161004-Herausforderungen der Systemintegration im ... · PDF fileProficy HMI/SCADA – iFIX 5.8 Gebäudebestand und Standorte, Zahlen und Daten, verwendete Systeme, Systemstruktur,

KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft

Dipl.-Ing. Dietmar Nacke, Leiter EMSR und Ekkehard Post, Projektleiter EMSR

www.kit.edu

Herausforderungen der Systemintegration der Gebäudeautomation im Karlsruher Institut für Technologie

2 05.10.2016 30. GLT-Anwendertagung Dipl.-Ing. Dietmar Nacke, Leiter EMSR / Ekkehard Post, Projektleiter EMSR

Wir sind für die Institute und andere Dienstleistungseinheiten der Ansprechpartner rund um die Themen Planen, Errichtung und Betreiben von Gebäuden, der gebäudetechnischen Anlagen sowie der Ver- und Entsorgungsanlagen. Die Aufgaben unterscheiden sich standortspezifisch bedingt durch die unterschiedliche Ausprägung der Bauherrenaufgaben.

Abteilung FM- BPI, Bauprojekte und Immobilien, Bereich EMSR

Die Dienstleistungseinheit FM stellt sich vor


Gebäudebestand und Standorte

Zahlen und Daten, Anforderungen und Bedienkonzepte

Verwendete Systeme und deren Protokolle

Systemstruktur Campus Nord und Campus Süd

Die Projekte, Forschungshochleistungsrechner und Casino

Gebäudeautomation

Gebäudebestand und Standorte, Zahlen und Daten, verwendete Systeme, Systemstruktur, ForHLR und Casino, Systemintegration Gebäudeautomation


Gebäudeautomation Campus Nord und Campus Süd

KIT-Campus Nord

KIT-Campus Süd



Zahlen und Daten, Systemphilosophie der Gebäudeautomation im Campus Nord

Ca. 100 aufgeschaltete Gebäude mit 40.000 Hardwaredatenpunkten und den unterschiedlichsten Anforderungen an die Automatisierungstechnik im komplexen Großforschungsbereich.

Generationsübergreifende Gebäudeautomation mit einem modularen Automatisierungskonzept. Von der Analogtechnik bis zur freiprogrammierbaren DDC-Automationsstation.

MBE

SCADA-System

P90

Aufschaltungvon Meldungen über Feldbusmodule

Leitungstreiber

Can - Bus

Ethernet

Handbedienebene



Zahlen und Daten, Systemphilosophie der Gebäudeautomation im Campus Nord

Intuitive Bedienphilosophie, an den MSR-Schaltanlagen über unabhängig in die Anlagentechnik eingebundene vollgrafische Bedienstationen (MBE) mit eigenen dezentralen Systemen.

Integration von proprietären Busprotokollen über OPC Schnittstellen, sowie der Verwendung der BACnet-Standards, BACnet/IP, BACnet MS/TP, Profibus, Modbus, LON, KNX, SMI, Dali, M-Bus.

Visualisierung auf dem GLT Proficy HMI/SCADA – iFIX 5.8- System, das eine bewährte Echtzeit – Informations – Management- und SCADA - Lösung bietet, die offen und flexibel skalierbar ist.



Zahlen und Daten, Systemphilosophie der Gebäudeautomation im Campus Süd

Bis zu 140 aufgeschaltete Gebäude und Hörsäle mit ca. 55.000 Hardware-datenpunkten in einem anspruchsvollen und komplexen GA-System in dem die Automatisierungstechnik im Zusammenspiel mit dem Hörsaalmanagement-system CAS alle Gebäudemanagementfunktionen des Universitätsbetriebs übernimmt.

Generationsübergreifende Gebäudeautomation mit einem modularen Automatisierungskonzept.

Intuitive Bedienphilosophie, an den MSR-Schaltanlagen, teilweise mit integrierter grafischer Bedienebene an der Automationsstation.

Integration der gängigen Busprotokolle, wie auch die Verwendung der BACnet-Standards, BACnet/IP, BACnet MS/TP bis in die Feldebene.

Visualisiert mit dem übergeordneten Managementsystem FIS#graph über einen Verbund aus proprietären MBE-Stationen zum Teil virtualisiert in VMware.



Systemintegration Campus Nord und Campus Süd, Protokolle und Systeme

KIT-Campus Nord

KIT-Campus Süd



Systemstruktur Campus Nord und Campus Süd

KIT-Campus Nord

KIT-Campus Süd

GLT/OPC - Server

ProprietäresBussystem

TelefonnetzEthernet

DDC -System

FieldServerBACnet Router

Busaufschaltung:BACnet MS/TP

RS485,BACnet MS/TP

Ethernet

EDV - Netzwerk

Ethernet-Switch

GLT -MBE

DDC -System

SCADA-System

Hardwareaufschaltung: Als Notbedienebene,nur notwendige Aufschaltungen werden realisiert.

Hardwareaufschaltung:Betrieb, StörungExt. Freigabe On/Off0-10V Anforderung

GLT –MBE

Proficy HMI/SCADA – iFIX 5.8



Neubau Rechenzentrum im Campus Nord

Der neue Forschungshochleistungsrechner am KIT




Der neue Forschungshochleistungsrechner am KIT





Der neue Forschungshochleistungsrechner am KIT, eine hohe Rechenleistung und eine innovative Visualisierungstechnik für modernste Simulationsmethoden bietet der neue Forschungshochleistungsrechner ForHLR am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Er ermöglicht nicht nur Forscherinnen und Forschern aus ganz Deutschland, komplexe Probleme in neuen Dimensionen zu bearbeiten, sondern schafft auch im Bereich der Klimatisierung und Kühlung der Rechnerhardware neue Herausforderungen.



Rechnerkühlung, Kühlung der Systemkomponenten durch „Freie Kühlung“




Der neue Forschungshochleistungsrechner am KIT, Kaltgang




CoolWall, Systemaufbau




Coolwall




CoolWall, durch den Einsatz von Wärmetauschemodulen wird die Trennwand zwischen Versorgungsinfrastruktur und IT-Raum zur Klimatisierung genutzt.




Anlagentechnik




Schaltanlage und Automationsstation



Neubau Casino, Campus Nord

Energiekonzept, vor dem Hintergrund kurzer täglicher Betriebszeiten, wurde ein geringer Primärenergieeinsatz und ein ganzjähriger hoher thermischer Komfort bei niedrigen Betriebskosten angestrebt.



Neubau Casino, Kommunikationsstruktur

RLT1 Gastraum OGRLT2 Ausgabe EssenzubereitungRLT3 CafeteriaRLT4 Küche ObergeschoßRLT5 SpülkücheRLT6 Allgemeine Bereiche

Anla

gena

ufsc

haltu

ng

Novanet

Technikzentrale Dachgeschoß

Technikzentrale Erdgeschoß

Anlagenaufschaltung

Rückkühler KältemaschineISP 02

ISP 03 ISP 01

Anlagenaufschaltung

Modbus

Modbus

Nov

anet

Lüftungszentrale

Heizungszentrale Kältemaschine




Technikzentrale Erdgeschoß




Technikzentrale Dachgeschoß



Systemintegration in der Gebäudeautomation

Überblick Gebäudeautomation

Integration der Automationssysteme

Nutzung offener Kommunikationsstandards

Hörsaalbelegungssystem und Gebäudeautomation



Überblick Gebäudeautomation


Blau = ManagementebeneRot = Feldebene (seriell / Ethernet)


Integration der Automationssysteme


Automations-ebene

Schnittstellen-koppler

GLT-Bedienstation

GLT-Systemeteilw. virtualisiert

Schnittstellen / Gateways / RouterDatenharmonisierungüber (OPC)


Nutzung offener KommunikationsstandardsAutomationsebene mit unterschiedlichen, zum Teil proprietären ProtokollenSchnittstellenkoppler zur Protokollumsetzung auf EthernetMBE, verschiedene GLT-Systeme MBE, verschiedene Systeme in VMware und Hyper-V



Hörsaalbelegungssystem und Gebäudeautomation



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