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Die Gebäudeautomation nimmt bei den technischenGebäudesystemen eine Sonderstellung ein: Einerseits istsie als EMSR- und Leittechnik integrativer Bestandteilder technischen Anlagen der Versorgungstechnik undSicherheit, andererseits ist sie Datenlieferant für die Ad-ministration. Als offenes System unter Windows er-möglichte das im Hotel installierte System auf Basis derVisualisierungssoftware InTouch die bereichsübergrei-fende Kommunikation: sowohl für Heizung-Klima-Lüf-tung als auch die spätere Einbindung von zum BeispielBrand- und Einbruchmeldesystemen, Facility-Manage-mentfunktionen oder die Kopplung in die Bürowelt mitMicrosoft Excel.

Kommunikation über BusGebäudeautomation erfordert Informationsfluß zu

allen digital automatisierten Komponenten: vom Heiz-kessel über Pumpen, Kältemaschinen und Wasserauf-

bereitung bis hin zurLichtsteuerung.

Die Kommunikationder Sensoren und Ak-toren läuft über einBussystem. Dies redu-ziert den Verdrahtungs-aufwand zwischen den Automatisierungs-gruppen.Kommunikationsproto-kolle für Bussystemeund Netzwerke spielenauch bei gebäudetech-nischen Anlagen einebedeutende Rolle. Seitmehreren Jahren wirdversucht, der Vielfaltder Bussysteme auchauf internationaler undeuropäischer Ebene ent-gegenzuwirken. Her-

auszuheben ist das von der American Society of Heating,Refrigerating and Air-Conditioning Engineers definierteBacnet (Building Automation and Control Network). Dasals europäische Vornorm definierte offene Protokoll un-terstützt sowohl Transportprotokolle wie Ethernet undLonTalk als auch Systeme der Home-Automation wieBatibus oder EIB.

Zur Anbindung der auf dem Markt befindlichen Steue-rungen und Feldbussysteme an das Visualisierungs-system InTouch kann gegenwärtig auf eine Bibliothekvon über 700 verschiedenen Anschaltungen zurückge-griffen werden. Neben Einzelanschaltungen zu SPS exi-stieren Kommunikationen aller gängigen Standardbus-se aus Industrie- und Gebäudeautomation. InTouch un-terstützt uneingeschränkt den OPC-Standard: Die An-wendung hat so direkten Zugriff auf die Daten beliebigerOPC-Server.

Das Sammeln der Prozeßsignale und die Ausführungder Regelfunktionen übernehmen im Forum Hotel SPSvom Typ Mitsubishi A2 und A3. Die Steuerung und dieAnalogwertregelung über die in den SPS vorhandenenPID-Reglern läuft weitgehend autonom. Ein Gateway-PCdient als Bindeglied zwischen dem MelsecNet und einemNovell-Netzwerk.

MelsecNet hat als Netzwerklösung ein redundantesBussystem auf Basis zweier Koax-Ringleitungen. Es sorgtneben einer hohen Übertragungsrate von 1,25 Mbits/sfür die erforderliche Sicherheit und Zuverlässigkeit derKommunikation zwischen den verschiedenen SPS-Sta-tionen. Interfacekarten binden die PC als gleichberech-tigte Teilnehmer ein. Über eine Schnittstelle in jedemSchaltschrank kann der Betreiber sich zu Service-zwecken mit einem Notebook auch vor Ort einenÜberblick über das Gesamtsystem verschaffen und ge-gebenenfalls eingreifen.

Mehrere PC in die Prozeßführung integriertDa dem Forum Hotel die Funktion des Betreibers und

die Betreuung der haustechnischen Anlagen zukommt,war es erforderlich, mehrere PC sinnvoll in die Pro-zeßführung einzugliedern (Bild 2). Um bei der großenAnzahl von Anlagen die Übersicht zu wahren, entschiedman sich, auf der Leitebene die reinen Hotelversorgerund die Anlagen für die anderen Bereiche zu trennen.Zusätzlich wurde eine Datenstation beim Managementder benachbarten Kaufhof AG aufgestellt. Damit ist nundie Möglichkeit gegeben, flexibel zu jeder Zeit Sollwer-te und Schaltzeiten entsprechend den Geschäftsbedin-gungen anzupassen.

Das Leitsystem ist streng hierarchisch aufgebaut. DerBediener kann – ausgehend von mehreren Gesamtan-sichten – die einzelnen Etagen und Gewerke anwählen.Die Verwendung eingescannter Fotos garantiert eine an-schauliche Darstellung. Bedient wird entweder durchMausklick auf das entsprechende Objekt, auf ein Sym-

Mit PC Hotel überwachenThomas Schulz

Das Forum Hotel Berlin ist mit 1 006Zimmern eines der größten Hotels derStadt. Das gesamte Haus wurde von 1992bis 1994 von Grund auf rekonstruiert(Bild 1). In einem solchen modernen Ge-bäude zeichnen sich heute viele Prozessedurch einen hohen Automatisierungsgradaus. Dabei lassen sich sämtliche Bedien-und Beobachtungsfunktionen für dieGebäudeautomation von einem PC-Arbeitsplatz über das Visualisierungs-system InTouch erledigen. G

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Bild 1. Forum Hotel in Berlin – eines der größtenHotels der Stadt mit einem modernen technischenInnenleben

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bol der stets sichtbaren Standard-Symbolleiste oder über vordefinierteFunktionstasten.

InTouch bietet viele Möglichkeiten,um Prozeßzustände realistisch undanwenderfreundlich nachzubilden. Ob-jekte können sich auf dem Bildschirmbewegen, ihre Größe verändern oderihre Farbe wechseln. Weiterhin ist esmöglich, Grafikobjekte horizontaloder vertikal zu füllen oder zu drehenbzw. ihre Sichtbarkeit zu verändern.Die Kombination verschiedener Ani-mationstypen bringt interessante undwirklichkeitsnahe Effekte.

Die Prozeßsignale werden in Formvon grafischen Variablen in Prozeß-bildern dargestellt. Insgesamt hält dieInTouch-Applikation im Forum Hotelüber 4 000 Datenpunkte. Neben 70Lüftungsanlagen, verschiedenen, durchFernwärme gespeisten Heizungs-systemen mit unterschiedlichen Druckstufen, einem Dut-zend Warmwasserbereitern mit je 2000 l und diversenKleinkältemaschinen überwacht und steuert das Leitsy-stem auch Großkältemaschinen mit einer Gesamtkälte-leistung von etwa 1 MW im Ladebetrieb. Von der Er-richterfirma wurden unter energetischen Gesichtspunk-ten 15 große Eisbereiter mit einer Kapazität von je670 kWh installiert. Diese werden in der Niedertarifzeitgeladen und am Tage außentemperaturabhängig über eine einstellbare Fahrkurve entladen.

Nach Auswahl eines Einzelbilds erhält der Bediener diefür ihn relevanten Detailinformationen (Bild 3 bis 5). DerBediener kann sofort zum Beispiel in die Warmwasser-verteilung einer Etage oder zu den Lüftungsanlagen imKeller des Hauses springen. Selbst ungeübte Benutzerwaren schon nach kurzer Zeit mit der Bedienung dergrafischen Oberfläche vertraut. Diesen Komfort möchteheute niemand mehr im Haus missen.

Bilderstellung erleichtertDas System erleichtert mit leistungsfähigen Editier-

und Zeichenfunktionen die Bilderstellung wesentlich.Grundlage bildet eine objektorientierte Vektor-Grafik.InTouch erlaubt die Einbindung und Dynamisierung so-wohl von Pixelgrafiken aus Grafiksystemen (Bitmap-Format, PCX-Format u. a.) als auch von Vektorgrafikenaus CAD-Systemen im DXF-Format. Damit lassen sicheinfach Gebäudegrundrisse oder Anlagenpläne aus Pla-nungssystemen übernehmen.

Ein wesentlicher Aspekt bei dem Prozeßleitsystem In-Touch ist die Systemsicherheit. Ein konfigurierbarer Paß-wortschutz mit bis zu 10000 Ebenen verhindert unbefugteProzeßbedienung. Beim Start der Software fragt das Systemnach dem Benutzernamen und dem Paßwort. Beim Zugriffauf das Prozeßleitsystem unterscheidet man zwischen derDialogfunktion für das Betriebspersonal und Systempflegebzw. Erweiterung durch den Projektierer. Die Paßwort-funktion organisiert entsprechende Zugriffsrechte.

Umfangreiches Management von Störmeldungen

Die Gebäudeleittechnik im Hotel nutzt die vielfältigenMöglichkeiten von InTouch zur Realisierung eines um-fangreichen Managements von Störmeldungen. Für je-des Gewerk bzw. jede Etage wurde eine separate Alarm-gruppe vereinbart. Auch das Übersichtsbild zeigt dieaktuellen Störmeldungen der betreffenden Gruppe an.Weitere Fenster bieten die Möglichkeit der Auswahl derdarzustellenden Alarme. Der Bediener kann darin sowohlzwischen den einzelnen Alarmgruppen umschalten alsauch auswählen, ob die aktuellen oder die historischenAlarme einer oder aller Alarmgruppen angezeigt werdensollen. Optional läßt sich das System so konfigurieren,daß die Alarme sofort nach dem Auftreten zusätzlich aufeinem Alarmdrucker ausgegeben werden.

Ein weiteres Merkmal von Prozeßvisualisierungen istdie Anzeige von Trenddiagrammen. Die Hotel-Applika-tion verfügt über die Mög-lichkeit der Darstellungvon Echtzeit-Trends undhistorischen Trends. Sienutzt hierfür die im Sy-stem integrierten, vordefi-nierten Objekte.

Die Echtzeit-Trends zei-gen die aktuellen Prozeß-werte in einem vorherfestgelegten Zeitintervallmit definiertem Raster an(z. B. die letzten 15 min, ein Wert pro Sekunde). Der hi-storische Trend dient zur Darstellung von Prozeßwertenüber eine längere Zeit hinweg, wobei die Prozeßwerte ar-chiviert und zu späteren Zeitpunkten ausgewertet wer-den können. Die Aufzeichnung und Wiedergabe ermög-lichen entsprechende Schaltflächen (Aufnahme, Wie-dergabe, schneller Vor- und Rücklauf), die einem Re-corder nachempfunden wurden. Über Zoom-, Scroll-

Dipl.-Ing. ThomasSchulz (35) ist als Ver-triebsingenieur derWonderware GmbH,München, verantwort-lich für das Büro Ber-lin. Seit 1991 ist er imVertrieb für technischeSoftware tätig.

Bild 2. Topologie des Komplexes Forum Hotel und Kaufhof AG am Alexanderplatz

GLTAL-Drucker

Auswerte-rechner

Lüftung Z7 4. OG

Heizung Z7

Lüftung Z8 25. OG

Heizung Z8

Lüftung Z9 36. OG

Heizung Z9

Lüftung Z10 38. OG

Heizung Z10

SPSLüftung Z5

Lüftung Z4

Lüftung Z2

Heizung KG

Kälte

Brunnen

Repeater

Drucker

Server

Repeater

Büro-Kaufhof

Heizung

Lüftung Z5

Lüftung Z3

Lüftung Z1

SPS Lüftung Z2

Kälte

AL-DruckerKaufhof GLT

Feuerw.tabl.

Pfört. Kaufh.

und Zentrierfunktionen läßt sich die Anzeige beliebigkonfigurieren, Cursor helfen beim exakten Ablesen vonWerten. Für statistische Betrachtungen stehen Funktio-nen wie Maximum, Minimum, Mittelwert und Stan-dardabweichung zur Verfügung.

Datenfernübertragung per Modem über Analogtechnikoder ISDN sind ebenso wie die Weitergabe von Infor-mationen über Intra- oder Internet Standard. Im ForumHotel hat jeder Schaltschrank eine zusätzliche Ethernet-Schnittstelle. Mit einem Notebook kann sich somit dasServicepersonal jederzeit über TCP/IP in die laufendeApplikation einloggen und diese fernbedienen.

Um Sonderfunktionen zu erfüllen, lassen sich die gän-gigen Softwaremodule von Microsoft-Office problemloseinbinden. Neben der Beobachtung und sofortigen Re-

aktion auf Veränderun-gen im Gebäude spielenauch die Protokollierungund Archivierung signifi-kanter Daten eine beson-dere Rolle. So werden imForum Hotel Verbrauchs-werte den Abrechnungs-stellen automatisch zuge-ordnet. Ein speziell ent-wickeltes Makro unterEinbeziehung von Micro-soft Excel sichert die Ver-brauchs- und Abrech-nungserstellung am Mo-

natsende für die zahlreichen Untermieter im Haus undderen übersichtliche Darstellung.

Spätere Neueingaben problemlos möglich

Das Bedienpersonal kann später einfach Meldungen,Steuerbefehle, Soll- und Grenzwerte sowie Störgrenzenim Rahmen des installierten Systems neu eingeben. Da-zu bedarf es nur der richtigen Zugangsebene. Die über-sichtliche Handhabung der Software macht es dem Be-treiber von Anfang an möglich, selbst erforderliche An-passungen umzusetzen. Dabei kann das Hotel eigen-ständig neben den gebäudetechnischen Ausbau des Hau-ses auch die Strukturen auf der Leitebene auf den neu-esten Stand bringen. Jüngstes Beispiel in diesem Jahrwar der Um- und Neubau der luft- und kältetechnischenAnlagen des Casinos Berlin in der 37. Etage des ForumHotels. Die Anpassung wurde mit geringem Aufwand inwenigen Stunden selbst vorgenommen.

Für Anwendungen der Klimatechnik kann es er-forderlich sein, für bestimmte Zeiten, z. B. nachts, am Wochenende oder während der arbeitsfreien Zeit, veränderte Sollwerte für die Raumtemperaturen vorzu-geben. Aus diesem Grund wurde eine Kalenderfunktionintegriert. Der Bediener wird dadurch in die Lage ver-setzt, auf einfache Art und Weise Solldaten abzufragen,zu verändern und auszudrucken. Die Werte erscheinenin Tabellenform, können darin editiert und anschließendin einer separaten Datei abgelegt werden. Der Bedienerkann die Werte nachträglich mit anderen Windows-An-wendungen bearbeiten.

Am Anfang der Energieverbrauchskontrolle stand diedetaillierte Analyse des Energieflusses. Zur Überprü-fung des Energiemanagements wurde eine Stromlast-gangmessung installiert. Auswertungen der dabei er-faßten Daten und eine Analyse der elektrischen Last-gangmessung zeigten Möglichkeiten der Energieeins-parung und damit der Kostensenkung auf. Die gemes-sene Gesamtbezugsleistungskurve verdeutlicht Last-gipfel und -täler. In der Nivellierung des „Gebirges“liegt das Sparpotential der Anlage des Gebäudes: DieHöchstlast bestimmt das Leistungskontingent vomEVU. Überschreitungen des vertraglich festgelegten Be-zugsleistungslimits werden auch dann schon mit Straf-preisen geahndet, wenn sie während des Gesamtbezugsnur einmal auftreten. So ist der Anreiz geschaffen,Verbraucher ausfindig zu machen, die sich zeitlich oderprozeßtechnisch abschalten oder verlagern lassen. Daserfolgreich abgeschlossene und stabil funktionierendeProjekt Forum Hotel dokumentiert: Mit modernen undflexiblen Standardsystemen können die Anforderungenaus der Gebäudeleittechnik kostengünstig bewältigtwerden. Zur Anpassung an neue Betriebsanforderun-gen war in den meisten Fällen nur ein Umprojektierender Funktionalitäten erforderlich. InTouch ermöglichtdem Betreiber, ohne Programmierkenntnisse die Än-derung von Stör- und Betriebsmeldungen, Analog-werten, analogen Steuergrößen, Schaltbefehlen undProzeßbildern.

Kennziffer 003 ■

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Bild 5. Anlagenbild der Wärmetauscher im zweitenKellergeschoß

Bild 3. Übersichtliche Darstellung der einzelnenLüftungsbereiche als Anlagenbild

Bild 4. Anlagenbild der Lüftungsanlage der Sauna

Geb

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