1.本具体发明一般而言涉及电工技术领域、尤其是功率电子学以及功率电子电路的领域。特别地，本发明涉及一种用于监测和控制技术设备的设备控制装置的负载电路中的电流分布的方法。在此，负载电路具有至少一个负载单元（例如传感器、执行器、继电器、接触器、磁阀、伺服电动机、控制装置、显示单元等）。大多数预先给定的且恒定的输出电压由至少一个时钟控制式供电单元提供，并且被分配到设备控制装置的负载电路上用于对负载单元进行能量供应。此外，至少多个负载电路由开关单元保护，通过控制单元操控所述开关单元。
背景技术：
2.在许多领域中、特别是在工业生产和制造中、在自动化技术中等，现今使用复杂的技术设备和机器。在此，设备被理解为在空间上相关联并且在功能上、在控制技术上和/或在安全技术上相互关联的组件（例如机器、仪器和/或装置）的有计划的编排。为了高效地运行技术设备，通常使用设备控制装置，通过所述设备控制装置，设备的持续运行应该尽可能独立地并且与人类干预无关地进行。由于如例如生产设备、制造设备等之类的技术设备由于不同的要求而仅非常罕见地以结构相同的方式实施，因此每个设备或分别所属的设备控制装置包括不同数量和不同大小的耗电器或负载单元——诸如执行器、继电器、接触器、磁阀、伺服电动机、声学和/光学警告信号、传感器等以及用于例如评估传感器值和/或操控执行器等的控制装置（例如可编程逻辑控制器（sps）、基于pc的控制装置、微控制器等）和显示单元。
3.通常，在技术设备中，设备控制装置的多个电气负载单元被联合成供应部或负载电路，其中负载电路具有至少一个负载单元（例如传感器、执行器、控制装置、显示单元等）。通常使用至少一个时钟控制式供电单元（例如切换式电源部分）来对在负载电路中所连接的负载单元进行能量供应。通过时钟控制式供电单元将不稳定的输入电压（在大多情况下为交流电压）转化成具有大多预先给定的值的恒定输出电压（例如24伏直流电压）。由时钟控制式供电单元提供的输出电压或所提供的输出电流然后被分配到技术设备的设备控制装置的相应的负载电路上，其中各个负载电路或分别连接的负载单元可以具有不同的电力需求量。
4.然而，负载单元的故障可能引起对供电单元的反作用。从而，例如过载、短路情况或如例如在电动机起动时由于高电力需求量而出现的与短路相似的过电流可能在负载电路中发起供电单元的关断。为了防止由于例如关断供电单元而引起的设备的完全失效，负载电路在大多情况下在供电单元的输出侧利用保护装置、诸如具有特定触发特征的保险自动装置或线路保护开关被保护免受过载或短路。由此虽然确保过载的负载电路被关断并且设备或设备控制装置的剩余负载电路保持不受此影响。然而，尤其是如虽然是成本低的断路器之类的保护装置在触发精度方面具有大的容差。在差错情况下因此可能发生在触发时的延迟（例如几毫秒）。
5.因此，现今为了保护时钟控制式供电单元免受来自负载电路的反作用（例如有缺陷的负载单元、短路、与短路相似的过电流、过载等）越来越频繁地使用电子保险装置（sicherungen）。这种保险装置具有电子开关单元（例如半导体开关），通过控制单元的相应的控制信号操控所述电子开关单元。如果确定出超过可设定的触发参数之一，则这种保险装置在差错情况下可以快速地干预并且根据借助于控制单元可设定的触发参数（例如触发电流、过电流的最大允许的持续时间等）限制和/或关断相应的负载电路中的电流。
6.各个负载电路或连接到所述负载电路上的负载单元的保险装置的尺寸确定通常在设备的规划阶段中被规定，在设备的实现阶段期间被设定并且可以例如在设备的首次投入运行期间仍被适配，其中首先重调过小地确定尺寸的或设定的保险装置。然而，出于时间原因，各个负载电路的保险装置的触发参数经常不合适地被选择。也就是说例如与对于相应的负载电路或相应的至少一个所连接的负载单元将会必要的相比，在保险装置或开关单元的情况下设定选择得太高的触发参数。
7.因为在差错情况（例如短路、过载等）下不再由控制单元及时地操控直接布置在受影响的负载电路之前的（太高地确定尺寸的）开关单元来限制和/或中断电流，因此不再保证对各个保险装置或开关单元的选择性触发。电流从而可能流入受影响的（betroffenen）负载电路中并且从而流入负载电路的至少一个负载单元中，并且在那里可能导致可能更大的损坏。必要时，备用保险装置（vorsicherung）（例如线路保护开关）时间延迟地触发，由此不必要地更大的设备区域被切换为无电压的。在最坏的情况下，由于过载或短路电流可能超过供电单元的容量（leistungsf
ä
higkeit），由此因为由非预期的附加电力需求量而使馈电的供电单元过载，所以整个设备失效。
8.从文献wo 2010/018018 a1中已知一种方法，其中在观测时间段中为技术设备中的耗电器或负载单元确定对于持续运行最高的必要的触发电流值，以便在可设定的保险装置中对所述触发电流值进行适配。为此，由耗电器耗用的电流在多个观测时间区间期间由控制单元测量。对于每个观测时间区间，确定并且存储所测量的电流的最大值。然后从被配备安全储备（sicherheitsreserve）的所测量的最大值中例如借助于缓慢平均值计算来从默认值（例如标称电流等）出发确定静态极限值用于适配触发参数或触发电流。在此，除了用于持续运行的静态极限值外，还可以确定用于耗电器的接通过程的动态极限值。
9.然而，尤其是当例如在运行设备时同时由大多多个负载电路接通多个负载单元（磁阀、伺服电动机、接触器线圈等）时，触发参数、尤其是其中各个保险装置或开关单元触发来保护负载电路的触发电流的所设定的或所确定的值的总和并非罕见地明显高于馈电的供电单元的容量。在从文献wo 2010/018018 a1中已知的方法中，虽然将用于保护各个耗电器的各个保险装置的触发参数、尤其是触发电流的值适配于设备的运行条件。然而在此在对多个所连接的耗电器或负载电路进行供应时供电单元的容量以及输出电流到各个耗电器或负载电路上的分布（verteilung）几乎不被考虑。此外，也可能发生负载电路或负载单元的有差错的关断，因为仅各个负载电路或所连接的负载单元的电流耗用对保护装置的开关单元在哪个当前电流值时触发是决定性的。也就是说，由负载电路耗用的电流例如被限制或关断，尽管供电单元仍具有足够的容量用于对其进行供应，或者因为已经基于观测时间段内的历史最大值确定了太低的触发值。这例如导致设备的至少部分的不必要的关断。
技术实现要素：
10.因此，本发明所基于的任务是说明一种相对于现有技术进一步发展的方法，所述方法在技术设备的持续运行中以简单的方式和以用于规划设备的低耗费能够实现设备、尤其是设备控制装置的负载电路以及对设备控制装置的负载电路进行供应的供电单元的安全的和尽可能无差错的作用方式。
11.该任务通过具有根据独立专利权利要求的特征的开头提到的类型的方法解决。在从属权利要求中描述本发明的有利实施方式。
12.根据本发明，该任务通过一种用于检验和控制开头提到的类型的技术设备的设备控制装置的负载电路中的电流分布的方法来解决。在此在学习阶段期间，至少在通过开关单元保护的那些负载电路中测量由相应的负载电路耗用的电流的电流变化过程。然后从针对相应的负载电路测量的电流变化过程中推导出至少一个显著性电流分布图以及属于电路分布图的容差范围并且分配给相应的负载电路。在设备的持续运行期间，由控制单元持续地监测电流变化过程，所述电流变化过程至少针对利用开关单元保护的那些负载电路被测量。此外由控制单元检验：由时钟控制式供电单元是否至少达到或超过容量极限。在通过时钟控制式供电单元至少达到或超过所述容量极限时，由所述控制单元通过操控其中由当前针对相应的负载电路测量的电流变化过程超过分配给相应的负载电路的显著性电流分布图的容差范围的上限的那些负载电路中的开关单元来至少减小和/或关断由相应的负载电路耗用的电流。
13.根据本发明提出的解决方案的主要方面在于，只要时钟控制式供电单元不达到或超过其容量极限，就为设备控制装置的负载电路提供与由相应的负载电路或由属于相应的负载电路的至少一个负载单元在持续运行中在当前时间点需要的一样多的电流或能量。在达到或超过该容量极限时，于是通过相应地操控在超出正常或常见限度地耗用电流或显示“显眼的”电流行为的那些负载电路中的开关单元来减小和/或关断电流。根据在学习阶段中对于相应的负载电路确定的电流分布图利用所属的容差范围来确定相应的负载电路的正常或常见限度的电力需求量。因此，不再需要对于设备的利用开关单元保护的负载电路确定用于进行保护的开关单元的合适的触发值，其中在相应的负载电路中电流被减小和/或关断。代替地，使用进行供应的供电单元的容量作为限制因素。由此理想地防止在设备计划或安装时的误设定、尤其是作为电子保险装置起作用的开关单元的设置得太高的触发值。此外，以组合的方式考虑负载电路的静态以及动态电流行为以及考虑供电单元的输出电流到各个负载电路和其负载单元上的分布。
14.如果为了识别时钟控制式供电单元的容量极限的达到，由控制单元监测时钟控制式供电单元的输出电压或由负载电路分别耗用的电流的当前电流测量值的总和，则是有益的。在最简单的情况下，时钟控制式供电单元的输出电压（即供电电压）由控制单元用作准则。在此，监测时钟控制式供电单元的输出电压是否达到或未超过预先给定的极限值（例如20 v）。可选地，（在供电单元的已知特征的情况下）也可以预先给定多个电压极限值，所述电压极限值对应于关于供电单元的过载状态的分别当前信息。可以逐级地（gestaffelt）对电压极限值进行评估或将所述电压极限值与供电单元的当前输出电压进行比较，并且从中推导出相应的过载的当前程度和对应的措施（例如减小和/或关断各个负载电路中、多个负载电路中等等的电流）。
15.可替代地，控制单元也可以从由负载电路耗用的电流的当前电流值中算出当前总和值，并且使用该总和值作为准则。在此由控制单元检验：相应的总和值是否达到和/或超过预先给定的极限值。用于输出电压或用于当前在负载电路耗用的电流的当前总和值的预先给定的极限值理想地从供电单元的过载能力中得出。
16.理想地，可以预先给定时间间隔，在所述时间间隔期间，时钟控制式供电单元的容量极限可以被超过预先给定的水平。也就是说，供电单元可以在短期的、可预先给定的持续时间（例如5 ms）内提供可预先给定的过电流作为输出电流，所述过电流超出通常提供的持续电流。可以使用这种过载能力来涵盖设备中的动态电流行为过程（例如多个负载电路的并行接通等）。
17.一种适宜的改进方案规定，为了识别时钟控制式供电单元的容量极限的达到，从时钟控制式供电单元持续地将当前载荷值或功率极限的达到和/或超过传输给控制单元。供电单元例如可以检测内部热学状况（例如温度、加热程度等）、输入电压波动（例如电压峰值、电网故障、断相等）等，并且例如从中计算与当前状况有关的参数，所述参数再现时钟控制式供电单元的当前容量。这些参数作为当前载荷值被转发给控制单元，并且可以由所述控制单元使用来监测供电单元的容量极限。由此以有利的方式一起考虑供电单元的当前状况、诸如加热、输入电压中的故障等。此外，根据当前载荷值可以预先计算由供电单元必须何时例如为了自保护下调输出电压，或者何时至少达到容量极限。
18.理想地，对于控制单元预先给定用于减小和/或关断其中超过分配给相应的负载电路的显著性电流分布图的容差范围的上限的那些负载电路中的电流的顺序。在此例如可以规定，首先减小和/或关断例如对供电单元ng最强烈地加负载或耗用最多电流的那些负载电路中的所耗用的电流。从而可以以简单和快速的方式引起对供电单元卸载。
19.此外，由控制单元以有利的方式将状态标记分配给其中由当前针对相应的负载电路测量的电流变化过程在设备的持续运行中超过分配给相应的负载电路的显著性电流分布图的容差范围的上限的那些负载电路。由此，以简单的方式表明超过容差的负载电路，所述超过容差的负载电路在设备的持续运行期间耗用超出常见限度的电流。如果例如负载电路的电力需求量下降、也即该负载电路的当前测量的电流变化过程再次在分配给相应的负载电路的显著性电流分布图的容差范围之内伸展，则可以规定，例如再次使该负载电路的状态标记复位。
20.因此，如果在达到和/或超过时钟控制式供电单元的容量极限时由控制单元使用当前分配给相应的负载电路的状态标记，则是有益的。从而在出现供应缺乏或供应紧急情况时，能够以简单且快速的方式标识其中应该执行电流减小和/或电流关断的那些负载电路。
21.此外，理想地根据在设备的持续运行期间由控制单元监测的、负载电路的当前测量的电流变化过程，可以为其中由当前针对相应的负载电路测量的电流变化过程在设备的持续运行中超过分配给相应的负载电路的显著性电流分布图的容差范围的上限的那些负载电路输出警报消息。例如可以记录该警报消息或转发给设备的操作者，并且理想地提供关于设备的负载电路中的“显眼”电流行为的说明。此外，例如可以根据系统危险对警报消息进行加权。为此，例如可以评估：在负载电路中是否由分别耗用的电流仅轻微和/或短期地超过所属的显著性电流分布图的容差范围，或者是否存在对相应的电流分布图的容差范
围的更大的和/或持续时间更长的超过。
22.本发明的一种适宜的设计方案规定，为了减小由相应的负载电路耗用的电流，由控制单元操控相应的负载电路的开关单元，使得由相应的负载电路耗用的电流在时间上被限制。也就是说，在供应缺乏或供应紧急情况的情况下，保护相应的负载电路的开关单元线性地被操控，以便将相应的负载电路中的电流保持在预先给定的值，而与布置在负载电路中的至少一个负载单元或标称负荷的行为无关。可替代地，为了减小在相应的负载电路中耗用的电流，也可以由控制单元操控相应的负载电路的开关单元，使得将开关单元切换为时钟运行。也就是说，在这种情况下，开关单元由控制单元以脉冲方式操控，以便将相应的负载电路中的电流保持在预先给定的值。在最简单的情况下，由相应的负载电路耗用的电流例如在预先给定的时间之后被完全关断，其中相应地操控保护负载电路的开关单元。
23.此外，如果相应的负载电路的显著性电流分布图在学习阶段中根据预设数据从针对相应的负载电路测量的电流变化过程（stromverlauf）中被推导出，则是有益的。这些预设数据理想地包括在负载电路中经常使用的负载单元的典型和特征性电流模式。这样的电流模式例如是电流的对于各个负载单元特征性的变化过程形状。在此，预设数据可以包括以下示例性电流模式：例如对于简单的传感器、加热元件等来说是典型的纯欧姆性分布图；具有电流峰值的电容性限流分布图，所述电流峰值根据指数函数的变化过程衰减，并且所述电容性限流分布图可能对于例如对于传感器单元是典型的；对于例如磁阀、接触器等是典型的例如具有凹点（delle）的电感性欧姆分布图；具有电流升高、之后是等待时间和重新的电流升高的分布图，例如典型地控制装置在启动时具有所述分布图；等等。特征性电流模式例如根据历史电流变化过程例如在自身的计算机单元（例如pc）上被确定，并且对于控制单元作为预设数据例如在学习阶段之前、理想情况下在设备的首次投入运行之前被预先给定，以便更快地推导出设备控制装置的负载电路的显著性电流分布图。
24.理想地，使用经训练的神经网络来推导出相应的负载电路的显著性电流分布图。通过使用经训练的神经网络，可以显著加速对设备的负载电路的相应的显著性电流分布图的推导。例如可以在自身的计算机单元（例如pc）上在使用训练数据（诸如在负载电路中经常使用的负载单元的典型和特征性电流模式等）的情况下训练神经网络。通过训练，神经网络获得对加权决策准则的积累，所述加权决策准则允许所述神经网络快速地在不同的电流模式之间进行区分并且快速地在负载电路的所测量的电流变化过程中识别反复的电流模式。将经训练的神经网络例如在相应地进行训练之后并且在学习阶段之前、理想地在设备首次投入运行之前被传输到控制单元上并且在那里在学习阶段中可以显著加速找到对于相应的负载电路显著性的电流分布图和确定分别所属的容差范围、也就是说在电流水平、持续时间和变化过程形状方面在相应的电流变化过程中反复的电流模式加上相应的波动区域。
25.本发明的一种优选的改造方案规定，为所述学习阶段预先给定最小持续时间，在所述学习阶段中从针对相应的负载电路测量的电流变化过程中推导出对于相应的负载电路显著性的电流分布图。学习阶段的最小持续时间至少确保对于负载电路中的每一个在针对相应的负载电路测量的电流变化过程中找到了至少两个典型的反复的电流模式，使得可以根据至少两个典型的反复的电流模式规定显著性电流分布图以及针对该电流分布图的至少一个粗略容差范围。
26.在最大情况下，学习阶段可以包括设备的整个使用寿命。也就是说，即使在持续运行期间，也鉴于典型的电流模式检验针对负载电路测量的电流变化过程，以便持续地改良和改善所分配的显著性电流分布图以及相应的负载电路的所属的容差范围。此外，显著性电流分布图（例如在水平、持续时间和/或变化过程形状方面）的变化可以表示所属负载电路中的负载单元的老化或即将发生的误操作的指标。可以非常容易地由控制单元识别这种变化。
27.从而，例如在设备运行期间针对受影响的负载电路测量的电流变化过程可能持久地超过或未超过分配给负载电路的显著性电流分布图的容差范围。例如，受影响的负载电路可以例如借助于警报消息被报告给设备的操作者。在警报消息之前，例如仍可以执行相关性检验，其中仅在与例如显著性电流分布图的电流水平和/或变化过程形状的预先给定的最小偏差的情况下才报告与显著性电流分布图的偏离或对所属的容差范围的超过或未超过。
28.此外，只要满足预先给定的准则，与显著性电流分布图的重复偏离或对所属的容差范围的重复超过或未超过就可能导致负载电路的显著性电流分布图或所属的容差范围的对应的适配。一种可能的准则例如是规则地或均匀地出现与电流分布图的偏离或对所属的容差范围的重复超过或未超过。由此可以例如假设，这些对应于受影响的负载电路中的“正常”电流变化过程。例如，可以自动地适配受影响的负载电路的显著性电流分布图或所属的容差范围。但是，也可以规定，设备的操作者必须确认这种适配。操作者可以例如在这以前证实在受影响的负载电路中未出现明显缺陷或异常运行行为。
29.由于由开关单元保护设备控制装置的负载电路中的至少多个，所述开关单元作为电子保险装置起作用，所以理想地对于利用开关单元保护的每个负载电路预先给定安全极限值，在达到/或超过所述安全极限值时，由相应的负载电路耗用的电流总是被关断。该安全极限值是负载电路电流的最大值，所述安全极限值理想地应该被置于分配给相应的负载电路的显著性电流分布图的容差范围的上限之上。安全限值被设定，以便满足防火条件，并且在最坏的情况下，在负载电路中的有缺陷的负载单元的情况下在最坏的情况下防止火灾。
30.此外，如果例如设置附加的保护装置用于满足防火条件，则是有利的。在此，例如其他保护装置（例如线路保护开关、熔断器等）连接在保护相应的负载电路的开关单元上游，所述其他保护装置例如在开关单元失灵时在任何情况下均被触发。为此，例如可以选择保护装置，使得仅使其中保护线路和负载电路中的至少一个负载单元免受损坏和/或火灾的电流水平或电流变化过程通过。
31.本发明的一种有益的实施方案规定，功率晶体管或微电子机械设备、简称mems被用作开关单元。功率晶体管以及mems表示电子开关，所述电子开关可以非常简单地由控制单元操控，以便限制电流。此外，可以通过相应地操控非常简单地由作为开关单元的功率晶体管或mems中断电流。mems通常是微型半导体器件，所述半导体器件理想地将逻辑元件和微机械结构（例如通过静电力移动的电枢（anker））联合在一个器件中。
附图说明
32.下面以示例性方式根据附图阐述本发明。其中：
图1示出用于执行根据本发明的用于监测和控制技术设备中的负载电路中的电流分布的方法的示意性和示例性装置；图2示出根据本发明的用于监测和控制技术设备中的负载电路中的电流分布的方法的示例性流程。
具体实施方式
33.图1以示意性方式示出用于对技术设备中的设备控制装置进行供电的示例性装置sv。利用示例性装置sv，可以监测和控制设备控制装置的负载电路l1、l2、l3中的电流分布。为此，装置sv具有时钟控制式供电单元ng，诸如切换式电源部分，所述时钟控制式供电单元由电网电压un（例如直流电压、单相或三相交流电压）被馈电。时钟控制式供电单元ng连接到参考电位bp（例如0伏）上并且提供具有经调节的并且大多预先给定的值（例如24伏）的输出电压ua以及输出电流ia。此外，可以持续地将当前载荷值（auslastungswerte）aw从供电单元ng（只要所述供电单元为此被设立）传输给控制单元se。
34.此外，为设备控制装置设置至少一个负载电路l1、l2、l3。然而，设备控制装置在大多情况下具有多个负载电路l1、l2、l3。各个负载电路l1、l2、l3具有至少一个负载单元，诸如传感器、执行器、继电器、接触器、磁阀、用于电动机的驱动单元、伺服电动机、控制装置、显示单元等。一方面，负载电路l1、l2、l3同样与参考电位连接。另一方面，负载电路l1、l2、l3为了对负载单元进行能量供应而经由支路a1、a2、a3与时钟控制式供电单元ng连接。为此，由供电单元ng提供的输出电压ua或输出电流ia被分配到相应的负载电路l1、l2、l3上。
35.此外，负载电路l1、l2、l3中的至少多个由开关单元s1、s2、s3保护。也就是说，例如需要非常低的电流和/或必须几乎总是被供应的各个负载电路l1、l2、l3（例如具有控制装置作为负载单元的负载电路l1、l2、l3）可以不具有用于保护的开关单元s1、s2、s3。理想地，所有负载电路l1、l2、l3都利用开关单元s1、s2、s3被保护，如图1中示例性示出的。在此，开关单元s1、s2、s3作为用于相应的负载电路l1、l2、l3的电子且可设定的保险装置起作用。为此，每个开关单元s1、s2、s3借助于控制单元se的对应的控制信号as1、as2、as3被操控。由此，可以相应地控制由相应的负载电路l1、l2、l3耗用的电流以及从而供电单元ng的输出电流ia到负载电路l1、l2、l3上的分布。例如，功率晶体管或微电子机械系统（简称mems）可以被用作开关单元s1、s2、s3。附加地，可以设置其他保护装置（例如线路保护开关、熔断器等），所述其他保护装置例如连接在相应的开关单元s1、s2、s3上游。为简单起见，在图1中未示出附加的保护装置。
36.此外，测量单元me1、me2、me3设置在相应的负载电路l1、l2、l3的支路a1、a2、a3中。由测量单元me1、me2、me3测量由相应的负载电路l1、l2、l3耗用的电流的当前电流变化过程i1、i2、i3并且转发给控制单元se用于进行对应的监测和评估。
37.作为借助于控制信号as1、as2、as3操控开关单元s1、s2、s3并且监测负载电路l1、l2、l3中的电流变化过程i1、i2、i3的控制单元se可以例如使用微处理器。
38.此外，控制单元se可以具有至少一个存储单元sp，例如供电单元的输出电压ua的要监测的极限值、负载电路l1、l2、l3中的电流的总和的极限值和/或用于开关单元s1、s2、s3的可设定的值存放在所述存储单元中。在控制单元se的存储单元sp中此外可以例如为每个开关单元se储存可预先给定的安全极限值。在该可预先给定的安全极限值（例如最大允
许的负载电路电流）时，在任何情况下均由相应的开关单元s1、s2、s3中断由相应的负载电路l1、l2、l3耗用的电流。此外，在存储单元sp中可以存放预设数据vd（例如电流模式、用于神经网络的决策准则等），所述预设数据例如在外部计算机单元pc上被确定，并且在执行用于监测和控制负载电路l1、l2、l3中的电流分布的方法时被需要。
39.为了将设备控制装置的负载单元分派到负载电路l1、l2、l3中，例如时钟控制式供电单元ng本身可以例如具有至少一个或多个输出端a1、a2、a3，将负载电路l1、l2、l3直接连接到所述输出端上。在此，于是每个输出端a1、a2、a3利用开关单元s1、s2、s3被保护，并且具有用于测量所连接的负载电路l1、l2、l3中的电流变化过程i1、i2、i3的测量单元me1、me2、me3。此外，控制单元se于是被集成到供电单元ng中。也就是说供电单元包括由在图1中由虚线包围的单元，并且因此对应于图1中示例性示出的装置sv。
40.可替代地，至少一个或多个电子保险装置模块（sicherungsmodule）、诸如西门子公司的选择性模块sitop sel1200或sitop sel1400可以连接在时钟控制式供电单元ng下游。于是，相应的保险装置模块具有输出端a1、a2、a3，负载电路l1、l2、l3连接到所述输出端上。在此，保险装置模块包括用于保护输出端a1、a2、a3或所连接的负载电路l1、l2、l3的开关单元s1、s2、s3，用于测量所连接的负载电路l1、l2、l3中的电流变化过程i1、i2、i3的测量单元me1、me2、me3以及控制单元se。
41.在使用多个保险装置模块时，控制单元se可以例如被划分成多个功能单元，所述功能单元分布到相应的保险装置模块上。保险装置模块或控制单元se的布置在所述保险装置模块上的至少一个功能单元例如经由数据总线连接，其中分布式功能单元之一是用于以上级方式控制或监测负载电路l1、l2、l3的所谓的主功能单元，并且其他分布式功能单元作为用于本地和快速地控制或监测连接到相应的保险装置模块上的负载电路l1、l2、l3的所谓的从功能单元起作用。对于控制单元se的功能单元，此外可以在每个保险装置模块中设置存储单元sp，其中至少本地地对于控制和监测分别连接到相应的保险装置模块上的负载电路l1、l2、l3中的电流必要的那些值（例如保险装置极限值（sicherungsgrenzwerte）等）存放在所述存储单元中。
42.图2示例性示出根据本发明的用于监测和控制如示例性地在图1中所示的技术设备中的设备控制装置的负载电路l1、l2、l3中的电流分布的方法的流程。
43.在例如可以随设备的首次投入运行开始的学习阶段中，在测量步骤101中，至少在利用开关单元s1、s2、s3保护的每个负载电路l1、l2、l3中测量由相应的负载电路l1、l2、l3耗用的电流的电流变化过程i1、i2、i3。例如，可以借助于为相应的负载电路设置的测量单元me1、me2、me3来执行测量。然后将针对相应的负载电路l1、l2、l3测量的电流变化过程i1、i2、i3转发给控制单元se。
44.在同样属于学习阶段的推导步骤102中，从针对相应的负载电路l1、l2、l3测量的电流变化过程i1、i2、i3中推导出具有所属容差范围的显著性电流分布图（signifikantes stromprofil）。为此，在针对相应的负载电路l1、l2、l3测量的电流变化过程i1、i2、i3中搜索反复的特征性电流模式。这种电流模式表示分别测量的电流变化过程i1、i2、i3的分段，所述分段几乎具有相同的电流水平、持续时间和/或变化过程形状。特别地，电流模式应该包含最高的电流瞬时值。
45.然后，从对于相应的负载电路l1、l2、l3找到的反复的电流模式中推导出对于该负
载电路l1、l2、l3显著的电流分布图，所述电流分布图理想地代表在设备或设备控制装置的持续运行期间相应的负载电路l1、l2、l3的静态电流行为和动态电流行为（接通行为）。此外，在推导步骤102中从对于相应的负载电路l1、l2、l3找到的反复的电流模式中确定属于显著性电流分布图的容差范围。从用于相应的负载电路l1、l2、l3的在相应的电流变化过程i1、i2、i3中找到的反复的电流模式的例如电流水平、持续时间和/或变化过程形状的漂移中得出所属的容差范围。必要时可以给相应的容差范围加载安全储备。
46.为了在相应的电流变化过程i1、i2、i3中找到特征性电流模式，可以在推导步骤102中使用预设数据vd、诸如经常在负载电路中出现的电流模式和/或对于经常使用的负载单元典型的电流模式。预设数据vd理想地事先例如根据负载电路l1、l2、l3和/或各个负载单元的历史电流变化过程在外部计算机单元pc上被确定并且例如在学习阶段之前被传输到控制单元se上并且在那里被存储在存储单元sp中。
47.为了加速在相应的电流变化过程i1、i2、i3中找到电流模式或为了针对相应的负载电路l1、l2、l3测量的电流变化过程i1、i2、i3中推导出相应的负载电路l1、l2、l3的显著性电流分布图和分别所属的容差范围，可以在推导步骤102中使用经训练的神经网络。在学习阶段之前，神经网络已经在外部计算机单元pc上利用训练数据、诸如在负载电路l1、l2、l3中经常使用的负载单元的典型和特征性电流模式被训练，并且然后传输到控制单元se上。
48.例如，可以为至少包括测量步骤101和推导步骤102的学习阶段设置最小持续时间。在该最小持续时间内，应该在每个所测量的电流变化过程i1、i2、i3中找到用于相应的负载电路l1、l2、l3的至少两个特征性电流模式，以便能够对于相应的负载电路l1、l2、l3推导出至少一个具有粗略容差范围的显著性电流分布图。在学习阶段的预先给定的最小持续时间之后，可以例如转入设备的持续运行中。然而，在最大情况下，学习阶段可以持续设备的整个使用寿命。在此，负载电路l1、l2、l3的显著性电流分布图和所属的容差范围即使在持续运行期间也可以被适配和改善。在此，例如对电流分布图的容差范围的略微超过和/或未超过可能导致相应的显著性电流分布图的适配。对容差范围的较大或巨大超过和/或未超过例如可以被评价为相应的负载电路l1、l2、l3中的差错，并且例如引起对设备的操作者的警报或消息，所述超过和/或未超过例如根据超过和/或未超过的预先给定的百分比值来确定。
49.在设备的持续运行期间，然后在监测步骤103中由控制单元se持续地监测每个负载电路l1、l2、l3的由相应的测量单元me1、me2、me3当前测量的电流变化过程i1、i2、i3。在此，由控制单元se例如可以检验由当前针对相应的负载电路l1、l2、l3测量的电流变化过程i1、i2、i3是否超过分配给相应的负载电路l1、l2、l3的显著性电流分布图的容差范围的上限。如果确定出这种超过，则例如可以给相应的负载电路l1、l2、l3分配状态标记，所述状态标记例如一直维持，直至由控制单元se确定出当前对于相应的负载电路l1、l2、l3测量的电流变化过程i1、i2、i3又处于分配给相应的负载电路l1、l2、l3的显著性电流分布图的容差范围之内为止。可替代地或附加地，也可以由控制单元se为每个负载电路l1、l2、l3输出警报消息，其中由当前针对相应的负载电路l1、l2、l3测量的电流变化过程i1、i2、i3超过分配给相应的负载电路l1、l2、l3的显著性电流分布图的容差范围的上限。
50.此外，在与监测步骤103或多或少并行运行的检验步骤104中，由控制单元se检验
时钟控制式供电单元ng是否已经达到或已经超过其容量极限。为了在检验步骤104中识别通过供电单元ng达到并且可能超过容量极限，控制单元可以例如监测供电单元ng的输出电压ua。如果由供电单元ng的输出电压ua未超过预先给定的极限值，则供电单元ng至少已经达到其容量极限。也就是说，在由于负载电路l1、l2、l3引起的当前电流负荷的情况下，供电单元ng不能再保持其预先给定的输出电压ua，并且由控制单元se开始在控制步骤105中在负载电路l1、l2、l3中至少减小和/或关断所耗用的电流。
51.对供电单元ng的输出电压ua替代地，可以由控制单元se监测由负载电路l1、l2、l3耗用的电流的当前电流测量值的总和。为此，由控制单元se例如评估负载电路l1、l2、l3的当前利用测量单元me1、me2、me3测量的电流变化过程i1、i2、i3并且从中确定对应的电流测量值的当前总和值。然后将该总和值与预先给定的极限值（例如供电单元ng的已知功率储备）进行比较。如果总和值超过该预先给定的极限值，则控制单元se从中识别出供电单元ng至少已达到其容量极限，并且开始在控制步骤105中在负载电路l1、l2、l3中至少减小和/或关断所耗用的电流。
52.然而可以预先给定短的时间间隔（例如5 ms），在所述时间间隔内供电单元ng至少可以轻微超过容量极限。于是，供电单元ng短期地提供过电流作为输出电流ia，所述过电流超出通常作为持续电流提供的输出电流ia。然而，如果超过该预先给定的时间间隔，则至少达到了供电单元ng的容量极限，并且控制单元se必须从控制步骤105开始在负载电路l1、l2、l3中至少减小和/或关断所耗用的电流。
53.可替代地，例如控制单元se可以从单独地分配给负载电路l1、l2、l3的电流分布图中推导出：在由控制单元se在控制步骤105中开始减小一个或多个负载电路l1、l2、l3中的电流之前例如过电流（例如接通电流）将持续多长时间。控制单元se可以将从中得出的附加电流消耗与供电单元ng的在时间上受限制的过电流能力进行比较。如果从该比较中得出供电单元ng可以在要预期的持续时间上提供必要的过电流（也即例如仅轻微超过功率极限），则例如暂且尚不对负载电路l1、l2、l3的供应进行干预。例如仅当可以识别出不遵守显著性电流分布图时，才对负载电路l1、l2、l3中的电流进行减小和/或关断。
54.此外，供电单元ng还可以持续地将当前载荷值aw传输给控制单元se，所述控制单元例如以参数的形式再现供电单元ng中的当前状况、诸如内部热学状况（例如温度、加热程度等）、输入电压波动（例如电压峰值、电网故障、断相等）等。根据供电单元ng的当前载荷值aw，控制单元se可以识别供电单元ng的当前容量，并且例如预先计算供电单元ng何时以及是否必须例如为了自保护而下调（abregeln）其输出电压ua，或至少达到其容量极限。如果由供电单元ng至少达到或超过容量极限，则控制单元se开始在控制步骤105中至少减小和/或关断在其中由当前针对相应的负载电路l1、l2、l3测量的电流变化过程i1、i2、i3超过分配给相应的负载电路l1、l2、l3的显著性电流分布图的容差范围的上限的那些负载电路l1、l2、l3中的所耗用的电流。在此，由控制单元se利用控制信号as1、as2、as3操控这些负载电路l1、l2、l3的相应的开关单元s1、s2、s3，以便减小和/或关断相应的负载电路l1、l2、l3中的电流。
55.为了减小由相应的负载电路l1、l2、l3耗用的电流，例如可以通过对应的控制信号as1、as2、as3操控对应的开关单元s1、s2、s3，使得由相应的负载电路（l1、l2、l3）耗用的电流在时间上被限制。然而，开关单元s1、s2、s3可以借助于对应的控制信号as1、as2、as3被置
于时钟运行，通过所述时钟运行例如被保持在恒定值。如果通过减小超过容差的负载电路l1、l2、l3（即其中由当前电流变化过程i1、i2、i3超过分配给相应的负载电路l1、l2、l3的显著性电流分布图的容差范围的上限的负载电路l1、l2、l3）中的电流不能实现由供电单元ng未超过（unterschreiten）容量极限，则单个或所有超过容差的负载电路l1、l2、l3也可以通过从控制单元se到相应的开关单元s1、s2、s3的对应的操制信号as1、as2、as3被关断。
56.为了能够快速地确定超过容差的负载电路l1、l2、l3，可以由控制单元se在控制步骤105中动用来自监测步骤103的状态标记。状态标记已经在监测步骤103中被分配给其中由在监测步骤103中当前测量的电流变化过程i1、i2、i3超过了分配给相应的负载电路l1、l2、l3的显著性电流分布图的容差范围的上限的那些负载电路l1、l2、l3。
57.在控制步骤105中此外可以给控制单元se预先给定顺序，超过容差的负载电路l1、l2、l3中的电流根据所述顺序被减小，或者超过容差的负载电路l1、l2、l3根据所述顺序被关断。在该预先给定的顺序的情况下，例如可以规定，首先在最强烈地超过分别分配的显著性电流分布图的容差范围的相应上限的那些负载电路l1、l2、l3中进行电流减小和/或电流关断。这意味着，首先减小和/或关断在对供电单元ng最强烈地加负载或耗用最多电流或最可能具有缺陷的那些超过容差的负载电路l1、l2、l3中的电流。
58.此外，如果例如在超过容差的负载电路中的电流减小和/或电流关断不足以恢复供电单元ng的容量，则附加地存在以下可能性：也在其他（非超过容差的）负载电路l1、l2、l3中减小和/或关断由相应的负载电路l1、l2、l3耗用的电流。在此，可以例如根据负载电路的事先规定的优先化来关断负载电路l1、l2、l3中的分别耗用的电流，以便例如给重要的负载电路l1、l2、l3或连接到其上的重要负载单元（例如控制装置等）尽可能地供应能量并且长时间保持可用。