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Bis zu 1.600 Datenpunkte pro Automationsstation

Cloud-fähige Lösung gewährleistet Konnektivität

Die Zukunft der Gebäudeleittechnik im Zeitalter des IoT fordert von den eingesetzten Automations- und Managementsystemen neben einer hohen Konnektivität und Flexibilität auch eine zuverlässige und sichere Verarbeitung großer Datenmengen in kürzester Zeit. Sauter hat daher das System Modulo 6 entwickelt, das auf BACnet/IP basiert und alle gängigen Feldbus-Protokolle zur Steuerung von Heizung, Lüftung, Klima, Licht sowie Energie integriert. Es vereint somit alle Gewerke zu einem stabilen und sicheren Gesamtsystem.

(Bild: Sauter)

(Bild: Sauter)

Für mehr Sicherheit sorgen die integrierte Netztrennung von Gebäudeautomationsnetzwerk und Internet, die TLS-Verschlüsselung sowie ab Ende 2019 BACnet SC. Das modulare, programm- und netzwerktechnisch rückwärtskompatible Modulo 6 kann darüber hinaus mit der Cloud sowie mit IoT-Geräten verbunden werden und erlaubt mittels Bluetooth-Kommunikation und App die Abfrage von Systemparametern, Regelgrößen und Messwerten über Smartphone und Tablet. „Das Gebäudeautomations (GA)-System EY-Modulo 5 wurde 2009 eingeführt“, erklärt Werner Ottilinger, Geschäftsführer bei Sauter. „Angesichts des stetig wachsenden Datenaufkommens durch die Realisierung des IoT und der neuen Herausforderungen an die IT-Sicherheit erreicht diese Lösung – u.a. im Hinblick auf Speicher und Rechenleistung – langsam ihre Grenzen.“ Das Nachfolgesystem Modulo 6 wurde gezielt für die Anforderungen von IoT und Cloud ausgelegt. So ist z.B. eine Modulo-6-Automationsstation dazu in der Lage, bis zu 1.600 Hardware-Datenpunkte zu verarbeiten. Gleichzeitig wurde der Platzbedarf im Schaltschrank minimiert: Das Gerät ist in den standardisierten Abmessungen von Reiheneinbaugeräten nach DIN43880 gehalten, die Montage erfolgt auf Hutschienen nach DIN EN50022. Zudem erleichtert ein integrierter Ethernet-Switch die Netzwerkverkabelung, die bei den Automationsstationen auch mit Daisy-Chain in Linientopologie erfolgen kann. „Darüber hinaus werden die Quelldateien des Benutzerprogramms direkt auf den Automationsstationen gespeichert, was für mehr Servicefreundlichkeit sorgt“, so Ottilinger. Der modulare Aufbau des Systems gewährleistet die maximale Skalierbarkeit und erlaubt – zusammen mit der Flexibilität der einzelnen Komponenten – eine Bereitstellung maßgeschneiderter Lösungen von der Regelung von Heizung, Lüftung und Klima bis hin zum Gebäudecluster.

System mit hoher Konnektivität

Bluetooth erlaubt eine lokale Vorrangbedienung über Smartphone oder Tablet. Die App ermöglicht den Zugriff auf Messwerte,  Regelgrößen und Systemparameter. (Bild: Sauter)

Bluetooth erlaubt eine lokale Vorrangbedienung über Smartphone oder Tablet. Die App ermöglicht den Zugriff auf Messwerte, Regelgrößen und Systemparameter. (Bild: Sauter)

Unterstützt wird dies durch die Vernetzung der Gebäudefunktionen über insgesamt fünf Schnittstellen. Auf der Automationsstation integriert ist Feldbuskommunikation via Modbus-RTU, BACnet MS/TP und SLC zur direkten Integration von Wärmepumpen, Kältemaschinen und Zählern, Pumpen und Frequenzumrichtern sowie von Sauter-Raumautomationskomponenten (Raumbediengeräte, ecoLink-I/O-Module) und kommunikativen VAV-Kompaktreglern. Das System kann mit Modulen für KNX, DALI und SMI ergänzt werden, wodurch sich die Elektroinstallation sowie die Licht- und Jalousiensteuerung anbinden lassen. Für zukünftige Erweiterungen steht auch eine USB-Schnittstelle zur Verfügung. Zudem erlaubt die integrierte Bluetooth-Kommunikation eine lokale Vorrangbedienung über Smartphone oder Tablet. Eine passende App ermöglicht dabei den Zugriff auf Messwerte, Regelgrößen und Systemparameter. „Alternativ kann auch die lokale Bedieneinheit LOI mit hochauflösendem Farbdisplay eingesetzt werden“, ergänzt Ottilinger. „Sie ist mit allen verfügbaren I/O-Modulen kompatibel, bietet eine von der Automationsstation entkoppelte Vorrangbedienung gemäß EN ISO16484-2 und stellt Messwerte und Ausgangssignale sowohl numerisch als auch grafisch in Echtzeit dar.“ Neben HLK-Anlagen lässt sich Modulo 6 auch mit der Cloud sowie mit IoT-Geräten verbinden. Die I/O-Module sind über den Linienkoppler Modu612-LC mit dem IoT-Kommunikationsprotokoll MQTT absetzbar. Rechenintensive Aufgaben, wie z.B. Analytics, lassen sich so in die Cloud auslagern. In der Cloud steht zudem die virtuelle Automationsstation Modu690 für Regelung und Optimierung zur Verfügung. Mit Seng (Sauter Engineering) finden sich die für Projektierung, Programmierung und Inbetriebsetzung benötigen Softwarewerkzeuge ebenfalls in der Cloud. Die lokale Vorhaltung von Engineeringsoftware und deren Unterhalt entfällt. Außerdem eröffnet sich Gebäudebetreibern die Option, Dienste des Gebäudemanagementsystems nach Bedarf aus der Cloud abzurufen und so auch nur für die Funktionen und Daten zu bezahlen, die wirklich benötigt werden. Damit wird die bislang in einem lokalen Server betriebene Gebäudemanagementsoftware obsolet und die Kosten für lokale Datenzentren entfallen.

Sicherheit durch Netztrennung und Verschlüsselung

Mit der Vernetzung von Gebäuden mit dem IoT und der Cloud wird die Absicherung der Systeme und Netzwerke zu einer immer größeren Herausforderung. Die Automationsstationen wurden mit einer integrierten Netzwerktrennung von Internet und Gebäudetechnik ausgerüstet. Die Bedienung erfolgt über den integrierten Web-Server ModuWeb Unity via HTTPS. Dieser verfügt über eine rollenbasierte Benutzerverwaltung mit konfigurierbaren Passwortregeln. Alle Benutzerzugriffe werden authentifiziert und im integrierten Logbuch (Audit Trail) nachverfolgbar aufgezeichnet. „Das Sicherheitskonzept richtet sich nach der neuen internationalen Norm für Cyber Security für Industrial Automation, IEC62443, und definiert die erreichten Sicherheitsniveaus von Netzwerk und Systemkomponenten“, erläutert Ottilinger. Darüber hinaus gibt das Unternehmen Empfehlungen ab, mit welchen zusätzlichen Maßnahmen die Security Levels erhöht werden können. Für die Praxis ist außerdem wesentlich, dass Modulo 6 eine sanfte Modernisierung bestehender GA-Lösungen ermöglicht – also zulässt, dass alte Systeme in Etappen unterbrechungsfrei erneuert werden. Gleichzeitig lassen sich bereits entwickelte Steuer- und Regelprogramme aus der Systemgeneration Modulo 5 wiederverwenden. Diese können parallel und isoliert zu neuen Programmen ihre Aufgaben abarbeiten. Das System ist damit nicht nur Cloud- und IoT-fähig, sondern auch programm- sowie rückwärtskompatibel und integriert eigene und fremde Anlagen.

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