集成配电系统中的遥控装置的选择线和串行控制的制作方法

专利名称：集成配电系统中的遥控装置的选择线和串行控制的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及住宅和商用的电气配电面板和部件，并且更具体 地，涉及用于给由这样的面板和部件服务的电路选择性地供电的设备 和方法。
背景技术：
断路器面板用于保护电路免受由于过电流状况引起的损害，诸如 过载、相对高电平的短路或接地故障状况。为了执行该功能，断路器 面板包括多个断路器，这些断路器通常包含开关单元和脱扣器(trip unit)。该开关单元与所述电路(即线路和负载)耦合，使得该开关 单元能够断开或接通该电路的电路径。该开关单元包括每相一对可分 离的接触、每相的绕轴旋转的接触臂、操作机制和操作手柄。在过电流状况下，所有可分离的接触对脱离或脱扣，从而断开该 电路。当过电流状况不再存在时，该断路器可以被复位，使得所有可 分离的接触对啮合，从而接通该电路。除了通过操作手柄进行手动过电流保护以外，还通过脱扣器提供 自动的过电流保护。与开关单元耦合的脱扣器感测电路的过电流状况 并且自动使断路器脱扣。当感测到过电流状况时，脱扣器中所包括的 脱扣机制激励所述操作机制，从而使得每个相位的第一接触与第二接 触相脱离。通常，所述操作手柄与操作机制耦合，使得当脱扣机制激 励操作机制分离接触时，操作手柄也移动到所脱扣的位置。开关装置和配电盘是用于指包括容纳开关和中断装置的金属外 壳以及相关联的控制、仪表和计量装置的电气设备的通用术语，所述5开关和中断装置诸如熔断器、断路器和继电器。所述外壳还通常包括 诸如母线、内部连接和支撑结构(这里通常称为"面板")的、用于 分配电源的装置。这样的电设备可在诸如工厂或商业机构的建筑物中 被维护，或者可在这样的设施之外被维护并且暴露于周围的天气条件 下。通常，在接电装置或配电盘部分的前面设置有带铰链的门或盖， 用于接入被包含在其中的装置。除了配电和保护电路免受过电流状况影响之外，还在面板上添加 了用于控制与断路器连接的负栽的电力的部件。例如，已经使用部件 来控制用于照明的电力。用于控制给负载的电力的一个系统利用遥控断路器系统。在这样 的系统中，断路器的开关单元不仅响应于过电流状况工作，还响应于 从与断路器分离的控制单元接收到的信号而工作。该断路器特别被构 造用作遥控断路器，并且包含用于激励开关单元的电动机。在示范性遥控断路器系统中，在面板上安装有控制单元，并且通 过控制总线将该控制单元硬连线到该遥控断路器。当断路器的开关单 元被接通或断开的时候，工作电流直接通过控制面板被施加到断路器 电动机上或者从该电动机被移除。另外，在总线中设置分离的导体， 用于为该面板中的每个断路器位置反馈诸如接触确认等的信息。控制 单元包含用于向安装在面板中的特定断路器位置的断路器分离地施加 和移除工作电流的电子装置。该面板控制单元还具有用于检查断路器的状态、诊断等的电子装置。该系统的一个优点是能够依照它们在面 板中的位置来寻址各个断路器。这样的系统的缺点是，面板控制单元包含针对面板上的每个断路器位置的复杂的电子装置。通常存在42个这样的位置。不管是否在所 有位置实际安装了断路器，在开关装置中都构建针对所有42个位置的 电子装置。例如，用户可以购买42个断路器位置中只有6个被占用的 面板。那个用户会被要求购买针对所有42个位置的电子装置，因为该 电子装置已经被包含在单个控制单元中。会是有利的是，将断路器控制电子装置放置在断路器本身中并且 通过编址到各个断路器的总线简单发送消息。但是，这样的分散式控制解决方案要求可靠的寻址技术，其中可以识别和命令被定位在面板 上的特定位置的各个断路器。寻址系统必须足够稳健，以便经受得住该电气配电面板的电噪声环境。那个分散式情形会要求每个单独断路器对于控制单元被确定为在 面板中的某个位置。在一个可能的解决方案中，控制单元接口提示用 户利用面板位置识别断路器，例如，通过在提示位置时按压断路器上 的按钮。当断路器被安装或被替换时，该技术会给用户带来很大负担， 并且该技术依赖于断路器中的内部存储器来维持可靠性。在另一可能情形中，断路器自身可以读取与面板中的特定位置相 关联的电阻或另一电子指示器。例如，可以在每个断路器位置在控制 总线上放置电阻器。断路器会读取该电阻并且对于控制器将自身确定 为在对应于该电阻的特定位置。该技术会要求每个面板位置处的指示 器的费用，并且要求断路器中执行初始化例程的电子装置的费用。对于允许对断路器进行遥控的系统，通常利用特殊的配电板和外 壳。确切地说，面板在长度上延长，以便容纳控制单元。例如，可以 构造具有被延长来配合面板控制单元的一端的特殊面板。这样的设计 排除了改进供遥控断路器使用的标准面板和外壳。因此，目前需要提供一种改进的用于由配电面板选择性地配电的 方法和系统。该方法和系统必须足够稳健，以经受住配电系统中固有 的高环境噪声水平，并且必须高度可靠。应该最小化不必要的花费， 特别是当面板中的断路器位置留空的时候。物理面板布局应该使得能 够利用必要的部件改进现有的非远程激励的面板设计。发明内容本发明的 一个实施例是用于将来自电源的电力选择性地分配给多 个负载电路的系统。该系统包括多个遥控装置，每个装置电连接到电源和多个负载电路之一，用于将电力选择性地输送给那一个负载电路； 使多个遥控装置互相连接的串行通信线路；和多条选择线，每个遥控 装置被连接到单条选择线，每条选择线被连接到至多一个遥控装置； 其中每个遥控装置被配置来只有在断言(assert)连接到该遥控继电 器的选择线时才执行在所述串行通信线路上接收到的命令。所述系统可以进一步包括I/O控制器板，该I/O控制器板电连接 到所述串行通信线路和电连接到多条选择线，用于控制所述遥控装置。 数据轨条(data tail )可以使多个遥控装置和1/0控制器板互相连接。该数据轨条包括选择线和串行通信线路。该数据轨条还可以包括用于 给所述多个遥控装置提供控制电力的控制电源线。所述系统还可以进一步包括系统控制器，该系统控制器与所述I/O 控制器板连接，用于控制该I/O控制器板。该系统控制器可以包括用 于控制至少一个附加的1/0控制器板的接口。所述系统可以包括具有多个负载电路位置的配电板，其中每条选 择线与唯一的负载电路位置相关联并且每个遥控装置在唯一的负栽电 路位置。所述系统可以进一步包括用于连接电源的电源接线片(electrical power lug)，在这种情况下I/O控制器板在配电板上 与接线片相对的边缘附近.在所述系统中可以包含多个断路器模块，每个断路器模块在所述 配电板中的负栽电路位置并且与在该位置的遥控装置串联地电连接到 电源。在那种情况下，该遥控装置可以与断路器模块分离地从面板被 移除。所述遥控装置可以是继电器、断路器、计量表或调光装置。本发明的另 一实施例是用于将来自电源的电力选择性地分配给负 载电路的遥控装置。该遥控装置包括用于从电源接收电力的第一终端、 用于连接到负栽电路的第二终端，用于改变第一与第二终端之间的传 导路径的电路装置、用于接收串行通信线路上的命令的串行通信接口 、 用于连接选择线的选择线终端和连接到该串行通信线路、选择线终端 以及电路装置的处理器，该处理器被配置来只有当断言连接到选择线 终端的选择线时才响应于该命令操作该电路装置。所述遥控装置可以进一步包括用于确定所述电路装置的状态的至 少一个传感器，该传感器与处理器相连接，并且其中该处理器进一步 被配置来只有当断言连接到选择性终端的选择线时才响应于命令处理 来自该至少一个传感器的信号。所述遥控装置还可以包括用于手动切换第一与第二终端之间的传 导路径的机械超越控制开关(mechanical override switch)。该装 置还可以包括用于操作所述电路装置的磁性闩锁(magnetic latch)。在所述遥控装置中可以包括调光装置，该调光装置被连接用于调 整给负载电路的电力，并且该调光装置被连接用于与处理器进行通信。8本发明的另一实施例是一种用于将电力选择性连接到负载电路的方法。该方法包括以下步骤通过串行通信线路接收接通电源与负载 电路之间的继电器的命令；通过与该串行通信线路分离的选择线接收 选择信号；以及，只有当该选择信号是在选择状态下时，才执行接通继电器的命令。所述方法可以进一步包括以下步骤通过串行通信线路接收断开 继电器的命令；以及，只有当所述选择信号是在选择状态下时，才执 行断开继电器的命令。所述方法可以进一步包括以下步骤通过串行通信线路接收对继 电器执行诊断的命令；以及，只有当所述选择信号是在选择状态下时， 才执行对继电器执行诊断的命令。执行接通继电器的命令的步骤还包括对该继电器施加1.7安培、 24伏特和2到2. 5毫秒的脉冲。执行接通继电器的命令的步骤可以还 包括通过用于读取接触位置的传感器来验证该继电器已接通。该方法可以还包括只有当选择信号不是在选择状态下时才忽略接 通继电器的命令的步骤。当在串行通信线路上接收到接通继电器的命令时，只有选择信号 是在选择状态下，执行该接通继电器的命令的步骤才可以被执行。


图1是依照本发明的一个实施例的配电面板的示意性平面图。图2是依照本发明的一个实施例的配电面板的开关式电源的示意图。图3是依照本发明的一个实施例的独立配电面板的示意图。 图4是依照本发明的一个实施例的配电面板网络的示意图。 图5是依照本发明的一个实施例的从配电面板的示意图。 图6是依照本发明的一个实施例的多个遥控装置和断路器的示意 性布线图。图7是依照本发明的一个实施例的遥控继电器的示意图。 图8是依照本发明的一个实施例的多个遥控装置和断路器的示意 性布线图。
具体实施方式
本发明的集成照明系统允许用户控制(例如，接通和关断、调节、 计量)电源电路，诸如那些通常用于照明、电阻加热、空气调节的电 路或家庭、办公室或工业环境中的任何其它电气装置。所述控制通过 照明配电板或配电板的系统来实现。在优选实施例中，每个面板管理多达42个电路。在图1中示出了依照本发明的一个实施例的示范性面板100。线路 功率通过连接到接线片125的电源电缆126进入面板。线路功率可以 是例如三相480Y277、 240或120 VAC电源。面板中的每个负载电路对 应于由电源馈送的负栽电路位置，诸如位置107。断路器(诸如断路器 105)在每个馈送位置107。在优选实施例中，使用西门子BQD断路器。依照本发明，要控制的每个电路还具有遥控装置110，诸如继电器、 计量表或调光器。这里使用的术语"遥控装置"包括控制、监视或可 以以其它方式在负栽电路中使用的任何其它装置。尽管在优选实施例 中，遥控装置是与断路器分离的部件，但是这里使用的术语"遥控装 置"包括与断路器集成的装置。遥控装置110与沿着面板两侧安装的 数据轨条115A、 115B相连接。1/O控制器板120通过轨条115A、 115B 控制遥控装置110。在图2中示出的开关式电源模块209给I/0控制器板120供给开 关式电源，并且通过板120给轨条115A、 115B供给开关式电源。还通 过1/0控制器板120给系统控制器150供电，该系统控制器150包括 LCD显示器152和/或触摸屏154。在图3中所示的本发明的一个实施例中，1/0控制器板120在配电 系统中起独立的分布式I/O块的作用。在这种情况下，每个面板起独 立面板的作用。I/O控制器板120通过轨条115A、115B给遥控装置110A、 110B供给电力和控制信号。用户接口以及高级调度和控制由控制模块 150来提供。控制模块150可以提供干接触I/O (未示出)、LCD触摸 屏用户接口 151和数个添加通信端口 ( addition communication port ) 152。该控制模块提供应用，该应用给予用户配置控制时间表、将遥控 装置组织成多个组、将时间表分配给组、配置离散的I/O功能和配置 分布式1/0功能的手段。在图4中所示的另一实施例中，多个面板401、 402、 403被配置来作为单个单元工作，其中， 一个面板401被配置作为主面板，而其 它面板被配置为从面板。为了将面板401配置为主面板，添加了系统 控制器150。从面板402、 403不包含系统控制器。在图5中示意性示出了示范性从面板500。 1/0控制器板520分别 通过轨条115A、115B为遥控装置110A、110B供电和控制遥控装置IIOA、 IIOB。该1/0控制器板通过EIB(欧洲安装总线)网络560或其它类似 网络被连接到其它从面板和主面板。本发明的集成配电系统可以利用来自现有系统的部件，从而减少 加工和库存成本、培训要求等。例如，返回图1，本发明的系统可以利用现有的配电板100和在目前使用的配电系统中与该配电板一起使用 的现有的断路器105。在那种情况下，新部件包括连接到断路器105 的负载侧的遥控装置110。到负载的接线被连接到该遥控装置。该遥控 装置包括与面板中的I/O控制器板120连接和进行通信所必需的电子 装置。数据轨条115A、 115B沿着(down)断路器105的长度向下被添 加到现有的面板设计中，从而提供了用于将遥控装置110连接到控制 器120的装置。装置接口模块120在面板100的底部或顶部，如通过该面板是顶 部供电还是底部供电来指示的那样。在优选实施例中，装置接口模块 120在面板上与馈电接线片125相对的边缘附近。装置接口模块包含允 许其在EIB网络上独立或用作另一面板的从面板的最小功能。如上所 述可以添加控制模块150。现在将依次描述本发明系统的各个部件。参考图6和7的示意性 图解说明，遥控装置110可以是通过第一终端613连接到断路器105 的负载侧的机电继电器或其它装置。然后从负载到遥控装置的负载侧 进行到接线片或第二终端611的线连接。在图7的特定例子中，遥控 装置是遥控继电器。遥控装置110包括电路板750，该电路板750具有微处理器790和 用于连接到数据轨条115的四线或五线连接器616。到数据轨条的连接 器包括用于普通连接的终端661、用于操作电子装置和螺线管的24伏 特电力连接662、由装置接口模块用来选择特定的遥控装置的选择线 663和串行通信接口线路664。在图7的继电器例子中，遥控装置110 中的处理器750管理给螺线管751施加电力的定时，以最小化该24伏特连接662所要求的功率，并且还确保螺线管正常运行.该处理器包 含在非易失性介质上存储的用于执行各种任务的指令，这些任务包括 经由螺线管751断开和接通继电器开关760和使用传感器752来验证 继电器开关760的位置。为面板之内的每个断路器/遥控装置位置分配了唯一的选择线。例 如，在图6的示意图中，选择线663与在位置1的遥控装置110连接； 选择线673、 683、 693分别与在位置2、 3和4的遥控装置670、 680、 690连接。因此，选择线可以由1/0控制器板120 (图3)单独断言， 以选择单个遥控装置。当断言了选择线663时，遥控装置110在串行接口 664上监听消 息。相反，如果没有断言该选择线，则忽略串行接口 664上的消息。 因此，遥控装置对串行命令的响应以是否断言了选择线为条件。这里 使用的术语"断言"表示指定来使得遥控装置监听消息的信号的一个 状态。在优选实施例中，选择线具有"高"和"低"状态，"高"状 态是"被断言的"状态。使用选择线进行寻址对于面板中的特定位置是特定的，因为选择 线在物理上被确定路线到特定位置。对于遥控装置来说，为了识别串 行线上哪些到来的消息被寻址到这些遥控装置，不必知道这些遥控装 置在面板中的位置。相反，遥控装置通过监视选择线是否被断言来识 别串行线上的相关消息。分配面板位置的遥控装置的初始化不是必需 的。因此，遥控装置110在配电板内的位置由I/O控制器板120唯一 识别，而不需要初始化或设置(即，无需预定地址的开关和LED即可 控制每个遥控装置，因而在首次使用之前不要求用户干预)。本发明的寻址系统是对在面板的配电环境中遇到的电子噪声有抵 抗力的稳健系统。因为遥控装置只有在选择线被断言时才监听串行线 上的消息，所以将噪声解释为消息的可能性大大减低。另外，因为选 择信号是简单的开/关或高/低信号，所以遥控装置不正确地执行打算 供另 一遥控装置使用的命令的可能性很小。命令消息可以是广播命令或者点对点通信。消息例如可以是断开 或接通遥控装置中的继电器的命令、状态请求、错误报告请求、重新 编程命令、用于调整或测量负载电路的电力的调光功能的命令(如果 遥控装置包含这样的功能)、完全诊断请求或者其它操作命令。遥控装置110使用插入到断路器接线片(未示出)中的导体接头 (conductor tab) 613 (图6)而被附着到配电板100内的断路器105 的负载侧。遥控装置110在用于安装负载接线的接头的相对侧上具有 与断路器尺寸相同的接线片。在一个示范性实施例中，遥控装置110可以是具有用于手动接通 继电器接触的机械超越控制开关(未示出)的继电器。另外，每个遥 控继电器可以具有指示器(未示出)，以示出继电器接触的位置。在 没有给该遥控继电器施加电力的情况下，所述超越控制开关和指示器 也起作用。遥控装置内的电路板750(图7)上的电子装置用于控制装置功能。 例如，该板可以通过激励用磁力保持的(magnetically held)螺线管 (磁性闩锁)751 (图7)控制正常操作条件下的继电器接触的断开和 接通。来自所连接的24V总线的用于电子装置的电力从轨条115被拉 到每个装置。在优选实施例中，印刷电路板(PCB)电子装置750在遥控装置的 底部，在主导体接触611和接线片613之下。来自磁性闩锁751的导 线被隔离并且被确定路线到PCB 750上的连接器。来自继电器位置感 测机制752的导线也被隔离并且被确定路线到PCB上的第二连接器。在遥控装置是继电器的例子中，遥控装置中所包含的电子电路板 750可以包括两个输出电路，这两个输出电路能够在大约1. 7A和24V 脉动磁性闩锁751。"接通"脉冲持续2到2. 5毫秒，而"断开"脉冲 持续10到20毫秒。"断开，，脉冲的极性与"接通"脉冲的极性相反。 PCB电子装置750还包括用于感测接触位置的输入电路和用于EIB应用 的"干接触"输入。处理器790包括用于输出控制和定时、输入感测、磁性闩锁电流 感测(如果该装置包括磁性闩锁)和到I/O控制器的串行通信的振荡 器/微控制器。另外，电路板750还优选地包含电压调节器/电源电路、 用于磁性闩锁电流感测和保护的模拟输入电路、用于串行总线的通信 驱动电路和用于使能线路的緩冲电路。数据轨条115A、 115B (图1)是有屏蔽的通信总线，其允许在面 板100的一侧的多个遥控装置110与1/0控制器板120之间的通信。 在本发明的优选实施例中，其中面板100包含针对42个断路器和4213个遥控装置的位置，每个数据轨条115连接面板单侧上的21个遥控装 置。每个面板包括两个数据轨条。数据轨条提供障碍，以将第一类负载导线与用于管理遥控装置的 第二类信号导线隔离开。数据轨条115经由延伸在遥控装置以外的连 接器(未示出)连接到每个遥控装置110。该连接器具有四个或五个引 线。在结构方面，数据轨条1、15可以用于支撑遥控装置并且直接机械 附着到面板100的内部。根据设计细节，数据轨条115到I/O控制器板120的终端连接是 25-29导体带连接器(ribbon connector)。这个带连接器被保护免 受第一类元件影响并且并不覆盖中性扩展(neutral extension)。数据轨条115可以以多种尺寸得到，以允许用户在单个配电板上 安装不同数目的遥控装置。例如，可以将轨条制成具有9、 15和21个 到遥控装置的可用连接。这些轨条可以具有用于1/0控制器板120的 两个终端连接，以考虑到左手侧和右手侧的对称数据轨条。数据轨条115可以具有封装将装置连接到一起的第二类接线以及 从遥控装置到数据轨条的任何导线连接的设置。如果合适的话，数据 轨条能够移动到两个不同位置中，使得在第一位置机械支撑遥控装置 并且充分保护导线，而在第二位置，装置能自由旋转。数据轨条115优选地包括PCB，该PCB包含的迹线包括路线为从带 连接到每个选择线连接器(每个遥控装置位置一个选择线连接器)的 多个线选择器迹线、到所有遥控装置的串行通信迹线、l-4个从带连接 到所有装置的用于携带24 VDC的电力迹线和1-3个从带连接到所有装 置的接地迹线。在本发明的优选实施例中，在数据轨条中相反安装遥 控装置是不可能的。1/0控制器板120 (图3)实现了该系统的数个功能。该板经由诸 如标准墙式开关(未示出)的干接触开关给面板提供离散的1/0，该干 接触开关经由干接触终端322和干接触逻辑323被连接到1/0控制器 板。每个干接触终端322被组织为两个输入和一公用区。这使来自瞬 时摇臂开关的输入容易。如上所述，1/0控制器板120还生成选择器线信号和通过数据轨条 115到遥控装置110的串行通信。使用选择器逻辑326, 1/0控制器板 上的处理器325控制和生成到所述装置的所有通信。1/0控制器板还实现了 EIB接口。对于EIB网络，该接口使得面板 表现为具有42个输出和32个输入的单个EIB装置。该EIB接口例如 可以使用西门子TPUart接口 327来实现。位于1/0控制器板120上的不引人注目的连接器328允许直接联 接系统控制器150。 1/0控制器板120能够作为独立的控制器运行或者 连接到系统控制器150地运行。在没有系统控制器的情况下，1/0控制 器板120只对通过EIB接口的通信做出响应并且在其自身上不执行动作。EIB线被确定路线到连接器328。系统控制器150使用EIB消息通 过I/0控制器板120操作遥控装置110。在连接器328上还可以支持分 离的SPI接口。该接口可以在EIB网络上的带宽不充足的情况下代替 EIB用于从系统控制器150到1/0控制器板120的通信。系统控制器150给用户提供实现照明时间表、将装置组织成多个 逻辑组、管理输入和得到状态的应用。本地用户接口通过系统控制器 150而被实现为具有触摸屏支持的320 x 240的单色LCD显示器151。系统控制器150具有数个通信接口。该控制器通过EIB接口 355 与一个或多个1/0控制器板120连接。另外，RS485串行接口 356可以 支持诸如Modbus RTU协议的专用协i义、西门子楼宇自动化系统的接口 。 10/100以太网接口 357可以支持HTTP服务器和Modbus TCP/IP。 HTTP 服务器可以允许用户将细缆网浏览器(thin net browser)连接到控 制器，以执行本地用户接口所提供的所有功能以及一些更复杂的配置 和编程特征。还可以提供USB接口 (未示出)。另外，模拟调制解调 器358提供了用于针对基本控制功能通过按键式电话将系统控制器 150及其面板连接到模拟电话线的装置。还可以预想到与现有或未来将 开发的其它系统和协议的通信接口 ，并且这些通信接口在本发明的范 围之内。系统控制器150优选地包含足够的用于复杂的照明方案的存储量， 这些照明方案包括时间表、分区、方案选择、记录等。该存储可能要 求小型数据库，因为给定控制器可以本地控制多达42个照明开关，并 且可以远程控制其它照明控制面板。在一个实施例中，系统控制器控 制多达64个面板。总的存储量要求可能达到20GB的最大尺寸，并且 优选地至少256MB。该存储不包括操作系统所需的存储。参考图2，电源209给所有控制部件提供隔离的电源，这些控制部 件包括遥控装置、1/0控制器板120、系统控制器150和EIB网络。I/O 控制器板120和系统控制器150都具有DC-DC转换器，该DC-DC转换 器由该电源的主DC输出225导出如所要求的所调节的DC电压电平， 在遥控继电器的情况下，那个主电源也给继电器提供24伏特，电子装 置调制该电压以便通过轨条115A、 115B操作内部螺线管。遥控装置中 的螺线管751 (图7)要求多达两安培来运行，并且面板中可能有多达 42个遥控装置。系统管理所述装置的操作，使得主DC电源209将不必 提供(source )超过3. 5安培。所述电源还具有29伏特的第二限流源(未示出)。该电源用于给 EIB网络供电。该电源的输出阻抗很关键并且必须满足Konnex ( EIB 规范組织)规范。该电源优选是在完全短路时将输出电流限制到325 毫安的限流源。该电源的输入应该是通用的，使得输入功率可以是50 或60赫兹并且从90伏特RMS变化到290伏特RMS。熔断器元件230保护电源209、系统控制器150和I/O控制器板 120免受到在总线上发生的短路。该熔断器元件230位于该电源与总线 自身之间。在过电流被输送到整个面板的情况下，用户有权使用熔断 器230。在本发明的一个实施例中，断路器105 (图1)和遥控装置110的 接近要求使用安装到配电板的子馈电中性点(subfeed neutral)的中 性扩展(未示出)。该中性扩展允许用户获得与部分覆盖正常中性点 的遥控装置的、附加的低安培中性连接。目前描述的照明控制系统可以在不改变标准配电板的情况下来实 现。第二类接线的所有连接仅仅要求容器的钻孔，以允许第二类导线 被确定路线在面板之外。这里使用的术语"控制盒，，指的是盒190(图1)，该盒190包含 与1/0控制器板120、系统控制器150和触摸屏154相关联的电子硬件。 该控制盒具有与电源和数据轨条(其可能要求多个连接)连接的必要 的装置。控制盒190中存在接入点，使得用户能够获得对数个连接的接入。 那些接入点用可移除的盖子覆盖，使得用户能够获得对连接的接入， 并且允许保护连接免受偶然接触。整个控制盒190装配在面板100的槽之内，该槽与用于连接电力 电缆126的电源接线片125相对。例如，在本发明的一个实施例中， 控制盒装配在西门子能量和自动化公司制造的标准Pl配电板的TVSS 槽中。通过将控制盒放置在面板中的电源进入点的相对位置，可以使 用修改(除了针对第二类接线而给配电板钻孔以外)很少或没有修改 的标准配电板。图8示出了与图6的示意图所示的系统类似的系统，其中相同的 元件由相同的元件编号指示。遥控继电器110保持在配电板的位置1。 但是，在位置2安装了遥控断路器870。同样地，在位置3安装了计量 电路880并且在位置4安装了调光装置890。计量电路可以被远程访问， 以装载所存储的消耗信息以及访问与位置3相关联的负载电路的瞬时 电流信息。调光装置可以被控制来调节输送给与位置4相关联的负载 电路的电力。装置870、 880和890仅仅是示范，并且可以设想其它类型的装置 作为本发明的部分.本体系结构允许容易地添加附加装置。因为装置 只有当它的选择线被断言时才"听"命令，所以可以对协议添加用于 增加的装置类型的附加串行命令，而不需改变现有装置。可以将任何 类型的装置放在配电板上的任何位置，而无需改变配电板也无需重新 编程装置。前述详细说明应被理解为在各个方面都是说明性和示范性的，而 不是限制性的，并且这里公开的本发明的范围并不是由本发明的说明 书确定，而是由权利要求按照专利法允许的最广范围解释的那样来确 定。例如，尽管这里对设备的公开是相对于特定的配电板布局和几何 结构，但是本发明的与遥控装置的选择线寻址相关的技术和配置可以 应用到任何配电设备。应理解，这里所示和描述的实施例只是对本发 明原理的举例说明，并且本领域技术人员在不偏离本发明的范围和精 神的情况下可以进行各种修改。
权利要求
1.一种用于将来自电源的电力选择性地分配给多个负载电路的系统，该系统包括多个遥控装置，每个装置电连接到该电源和电连接到多个负载电路之一，用于选择性地将电力输送给该一个负载电路；使所述多个遥控装置互相连接的串行通信线路；和多条选择线，每个遥控装置被连接到单条选择线，每条选择线被连接到至多一个遥控装置；其中，每个遥控装置被配置来只有在断言连接到那个遥控装置的选择线时才执行在串行通信线路上接收到的命令。
2. 根据权利要求1所述的系统，还包括I/0控制器板，该I/0控 制器板被电连接到所述串行通信线路和多条选择线，用于控制所述遥 控装置。
3. 根据权利要求2所述的系统，进一步包括使所述多个遥控装置 和I/O控制器板互相连接的数据轨条，该数据轨条包括选择线和串行 通信线路。
4. 根据权利要求3所述的系统，其中，所述数据轨条进一步包括 用于给多个遥控装置提供控制电力的控制电力线。
5. 根据权利要求2所述的系统，进一步包括系统控制器，该系统 控制器被连接到1/0控制器板，用于控制I/0控制器板。
6. 根据权利要求5所述的系统，其中，所述系统控制器进一步包 括用于控制至少一个附加的1/0控制器板的接口。
7. 根据权利要求1所述的系统，进一步包括 具有多个负载电路位置的配电板；其中，每条选择线与唯一的负栽电路位置相关联，并且每个遥控 装置在唯一的负载电路位置。
8. 根据权利要求7所述的系统，进一步包括 1/0控制器板，该1/0控制器板电连接到所述串行通信线路和电连接到多条选择线，用于控制所述遥控继电器； 用于连接电源的电源接线片；其中，该1/0控制器板在所述配电板上与接线片相对的边缘附近。
9. 根据权利要求7所述的系统，进一步包括多个断路器模块，每个断路器模块在配电板中的负载电路位置，并且每个断路器模块与在 该位置的遥控装置串联地电连接到所述电源。
10. 根据权利要求9所述的系统，其中，所述遥控装置能与断路 器模块分离地从所述面板被移除。
11. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述遥控装置是继电器。
12. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述遥控装置是调光装置。
13. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述遥控装置是计量装置。
14. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述遥控装置是断路器。
15. —种用于将来自电源的电力选择性地分配给负载电路的遥控 装置，该遥控装置包括用于从电源接收电力的第一终端； 用于连接到负栽电路的第二终端； 用于控制第一与第二终端之间的传导路径的电路装置； 用于接收串行通信线路上的命令的串行通信接口 ； 用于连接选择线的选择线终端；和与所述串行通信线路、选择线终端和电路装置连接的处理器，该 处理器被配置来只有当断言连接到选择线终端的选择线时才响应于所 述命令操作电路装置。
16. 根据权利要求15所述的遥控装置，还包括 用于确定电路装置的状态的至少一个传感器，该传感器与所述处理器连接；以及其中，处理器还被配置来只有当断言连接到选择线终端的选择线 时才响应于命令处理来自所述至少一个传感器的信号。
17. 根据权利要求15所述的遥控装置，进一步包括用于手动切换 所述第一与第二终端之间的传导路径的机械超越控制开关。
18. 根据权利要求15所述的遥控装置，还包括用于操作所述电路 装置的磁性闩锁。
19. 根据权利要求15所述的遥控装置，其中，所述电路装置是所 连接的调光装置，用于调整到负栽电路的电力，该调光装置被连接用 于与处理器进行通信。
20. 根据权利要求15所述的遥控装置，其中，所述电路装置是继 电器。
21. 根据权利要求15所述的遥控装置，其中，所述电路装置是计 量装置。
22. 根据权利要求15所述的遥控装置，其中，所述电路装置是断 路器。
23. —种用于选择性地将电力连接到负载电路的方法，该方法包 括以下步骤通过串行通信线路接收接通电源与负载电路之间的继电器的命令；通过与串行通信线路分离的选择线接收选择信号；和 只有当选择信号是在选择状态下时，才执行接通继电器的命令。
24. 根据权利要求23所述的方法，还包括以下步骤 通过串行通信线路接收断开继电器的命令； 只有当选择信号是在选择状态下时，才执行断开继电器的命令。
25. 根据权利要求23所述的方法，还包括以下步骤 通过串行通信线路接收对继电器执行诊断的命令； 只有当选择信号是在选择状态下时，才执行对继电器执行诊断的命令。
26. 根据权利要求23所述的方法，其中，所述执行接通继电器的 命令的步骤还包括对继电器施加1.7安培、24伏特、2到2.5毫秒的脉冲。
27. 根据权利要求23所述的方法，其中，所述执行接通继电器的 命令的步骤还包括通过用于读取接触位置的传感器验证继电器被接通。
28. 根据权利要求23所述的方法，进一步包括以下步骤 只有当选择信号不是在选择状态下时，才忽略接通继电器的命令。
29. 根据权利要求23所述的方法，其中，当在串行通信线路上接 收到命令时，只有当选择信号是在选择状态下，执行接通继电器的命 令的步骤才^皮执行。
全文摘要
一种用于分配电力的配电设备包括分离地安装在面板中的断路器模块和遥控装置。这些装置可以是继电器、断路器、计量表、调光器或用于控制电路的其它装置。I/O控制器板被连接到所述遥控装置并且通过数据轨条控制那些装置。控制模块可以与所述I/O控制器板连接，并且也可以与其它I/O控制器板和与一个或多个网络连接。串行通信线路将I/O接口板和多个遥控装置连接起来。分离的选择线从每个遥控装置达到I/O控制器板。为了操作特定装置，I/O控制器板断言该装置的选择线，从而使得该装置监听串行线上的消息。只有当该装置的选择线被断言时，继电器才执行该消息中所包含的命令。
文档编号H02J13/00GK101263638SQ200680033248
公开日2008年9月10日 申请日期2006年9月12日 优先权日2005年9月12日
发明者D·M·威廉斯, J·德贝尔, P·特里恰诺, S·R·马尔拉普迪, W·A·小金 申请人:西门子能量及自动化公司