• Gesamtheit der Leistungen zum Betriebserhalt und Bewirtschaftung eines Gebäudes

• Ziel ist der Funktionserhalt des Gebäudes

  
  

• Monitoring: Was passiert in dem Gebäude

  • Überwachungsfunktion

• Managementebene

• Einrichtung, Software und Dientsleistungen für automatische Steuerung und Regelung, Überwachung und Optimierung sowie für Bedienung und Management zum energieeffizienten, wirtschaftlichen und sichern Betrieb der TGA

• Wesentliches Werkzeug für das TGM während der Nutzungsphasen

• GA Voraussetzung für ein umfassendes Gebäudemanagement

• Daten und Informationen müssen durch ein zentrales Planungs-, Steuerungs-, informations- und Archivierungssytem erfasst, verarbeitet, aufbereitet und archiviert werden

Master-Slave-Token-Passing

• Master: aktive Teilnehmer mit zentralem Zugriffsrecht (Sicherstellung, dass niemals zwei Geräte gleichzeitig aktiv sind)

• Slave: passive Teilnehmer (senden nur auf Anforderung des Masters)

• Token werden von Master zu Master gegeben

• Polling: Master fragen Slaves zyklisch nacheinander ab, unbesetzte Adressen sind Time out

• maximal 255 Adressen

  • 0 ist nicht vergeben

  • 1-127: Masteradressen

  • 128-255: Slaveadressen

• Deterministisch (Vorhersehbar)

• Echtzeitfähigkeit

• Heizungstechnik: Vorlauftemeraturregelung

  • Je nachdem welche Temperatur im Vorlauf gemesssen wird, stellt sich das Mischventil automatisch auf eine bestimmt Position

  • Messen, vergleichen, regeln

  • Ziel ist die Energie und Kosteneffizienz

• Verbrauchsdatenerfassung:

  • erfassen, messen, aufbereiten, vergelichen, dokumentieren

• Elektrotechnik:

  • Lichtsteuerung über Präzensmelder und solare Strahlung

  • Energieeinsparung

• BACnet IP Zugriffsverfahren

• Stochastisches Zugriffsverfahren —> keine Echtzeitfähiigkeit

• Kollisionen im Netz, da alle Teilnehmer gleichzeitig versuchen zu senden —> weniger Netzbelastung

• Collicion Dedektion (CD): Übertragung startet bei freier Leitung, es wird solange gesendet, bis das Signal durch geht

• Korrektiv (Reaktive) Wartung

  • reparieren wenn es kaputt ist

• Präventive Wartung

  • Vorausbestimmt (geplante Inspektion)

  • zustandsorientiert (z.B. über Differenzdruckmessungen)

• beste Option: Zusammenspiel aus korrektiv (nicht Systemrelevante Bauteile wie Temperatursensoren) und Zustandsorientiert (bei Systemrelevanten Bauteile wie Ventilatoren)

• Fähigkeit zur Zusammenarbeit von verschiedenen Systemen, Techniken oder Organisationen

• Gemeinsame Funktionserfüllung von Geräten unterschiedlicher Hersteller

• Dazu ist in der Regel die Einhaltung gemeinsamer Standards notwendig

• Wenn zwei Systeme miteinander vereinbar sind, nennt man sie auch kompatibel.

• Geräteprofile definieren gemeinsame Mindestfunktionen

• repräsentiert Gerätefunktionen: GA-Funktionen (Messen, Stellen…)

• Gerätefunktionen: Eigenschaften, Namen, Wert, Typ, Hersteller

• Jedes Gerät wird eine bestimmte Rolle zugeteilt und die BACnet Objekte haben standardisierte Eigenschaften/ Funktionen

Struktur:

• Ein- und Ausgangsvariablen, interne Variablen, Operationen (Methoden)

• Kapseln wiederkehrende oder spezifische Funktionalität, z.B. Addierer, Speicherglied, Regler

• Aufruf von Programmen oder anderen Funktionsbausteinen

• Typ (klasse): allgemeine Funktionsbeschreibung, verfügbar in Bibliotheken

• Instanz: FB für einen speziellen Anwendungsfall mit Zuweisung von Speicher

Fledgeräte geben informationen über:

• Typ, Hersteller, Eigenschaften

• Standort

an die Automationsstation

• Beim konventionellen Gerät ist auf identische physikalische Eigenschaften zu achten.

• LON-Geräte müssen dieselben Objekte aufweisen, um die gleiche Funktionalität zu erreichen.

• SNVT müssen identisch sein

• Zustand

• Typ

• Hersteller

• Funktionen

• Aufstellort

• DS-RP-B und DS-WP-B

• B muss auch “Smart Sensor” zertifiziert sein

• müssen die gleiche Adresse haben

• optionale Objekte müssen vorhanden sein

• Blöcke müssen gleiche Nummer haben

Server, der Sollwert kommt aus der Automationsstation

• Laufzeit (Analoger Input)

• Lagertemperatur (Analoger Input)

• Anzahl der Starts (Analoger Input)

• Device Objekt (Wo ist die Pumpe)

Die Systeme sind angreifbar, da sie standardisiert sind

• Vorausbestimmte Instandhaltung: Inspektion nach x Stunden Betriebszeit

• Zustandsorientiert: Lagertemperatur messen

ohne Außenluftkühlung

mit Außenluftkühlung

V = MTBF/(MTBF+MTTR)

• MTBF: mean time between failures (mittlere Zeit zwischen Fehlern)

• MTTR: Mean time to repair (mittlere zeit einer Reparatur)

• Funktion: Aufgabe, allgemeine Anforderung

  • im Anlagenschema werden nur Funktionen gezeigt

• Funktionalität: Erfüllung der Funktion

• modular: um flexibel zu bleiben

• kompakt: wenn man an der Anlage nie wieder was ändern möchte

• Bearbeitungszeit Automationsstation

• Dauer vom Einlesen bis zum erneuten Einlesen des Signals:

  • Eingaben werden eingelesen

  • Eingaben werden umgewandelt (z.B. 10V —> 20°C)

  • Informationen werden verglichen

  • Stellgröße wird ermittelt ( z.B. 22%)

  • Stellgröße wird umgewandelt (z.B. 22% —> 4V)

• Je nachdem wie lange die Zykluszeit im Vergleich zu den Totzeiten im Feld sind muss die Zykluszeit als Totzeit mitbetrachtet werden

• Je kleiner die Zyklusziet desto besser

der Mensch

Reaktionszeit = Eingabezeit + Zykluszeit + Übertragungszeit + Ausführungszeit

• objektorientierte Modelierung

• Erkundungsfunktionen (How has? How is?)

• Selbstkonfiguration des Masters bei MSTP

• Informationsgeräte bestehen aus Objekten und diese bestehen aus Properties

• Problem: overload

Wiederkehrende gekapselter Baustein

• Analog: nur ein Wert wird transportiert —> nur eine information

• Digital: Verlagerung der intelligenz ins Feld

  • Zustandsinformationen . Betriebsstunden, Anzahl Startvorgänge, Verschleiß, instandhaltung

• Vereinbarung zur Datenübertragung

• eigene Sprache und Medium (Mittel) der Kommunikation

• Client: Anfrager (Automation)

• Server: Beantworter (Feld)

• Master Slave, kein Token Passing, da Modbus RTU nur einen Master zulässt

• Change of Value (COV) geht nicht

• Der Sensor (Slave) wird zum Master, da er nicht auf Anfrage antwortet, sondern einen Wert schickt, sobald er sich ändert

• nur bei BACnet möglich

• KNX Zugriffsverfahren

• Collicion Avoidance (CA) verhindert Zusammenstöße

• Exchange: belibiger Austausch (z.B. USB)

• Interoperabilität: gemeinsame Funktionserfüllung

• Konduktivität: gemeinsame physikalische Mediennutzung

• Konformität: System hat das gleiche Protokoll

• Motivation: Zuluft-Solltemperatur erreichen (durch Befeuchter sinkt die Temperatur)

• Enthalpie, Feuchte und Temperatur

• Der Vorerhitzer passt die Zulufttemeratur an, der Nacherhitzer optimiert diese nochmal

• Temperatur wird angepasst

• schnelles erreichen der gewünschten Remperatur

• Bei Teilklimeanlage und Lüftungsanlage macht die Schaltung sinn

• Beu Klimaanlagen: Verteikschaltung

• Erhitzerkreislauf: Beimischschaltung

• Kühlerkreislauf: Verteilschaltung

• Zeitlich bestimmbar

• KNX: keine Echtzeitfähigkeit, aufgrund des stochastischen Zugriffsverfahren (CSMA). Jeder sendet wann er will, es ist zeitlich nicht bestimmbar

• BACnet MSTP: Echtzeitfähigkeit, durch MSTP Zugriffsverfahren. Klare Abfolge von Anfragen , daher ist es zeitlich bestimmbar

Man benötigt weniger BUS, da nur gesendet wird, wenn sich der Wert ändert

Beimischschalrung: Temperatur

Verteilschschaltung: Massenstrom

Q • = m• * cp * Delta T

• Zahl der Max. Master Adressen zu hoch

• keinen Max. Master eingestellt

• Time out aufgrund der Abfrage