Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystems mit einer Schaltschranküberwachungs- und Steuerungseinrichtung und daran über eine Sensorkoppeleinrichtung angeschlossenen Sensoren und Aktoren,

Fig. 2 eine nähere Ausgestaltung einer Sensoranschlusseinheit der Sensoranschlusseinrichtung nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine Einbindung eines Schaltschranküberwachubgs- und Steuerungssystems in ein übergeordnetes Überwachungssystem.

Fig. 1 zeigt ein Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystem 1 mit einer ein Basisgerät 2 und ein Satellitengerät 3 aufweisenden Schaltschranküberwachungs- und Steuerungseinrichtung 20, an die über Ankoppeleinheiten 3.2 des Satellitengeräts 3 eine Sensoranschlusseinrichtung 4 mit mehreren Sensoranschlusseinheiten 4' angeschlossen ist. An jede Sensoranschlusseinheit 4' sind mehrere Sensoren 5 und/oder Aktoren 6 über Sensoranschlussstellen 4.1 anschließbar. Das Basisgerät 2 ist über eine Netzanschlusseinheit 2.1 mit einem lokalen Netz (LAN) oder öffentlichen Netz 10 (vgl. Fig. 3) verbindbar, um auch von einer entfernten Stelle aus eine Kontrolle des Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystems 1 und erforderlichenfalls Einflussmöglichkeiten für berechtigte Personen zu ermöglichen. Beispielsweise können in der Schaltschranküberwachungs- und Steuerungseinrichtung 20 gespeicherte Daten abgefragt oder geändert oder ergänzt werden oder Verarbeitungsprogramme eingelesen oder verändert werden. Auch das Satellitengerät 3 ist über eine Netzkoppeleinheit 3.1 an ein übergeordnetes Netz 10 oder lokales Netz (LAN) anschließbar, wobei es sich bei der Netzkoppeleinheit 3.1 vorteilhafterweise um denselben Anschluss handelt, an den alternativ auch das Basisgerät 2 über den entsprechend ausgelegten Satellitenanschluss 2.2 angeschlossen werden kann. Das Satellitengerät 3 kann somit auch selbsttätig eine Überwachung und/oder Steuerung oder Regelung der Sensoren 5 und/oder Aktoren 6 über die Sensoranschlusseinrichtung 4 vornehmen.

Wie Fig. 2 zeigt, werden die Sensorsignale und/oder Aktorsignale als Eingangssignale und/oder Ausgangssignale über Anschlusselemente a bis h einem Sensor-/Aktorport 4.2 zugeführt bzw. über diesen abgegeben. Von dem Sensor- /Aktorport 4.2 werden die Eingangssignale einer Stufe mit mehreren Multiplexern 4.4 zugeführt und gelangen über diese in einen daran angeschlossenen Anschlusscontroller 4.5, der einen integrierten A/D-Wandler 4.51 für eine Analog/Digital-Wandlung analoger Eingangssignale und einen Zähler 4.52 zum Feststellen einer Frequenz digitaler oder analoger Eingangssignale aufweist. Parallel zu dem Anschlusscontroller 4.5 ist vorliegend für komplexere Eingangssignale und/oder Ausgangssignale eine serielle Sensorschnittstelle 4.6 insbesondere in Form eines I² C-Controllers angeordnet. Mittels eines ebenfalls parallel zu dem Anschlusscontroller 4.5 und der seriellen Sensorschnittstelle 4.6 angeordneten Treibers 4.9 können an digitalen oder analogen Ausgängen der Sensor-/Aktorports 4.2 auch größere Lasten betrieben werden.

Der Anschlusscontroller 4.5, die serielle Sensorschittstelle 4.6 sowie der Treiber 4.9 sind mit einem Prozessorsystem 4.7 verbunden, das übergeordnete Steuerungsmaßnahmen für die Ansteuerung der Sensoren 5 und/oder Aktoren 6 sowie die Verarbeitung der empfangenen Eingangssignale und abgegebenen Ausgangssignale übernimmt. Außerdem stellt das Prozessorsystem 4.7 über eine Außenverbindung 4.8 in Form einer Netzschnittstelle 4.81 und/oder einer seriellen Außenschnittstelle 4.82, wie z. B. einer RS 232 Schnittstelle, eine Datenausgabe und Dateneingabe für eine Anzeige, Überwachung und/oder Steuerung oder Regelung auch von einer entfernten Stelle aus für eine Bedienperson zur Verfügung. Diese Außenverbindung kann z. B. die Kommunikation über die Ankoppeleinheit 3.2 des Satellitengeräts 3 herstellen.

Zum Unterscheiden unterschiedlicher Sensoren 5 und/oder Aktoren 6 sind diese mit einem abhängig vom Sensortyp unterschiedlichen Codierwiderstand R_C ausgestattet, dem ein Bezugswiderstand R_ref an dem entsprechenden Anschlusselement (z. B. e) zugeordnet ist. Der Codierwiderstand R_C und der feste Bezugswiderstand R_ref bilden einen Spannungsteiler, an dem in Abhängigkeit von der Größe des Codierwiderstand R_C unterschiedliche Spannungen abfallen, die über den entsprechenden Mulitplexer 4.4 und A/D-Wandler 4.51 in dem Anschlusscontroller 4.5 vorverarbeitet und zur Erkennung des Sensors 5 und/oder Aktors 6 an eine Erkennungseinheit in dem Prozessorsystem 4.7 weitergeleitet werden. Die Erkennungseinheit weist eine Zuordnungseinrichtung 4.71 auf, in der mittels einer Zuordnungstabelle der erfasste Spannungswert einem Code des angeschlossenen Sensors 5 und/oder Aktors 6 zugeordnet wird. Hierdurch können die verschiedenen Sensoren 5 und/oder Aktoren 6 unterschieden werden. In Abhängigkeit von dem Sensor 5 und/oder Aktor 6 können dann die von diesem erhaltenen Eingangsdaten mit entsprechenden darauf zugeschnittenen Programmen verarbeitet oder die abzugebenden Ausgangssignale für einen betreffenden Aktor 6 bereitgestellt und abgegeben werden.

Alternativ zu Ohmschen Widerständen ist zum Unterscheiden der Sensoren und /oder Aktoren die Verwendung von Zenerdioden in den Anschlüssen der Sensoren/Aktoren möglich. Durch die Verwendung von unterschiedlichen Zenerdioden mit unterschiedlichen Zenerspannungen kann erkannt werden, um welchen Sensor-/Aktortyp es sich handelt.

Durch Verwendung von zwei Zener-Dioden, die an zwei Eingängen von 4.2 angeschlossen werden, kann bei 10 unterschiedlichen Zener-Spannungsarten 100 unterschiedliche Sensoren/Aktoren erkannt werden.

Ein weiteres Anschlusselement, z. B. das Anschlusselement g, wird für ein Strom-Eingangssignal eines Messstroms I_X verwendet, das über ein komplementäres Anschlusselement von einem Sensor 5 aus zugeführt wird, der auf eine Messgrößenänderung mit einer charakteristischen Stromänderung reagiert. Zum Abgreifen des Strom-Eingangssignals ist in dem Sensor/Aktorport 4.2 an dem entsprechenden Anschlusselement g ein weiterer Bezugswiderstand R_ref, angeschlossen und an Masse gelegt. Das Stromsignal wird dann ebenfalls weiter über einen zugeordneten Multiplexer 4.4 an den Anschlusscontroller 4.5 weitergeleitet und dem Prozessorsystem 4.7 zur Verarbeitung zugeführt.

Über ein weiteres Anschlusselement, z. B. das Anschlusselement d, können mehrere verschiedene Eingangssignale, nämlich ein Widerstands-, Spannungs- oder Frequenz-Eingangssignal über ein entsprechendes komplementäres Anschlusselement des Sensors 5 zugeführt werden, wobei ein gegen Masse geschalteter äußerer Referenzwiderstand R_r bei einem Widerstands-Eingangssignal oder einem digitalen Eingangssignal verwendet wird, der in dem entsprechenden Sensor 5 angeordnet sein kann. Um das Spannungs-Eingangssignal bereit zu stellen, wird z. B. ein Sensor verwendet, der die Messgröße aufgrund des Seebeckeffekts in eine Gleichspannung bei Temperaturänderung umwandelt, so dass es sich dabei um einen Temperatursensor handelt. Zum Erzeugen eines Widerstands-Eingangssignals kann bei einem Temperatursensor z. B. ein Widerstand mit positivem oder negativem Temperaturkoeffizienten, beispielsweise ein Halbleiterwiderstand verwendet werden. Weitere Sensortypen können darauf beruhen, dass eine Messgrößenänderung durch eine Änderung der Kapazität, der Frequenz oder des Tastverhältnisses eines PWM-Signals erfasst wird. Ein digitales Eingangssignal kann z. B. durch einen Ein-/Ausschaltvorgang erhalten werden, etwa mit einem Reed-Relais als Türkontaktschalter.

So kann ein Temperatursensor beispielsweise auch als Quarzthermometer ausgebildet sein, bei dem die Resonanzfrequenz eines Schwingquarzes bei Temperaturänderung verändert wird und ein digitales Signal im Sensor gebildet und als Eingangssignal dem Sensor-/Aktorport 4.2 zugeführt wird. Für den Aufbau verschiedener Feuchtesensoren können folgende Effekte genutzt werden: Änderung der Leitfähigkeit durch Feuchtigkeit, Änderung der Elektrizitätskonstane durch Feuchtigkeit oder Absorption langweiliger Infrarotstrahlung je nach Wassermenge (Infrarothygrometer).

Komplexere Eingangssignale können über weitere Anschlusselemente, z. B. die Anschlusselemente b und c einer I²-C-Schnittstelle zugeführt und von dort aus über zugeordnete Multiplexer 4.5 an den I²-C-Controller 4.6 und das Prozessorsystem 4.7 weitergeleitet werden. Auf diese Weise können Messwerte des Sensors mit Hilfe eines Bus-Protokolls ausgelesen werden und auch Daten einer Zugangskontrolleinheit, beispielsweise einer Kartenleseeinheit, einer Transpondereinheit oder dgl. weitergeleitet werden. Anstelle eines I²-C-Buses kommen beispielsweise auch ein CAN-Bus, ein LON-Bus oder ein Profi-Bus in Betracht.

Über weitere Anschlusselemente, z. B. die Anschlusselemente a und h, werden ein Masseanschluss und ein Versorgungsspannungsanschluss für die Sensoren 5 und/oder Aktoren 6 zur Verfügung gestellt. Damit kann dann z. B. der Spannungsabfall für den Codierwiderstand R_C oder eine Widerstandsmessung erzeugt werden. Zum Betreiben einer Last über den Treiber 4.9 kann z. B. das Anschlusselement b verwendet werden.

Für die Erkennung der verschiedenen Sensoren 5 und/oder Aktoren 6 kann alternativ zu der Erkennung über den Codierwiderstand R_C oder zusätzlich die Zuführung der Eingangssignale über verschiedene Anschlusselemente a bis h und/ oder die in einer entsprechenden Detektionseinheit des Prozessorsystems 4.7 erfasste Signalart ausgenutzt werden.

Die Sensoren 5 und/oder die Aktoren 6 können aufgrund der beschriebenen Maßnahmen stets in gleicher Weise an dem Sensor-/Aktorport 4.2 angeschlossen werden. Jede Sensoranschlusseinheit 4' der Sensoranschlusseinrichtung 4 kann mit mehreren Verbindungseinheiten nach Fig. 2 versehen sein, und zur Vervielfachung der Anschlussmöglichkeiten können an ein Satellitengerät 3 mehrere Sensoranschlusseinheiten 4' angeschlossen werden, die jeweils in einem eigenen Gehäuse untergebracht sein können.