierlich betriebener elektrischer Verbraucher über deren Versorgungsleitungen - Google Patents

Verfahren und Anlage zum Betreiben und Überwachen diskontinuierlich betriebener elektrischer Verbraucher über deren Versorgungsleitungen Download PDF

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EP0893941A2
EP0893941A2 EP98113454A EP98113454A EP0893941A2 EP 0893941 A2 EP0893941 A2 EP 0893941A2 EP 98113454 A EP98113454 A EP 98113454A EP 98113454 A EP98113454 A EP 98113454A EP 0893941 A2 EP0893941 A2 EP 0893941A2
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EP
European Patent Office
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voltage
consumers
operating
waves
master module
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EP98113454A
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EP0893941B1 (de
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Rolf Prof. Dr.-Ing. Grohmann
Frank Dipl.-Ing. Friedrich
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Elektrobau Oschatz GmbH and Co KG
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Elektrobau Oschatz GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/20—Responsive to malfunctions or to light source life; for protection
    • H05B47/21—Responsive to malfunctions or to light source life; for protection of two or more light sources connected in parallel
    • H05B47/22—Responsive to malfunctions or to light source life; for protection of two or more light sources connected in parallel with communication between the lamps and a central unit
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/185—Controlling the light source by remote control via power line carrier transmission

Definitions

  • the invention relates to both a method and a system or a circuit arrangement with which or the discontinuous consumer, in particular lighting devices, control and monitor to let.
  • the invention is particularly for city or Street lighting systems applicable where Recurring daily periods in which all consumers, especially all lighting devices, are switched off.
  • Street lighting systems usually include relatively many individual lights that are connected to different Places of the city are arranged. Depending on the installation site there are usually different requirements with regard to the brightness and the brightness curve during the lighting period. For example, in Residential areas may be desirable, the brightness of the Street lighting in certain periods, for example after midnight. On the other hand, it can busy intersections or other places be useful, the lighting should always be full Performance. Areas can also occur in which the lighting is only shortened or restricted Periods to operate.
  • street lighting lamps According to the special requirements to be able to control.
  • Existing pipeline networks support this but mostly not a bill.
  • the street lights will divided into more or less large areas by a central control room or an automatic switch can be switched on and off.
  • the individual consumer (Lights) are on the lines of a supply network connected in parallel to each other. By switching one Circuit are all consumers at the same time switched on or off. Separate control lines, with to which individual consumers are addressed individually could be, especially with old installations in the Usually not available.
  • a method is known from DE 706 270, via Power lines to transmit information to consumers. In order to do this, the curve shape of the mains voltage changed. If necessary, entire mains voltage half-waves hidden.
  • Street lights usually contain discharge lamps, already in the absence of a single mains voltage half-wave go out. Need after extinguishing Discharge lamps usually take a few minutes to turn on have ignited again and shine with full power. The temporary extinction of street lights can however not to be accepted.
  • DE 44 13 513 A1 describes one method and one Device for controlling and monitoring electrical Known to consumers in DC networks.
  • the for Supply of the direct current network used source has on the output side electronic switches with which the voltage supply to the consumer is briefly interrupted can be. Through a series of short-term Voltage interruptions become the desired consumer communicated what action to take. Is the A stepper motor consumer will give him the number of steps to be carried out, which are then followed End of voltage interruptions.
  • This principle finds its limits when the end of the operation or action of the consumer at the time its programming is not yet predictable and another transmission of information during the Prohibits operation of the consumer. For example usually cannot be predicted exactly when one Street lighting must be switched off. This depends on the Lighting conditions that fluctuate depending on the weather.
  • the information transfer made over the lines over which the operating power (operating AC voltage) to the individual consumers in the network is transmitted.
  • the Information transfer to consumers or there arranged special receivers, so-called slave modules is limited to periods when all consumers are switched off or are switched off can. These periods, so-called business breaks, are with street lights, for example, times of day which the existing natural lighting with certainty no additional artificial lighting required.
  • suitable circuitry measures that the transmission of information from permanent lighting systems to be operated, for example Illumination in tunnels or underpasses, separated and is kept away.
  • the information is preferably a binary signal transferred, with a binary value, for example, by a or several lowered voltage half-waves and another Binary value through one or more unchanged voltage half-waves be marked.
  • a binary value for example, by a or several lowered voltage half-waves and another Binary value through one or more unchanged voltage half-waves be marked.
  • an odd one Number of voltage half-waves preferably one only hide, with one after each hide Even number of unchanged half-waves is sent.
  • the other binary value is then preferred also by an even number of voltage half-waves featured. This results in being hidden Always alternate voltage half-waves in polarity. With any binary sequence, that the hidden ones that characterize a certain binary value Voltage half-waves (these characterize either Zero or one) are alternately positive and negative. On this way, DC components in the network suppressed.
  • the number is preferably for a binary value influenced voltage half-waves around One less than the number of uninfluenced half waves for the other binary value.
  • the tension and time window is preferably placed in a period in which the effect of influencing, in particular blanking, the half-wave of the AC mains voltage is best detectable is.
  • the time window is preferably immediately after the next expected peak value of the mains voltage placed.
  • At least some consumers switch on times and others Information, such as when the Power should be reduced or increased, or times between switch-off and restart, but not Transfer limit switch times.
  • the lighting works thus timer-controlled in the dark (program-controlled) during the beginning and end of the entire operating cycle ambient light controlled (event controlled). On this prevents lighting programmatically turns off, although the natural brightness, for example due to heavy cloud cover, not is sufficient. Switching off all consumers can, for example simply by switching off the AC mains voltage respectively. Control of consumers (lamps) is thus mixed through transmitted information and by switching off the transmitted power.
  • the system is preferably structured hierarchically. For this purpose, several addresses are assigned to individual consumers. In this embodiment, each consumer has a single address on which he can be addressed separately is. In addition, consumer groups can use group addresses associated with which consumers as a group can be addressed. After all, consumers are preferably via a common address as a whole responsive to all consumers at the same time, for example to be able to switch on or the same information to be able to transfer all consumers. So reduced the effort for information transfer is considerable. For example, all consumers who are one and the same Switch-on and switch-off times and the same other conditions have, be grouped together. This applies, for example, to the lighting of a square, a shopping arcade, a street or one Intersection or several intersections.
  • the transfer of information is preferably done by hiding or changing half waves during selected Periods, especially during business breaks.
  • An illumination system 1 is schematized in FIG. 1 to which a three-phase line network 2 heard. This is not further illustrated from a Power source 3, for example a transformer station, via one for switching lights 4 Master module 5 fed.
  • a Power source 3 for example a transformer station
  • Master module 5 fed.
  • the switch unit 6 contains electronically controllable valves or switches, for example triacs, can switch the single half-waves.
  • phase lines L1 *, L2 *, L3 * are controlled by the switching unit 6.
  • the Phase lines L1 *, L2 *, L3 * carry operating AC voltage and feed the slave modules 12 with them. Furthermore they carry information from the slave modules 12 be read and at least to switch on the consumer 4 can lead.
  • the master module 5 transmits via the phase lines L1 *, L2 *, L3 * synchronous information to the Slave modules 12 which have different individual addresses can.
  • the slave modules 12 cannot Send information back so that both the flow of information as well as the energy flow is unidirectional.
  • the individual address of each slave module is hardware-related fixed.
  • the individual address can be through Jumper wires or switches adjustable or in one electronic storage.
  • the group addresses, the selected slave module groups are assigned software addresses, which are preferably programmable, remote programmable if necessary are. If necessary, the group addresses can be like that Individual addresses are also set or defined in terms of hardware become. However, it is more advantageous to do this Define the programming of the individual slave modules, whereby after construction and installation of the lighting system 1 without manual access to individual slave modules 12 a software address can be assigned to them. These are addressed based on their individual address, after which the software address can be communicated.
  • the master module 5 and a slave module 12 are shown in FIG. 3 separately illustrated.
  • the master module 5 is on the input side with a feeding AC or three-phase network N, L1, L2, L3 and via this with the energy source 3 (Fig. 1) connected.
  • the master module 5 is on the output side via the line network N, L1 *, L2 *, L3 * with inputs of Slave modules 12 connected.
  • the core of the master module 5 is a computer module 15 that receives signals from a real time clock 16, of voltage sensors 17, for example the on monitor the voltages present on lines L1 *, L2 *, L3 *, and receives current sensors 18 which are in these Lines capture the currents. Belongs to the master module 5 also a power supply module 19, the operating voltage provides for all modules of the master module 5.
  • the computer module 15 controls a main switch 21 which in a power path 22 between the network N, L1, L2, L3 and the network is N, L1 *, L2 *, L3 *.
  • the main switch 21 are a power section 23 and a parallel switch 24 are connected downstream.
  • the power section 23 contains electronically controllable switches (valves, triacs), which when not can be ignited, individual network half-waves can be hidden.
  • the parallel switch 24 is arranged in parallel, for example, a three-phase contactor for bridging that contains triacs.
  • the slave modules 12 each have a programmable one Circuit 26 on by a power supply 27th is fed and operated a switching unit 28 that the Switching the consumers 4 on and off, for example by Gas discharge lamps 4, is used.
  • the programmable circuit 26 and the switching unit 28 controlled thereby can be constructed according to FIG. 4.
  • the programmable Circuit 26 by a one-chip microcomputer 31 be formed, the input side to the power network N, L1 *, L2 *, L3 * is connected.
  • To capture Network zero crossings can be the one illustrated in FIG. 5 Serve circuit.
  • the one-chip microcomputer 31 is with a dedicated entrance to the exit of a Zero crossing detector circuit 32 connected.
  • the input side a corresponding phase line L1 *, L2 * or L3 * is connected is.
  • the Gritzmaschine 33 is on the output side a voltage divider with a voltage-limiting Zener diode connected. Only during the zero voltage crossing the mains voltage and in its immediate Nearby breaks the voltage across the Zener diode DZ, what is recognized by the microcomputer 31 as a zero crossing.
  • the master module 5 takes over the power control and functional control of the equipment, i.e. the consumer 4 and can therefore also be used as a power control and Service managers (PCS managers).
  • PCS managers power control and Service managers
  • the slave module can also be called a PCS controller.
  • a relay 35 which the Power flow controls the consumer 4, as well as a triac 36 or another electronic switch connected, with which the performance of the consumer 4 can be influenced is.
  • a corresponding ballast 37 upstream which is a power switch allowed.
  • the one-chip microcomputer 31 takes over the Actuation of the relay 35 and the triac 36 the signal evaluation and signal storage to the consumer 4 self-sufficient after switching on without further programming to be controlled by the PCS manager.
  • a street lighting system based on the reason their local location and the existing municipal functional units can be classified into five groups. These are Street intersection, main street, side street, theater square and school. This results in five software addresses, with which to implement different lighting tasks are. In other words, all consumers are 4 each assigned to one of the five groups, all Consumers of the respective group have the same software address exhibit.
  • intersection areas are assigned to group address 1 with the highest priority.
  • the associated group consumers 4 are a * t up from work over the entire switching time of t at full power.
  • the group address is 1.
  • the second highest priority is the main street and assigned to the school. They therefore receive the group or Software addresses 2 and 3.
  • the consumers of the group address 2 light up for the entire time, whereby between 22.oo h and 2.oo h reduced power operation is set or programmed.
  • the consumers of the Group address 3 are meanwhile switched off, whereby before and after in a reduced output Override operations.
  • the computer module 15 of the PCS manager at time t a, the front of a switch-on time t a * (Fig. 6), or a time point E a (Fig. 7) either by agreement between the programmed time and the real time clock 16, or triggered by a signal from the light sensor 14, which indicates that the existing brightness has fallen below or is approaching a limit value G (FIG. 7).
  • the computer module 15 checks whether twilight is to be expected in accordance with the time of day. If yes includes the computer module 15 to a in Fig. 6, indicated at time t on the main switch 21 and checks the terminal voltages by the voltage sensor 17.
  • the single-chip microcomputer 31 After closing of the main switch 21 and through-connection of the power unit 23 is initially operating voltage to the PCS controllers 12 are provided. The result of this is that the single-chip microcomputer 31 carry out a power-on reset and thereby block the outputs via the relay 35 and the triac 36. The single-chip microcomputer 31 then waits for the signals sent by the PCS manager 5.
  • the PCS manager 5 If the PCS manager 5 does not detect any irregularities in the operating voltage and the operating currents when the lighting system is switched off, it opens the initially closed parallel switch 24 and sends all programming commands stored in its program memory to all groups or software addresses with the power unit 23.
  • the programming commands include information about the switch-on time E a and other group-specific switch-on and switch-off times as well as group-specific start and end times for phases with reduced power operation.
  • the Command address sent with which all PCS controllers 12 be addressed at the same time follows a command code that all PCS controllers 12 (slaves) causes to switch from reception mode to timer mode, by working programmatically. So that's the Sending process ended and the computer module 15 of the PCS manager 5 closes the parallel switch 24.
  • the slave modules 12 are now in the timer mode. In this they are no longer on signal reception, but are working unaffected from the outside, self-sufficient to a certain extent Time program.
  • the PCS controller 12 perform the RAM of the one-chip microcomputer 31 stored time and Command sequences such that the relay 35 and the triac 36 the connected lights 4 in the operating states Switch “on”, “off” or “reduced power”. Of the Timer mode is retained until the timer program is processed, the operating voltage is switched off or a new power-on reset takes place.
  • the operating voltage for the final shutdown of the lighting system is preferably switched off as a function of the existing natural brightness. If this reaches the limit value G in the morning, as shown in FIG. 7, this is recognized by the computer module 15 on the basis of the signal from the light sensor 14. The computer module 15 then opens the main switch 21 and / or the power section 23 and the parallel switch 24. The consumers 4 are thereby de-energized at the time A a .
  • the computer module recognizes that it is an "unscheduled" twilight or darkness and not the beginning of the night.
  • the consumers are therefore switched on unprogrammed at time E b by the master module 15 sending the command address, which addresses all slave modules 12, and subsequently sending a switch-on command.
  • the computer module 15 detects with the light sensor 14 that the brightness limit value G has been reached or exceeded and switches the consumer 4 off again.
  • the signal transmission works as follows:
  • the information transfer from the master module 5 to the slave modules 12 take place during the break in operation, i.e. when consumers 4 are switched off according to FIG. 8 the AC voltage on a line (U network) are used to identify the binary value "High" (logical "1") voltage half-waves are hidden. Preferably only one half wave is hidden, if necessary, however, several, preferably one odd number can be hidden.
  • On the sent logical "1" (hidden half-wave) follows an unchanged Tension period that has no information content wearing. After this voltage period, for example, a logical "O" sent, which is due to an unchanged voltage period is signaled.
  • the next logical "1" is again a hidden half wave that is now due to the even number of Half waves is a hidden negative half wave, while the first sent logical "1" a hidden one was positive half wave.
  • the inserted voltage period is also used for longer sequences of logical ones a synchronization to achieve the slave modules 12 for AC voltage and a non-zero voltage rms value transmitted and power supply to the slave modules 12 to reach.
  • the masked or attenuated voltage half-waves are detected as shown in FIG. 10 or 11.
  • 10 shows voltage profiles in a mainly ohmic-inductive network over time t. If a voltage half-wave is faded out after transmission of a few voltage half-waves from a time t 0 , the existing currents I are not zero at this time because of the phase offset between current and voltage. The induction effect on the existing inductances results in a voltage curve with a real zero crossing.
  • the circuit according to FIG. 5 uses this to determine U SYNC , which characterizes the zero crossings and represents an evaluable image of the mains voltage.
  • a time window t 1 , t 2 within the masked half-wave it can therefore be checked whether the voltage present is below a limit U S or outside a predetermined voltage window. If this is the case, the examined half-wave is recognized as being hidden.
  • the situation is different in a capacitive network.
  • This is, for example, an extensive cable network that is essentially operated in idle mode.
  • the relationships are indicated in FIG. 11. If the network half-wave is faded out at a time t 0 , the tyristors or triacs of the power section 23 become high-resistance. They essentially extinguish at the zero crossing of the current if it drops below the holding current value of the respective tyristor or triac.
  • the master module 5 is therefore relatively high-impedance on the output side.
  • the voltage present at the consumers or slaves 12 can, as indicated by the voltage curve on line L1 *, only decay relatively slowly.
  • the decay can be accelerated if the power section 23 establishes a discharge connection, for example to the neutral conductor N. This can be done with a resistance to the neutral conductor and / or via suitable switches. Nevertheless, there remains a certain time from t 0 in which the decaying voltage is not zero. However, the amount of the decaying voltage in the time window t 1 , t 2 has fallen below the amount of the threshold voltage, so that the blanked-out network half-wave is recognized as such.
  • the zero crossing t 0 on the slave module 12 when the network half-waves are hidden is not recognizable as a voltage zero crossing, as can be seen from FIG. 11.
  • the slave module 12 must, however, query the time window t 1 , t 2 at a fixed distance from the zero crossing t 0 .
  • the circuit shown in FIG. 5 is used for this purpose.
  • the Graetz bridge 33 and the downstream network generate pulses at every regular zero crossing in which the voltage, which is otherwise limited to the Z voltage, becomes briefly zero.
  • the microprocessor 31 recognizes these zero crossings on the basis of the short zero pulses. Starting from each detected zero crossing, it determines the next point in time at which the next zero crossing is to be expected, based on the known duration of a network half-wave.
  • a zero crossing event t 0 is assumed after a short tolerance time of, for example, 100 ⁇ s, and a timer is started that runs for a few milliseconds up to t 1 .
  • the time window begins in which the existing voltage is examined to determine whether it falls below the threshold voltage U S.
  • a service interval is processed with each individual defective slave module 12 or each defective consumer 4 can be recognized.
  • the service mode differs from timer operation in that sending the timer command sequence is omitted and exclusively the command address is sent with a service command becomes.
  • the service for all lamps is done by the PCS controller 12 starting with hardware address 1 all Lights 4 briefly switched on and off in succession.
  • the current sensors 18 (FIG. 3) determine whether and how much electricity is fed into the network L1 *, L2 *, L3 * and thus how much current the relevant slave module 12 and record relevant consumers 4. Via the current sensor 18 can thus simply the function of the lamp as a yes-no statement be determined.
  • a Service status is the service at the hardware address intended.
  • the addressed slave module 12 switches the assigned and Luminaire 8 addressed via the hardware address via the Relay 35 in the on state until by the PCS manager 1 a power-on reset is triggered.
  • the computer module 15 the current profile of the lamp measure and evaluate exactly.
  • the results can be viewed on a serial or at a parallel interface put and additionally or alternatively in a memory filed or otherwise displayed.
  • a special test of individual consumers 4 and slave modules 12 possible. For example, by sending out the command address, the single or hardware address and one third command codes an examination of other functions of the Slave modules 12, for example, the ability to reduce power possible.
  • the test modes mentioned a complete inspection of all connected equipment possible. Individuals are recommended in the service interval Switch consumer 4 on and off only briefly, by the total time of the service interval at the maximum Hardware address number for a reasonable period of time limit. If there are any irregularities in the service interval at a hardware address, e.g.
  • the operating regime can also be modified accordingly be that each slave module 12 after completion Programming by a command individually in the Timer mode changes.
  • the master module needs programming do so until the programmed one is reached Switching on the programming of the remaining other slave modules 12 completed with certainty is.
  • a system for operating several distributed Consumer 4, for example a street lighting system 1, has a central master module 5, each consumer 4 has a slave module 12.
  • the master module 5 is used to program the slave modules 12, according to programming, the individual consumers 4 control independently. Programming the slave modules 12 takes place during operational breaks with consumers switched off 4 by modulating the AC operating voltage.
  • the Modulation preferably involves hiding individual ones or several half waves to identify one Binary value during little or unchanged half-waves mark another binary value. On hidden half waves a filling period without information content preferably follows, that of maintaining the operating voltage and to enable synchronization of the slave modules 12 serves.

Landscapes

  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)

Abstract

Eine Anlage zum Betreiben mehrerer verteilt angeordneter Verbraucher (4), bspw. eine Straßenbeleuchtungsanlage (1), weist ein zentrales Mastermodul (5) auf, wobei jeder Verbraucher (4) ein Slavemodul (12) aufweist. Das Mastermodul dient der Programmierung der Slavemodule (12), die nach erfolgter Programmierung die einzelnen Verbraucher (4) eigenständig steuern. Die Programmierung der Slavemodule (12) erfolgt in Betriebspausen bei ausgeschalteten Verbrauchern (4) durch Modulation der Betriebswechselspannung. Die Modulation beinhaltet vorzugsweise das Ausblenden einzelner oder mehrerer Halbwellen zur Kennzeichnung eines Binärwerts während wenig oder unveränderte Halbwellen den anderen Binärwert kennzeichnen. Auf ausgeblendete Halbwellen folgt vorzugsweise ein Füllperiode ohne Informationsgehalt, die der Aufrechterhaltung der Betriebsspannung und der Ermöglichung der Synchronisation der Slavemodule (12) dient.

Description

Die Erfindung betrifft sowohl ein Verfahren als auch eine Anlage bzw. eine Schaltungsanordnung, mit dem bzw. der sich diskontinuierlich zu betreibende Verbraucher, insbesondere Beleuchtungseinrichtungen, steuern und überwachen lassen. Die Erfindung ist insbesondere für Stadt- oder Straßenbeleuchtungsanlagen anwendbar, bei denen täglich wiederkehrend Zeiträume vorhanden sind, in denen alle Verbraucher, insbesondere alle Beleuchtungseinrichtungen, abgeschaltet sind.
Zu Straßenbeleuchtungsanlagen gehören in der Regel relativ viele Einzelleuchten, die an unterschiedlichen Stellen der Stadt angeordnet sind. Anhängig vom Aufstellort ergeben sich in der Regel unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich der Helligkeit sowie des Helligkeitsverlaufs während der Leuchtzeit. Beispielsweise kann es in Wohngebieten durchaus erwünscht sein, die Helligkeit der Straßenbeleuchtung in bestimmten Zeiträumen, beispielsweise nach 24 Uhr, zu vermindern. Dagegen kann es an verkehrsreichen Kreuzungen oder an anderweitigen Stellen durchaus zweckmäßig sein, die Beleuchtung stets mit voller Leistung zu betreiben. Außerdem können Gebiete vorkommen, in denen die Beleuchtung nur in verkürzten oder eingeschränkten Zeiträumen zu betreiben ist.
Es ist deshalb zu wünschen, die Lampen einer Straßenbeleuchtung den speziellen Anforderungen entsprechend steuern zu können. Vorhandene Leitungsnetze tragen dem jedoch meist nicht Rechnung. Die Straßenbeleuchtung wird in mehr oder weniger große Gebiete aufgeteilt, die von einer zentralen Warte oder einem automatischen Schalter ein- und ausgeschaltet werden. Die einzelnen Verbraucher (Leuchten) sind an den Leitungen eines Versorgungsnetzes zueinander parallelgeschaltet. Mit dem Schalten eines Stromkreises werden somit alle Verbraucher gleichzeitig ein- oder ausgeschaltet. Gesonderte Steuerleitungen, mit denen einzelne Verbraucher individuell angesprochen werden könnten, sind insbesondere bei Altinstallationen in der Regel nicht vorhanden.
Aus der DE 706 270 ist ein Verfahren bekannt, über Netzleitungen Information zu Verbrauchern zu übertragen. Um dies zu bewirken, wird die Kurvenform der Netzspannung verändert. Gegebenenfalls werden ganze Netzspannungshalbwellen ausgeblendet.
Straßenbeleuchtungen enthalten in der Regel Entladungslampen, die bereits bei Fehlen einer einzigen Netzspannungshalbwelle verlöschen. Nach dem Verlöschen benötigen Entladungslampen in der Regel einige Minuten, bis sie wieder gezündet haben und mit voller Leistung leuchten. Das zeitweilige Verlöschen von Straßenbeleuchtungen kann jedoch nicht hingenommen werden.
Eine weitere Problematik bei ausgedehnten elektrischen Anlagen, insbesondere Straßenbeleuchtungen, liegt in dem gemischt ohmsch-induktiv-kapazitiven Verhalten des Netzes. Lange Kabelstrecken stellen beträchtliche Kapazitäten dar, während die Last meist gemischt ohmsch-induktiv ist. Werden an dem Einspeisepunkt, an dem in das Netz Leistung eingespeist wird, Spannungshalbwellen ausgeblendet, kann der Spannungsverlauf an jedem einzelnen Verbraucher nicht einheitlich präzise vorhergesagt werden. Es können sich dadurch Probleme mit der Übertragungssicherheit der Daten ergeben.
Aus der DE 44 13 513 A1 sind ein Verfahren und eine Einrichtung zur Ansteuerung und Überwachung von elektrischen Verbrauchern in Gleichstromnetzen bekannt. Die zur Speisung des Gleichstromnetzes verwendete Speisequelle weist ausgangsseitig elektronische Schalter auf, mit denen die Spannungszufuhr zu dem Verbraucher kurzzeitig unterbrochen werden kann. Durch eine Folge von kurzzeitigen Spannungsunterbrechungen wird dem gewünschten Verbraucher mitgeteilt, welche Aktion er ausführen soll. Ist der Verbraucher ein Schrittmotor, wird ihm die Anzahl der auszuführenden Schritte mitgeteilt, die dieser dann nach Ende der Spannungsunterbrechungen ausführt.
Dieses Prinzip findet seine Grenzen, wenn das Ende des Betriebs oder der Aktion des Verbrauchers zum Zeitpunkt seiner Programmierung noch nicht vorhersehbar ist und sich eine weitere Informationsübertragung während des Betriebs des Verbrauchers verbietet. Beispielsweise kann in der Regel nicht genau vorhergesagt werden, wann eine Straßenbeleuchtung auszuschalten ist. Dies hängt von den Beleuchtungsverhältnissen ab, die wetterabhängig schwanken.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Schaltungsanordnung zu schaffen, in der Verbraucher ohne Zuhilfenahme von gesonderten Signalübertragungsleitungen fernsteuerbar oder fernprogrammierbar sind.
Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach Anspruch 1 sowie mit der Anlage nach Anspruch 10 oder der Anlage nach Anspruch 14 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Informationsübertragung über die Leitungen vorgenommen, über die die Betriebsleistung (Betriebs-Wechselspannung) zu den einzelnen Verbrauchern in dem Netz übertragen wird. Die Informationsübertragung zu den Verbrauchern bzw. dort angeordneten speziellen Empfängern, sogenannten Slave-Modulen, wird auf Zeiträume begrenzt, in denen alle Verbraucher ausgeschaltet sind oder ausgeschaltet werden können. Diese Zeiträume, sogenannte Betriebspausen, sind bei Straßenbeleuchtungen beispielsweise Tageszeiten, zu denen die vorhandene natürliche Beleuchtung mit Sicherheit keine zusätzliche künstliche Beleuchtung erfordert. Dabei wird durch geeignete schaltungstechnische Maßnahmen sichergestellt, dass die Informationsübertragung von permanent zu betreibenden Beleuchtungsanlagen, beispielsweise Beleuchtungen in Tunneln oder Unterführungen, getrennt und ferngehalten wird.
Die Beschränkung der Informationsübertragung ausschließlich auf Betriebspausen gestattet den sicheren flacker- und flimmerfreien Betrieb einzelner Leuchten. Insbesondere wird sichergestellt, dass die Netzspannung in erforderlicher Höhe kontinuierlich an den einzelnen Verbrauchern anliegt. So wird vermieden, dass diese unbeabsichtigt verlöschen und erst wieder gezündet werden müssen, was zu einem temporären Ausfall der betreffenden Leuchte führt.
Die Beschränkung der Informationsübertragung auf Betriebspausen ermöglicht andererseits die Verschlüsselung der zu übertragenden Information durch Absenken oder Ausblenden einzelner Halbwellen oder von Halbwellengruppen. Das Netz befindet sich zu diesem Zeitraum im Wesentlichen im Leerlauf. Die Verbraucher, die in der Regel eine gemischt ohmsch-induktive Last darstellen, sind abgeschaltet. Dadurch werden die Spannungsverhältnisse auch in ausgedehnten Netzen relativ gut überschaubar und das Ausblenden einzelner Spannungshalbwellen oder Perioden kann leistungsarm erfolgen.
Die Information wird vorzugsweise als Binärsignal übertragen, wobei ein Binärwert beispielsweise durch ein oder mehrere abgesenkte Spannungshalbwellen und ein anderer Binärwert durch ein oder mehrere unveränderte Spannungshalbwellen gekennzeichnet werden. Hier hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, beispielsweise eine ungerade Anzahl von Spannungshalbwellen, vorzugsweise eine einzige auszublenden, wobei nach jedem Ausblenden eine gerade Anzahl von unveränderten Halbwellen gesendet wird. Außerdem ist der jeweils andere Binärwert dann vorzugsweise ebenfalls durch eine gerade Anzahl von Spannungshalbwellen gekennzeichnet. Dies führt dazu, dass ausgeblendete Spannungshalbwellen in der Polarität immer abwechseln. Bei einer beliebigen Binärfolge wird erreicht, dass die einen bestimmten Binärwert kennzeichnenden ausgeblendeten Spannungshalbwellen (diese kennzeichnen entweder Null oder Eins) abwechselnd positiv und negativ sind. Auf diese Weise werden Gleichspannungsanteile in dem Netz unterdrückt. Vorzugsweise ist jedenfalls die Anzahl der für einen Binärwert beeinflussten Spannungshalbwellen um Eins kleiner als die Anzahl der unbeeinflussten Halbwellen für den anderen Binärwert.
Obwohl auch eine lediglich graduelle Beeinflussung der Spannungswerte der Halbwellen zum Kennzeichnen bestimmter Binärwerte möglich ist, wird es als vorteilhaft angesehen, für den einen Binärwert Spannungshalbwellen ganz auszublenden, während Spannungshalbwellen des anderen Binärwerts unverändert belassen werden. Die Informationscodierung kann auf diese Weise einfach durch in der Leitung liegende elektronische Schalter erreicht werden.
Seitens der Verbraucher wird, sobald der betreffende Verbraucher nicht eingeschaltet ist, die Netzspannung auf ausgeblendete Halbwellen überwacht. Zur Erkennung ausgeblendeter oder abgeschwächter Halbwellen sind Spannungs- und Zeitfenster festgelegt. Das Spannungs- und Zeitfenster wird vorzugsweise in einen solchen Zeitraum gelegt, in dem die Wirkung der Beeinflussung, insbesondere Ausblendung, der Halbwelle der Netzwechselspannung am besten erfassbar ist. Dazu wird das Zeitfenster bevorzugt unmittelbar nach den nächsten zu erwartenden Scheitelwert der Netzspannung gelegt. Diese Zeitfenster können an Hand der Spannungsnulldurchgänge der Netzwechselspannung erfasst werden. Bei kapazitiven Netzen können jedoch einzelne Nulldurchgänge ausfallen oder stark verzögert werden. Dies gilt insbesondere für Nulldurchgänge vor ausgeblendeten Spannungsperioden. In diesem Fall wird als Nulldurchgangszeitpunkt vorzugsweise der Zeitpunkt angenommen, für den der Nulldurchgang zu erwarten gewesen wäre. Die Nulldurchgänge können mit einem Generator erzeugt werden, der von den tatsächlich vorhandenen Nulldurchgängen synchronisiert wird. Dieser Generator kann in einem Mikroprozessor softwaretechnisch realisiert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden zumindest einigen Verbrauchern Einschaltzeitpunkte und sonstige Informationen, wie beispielsweise Zeitpunkte, zu denen die Leistung vermindert oder erhöht werden soll, oder Zwischenabschalt- und Wiedereinschaltzeitpunkte, nicht aber Endabschaltzeitpunkte übertragen. Die Beleuchtung arbeitet somit bei Dunkelheit timergesteurt (programmgesteuert) während Anfang und Ende des gesamten Betriebszyklusses umgebungslichtgesteuert (ereignisgesteuert) erfolgt. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich eine Beleuchtung programmgesteuert abschaltet, obwohl die natürliche Helligkeit, beispielsweise infolge dichter Bewölkung, nicht ausreicht. Das Abschalten aller Verbraucher kann beispielsweise einfach durch Ausschalten der Netzwechselspannung erfolgen. Die Steuerung der Verbraucher (Lampen) erfolgt somit gemischt durch übertragene Information und durch Abschalten der übertragenen Leistung.
Die Anlage ist vorzugsweise hierarchisch gegliedert. Dazu sind einzelnen Verbrauchern mehrere Adressen zugeordnet. Bei dieser Ausführungsform weist jeder Verbraucher eine Einzeladresse auf, über die er gesondert ansprechbar ist. Außerdem können Verbrauchergruppen Gruppenadressen zugeordnet sein, mit denen die Verbraucher als Gruppe angesprochen werden können. Schließlich sind die Verbraucher vorzugsweise über eine gemeinsame Adresse insgesamt ansprechbar, um beispielsweise alle Verbraucher zugleich einschalten zu können oder ein und dieselbe Information an alle Verbraucher übertragen zu können. Damit reduziert sich der Aufwand zur Informationsübertragung erheblich. Beispielsweise können alle Verbraucher, die ein und dieselbe Ein- und Ausschaltzeit sowie gleiche sonstige Bedingungen aufweisen, zu einer Gruppe zusammengefasst sein. Dies gilt beispielsweise für die Beleuchtung eines Platzes, einer Einkaufspassage, eines Straßenzugs oder einer Kreuzung bzw. mehrerer Kreuzungen.
Neben dem definierten Ein- und Ausschalten sowie der Leistungsreduzierung ist eine Funktionsprüfung angeschlossener Verbraucher (z.B. Hochdruckentladungslampen) möglich. Die Funktionstüchtigkeit kann überwacht und protokolliert werden. Mit der exakten Steuerbarkeit der Beleuchtungsanlage lassen sich erhebliche Energieeinsparungen und somit letztendlich auch eine Reduktion der CO2-Emission erreichen. Außerdem ist es möglich, durch Überwachung der Funktionstüchtigkeit der Leuchten die Sicherheit im Verkehrsbereich zu erhöhen und den mit turnusmäßigen Wartungsarbeiten verbundenen Aufwand zu reduzieren.
Bei der erfindungsgemäßen Anlage werden in einem strahlenförmigen Netz, ausgehend von einem Mastermodul, Steuersignale über die vorhandene Netzleitung zu Slavemodulen gesendet, die in allen Verbrauchern vorhanden sind. Die Verbraucher sind über Einzel- und Gruppenadressen vom Mastermodul aus unidirektional adressierbar. Die Informationsübertragung erfolgt dabei vorzugsweise durch Ausblenden oder Verändern von Halbwellen während ausgewählter Zeiträume, insbesondere während Betriebspausen.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen und ergeben sich aus der Zeichnung und/oder der nachfolgenden Beschreibung.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine Grundstruktur eines sternförmigen Netzes mit einem Mastermodul und mehreren Verbrauchern, in schematisierter ausschnittsweiser Darstellung,
  • Fig. 2 die Anlage nach Fig. 1, an Hand ihrer Kommandohierarchie, in einem Blockschaltbild,
  • Fig. 3 die Anlage nach Fig. 1, mit einem Mastermodul und einem Slavemodul, in ausschnittsweiser Darstellung als Blockschaltbild,
  • Fig. 4 die Anlage nach Fig. 3, in einer abgewandelten Ausführungsform,
  • Fig. 5 ein Slavemodul, in ausschnittsweiser vereinfachter Prinzipdarstellung,
  • Fig. 6 ein Steuerschema für verschiedene Verbrauchergruppen, dargestellt als Diagramm,
  • Fig. 7 ein Beleuchtungsprofil, wie es an Hand vorhandener Daten erwartet wird und wie es aufgrund konkreter Bedingungen tatsächlich eintreten kann, in schematischer Darstellung,
  • Fig. 8 die Codierung einer Bitfolge durch Modulation einer Netzwechselspannung, in schematischen Diagrammen,
  • Fig. 9 eine abgewandelte Form der Codierung einer Bitfolge durch Modulation der Netzwechselspannung, in schematisierter diagrammartiger Darstellung,
  • Fig. 10 die Spannungsverhältnisse an einem Slavemodul bei einer ausgeblendeten Halbwelle und induktivem Netz und
  • Fig. 11 die Spannungsverhältnisse an einem Slavemodul bei kapazitivem Netz.
    • In Fig. 1 ist eine Beleuchtungsanlage 1 schematisiert veranschaulicht, zu der ein dreiphasiges Leitungsnetz 2 gehört. Dieses wird aus einer nicht weiter veranschaulichten Leistungsquelle 3, beispielsweise einer Trafostation, über einen zum Schalten von Beleuchtungen 4 dienenden Mastermodul 5 gespeist. Zu dem Mastermodul gehört eine Schalteinheit 6, die von einer Steuereinheit 7 gesteuert wird. Die Schaltereinheit 6 enthält dabei elektronisch steuerbare Ventile oder Schalter, beispielsweise Triacs, die Einzelhalbwellen schalten können.
    An einzelne Leitungen 8, 9, 10 des dreiphasigen Leitungsnetzes 2 sind die Verbraucher 4 beispielsweise gegen einen Null-Leiter N geschaltet. Jedem Verbraucher 4 ist jeweils ein Slavemodul 12 vorgeschaltet, der seinerseits an eine der Phasenleitungen L1*, L2*, L3* angeschlossen ist, die über die Schalteinheit 6 gesteuert sind. Die Phasenleitungen L1*, L2*, L3* führen Betriebs-Wechselspannung und speisen die Slavemodule 12 mit dieser. Außerdem tragen sie Informationen, die von den Slavemodulen 12 gelesen werden und mindestens zum Einschalten der Verbraucher 4 führen können.
    Aus Fig. 2 ist die hierarchische Ordnung der Anlage 1 ersichtlich. Das Mastermodul 5 sendet über die Phasenleitungen L1*, L2*, L3* netzsynchron Informationen an die Slavemodule 12, die unterschiedliche Einzeladressen aufweisen können. Die Slavemodule 12 können jedoch keine Information rücksenden, so dass sowohl der Informationsfluss als auch der Energiefluss unidirektional ist.
    Die Einzeladresse jedes Slavemoduls ist hardwaretechnisch festgelegt. Die Einzeladresse kann dabei durch Drahtbrücken oder Schalter einstellbar oder in einem elektronischen Speicher abgelegt sein.
    Die Gruppenadressen, die ausgewählten Slavemodulgruppen zugeordnet sind, sind Softwareadressen, die vorzugsweise programmierbar, bedarfsweise auch fernprogrammierbar sind. Bedarfsweise können die Gruppenadressen wie die Einzeladressen auch hardwaremäßig eingestellt oder festgelegt werden. Vorteilhafter ist es jedoch, diese durch Programmierung der einzelnen Slavemodule festzulegen, wodurch nach Aufbau und Installation der Beleuchtungsanlage 1 ohne manuellen Zugriff zu einzelnen Slavemodulen 12 diesen eine Softwareadresse zugeordnet werden kann. Diese werden an Hand ihrer Einzeladresse angesprochen, wonach die Softwareadresse mitteilbar ist.
    Zusätzlich ist eine festgelegte Kommandoadresse vorhanden, mit der alle Slavemodule 12 gleichzeitig angesprochen werden können.
    Das Mastermodul 5 und ein Slavemodul 12 sind in Fig. 3 gesondert veranschaulicht. Das Mastermodul 5 ist eingangsseitig mit einem speisenden Wechsel- bzw. Drehstromnetz N, L1, L2, L3 und über dieses mit der Energiequelle 3 (Fig. 1) verbunden. Ausgangsseitig ist das Mastermodul 5 über das Leitungsnetz N, L1*, L2*, L3* mit Eingängen der Slavemodule 12 verbunden.
    Zur ereignisabhängigen Steuerung des Mastermoduls 5 dient ein Lichtsensor 14, der mit einem Steuereingang des Mastermoduls 5 verbunden ist. Kernstück des Mastermoduls 5 ist ein Rechnermodul 15, das Signale von einer Echtzeituhr 16, von Spannungssensoren 17, die beispielsweise die an den Leitungen L1*, L2*, L3* vorhandenenen Spannungen überwachen, und Stromsensoren 18 erhält, die in eben diesen Leitungen die Ströme erfassen. Zu dem Mastermodul 5 gehört außerdem ein Stromversorgungsmodul 19, das Betriebsspannung für alle Baugruppen des Mastermoduls 5 bereitstellt. Das Rechnermodul 15 steuert einen Hauptschalter 21, der in einem Leistungsweg 22 zwischen dem Netz N, L1, L2, L3 und dem Netz N, L1*, L2*, L3* liegt. Dem Hauptschalter 21 sind ein Leistungsteil 23 und ein Parallelschalter 24 nachgeschaltet. Der Leistungsteil 23 enthält elektronisch steuerbare Schalter (Ventile, Triacs), die, wenn sie nicht gezündet werden, einzelne Netzhalbwellen ausblenden können. Parallel dazu ist der Parallelschalter 24 angeordnet, der beispielsweise einen dreiphasigen Schütz zur Überbrückung der Triacs enthält.
    Die Slavemodule 12 weisen jeweils einen programmierbaren Schaltkreis 26 auf, der von einer Stromversorgung 27 gespeist wird und eine Schalteinheit 28 bedient, die dem Ein- und Ausschalten der Verbraucher 4, beispielsweise von Gasentladungslampen 4, dient. Der programmierbare Schaltkreis 26 und die von diesem gesteuerte Schalteinheit 28 können gemäß Fig. 4 aufgebaut sein. Danach kann der programmierbare Schaltkreis 26 durch einen Einchipmikrorechner 31 gebildet sein, der eingangsseitig an das Leistungsnetz N, L1*, L2*, L3* angeschlossen ist. Zur Erfassung von Netznulldurchgängen kann dabei die in Fig. 5 veranschaulichte Schaltung dienen. Der Einchipmikrorechner 31 ist mit einem dafür vorgesehenen Eingang an den Ausgang einer Nulldurchgangsdetektorschaltung 32 angeschlossen. Zu dieser gehört eine Grätzbrücke 33, die eingangsseitig an eine entsprechende Phasenleitung L1*, L2* oder L3* angeschlossen ist. Ausgangsseitig ist an die Grätzbrücke 33 ein Spannungsteiler mit einer spannungsbegrenzenden Z-Diode angeschlossen. Lediglich während des Spannungsnulldurchgangs der Netzspannung und in dessen unmittelbarer Nähe bricht die Spannung über der Z-Diode DZ zusammen, was von dem Mikrorechner 31 als Nulldurchgang erkannt wird.
    Das Mastermodul 5 übernimmt die Leistungssteuerung und Funktionskontrolle der Betriebsmittel, d.h. der Verbraucher 4 und kann deshalb auch als Powercontrol- und Servicemanager (PCS-Manager) bezeichnet werden. Das Slavemodul kann auch als PCS-Controller bezeichnet werden.
    Wie aus Fig. 4 hervorgeht, sind an dem Einchipmikrorechner 31 ausgangsseitig ein Relais 35, das den Leistungsfluß dem Verbraucher 4 steuert, sowie ein Triac 36 oder ein anderweitiger elektronischer Schalter angeschlossen, mit dem die Leistung des Verbrauchers 4 beeinflußbar ist. Diesem ist dazu ein entsprechendes Vorschaltgerät 37 vorgeschaltet, das eine Leistungsumschaltung gestattet.
    Bei dem aus Figur 4 ersichtlichen Slavemodul 12 (PCS-Controller) übernimmt der Einchipmikrorechner 31 außer der Ansteuerung des Relais 35 und des Triacs 36 die Signalauswertung und Signalspeicherung, um den Verbraucher 4 nach dem Einschalten autark ohne weitere Programmierung durch den PCS-Manager zu steuern.
    Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Straßenbeleuchtungsanlage zugrundegelegt, die sich auf Grund ihrer örtlichen Lage und der vorhandenen kommunalen Funktionseinheiten in fünf Gruppen einordnen lässt. Diese sind Straßenkreuzung, Hauptstraße, Nebenstraße, Theaterplatz und Schule. Es ergeben sich somit fünf Softwareadressen, mit denen unterschiedliche Beleuchtungsaufgaben zu realisieren sind. Mit anderen Worten, alle Verbraucher 4 sind jeweils einer der fünf Gruppen zugeordnet, wobei alle Verbraucher der jeweiligen Gruppe die gleiche Softwareadresse aufweisen.
    Wie in Fig. 6 dargestellt, werden die Kreuzungsbereiche der Gruppenadresse 1 mit höchster Priorität zugeordnet. Die der Gruppe zugehörigen Verbraucher 4 sollen über die gesamte Schaltzeit von tein* bis taus mit voller Leistung arbeiten. Die Gruppenadresse ist 1.
    Die zweithöchste Priorität wird der Hauptstraße und der Schule zugeordnet. Diese erhalten daher die Gruppen- bzw. Softwareadressen 2 und 3. Die Verbraucher der Gruppenadresse 2 leuchten über die gesamte Zeit, wobei zwischen 22.oo h und 2.oo h leistungsreduzierter Betrieb eingestellt oder programmiert ist. Die Verbraucher der Gruppenadresse 3 sind währenddessen ausgeschaltet, wobei sie vorher und nachher in einen leistungsreduzierten Betrieb übergehen.
    Mit noch niedrigerer Priorität werden die Verbraucher der Gruppenadresse 4 (Nebenstraße) betrieben. Sie werden verzögert eingeschaltet und nachts von 22.oo h bis 4.oo h leistungsreduziert betrieben.
    Die Verbraucher der Gruppenadresse 5 arbeiten weitgehend leistungsreduziert, wobei die Beleuchtung lediglich beim Öffnen und Schliessen des Theaters sowie in den Morgenstunden auf volle Leistung geschaltet wird. Das Ausschalten erfolgt einheitlich für alle Gruppenadressen.
    Das dargestellte Betriebsregime wird wie folgt erreicht:
    Das Rechnermodul 15 des PCS-Managers wird zu einem Zeitpunkt tein, der vor einem Einschaltzeitpunkt tein* (Fig. 6) liegt, bzw. einem Zeitpunkt Ea (Fig. 7) entweder durch Übereinstimmung zwischen programmierter Zeit und der Echtzeituhr 16 oder durch ein Signal von dem Lichtsensor 14 ausgelöst, das anzeigt, dass die vorhandene Helligkeit unter einen Grenzwert G (Fig. 7) gefallen ist oder sich diesem annähert. Das Rechnermodul 15 prüft, wenn es durch ein Sensorsignal ausgelöst worden ist, ob gemäß der Tageszeit mit Dämmerung zu rechnen ist. Falls ja schließt das Rechnermodul 15 zu einem in Fig. 6 angedeuteten Zeitpunkt tein den Hauptschalter 21 und überprüft die Anschlußspannungen mittels des Spannungssensors 17. Nach Schließen des Hauptschalters 21 und Durchschaltung des Leistungteiles 23 ist zunächst Betriebsspannung an den PCS-Controllern 12 vorhanden. Dies hat zur Folge, dass die Einchipmikrorechner 31 einen Power-On-Reset durchführen und dabei die Ausgaben über das Relais 35 und den Triac 36 sperren. Danach wartet der Einchipmikrorechner 31 auf die von dem PCS-Manager 5 gesendeten Signale.
    Sofern der PCS-Manager 5 keine Unregelmäßigkeiten in der Betriebsspannung und den Betriebsströmen bei abgeschalteter Beleuchtungsanlage feststellt, öffnet er den zunächst geschlossenen Parallelschalter 24 und sendet mit dem Leistungsteil 23 alle in seinem Programmspeicher abgelegten Programmierbefehle an alle Gruppen bzw. Softwareadressen. Zu den Programmierbefehlen gehören Informationen über die Einschaltzeit Ea sowie weitere gruppenspezifische Ein- und Ausschaltzeiten sowie gruppenspezifische Anfangs- und Endzeiten für Phasen mit leistungsreduziertem Betrieb.
    Zur Adress- und Informationsübertragung wird mit dem Leistungsteil 23 die an das nachgeschaltete Netz L1*, L2*, L3* gelangende Wechselspannung, wie später erläutert, so moduliert, dass die Slavemodule 12 oder PCS-Controller die erforderlichen Betriebsinformationen erhalten. Sind Gruppenadressen in einer Programmierung festgelegt, die vorzugsweise bereits vorgenommen ist und auch nicht geändert werden soll, werden nacheinander die Gruppenadressen und die zugehörigen Daten gesendet. Beispielsweise wird zuerst die Gruppenadresse 1 gesendet, wodurch alle Slavemodule 12 der Gruppe 1 angesprochen werden und den nachfolgenden Datenstrom erhalten. Danach wird die Gruppenadresse 2 gesendet, wonach deren Slavemodule durch einen Datenstrom programmiert werden. Dieser Vorgang setzt sich fort, bis alle Gruppenadressen abgearbeitet sind.
    Ist der Programmiervorgang abgeschlossen, wird die Kommandoadresse gesendet, mit der alle PCS-Controller 12 gleichzeitig angesprochen werden. Auf die Kommandoadresse folgt ein Befehlscode, der alle PCS-Controller 12 (Slaves) veranlasst, vom Empfangsmodus in den Timermodus zu wechseln, in dem sie programmgesteuert arbeiten. Damit ist der Sendevorgang beendet und das Rechnermodul 15 des PCS-Managers 5 schliesst den Parallelschalter 24.
    Die Slavemodule 12 sind nun im Timermodus. In diesem sind sie nicht weiter auf Signalempfang, sondern arbeiten von außen unbeeinflusst, gewissermaßen autark, ihr erhaltenes Zeitprogramm ab. Die PCS-Controller 12 führen die im RAM des Einchipmikrorechners 31 abgelegten Zeit- und Befehlsfolgen derart aus, dass das Relais 35 und der Triac 36 die angeschlossenen Leuchten 4 in die Betriebszustände "ein", "aus" oder "leistungsreduziert" schalten. Der Timermodus bleibt solange erhalten, bis das Timerprogramm abgearbeitet ist, die Betriebsspannung abgeschaltet wird oder ein erneuter Power-On-Reset erfolgt.
    Das Ausschalten der Betriebsspannung zur Endabschaltung der Beleuchtungsanlage erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit von der vorhandenen natürlichen Helligkeit. Erreicht diese, wie in Fig. 7 dargestellt, morgens den Grenzwert G, wird dies von dem Rechnermodul 15 an Hand des Signals des Lichtsensors 14 erkannt. Das Rechnermodul 15 öffnet daraufhin den Hauptschalter 21 und/oder das Leistungsteil 23 sowie den Parallelschalter 24. Die Verbraucher 4 werden dadurch zum Zeitpunkt Aa spannungslos.
    Wie aus Fig. 7 hervorgeht, können z.B. durch extreme Witterungsbedingungen auch tagsüber Helligkeitswerte auftreten, die unter dem Grenzwert G liegen und eine zusätzliche Beleuchtung erfordern. Tritt ein solches Ereignis vor 16.oo Uhr oder einer anderweitigen, datumsabhängig festlegbaren Zeitgrenze Z auf, erkennt das Rechnermodul, dass es sich um eine "außerplanmäßige" Dämmerung oder Dunkelheit und nicht um den Anbruch der Nacht handelt. Die Verbraucher werden deshalb zum Zeitpunkt Eb unprogrammiert eingeschaltet, indem das Mstermodul 15 die Kommandoadresse, die alle Slavemodule 12 anspricht, und nachfolgend einen Einschaltebefehl sendet. Zum Ende der Dunkelphase erfasst das Rechnermodul 15 mit dem Lichtssensor 14 das Erreichen oder die Überschreitung des Helligkeitsgrenzwertes G und schaltet die Verbraucher 4 wieder ab.
    Die Signalaussendung funktioniert wie folgt:
    Die Informationsübertragung von dem Mastermodul 5 zu den Slavemodulen 12 erfolgt während der Betriebspause, d.h. bei abgeschalteten Verbrauchern 4 gemäß Fig. 8. Von der auf einer Leitung vorhandenen Wechselspannung (U-Netz) werden zur Kennzeichnung des Binärwerts "High" (logisch "1") Spannungshalbwellen ausgeblendet. Vorzugsweise wird dabei lediglich eine einzige Halbwelle ausgeblendet, bedarfsweise können jedoch auch mehrere, vorzugsweise eine ungerade Anzahl ausgeblendet werden. Auf die gesendete logische "1" (ausgeblendete Halbwelle) folgt eine unveränderte Spannungsperiode, die keinen Informationsgehalt trägt. Nach dieser Spannungsperiode wird bspw. eine logische "O" gesendet, was durch eine unveränderte Spannungsperiode signalisiert wird. Die nächste logische "1" ist wiederum eine ausgeblendete Halbwelle, die nun aufgrund der zwischenzeitlich übertragenen geraden Anzahl von Halbwellen eine ausgeblendete negative Halbwelle ist, während die erste gesendete logische "1" eine ausgeblendete positive Halbwelle war.
    Die eingefügte Spannungsperiode dient dazu, auch bei längeren Folgen von logischen Einsen eine Synchronisation der Slavemodule 12 zur Netzwechselspannung zu erreichen und einen von Null verschiedenen Spannungseffektivwert zu übertragen sowie Stromversorgung der Slavemodule 12 zu erreichen.
    Wie in Fig. 9 veranschaulicht, ist es gleichermaßen möglich, die Bedeutung ausgeblendeter Halbwellen auf "Low" (logisch "0") festzulegen. Auf jeden Low-Pegel folgend, wird eine unveränderte Spannungsperiode eingefügt, die keine Information trägt.
    Die Erfassung der ausgeblendeten oder abgeschwächten Spannungshalbwellen erfolgt wie aus Fig. 10 oder 11 ersichtlich. In Fig. 10 sind Spannungsverläufe in einem hauptsächlich ohmsch-induktiven Netz über der Zeit t aufgetragen. Wird nach Übertragung einiger Spannungshalbwellen ab einem Zeitpunkt t0 eine Spannungshalbwelle ausgeblendet, sind zu diesem Zeitpunkt die vorhandenen Ströme I wegen des Phasenversatzes zwischen Strom und Spannung nicht Null. Durch Induktionswirkung an den vorhandenen Induktivitäten ergibt sich somit ein Spannungsverlauf mit einem echten Nulldurchgang. Die Schaltung nach Fig. 5 ermitelt daraus USYNC, die die Nulldurchgänge kennzeichnet und ein auswertbares Abbild der Netzspannung darstellt.
    In einem Zeitfenster t1, t2 innerhalb der ausgeblendeten Halbwelle kann deshalb geprüft werden, ob die vorhandene Spannung unterhalb einer Grenze US oder außerhalb eines vorgegebenen Spannungsfensters liegt. Falls dies der Fall ist, wird die untersuchte Halbwelle als ausgeblendet erkannt.
    Anders liegen die Verhältnisse in einem kapazitiven Netz. Dies ist bspw. ein ausgedehntes Kabelnetz, das im Wesentlichen im Leerlauf betrieben wird. Die Verhältnisse sind in Fig. 11 angedeutet. Wird zu einem Zeitpunkt t0 die Netzhalbwelle ausgeblendet, werden dazu die Tyristoren oder Triacs des Leistungsteils 23 hochohmig. Sie löschen im Wesentlichen im Nulldurchgang des Stromes, wenn dieser unter den Haltestromwert des jeweiligen Tyristors oder Triacs absinkt. Das Mastermodul 5 ist somit ausgangsseitig relativ hochohmig. Die an den Verbrauchern oder Slaves 12 vorhandene Spannung kann nunmehr, wie mit dem Spannungsverlauf auf der Leitung L1* angedeutet, nur relativ langsam abklingen. Das Abklingen kann beschleunigt werden, wenn der Leistungsteil 23 eine Ableitverbindung bspw. zum Nullleiter N herstellt. Dies kann bei einem Widerstand zum Nulleiter und/oder über geeignete Schalter geschehen. Dennoch bleibt eine gewisse Zeit von t0 an, in der die abklingende Spannung nicht Null ist. Jedoch hat der Betrag der abklingenden Spannung in dem Zeitfenster t1, t2 den Betrag der Schwellspannung unterschritten, so dass die ausgeblendete Netzhalbwelle als solche erkannt wird.
    Im kapazitiven Netz ist der Nulldurchgang t0 an dem Slavemodul 12 bei ausgeblendeten Netzhalbwellen nicht als Spannungsnulldurchgang erkennbar, wie aus Fig. 11 ersichtlich wird. Das Slavemodul 12 muss das Zeitfenster t1, t2 jedoch in festgelegtem Abstand zu dem Nulldurchgang t0 abfragen. Dazu dient die Schaltung nach Fig. 5. Über die Graetzbrücke 33 und das nachgeschaltete Netzwerk werden bei jedem regulären Nulldurchgang Impulse erzeugt, in dem die ansonsten auf Z-Spannung begrenzte Spannung kurzzeitg Null wird. Der Mikroprozessor 31 erkennt diese Nulldurchgänge an Hand der kurzen Nullimpulse. Von jedem erkannten Nulldurchgang ausgehend, bestimmt er an Hand der bekannten Dauer einer Netzhalbwelle den nächsten Zeitpunkt, zu dem der nächste Nulldurchgang zu erwarten ist. Bleibt ein solcher Nulldurchgang aus, wird nach einer kurzen Toleranzzeit von bspw. 100µs ein Nulldurchgangsereignis t0 angenommen und ein Timer gestartet, der einige Millisekunden bis zu t1 läuft. Ist t1 erreicht, beginnt das Zeitfenster, in dem die vorhandene Spannung darauf untersucht wird, ob sie unter die Schwellspannung US fällt.
    Mit dem vorbeschriebenen System können die Verbraucher 4 nicht nur gezielt und einzeln hinsichtlich ihrer Einschaltpunkte, gegebenenfalls hinsichtlich ihrer Ausschaltpunkte sowie hinsichtlich leistungsreduzierter Betriebszeiten programmiert werden, sondern es ist auch ein Einzelservice und eine Funktionskontrolle sämtlicher Verbraucher 4 möglich:
    In einer Betriebspause bspw. am Tag, in der Mittagsstunde oder am Nachmittag wird anstelle des Timermodus zunächst ein Serviceintervall abgearbeitet mit dem jedes einzelne defekte Slavemodul 12 oder jeder defekte Verbraucher 4 erkannt werden kann. Die Betriebsart Servicebetrieb unterscheidet sich vom Timerbetrieb dadurch, dass das Senden der Timerbefehlsfolge entfällt und ausschliesslich die Kommandoadresse mit einem Servicebefehl gesendet wird. Beim Service für alle Lampen werden durch die PCS-Controller 12 beginnend mit der Hardwareadresse 1 alle Leuchten 4 nacheinander kurzzeitig ein- und ausgeschaltet. Die Stromsensoren 18 (Fig.3) ermitteln dabei, ob und wieviel Strom in das Netz L1*, L2*, L3* gespeist wird und somit wieviel Strom das betreffende Slavemodul 12 und der betreffende Verbraucher 4 aufnehmen. Über den Stromsensor 18 kann somit einfach die Funktion der Lampe als Ja-Nein-Aaussage ermittelt werden. Für die genaue Bestimmung eines Betriebszustands ist der Service an der Hardwareadresse vorgesehen. Bei diesem wird zusätzlich zur Kommandoadresse die Hardwareadresse (Einzeladresse), sowie der entsprechende Servicebefehl gesendet. Das angesprochene Slavemodul 12 (PCS-Controller) schaltet die ihm zugeordnete und über die Hardwareadresse adressierte Leuchte 8 über das Relais 35 solange in den Ein-Zustand, bis von dem PCS-Manager 1 ein Power-On-Reset ausgelöst wird. In dieser Zeit kann das Rechnermodul 15 den Stromverlauf der Leuchte exakt messen und auswerten.
    Die Ergebnisse können nach Bedarf an einer seriellen oder an einer parallelen Schnittstelle zur Verfügung gestellt und zusätzlich oder alternativ in einem Speicher abgelegt oder sonstwie angezeigt werden. Darüberhinaus ist eine Sonderprüfung einzelner Verbraucher 4 und Slavemodule 12 möglich. Beispielsweise ist durch Aussenden der Kommandoadresse, der Einzel- bzw. Hardwareadresse und eines dritten Befehlscodes eine Prüfung sonstiger Funktionen der Slavemodule 12 bspw. der Fähigkeit zur Leistungsreduktion möglich. Durch Anwendung der genannten Prüfmodi ist eine komplette Überprüfung aller angeschlossenen Betriebsmittel möglich. Im Serviceintervall empfiehlt es sich die einzelnen Verbraucher 4 nur kurzzeitig ein- und auszuschalten, um die Gesamtzeit des Serviceintervalls bei der maximalen Hardwareadressenzahl auf einen angemessenen Zeitraum zu begrenzen. Werden im Serviceintervall Unregelmäßigkeiten an einer Hardwareadresse, bspw. unsicheres oder ungewöhnliches Zündverhalten einer Gasentladungslampe festgestellt, erfolgt vom PCS-Manager der Service an dieser Hardwareadresse, um den Fehler exakt zu bestimmen. Fehlerbilder, wie verzögertes Zünden, zeitweiliges Verlöschen usw. sind somit an Hand der registrierten elektrischen Reaktion eines Slavemoduls 12 klar erkennbar.
    Weiterhin besteht die Möglichkeit, über die Kommandoadresse und einen vierten Befehlscode alle Verbraucher unmittelbar ohne vorherige Programmierung einzuschalten. Dies kann bei einem in Fig. 7 veranschaulichten Beleuchtungsverlauf erforderlich werden. Bei einer unerwarteten Verdunklung zu Tageszeiten (starke Gewitter, Sonnenfinsternis und ähnliches), die von dem Lichtsensor 14 erfasst wird, werden alle Verbraucher 4 eingeschaltet. Die Ausführung des vierten Befehlscodes, das sofortige Einschalten aller Verbraucher, erfolgt analog dem Servicebetrieb, indem von dem PCS-Manager 5 nur die Kommandoadresse mit den zugehörigen Einschaltbefehl an die PCS-Controller 12 bzw. Slavemodule übertragen wird.
    Es ist darüber hinaus auch möglich, eine festgelegte Reaktion der Slavemodule 12 für den Fall vorzusehen, dass eine an den Slavemodulen 12 ankommende Bitfolge nicht interpretierbar ist. Als Sicherheitsfunktion kann auch vorgesehen werden, dass alle Verbraucher 4 einschalten, wenn nach Ablauf einer Wartezeit (bspw. 5 min.) nach dem Einschalten der Netzspannung keine sinnvollen oder erkennbaren Befehlsfolgen gesendet worden sind.
    Außerdem kann das Betriebsregime dahingehend abgewandelt werden, dass jedes Slavemodul 12 nach erfolgter Programmierung durch einen Befehl individuell in den Timermodus wechselt. Das Mastermodul muss die Programmierung dabei so vornehmen, dass bis zum Erreichen der programmierten Einschaltzeitpunkte die Programmierung der verbleibenden anderen Slavemodule 12 mit Sicherheit abgeschlossen ist.
    Eine Anlage zum Betreiben mehrerer verteilt angeordneter Verbraucher 4, bspw. eine Straßenbeleuchtungsanlage 1, weist ein zentrales Mastermodul 5 auf, wobei jeder Verbraucher 4 ein Slavemodul 12 aufweist. Das Mastermodul 5 dient der Programmierung der Slavemodule 12, die nach erfolgter Programmierung die einzelnen Verbraucher 4 eigenständig steuern. Die Programmierung der Slavemodule 12 erfolgt in Betriebspausen bei ausgeschalteten Verbrauchern 4 durch Modulation der Betriebswechselspannung. Die Modulation beinhaltet vorzugsweise das Ausblenden einzelner oder mehrerer Halbwellen zur Kennzeichnung eines Binärwerts während wenig oder unveränderte Halbwellen den anderen Binärwert kennzeichnen. Auf ausgeblendete Halbwellen folgt vorzugsweise ein Füllperiode ohne Informationsgehalt, die der Aufrechterhaltung der Betriebsspannung und der Ermöglichung der Synchronisation der Slavemodule 12 dient.

    Claims (16)

    1. Verfahren zur Ansteuerung von Verbrauchern in einem Wechselspannungs-Leistungsübertragungsnetz über die Betriebs-Wechselspannung, bei dem
      Betriebspausen vorgesehen werden, in denen alle Verbraucher (4) ausgeschaltet sind oder ausgeschaltet werden können, und in denen die Betriebs-Wechselspannung wenigstens zeitweilig an dem Leistungsübertragungsnetz angelegt wird,
      wobei zur Informationsübertragung in den Betriebspausen einzelne Halbwellen oder Halbwellengruppen der Betriebswechselspannung in ihrer Amplitude verändert werden.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Information vorzugsweise ausschließlich in den Betriebspausen als Binärsignal übertragen wird, wobei zur Übertragung eines Binärwerts die Amplitude einer bestimmten, vorzugsweise ungeraden Anzahl von Halbwellen abgesenkt oder zu Null gemacht wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung eines anderen Binärwerts Halbwellen auf einen anderen Wert verändert werden oder unverändert belassen werden, deren Anzahl vorzugsweise um Eins größer ist als die Anzahl der beeinflussten Halbwellen des anderen Binärwerts.
    4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Übertragung veränderter Halbwellen des einen Binärwerts, insbesondere abgesekter oder ausgeblendeter Halbwellen, nicht beeinflusster Spannungszüge, vorzugsweise mit einer geraden Halbwellenzahl, an das Leistungsübertragungsnetz gelegt werden.
    5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Verbrauchern in den Betriebspausen in einem zeitlich festgelegten Abstand nach jedem Nulldurchgangszeitpunkt der Betriebsspannung getestet wird, ob die Betriebsspannung in einem festgelegten Spannungsfenster oder wenigstens über einem Schwellwert US liegt, wobei die Binärwerte des Signals danach unterschieden werden, ob der Betriebsspannungswert zu dem Messzeitpunkt bzw. in einem Messzeitraum (t1, t2) in dem Spannungsfenster oder über dem Schwellwert (US) liegt oder nicht.
    6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Nulldurchgangszeitpunkt der Zeitpunkt angenommen wird, zu dem die Spannung des Leistungsübertragungsnetz tatsächlich wenigstens nahezu Null beträgt, und falls ein solcher Zeitpunkt ausbleibt, wird als Nulldurchgangszeitpunkt der Zeitpunkt angenommen, zu dem der Nulldurchgang bei unveränderter Betriebs-Wechselspannung hätte erfolgen müssen.
    7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Information an die Verbraucher Schaltzeiten und/oder Schaltbefehle übertragen werden, die bei den Verbrauchern mittels Schalteinrichtungen mit Echtzeituhr zum Einschalten und/oder zum Ausschalten und/oder zum Beeinflussen der umgesetzten Leistung verwendet werden, wobei das Endabschalten der diskontinuierlich zu betreibenden Verbraucher vorzugsweise durch Abschalten der Betriebs-Wechselspannung bewirkt wird.
    8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Verbraucher einzeln, in Gruppen und/oder insgesamt ansprechbar sind, und dass die Ansteuersignale sowohl an Hand aktuell erfasster Daten als auch an Hand festgelegter gespeicherter Daten erzeugt werden.
    9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei eingeschalteten einzelnen Verbrauchern (4) Spannungs- und Stromwerte und/oder Leistungswerte überwacht werden, um Einzelfunktionsprüfungen durchzuführen.
    10. Anlage, insbesondere zur Stadt- bzw. Straßenbeleuchtung,
      mit wenigstens einer Leistungsversorgungseinrichtung (3), die eine Betriebswechselspannung mit einer zur Versorgung der Anlage (1) ausreichenden Leistung abgibt,
      mit einem Leitungsnetz (N, L1, L2, L3; N, L1*, L2*, L3*), das von der Leistungsversorgungseinrichtung (3) mit Betriebsspannung versorgbar ist,
      mit Verbrauchern (4), die an das Leitungsnetz (N, L1, L2, L3; N, L1*, L2*, L3*) angeschlossen sind und über das Leitungsnetz (N, L1, L2, L3; N, L1*, L2*, L3*) mit Betriebsleistung versorgbar sind,
      mit einem Mastermodul (5), mit dem die von der Leistungsversorgungseinrichtung (3) abgegebene Wechselspannung modulierbar ist, um Schaltinformation zu übertragen, wobei das Mastermodul (5) derart ausgebildet ist, dass die Informationsübertragung auf ausgewählte Zeiträume beschränkt ist, und
      mit Slavemodulen (12), die den Verbrauchern (4) zugeordnet sind und die jeweils durch von dem Mastermodul (5) gesendeten Schaltinformation ansteuerbar sind.
    11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewählten Zeiträume Betriebspausen sind, in denen alle Verbraucher ausgeschaltet sind.
    12. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltinformation wenigstens einen Einschaltzeitpunkt beinhaltet und dass jedes Slavemodul (12) eine interne Schalteinrichtung zum Schalten des Verbrauchers (4) zu dem Programmierten Zeitpunkt aufweist, wobei das Slavemodul (12) nach erfolgter Programmierung des Verbrauchers (4) oder nach Empfang eines Freigabekommandos vorzugsweise gegen den Empfang weiterer Informationen gesperrt ist.
    13. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Mastermodul (5) eine Einrichtung (15) zur Erzeugung eines Signals enthält, das die gemäß der Jahres- und/oder Tageszeit zu erwartende natürlich Helligkeit beschreibt, dass das Mastermodul (12) eine Speichereinrichtung enthält, in der Informationen über Lichtbedarf an unterschiedlichen Verbrauchern ablegbar sind, und dass das Mastermodul (5) wenigstens einen Sensor (14) zur Erfassung aktueller Bedingungen aufweist.
    14. Anlage, insbesondere zur Stadt- bzw. Straßenbeleuchtung,
      mit wenigstens einer Leistungsversorgungseinrichtung (3), die eine Betriebswechselspannung mit einer zur Versorgung der Anlage (1) ausreichenden Leistung abgibt,
      mit einem Leitungsnetz (N, L1, L2, L3; N, L1*, L2*, L3*), das von der Leistungsversorgungseinrichtung (3) mit Betriebsspannung versorgbar ist,
      mit Verbrauchern (4), die an das Leitungsnetz (N, L1, L2, L3; N, L1*, L2*, L3*) angeschlossen sind und über das Leitungsnetz (N, L1, L2, L3; N, L1*, L2*, L3*) mit Betriebsleistung versorgbar sind,
      mit einem Mastermodul (5), mit dem die von der Leistungsversorgungseinrichtung (3) abgegebene Wechselspannung modulierbar ist, um Schaltinformation zu übertragen,
      wobei das Mastermodul (5) einen Modulator (23) enthält, der zur binären Informationsübertragung eine ungerade Zahl von Spannungshalbwellen verändert, um ein einen der Binärwerte kennzeichendes Signal zu erzeugen, und der nach ein oder mehreren veränderten Halbwellen unveränderte Halbwellen ohne Informationsgehalt erzeugt, und
      mit Slavemodulen (12), die den Verbrauchern (4) zugeordnet sind und die jeweils durch von dem Mastermodul gesendeten Schaltinformation ansteuerbar und/oder programmierbar sind.
    15. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Mastermodul (5) mit einem speisenden ein- oder mehrphasigen Netz sowie über das Leistungsübertragungsnetz mit den Slavemodulen (12) verbunden ist, dass das Mastermodul eine oder mehrere Rechnereinheiten (15), wenigstens einen Lichtsensor (14), Spannungs- und/oder Stromsensoren (17, 18) und/oder wenigstens ein einen Modulator bildendes Leistungsteil (23) aufweist und dass die Slavemodule (12) jeweils wenigstens eine Rechnereinheit (31) aufweisen, die über ein Spannungsversorgungsmodul aus der Betriebs-Wechselspannung gespeist sind und die mit einer Echtzeituhr verbunden sind.
    16. Anlage nach Anspruch 11 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Leistungsversorgungseinrichtung (3) abgegebene Wechselspannung eine Mehrphasen-Wechselspannung ist und dass das Mastermodul (5) alle Phasen der Mehrphasen-Wechselspannung mit der gleichen Information moduliert.
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