Gebäudeautomation

Eine Bedingung für ein hochwertiges Haus ist unter anderem die Gewährleistung des richtigen Raumklimas durch die komplexe Automation.

Als Gebäudeautomation (GA) bezeichnet man die Gesamtheit von Überwachungs, Steuer-, Regel- und Optimierungseinrichtungen in Gebäuden. Die GA ist ein wichtiger Bestandsteil des technischen Facility Managements. Ziel ist es Funktionsabläufe, gewerkeübergreifend automatisch selbständig, nach vorgegebenen Einstellwerten durchzuführen oder deren Bedienung bzw. Überwachung zu vereinfachen. Alle Sensoren, Aktoren, Bedienelemente, Verbraucher, energetische Datenerfassungen und andere technische Einheiten im Gebäude werden miteinander vernetzt. Die Abläufe können in Szenarien zusammengefasst werden. Das Merkmal der GA ist die dezentrale Anordnung der Anlagensteuerung sowie die durchgängige Vernetzung mittels Bussystem oder Netzwerk.

Die GA wird bei uns funktional in zwei Ebenen unterteilt. In die Feldebene und die Automationsebene / Managementebene. Die bisher klassische Aufteilung von Feld-, Automations- und Managementebene vermischt sich immer mehr. Es wandert mehr Intelligenz in die Sensoren und Aktoren, so dass diese inzwischen auch direkt über Bussystem oder Netzwerk angebunden werden.

Leittechnik

Entgegen dem klassischen Aufbau anderer Systeme beschränkt sich bei unserem System die Errichtung der übergeordneten Leittechnik überwiegend auf die nachfolgend beschriebene Hardware und Software. Die Visualisierung der vorhandenen Anlagen mit all seinen Sensoren, Aktoren, Meldungen einschließlich der kompletten Handbedienebene und alle notwendigen Eingabemenüs sind schon Bestandteil der Automationsebene.

Hardware:

• Standard PC
• Betriebssystem Windows
• Monitor
• USV

Software:
Entgegen den bisher bekannten Systemen anderer Hersteller benötigen wir zur visuellen Darstellung der Anlagen keine zusätzlichen Softwareprogramme, keine Lizenzen oder Dongel zur Anlagenvisualisierung. 
Diese Leistungen sind generell Bestandteil der Anlagensoftware des Automationssystems. 
Für die Erfassung und Speicherung von Meldungen und Trendwerten in eine unbegrenzte Datenbank stehen die Programme „HST-Chart Viewer®“ und „HST Chart Server®“ zur Verfügung.
Die Weiterleitung von Meldungen kann selektiert, hierarchisch an verschiedene Personen, als Sprachausgabe über Telefonanwahl oder als 
E-Mail Versand erfolgen. 

Bedien-/ und Arbeitsplätze beim Kunden:

Die Bediensoftware kann auf jeden, entsprechend der vorherigen Hardwarebeschreibung bestehenden, PC installiert werden. Eine Kommunikationsvoraussetzung ist die Einbindung des PCs in das Netzwerk der Gebäudeautomation oder die Einbindung des  Netzwerks der Gebäudeautomation in das Kundennetzwerk. Eine zusätzliche Softwarelizenz zur Anlagenbedienung je Bedien-/ und Arbeitsplatz ist nicht notwendig. Es fallen lediglich die dafür notwendigen "aviso®" Autorisierungsfreigaben und Aufwendungen zur Installation an. 

Externe Bedien-/ und Arbeitsplätze:

Die Bediensoftware kann auf jeden, entsprechend der vorherigen Hardwarebeschreibung bestehenden, PC mit Telefon-/ oder Internet- Anbindung installiert werden. Eine Kommunikationsvoraussetzung ist die kundenseitige Schaffung der Telefon-/ oder Internet- Anbindung. Eine zusätzliche Softwarelizenz zur Anlagenbedienung je Bedien-/ und Arbeitsplatz ist nicht notwendig. Es fallen lediglich die dafür notwendigen "aviso®"Autorisierungsfreigaben und Aufwendungen zur Installation an. 

Managementsystem und Automatisierungsebene

Als Managementebene wird die Ebene bezeichnet, mit deren Hilfe die Anlagen überwacht und in ihrer Betriebsweise optimiert werden. Die Visualisierung zeigt die vorhandenen Anlagenschemen mit all seinen Sensoren, Aktoren und Meldungen in animierter Form. Weiterhin stehen eine komplette Handbedienebene und alle notwendigen Eingabemenüs zur Verfügung. Auch der generelle Anlagenaufbau ist mit den zur Verfügung stehenden Meldungen dargestellt. Desweiteren gehört die Historisierung und die statistische Aufbereitung der Daten und die Sendung von Meldungen dazu.

Die Automationsebene ist die Ebene, die unmittelbar mit den Sensoren und den Aktoren der Anlage verbunden ist. 
Dabei kann es je nach Projekt sinnvoll sein, die Automationsebene direkt neben der Anlage zu montieren oder die Automationsebene an einen zentralen Punkt zu konzentrieren um mehrere örtlich befindliche Anlagen zu erfassen.
Die Automationsebene beinhaltet hardwaremäßig, im Wesentlichen, den Schaltschrank mit der notwendigen Einspeisung mit Sicherheits- Not-Aus-Schalter, der Kleinspannungsversorgung, die Überspannungsschutzeinrichtungen, den Leistungsteilen, die Einbindung der Sensoren und Aktoren über Ein- und Ausgänge oder mittels Busanbindung, die Industrie PC- Steuerung mit den notwendigen Busschnittstellen für die einzubindenden Geräte oder Anlagenteile, mit der entsprechenden weiteren Anlagenverbindung via Bus-/ oder Netzwerk. 
Softwaremäßig ist das SPS-Programm einschließlich der kompletten Visualisierung und der Handbedienebene enthalten.

Feldebene

Als Feldebene wird die Verkabelung der Sensoren und Aktoren mit der Anlagensteuerung bezeichnet. Die Schnittstellen zu den Sensoren kann sehr einfach über die digitalen/ analogen Ein-/ und Ausgänge erfolgen oder komplex über Busschnittstelle.
Bei unseren Anlagen erfolgt generell eine Busanbindung für:

• Belimo Klappen und Ventil- Stellantriebe über MP-Bus
• Grundfoss Pumpen mit Schnittstelle über Genibus CIM050 oder ModBus RTU CIM200 
• Wilo Pumpen mit Schnittstelle über RS485 Schnittstelle und WILO IF-Modul Stratos ModBus RTU
• Raumbediengeräte über RS485, RS232, ModBus
• Danfoss Frequenzumrichter über ModBus RTU oder ModBus TCP
• Carel Regler für Kaltwassersätze oder Kältemaschinen über ModBus
• CIAT Kaltwassersätze oder Kältemaschinen über ModBus
• Berg Energiezähler über M-Bus
• Cybel Wasserzähler über M-Bus
• Grünbeck Wasseraufbereitung über Profibus DPs, ModBus RTU oder TCP
• EnOcean Funksensoren über Beckhoff-Busklemmen
• Einzelraumregler über RS485, ModBus
• Dali-Beleuchtungen über Beckhoff-Busklemmen- Master
• Lampen mit dimmbaren Leuchtmitteln über Beckhoff-Busklemmen