Épületfelújítás egyszerűen PC-alapú automatizálással
A frankfurti Eurotheum toronyház megújult épületautomatizálási rendszere
A Beckhoff PC-alapú épületautomatizálási rendszerére jellemző, hogy nyílt, megbízható, könnyen használható, továbbá a rendszer elemei hosszú távon is beszerezhetők. A frankfurti Eurotheum toronyház épületautomatizálási rendszerének felújítása során a németországi Plüderhausenben székelő Herrmann GmbH & Co. KG rendszerintegrátor-vállalat számos területen ki tudta használni ezeket az előnyöket. A rendszerintegrátor 2000-ben építette ki a toronyház eredeti épületautomatizálási és füstelszívó rendszerét, amelyet 2018-ban minimális technológiai és időráfordítással volt képes továbbfejleszteni.
Mérete és rendkívül rugalmas bérleti feltételei okán a Frankfurt központjában álló, 110 m magas iroda- és szállodakomplexum kezdettől fogva a város kiemelkedő épülete. Nyolc emelet és az előcsarnok egy szálloda kezelésében van – hagyományos épületautomatizálási elemekkel felszerelve –, míg 31 emeletből 21 a bérlők igényei szerint osztható fel 240 négyzetméteres vagy nagyobb egységekre, és akár rövid bérleti határidővel is igénybe vehető. Kialakíthatók egységes térrészek, illetve szobákra vagy elkerített, egyéni munkahelyekre osztott irodai elrendezések, vagy akár ezek valamilyen kombinációja is. A rugalmas használhatóság előfeltétele, hogy az épület szolgáltatásai – például a fűtés/hűtés, a világítás és az ablaksötétítők kezelése – helyiségenként, könnyen az igényekhez alakíthatók legyenek, így az egyedi igényekhez szabott elrendezés minimális erőfeszítéssel megvalósítható. Hansjörg Ludwig, a Herrmann rendszerintegrátor-vállalat vezérigazgatója a következőket nyilatkozta az eredeti követelmények kapcsán: „Elvárás volt, hogy a helyiségek méreteit és az alapterület elrendezését meghatározott időn belül lehessen módosítani. Ezt úgy sikerült elérnünk, hogy létrehoztunk egy 1,35 méter osztású, az ablakok szélességéhez igazodó rácsot, így az ablakok tengelye mentén a térrészek rugalmasan kombinálhatók. Ennek köszönhetően teljesíteni tudtuk a főbérlőnek azt az igényét, hogy 24 órán belül például egy három irodát tartalmazó területet át lehessen alakítani egyetlen konferenciateremmé a gyakran változó munkacsoportokhoz alkalmazkodva.”
Minden a rugalmas épületautomatizáláson múlik
„Egy ilyen épületnél a helyiségek falainak átrendezhetőségén túl, követelmény a rendkívül rugalmas épületautomatizálás is” – hangsúlyozta Rainer Daiß, a Herrmann csoportvezetője. – „A légkondicionáló vezérlési infrastruktúrájának végpontjai helyben maradnak, ahogyan az összes érzékelő-, beavatkozó-szerv, függöny- és világításvezérlés is. Az épület üzemeltetőjének azonban tudnia kell módosítani az adatforgalmi pontok és a magasabb szintű épületvezérlési funkciók közötti folyamatokat, ami a központi épületvezérlő rendszer felhasználóbarát konfiguráló eszközével biztosítható. Ezenfelül az egyes helyiségek korszerű vezérlése háromféle üzemmód szerint képes működni, kényelemre, gazdaságosságra vagy éjszakai üzemelésre optimalizáltan. A helyiségek vezérlése a napszaknak és a foglaltsági gombok révén megállapított terhelésnek megfelelően automatikus, de minden paraméter egyedileg is beállítható.”
Hansjörg Ludwig mindehhez hozzátette, hogy: „Az Eurotheumban kezdettől fogva a Beckhoff termékeit használtuk, és különösen tetszett a PC-alapú vezérlési rendszer nyílt jellege. A főbérlő kérése azonban az volt, hogy a legtöbb automatizálási rendszert egy másik gyártó, az Interbus rendszerelemeivel valósítsuk meg. A bérleti jogviszony megszűnte után az Eurotheumot teljesen fel kellett újítani, ami lehetővé tette, hogy minden automatizálási funkciót a Beckhoff PC-alapú vezérlési technológiájával valósítsunk meg. Első lépésként 2016-ban teljesen renováltuk a füstelszívó rendszert. Ezután szintenként felújítottuk a teljes épületet, ahogy az egyes bérleti feltételek lehetővé tették.” Michael Herrmann, a Herrmann vállalat műszaki igazgatóhelyettese megerősítette, hogy sikeres volt ez a megközelítés: „A modernizálási projekt részeként az elmúlt két év során a legkorszerűbb épülettechnológiát építettük ki. A Beckhoff moduláris vezérlési rendszerének köszönhetően az épület most lényegesen rugalmasabban kezelhető, mint korábban.”
Az emeletenként négy darab, EthetCAT-hurokkal összekapcsolt rendezőpanel közül az elsőben található a C6915 vezérlő számítógép
A felújítás eredménye: fokozott megbízhatóság, biztonságos befektetés
A Herrmann a projekt kezdetétől fogva a Beckhoff ipari PC-inek alkalmazása mellett döntött. Rainer Daiß kifejtette, miért: „Azért döntöttünk a vezérlőszekrénybe szerelhető C6130 ipari PC-k mellett, mert akkoriban csak ezek rendelkeztek a változtatható helyiségautomatizáláshoz szükséges számítási kapacitással. Azokban az időkben még csak hasonló képességű PLC-rendszert sem lehetett kapni. Ezenfelül csak az ipari PC-kbe lehetett beépíteni az épületben használt különféle buszrendszerekhez illeszkedő bővítőkártyákat. Az épületvezérlő rendszer több mint 40 000 adatforgalmi pontját három emeleten elhelyezett, összesen húsz darab C6130 kezelte. Ma húsz darab kompakt, vezérlőszekrénybe szerelt, C6915 típusú ipari PC látja el ezt a feladatot. Mivel ezek sokkal kisebbek elődeiknél, helytakarékosabban lehetett őket elosztani az egyes szinteken, emeletenként egy-egy emeletkezelővel kiegészítve. További lépéselőnyt jelent számunkra, hogy a Beckhoff vezérléstechnikája folyamatosan fejlődik, valamint a rendszerelemek hosszú távon is beszerezhetők lesznek – sőt, még az eredeti C6130-ak is kaphatók.”
A 110 méter magas frankfurti Eurotheum épület 21 emeleten kínál tetszőlegesen kialakítható irodaterületet
Michael Herrmann kifejtette, hogy az épületfelújítási projektnél fontos tényező volt a PC-alapú vezérlés kiemelkedő rugalmassága is: „Olyan sokrétű eszközkészletet adott a kezünkbe, amellyel gyorsan és minimális munkával képesek vagyunk minden konkrét követelményt teljesíteni. Az épület üzemeltetésének megszakítása nélkül még jól működő, meglévő rendszereket tudunk integrálni, és felújítási projekteket hajthatunk végre.” Mint Rainer Daiß rámutatott, ugyanez vonatkozik a TwinCAT automatizálási szoftverre is: „Akkoriban nem volt a piacon hasonlóan rugalmas más szoftverkörnyezet. A TwinCAT emellett hatékony műszaki kialakítást és felfelé való kompatibilitást is biztosít, ami hosszú távú, megbízható üzemeltetéshez alapvető fontosságú. Az Eurotheum felújítása kiváló példa erre: a csaknem 20 éves vezérlőszoftvert úgy tudtuk átvinni az új PC-kre, hogy semmit sem kellett rajtuk változtatni, eltekintve attól a kevés módosítástól, amit az architektúra módosításai tettek szükségessé. Ez nekünk, rendszerintegrátoroknak óriási lépéselőny.”
Hansjörg Ludwig a hosszú távú rendelkezésre állást és megbízhatóságot fontos érvnek tekintette amellett, hogy a be/kimeneti rendszert is frissítsék: „A meglévő Interbus rendszer egyes elemeit már nem gyártják, és ez problémákat okozhat, különösen olyan üzleti célú épületeknél, amelyeket sokéves használatra terveztek. Ezenkívül sok be/kimeneti eszközt mennyezetre szerelt elosztódobozokba építettek be. A múltban ez gyakran okozott problémákat, amikor egyes elemek kilazultak, aminek eredményeként az egyébként is érzékeny Interbus-kommunikáció gyakran meghibásodott. Ilyenkor a technikusok sok időt töltöttek hibakereséssel, pedig gyakran csak egy kilazult csatlakozó okozta a problémát. Mivel a Beckhoff EtherCAT- és busztermináljai sokkal biztonságosabban illeszthetők a helyükre, ez a probléma már a múlté. Ezenfelül az EtherCAT-rendszer széles körű diagnosztikai képességei jelentősen megkönnyítik a hibahely pontos meghatározását.”
A Herrmann szakemberei – (balról jobbra) Michael Herrmann műszaki igazgatóhelyettes, Rainer Daiß csoportvezető és Hansjörg Ludwig vezérigazgató – az Eurotheum felújítási projektjének PC-alapú vezérlési kialakítását magyarázzák a Beckhoff ravens-burgi értékesítési irodájában dolgozó Matthias Natterer automatizálási szakértőnek
Füstelszívás és épületautomatizálás EtherCAT-szoftverrel
Az Eurotheum rendszerének bonyolultságát a felújítás utáni adatforgalmi pontok száma is tükrözi: az épületautomatizálási funkciókhoz 100 000, a füstelszívó rendszerhez további 6 000 adatpont tartozik. Ennek megfelelően Rainer Daiß számára kiemelten fontos az adatátviteli képességek hatékonysága: „Az előállított óriási adattömeg kezeléséhez kivételesen gyors és megbízható buszrendszer szükséges; ilyen az EtherCAT, amely a körülményektől függően akár rézkábelen, akár optikai szálon keresztül is üzemeltethető. Különösen a rendkívül nagy rendelkezésre állású füstelszívó rendszernél jelent komoly előnyt az EtherCAT-tal könnyen megvalósítható, magas szintű tartalékolás és az optikai kábelek gyors szerelhetősége. Mindössze két hónap alatt fel tudtuk újítani mind a 30, egyenként két alállomást tartalmazó vezérlőszekrényt. Ez különösen fontos volt tűzvédelmi szempontból, mert amíg a füstelszívó rendszer a felújítás miatt ki volt kapcsolva, költséges biztonsági intézkedésként minden érintett emeleten egy-egy tűzoltónak készenlétben kellett állnia.”
A füstelszívó rendszert két darab CX2030 típusú beágyazott PC vezérli, amelyekhez egy-egy önálló, minden emeleten áthaladó EtherCAT-hurok kapcsolódik. A rendszer összesen 74 darab EK1501 típusú EtherCAT-csatolót, továbbá 450 darab EL1008 típusú digitális bemeneti terminált és 15 darab EL2008 típusú digitális kimeneti terminált tartalmaz. A rajtuk keresztül érkező információk alapján a füstelszívó rendszer mintegy 50 különböző légcserélési helyzet közül a legmegfelelőbbet választja ki, eszerint kapcsolja be vagy ki a megfelelő elszívó ventilátorokat, és nyitja vagy zárja a tűzvédelmi csappantyúkat. Ehhez a Beckhoff vezérlőrendszere egy OPC-szerveren keresztül APC-protokollal kommunikál az épületkezelő rendszerrel.
Az egyes emeletek helyiségeihez kapcsolódó automatizálási rendszerek adatainak átvitelét is egy EtherCAT-hurok biztosítja, amely a négy rendezőpanel interfészjeleit juttatja el a megfelelő alrendszerekhez. Az M-Bus, KNX, Dali és DSI protokollok segítségével továbbított, szokásos épületvezérlési adatok mozgatását, valamint a légkondicionálók Interbus-hálózatának kezelését a 20 emelet mindegyikén elhelyezett 34 darab elosztószekrény és 38 darab BK1150 típusú buszcsatoló biztosítja. Ezenfelül minden emeleten 15 darab, EtherCAT-hurokra felfűzött, rendkívül helytakarékos, fűtőszelepek vezérlésére szolgáló EP2008 típusú be/kimeneti-modul is található.
BECKHOFF Automation Kft.
1097 Budapest, Gubacsi út 6.
Tel.: + 36 1 501 9940
E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
www.beckhoff.hu
www.eurotheum.de
www.herrmann-automation.de
www.beckhoff.hu/building
Még több Beckhoff Automation
