Raumautomation
Aufgabe:
Eine Raumautomation muss heute so flexibel sein, dass sie sich schnell und einfach an Raum- und Nutzungsänderungen anpassen lässt. Ziel ist es ein Raumautomationssystem zu installieren, das die Gewerke Heizen/Kühlen, Beleuchtung und Beschattung integriert und das gleichzeitig flexibel und einfach bedienbar ist – für den Betreiber und den Raumnutzer. Nach einer Grundrissänderung soll der Betreiber ohne Schulungsaufwand in der Lage sein, Raumkonfigurationen im laufenden Betrieb zu ändern. Die Bedienung der Raumautomation erfolgt durch den Nutzer über den Arbeitsplatzrechner. Die Kommunikation soll über Ethernet/IP bis in den Raum erfolgen.
Lösung:
Für die Lösung der Aufgabe wird das L-ROC Raumautomationssystem mit dem L-ROC Room Controller als Basis eingesetzt. Im L-ROC System wird ein Raumsegment als kleinste Einheit definiert, für die folgende Funktionen für bis zu 16 Raumsegmente von einem L-ROC Room Controller zur Verfügung gestellt werden:
• Beleuchtungssteuerung mit Konstantlichtregelung
• Jalousiesteuerung mit Sonnenstandsnachführung
• Temperaturregelung für Heizen, Lüften und Kühlen
• Anwesenheitsdetektion
• Fensterüberwachung über Fensterkontakt
• Zeitschaltfunktion
• Alarmüberwachung
• Trendaufzeichnung
Physikalische Ein- und Ausgänge für z.B. Raumtemperaturfühler oder Sollwertsteller werden über L-IOB I/O-Module aufgeschaltet, die an den L-ROC Room Controller angesteckt werden. Fremdsysteme werden direkt am L-ROC über diverse Kommunikationsschnittstellen eingebunden. L-ROC kommuniziert gleichzeitig im BACnet Netzwerk und LonMark-System und bietet weitere Schnittstellen zu Modbus und M-Bus. KNX und DALI werden über Erweiterungsmodule integriert. Sämtliche aufgeschalteten Informationspunkte stehen als OPC Datenpunkte über einen integrierten OPC XML-DA Server sowie ein OPC UA 'Server zur Verfügung.
Die L-ROC Room Controller kommunizieren untereinander über ein 100Base-T Ethernet. Jedes L-ROC Gerät ist dazu mit zwei Ethernet-Ports mit integriertem Ethernet-Switch ausgestattet. Für eine höhere Kommunikations- und Ausfallsicherheit werden die L-ROC Room Controller an einem Ethernet-Ring aufgeschaltet. Bis zu 25 L-ROC Geräte werden hintereinander betrieben und automatisieren damit hier bis zu 200 Raumachsen. Der Ethernet-Ring wird mit jedem Ende an einen Ethernet-Switch mit STP (Spanning Tree Protocol) Funktion verbunden. Der Ethernet-Switch mit STP-Unterstützung sorgt dafür, dass auch bei einer Unterbrechung des Ethernet-Netzwerkes im Ring die Kommunikation aufrecht gehalten wird.
Die Systemkonfiguration erfolgt mit L-STUDIO, der weltweit ersten Programmierumgebung für Raumautomationssysteme, die auf IEC 61499 basiert. Wesentlich ist hier, dass mit L-STUDIO die Applikation für das ganze Raumautomationssystem programmiert wird und nicht für einen einzelnen Controller. Diesen neuartigen Automatisierungsansatz nennen wir „Cloud Control“. In der graphischen L-STUDIO Entwicklungsumgebung werden mit wenigen Mausklicks aus Fensterachsenobjekten ganze Gänge gebaut. Die Gänge werden zu Stockwerken verschaltet und aus Stockwerken entstehen Gebäude. Die gesamte Gebäudeapplikation wird anschließend automatisch auf die L-ROC Room Controller verteilt und in die Geräte geladen. Etagengrundrisse stellen dann die grafische Nutzerschnittstelle für den Betreiber dar.
Die Bedienung der Raumautomation im Raum erfolgt durch den Nutzer über seinen Arbeitsplatzrechner. Dazu wird LWEB-800 (.NET Applikation) auf dem Arbeitsplatzrechner installiert, das die grafische Oberfläche darstellt. Nicht nur die Raumbedienung erfolgt über diese Oberfläche. Auch allgemeine Informationen wie die Außentemperatur bzw. Frostgefahr oder Energieverbräuche werden angezeigt und das Absetzen einer Service-Anforderung ist möglich.
Vorteile:
Die L-ROC Room Controller vereinen sämtliche Gewerke in der Raumautomation und bieten mit den Schnittstellen eine hohe Integrationstiefe. Neue Raumsituationen werden nach einer Grundrissänderung durch den Betreiber mit L-STUDIO nur durch die Umbenennung von Raumachsen festgelegt. So werden Raumachsen zu einem separaten Raum oder angrenzenden Räumen zugeordnet – schnell und einfach.
Durch die Raumbedienung über LWEB-800 kann auf klassische Raumbediengeräte sowie die benötigte Verkabelung verzichtet werden. Die Definition der grafischen LWEB-800 Oberfläche für die Raumbedienung selbst liegt auf dem L-ROC Room Controller und steht somit auch unmittelbar nach einem Wechsel des Arbeitsplatzrechners wieder zur Verfügung. Das Layout der grafischen Oberfläche ist frei gestaltbar, kann jegliche 2-D Form annehmen und erscheint als Widget auf dem PC-Desktop.
Durch die konsequente Nutzung der IP-Kommunikation wird für die Automation bis in den Raum auf eine 2-Draht-Kommunikation verzichtet. Lediglich für die Aufschaltung von Feldgeräten wie Multisensoren und Ventilantriebe im Raum und zentralen Verbrauchszählern in den Etagen werden bei Bedarf 2-Draht Kommunikationstechniken eingesetzt (TP/FT-10, BACnet MS/TP, KNX TP1, Modbus, M-Bus).
Zusätzlich können Feldgeräte über ansteckbare L-IOB I/O-Module aufgeschaltet werden. Die vielfältige Unterstützung diverser Standards bietet hier auf lange Sicht Investitionssicherheit.
Für die Wartung und Pflege des Raumautomationssystems bedeutet die Verwendung der IP-Kommunikation lokal oder per Fernzugriff einen schnellen und direkten Zugriff auf sämtliche Informationspunkte (technologieunabhängig), AST-Funktionen (Alarming, Zeitschalten, Trenddatenerfassung) und die Applikation selbst. Zusätzlich bieten die L-ROC Room Controller dem Betreiber jederzeit einen Überblick über den Betriebszustand und Kommunikationsstatistiken für eine schnelle Fehleranalyse und -behebung.
Funktionen:
• Raumautomation für HLK, Beleuchtungssteuerung, Beschattung und mehr mit L-ROC Room Controllern
• Effizientes Konfigurieren des Raumautomationssystems mit L-STUDIO
• Einfache Änderungen der Raumkonfiguration können durch den Betreiber erfolgen
• IP-Kommunikation bis in den Raum
• Raumbedienung über PC-Desktop mit LWEB-800
• Gleichzeitige Kommunikation über verschiedene Kommunikationsprotokolle
• AST-Funktionen - Alarming, Scheduling (Zeitschalten) und Trending
• Voll integrierbar in das L-WEB System
Anwendungsbereiche:
Kommunale Einrichtungen:
• Verwaltungsgebäude
• Spitäler
• Universitäten
Kommerziell genutzte Gebäude:
• Bürogebäude
• Einkaufszentren
• Hotels