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Universität Bayreuth: Gebäudeautomationslösung mit BACnet/IP

Die Universität Bayreuth ist eine der jüngsten Universitäten in Deutschland. Seit ihrer Eröffnung im Jahr 1975 hat sie sich zu einer leistungsstarken Hochschule entwickelt, deren Gebäude und Liegenschaften über den Campus hinaus im ganzen Stadtgebiet verteilt sind. Die Hermos AG automatisierte im Zuge der energetischen Sanierung der Universität eine Hörsaalklimaanlage mit einer Beckhoff-CX5010-Steuerung der neuesten Generation in Verbindung mit Handbedienmodulen des Typs KL85xx. Die Anlage wurde über BACnet/IP auf das Gebäudemanagementsystem FIS# der Uni Bayreuth aufgeschaltet und in das Gesamtanlagenkonzept integriert.
Zur Implementierung der BACnet-Schnittstelle in die Steuerung werden verschiedene Werkzeuge von Beckhoff zur Verfügung gestellt. Mithilfe des ‚PLC-Automappings‘ werden Funktionsbausteine und Variablen des Steuerungsprogramms automatisch auf Objekteigenschaften wie PresentValue und StatusFlags verbunden. Über eine definierte Programmsyntax können alle Kanäle der E/A-Klemmen (analog, digital) in die ihrer Funktion entsprechenden Objekte eingebunden werden. Somit entfällt das manuelle Verknüpfen im TwinCAT-System-Manager. Die softwareseitige Integration der Handbedienmodule gelingt ebenfalls einfach. Jedes BACnet-E/A-Objekt stellt neben den PresentValue die sogenannten StatusFlags zur Verfügung, deren Werte Auskunft über aktuelle Zustände des Objektes (‚In Alarm’/Alarm, ‚Fault’/Fehler, ‚Overridden’/Überschrieben, ‚Out of Service’/vom Prozess entkoppelt) geben. Wird z.B. ein Aggregat direkt über einen Schalter am Handbedienmodul angesteuert, wird dieser Eingriff über den K-Bus in das Steuerungsprogramm zurückgelesen. Über eine proprietäre Eigenschaft (herstellerspezifisch), die übrigens BACnet-konform ist, wird dieser Zustand in dem entsprechenden Objekt ausgewertet und mit dem Setzen des StatusFlags ‚Overridden‘ im BACnet-Objekt angezeigt und über ‚Intrinsic Reporting‘ an Abonnenten des Nachrichtendienstes automatisch verschickt. Dies wiederum wird dem Bediener im Leitsystem komfortabel visualisiert. Insgesamt wurden rund 450 Objekte projektiert. Die Systemauslastung liegt bei einer Programmzykluszeit von 10ms bei rund 25%.

Zusammenfassung und Ausblick

Die flexible Programmierung und die hohe Performance bilden die Grundlage für eine energieeffiziente Steuer- und Regelung versorgungstechnischer Anlagen. Die einfach implementierbare BACnet-Schnittstelle der Steuerung in Verbindung mit dem ‚Look and Feel‘ des herstellerneutralen Gebäudemanagementsystems FIS# von Hermos sichern dem Bediener ein komfortables Management seiner Anlagen.

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