Answers for infrastructure. Kommunikationsstandards. Gebäudeautomation

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1 Answers for infrastructure. Kommunikationsstandards für die Gebäudeautomation

2 BACnet Geschichte 1987: Beginn der BACnet-Entwicklung 1995: BACnet wird ASHRAE/ANSI Standard : BACnet wird ISO Standard 2003: Der BACnet-Konformitäts-Teststandard wird als BSR/ASHRAE- Standard und ISO veröffentlicht Heute wird BACnet permanent durch das ASHRAE Standing Standard Project Committee 135 weiterentwickelt Interessengruppen Internationale Interessengruppen: B.I.G.-EU (BACnet Interest Group Europe) B.I. (BACnet International) B.I.G.-RU (BACnet Interest Group Russia) Die BACnet Interest Group Europe (B.I.G.-EU) fördert BACnet in Europa und unterstützt Planer und Anwender ASHRAE Standing Standard Project Committee 135 entwickelt und pflegt das BACnet-Protokoll in Zusammenarbeit mit ISO und CEN BACnet International (BI) und deren Testlabor (BTL) liefern die Mittel und Regeln für die weltweiten Konformitätstests Eigenschaften BACnet wurde von ASHRAE speziell für die Bedürfnisse in Gebäuden entwickelt. Im Vordergrund stand die Gebäudeautomatisierung für HLK-Anlagen sowie für Brandmelderzentralen, Einbruchmelde- und Zutrittskontrollsysteme mit dem Potenzial, BACnet für weitere gebäudespezifische Anlagen zu erweitern. Das Protokoll ist eine reine Softwareimplementierung, mit prozessorunabhängiger und lizenzfreier Verwendung der IP-Kommunikation Das PICS-Dokument (Protocol Implementation Conformance Statement) enthält: den Namen des Lieferanten und die Gerätebeschreibung die Verwendung des Geräteprofils inklusive BIBBs die unterstützten Übertragungsmedien und Netzwerke die unterstützten Zeichensätze Die Interoperabilität eines BACnet-Geräts kann mit den BIBBs (BACnet Interoperability Building Blocks) genauestens überprüft werden Die B.I.G.-EU hat Richtlinien und Regeln für die Planung interoperabler Gebäudeautomation erarbeitet Für BACnet/IP wird das standardisierte UDP (User Datagram Protocol) verwendet, das den verbindungslosen Transport von Daten paketen unterstützt Die UDP Portnummer = 0xBAC0 ist für BACnet registriert Siemens Produkte mit BACnet-Kommunikation DESIGO PX Automationsstationen mit Bediengerät PXM20 DESIGO INSIGHT Managementstation

3 LonWorks Geschichte LonWorks-Netzwerke basieren auf einem einheitlichen standardisierten Protokoll. Die Entwicklung des Protokolls (LonTalk -Protokoll) auf speziellen Chips (Neuron Chips) erfolgte durch Echelon Inc wurde das Protokoll durch die Consumer Electronics Association (CEA) und das American National Standards Institute (ANSI/CEA-709) standardisiert. In Europa wurde das Protokoll durch das European Committee for Standardization (CEN TC 247) zur EN Norm und in China durch die Standardization Administration of China (SAC TC 124) standardisiert Interessengruppen Die LonMark International wurde 1994 gegründet. Seit 2003 ist sie als gemeinnützige Organisation in Kalifornien organisiert. Seit dieser Zeit wurden 94 Funktionsprofile definiert und mehr als 700 Produkte zertifiziert, die als interoperable Produkte verfügbar sind Die Organisation ist global organisiert und in regionale Gruppen (LonMark Affiliates) unterteilt, in welchen mehr als 600 Firmen engagiert sind Eigenschaften Eines der wichtigsten Ziele der LonMark International ist das zur Verfügung stellen von Vorgaben zur Definition einheitlicher Funktionen, zur Erstellung von LonWorks-Netzwerken und z.b. einfacher Integration. Dafür stehen eine Reihe von Richtlinien, wie Funktions profile, Datentypen, Entwicklungsrichtlinien und Systemdefinitionen zur Verfügung. Im HLK-Bereich verbreitetes Protokoll für Raumautomation, Feldebene und verwandte Bereiche Das Kommunikationsprotokoll ist im Neuron Chip (Patent der Firma Echelon Inc.) implementiert und kann auch in anderen LonWorksoptimierten und frei programmierbaren Prozessoren ohne Royalties angewendet werden Verschiedene Übertragungsmedien möglich: verdrillte Zweidraht-Leitungen, Stromnetz, Funk, Infrarot, Glasfaser, oder IP (TCP/IP und UDP/IP) abhängig von den Anforderungen der Anwendung Verbindungen und Zuordnung von Objekten (so genannte Bindings) können zum Projektierzeitpunkt fixiert oder im Feld angepasst werden Nur grundlegende Vereinheitlichungen durch Standardnetzwerkvariablen (SNVTs), Standardkonfigurationseigenschaften (SCPTs) und Funktionsprofile. Anpassungen sind ebenfalls möglich. Komplexe Funktionalität, geeignet auch für sehr spezielle Lösungen Verschiedene Tools zum Binden und zur Netzwerkinbetriebnahme Planung, Engineering und Inbetriebnahme duch Gebäudeautomationsfirma oder Systemintegrator Siemens Produkte mit LonWorks-Kommunikation DESIGO RXC Raumregler mit QAX5x.1 Raumbediengeräten

4 Konnex Geschichte Mit einer 1999 bereits 15-jährigen Erfahrung führte die Konnex Association die Standards EIB (European Installation Bus mit Association EIBA), EHS (European Home System mit Association EHSA) und BATIBus (mit Association BCI, BATIBus Club International) zu Konnex (KNX) zusammen. Interessengruppen Konnex (KNX) ist anerkannt als: Europäischer Standard (CENELEC EN und CEN EN ) Internationaler Standard (ISO/IEC ) Chinesischer Standard (GB/Z 20965) Konnex Association in Diegem (Belgien) Konnex-Handbuch in neun Sprachen Nationale Konnex-Interessengruppen in über zehn Ländern Über 100 Mitgliedsunternehmen Weltweit ca zertifizierte Produktgruppen In 70 Ländern über 100 zertifizierte Schulungsstätten Eigenschaften Konnex S-Mode: Standardisierte Kommunikation, die auf Punkt-zu-Punkt-Verbindungen mittels Gruppenadressen basiert (entspricht dem früheren EIB und ist rückwärtskompatibel) Im Elektrohandwerk weit verbreitetes System mit garantierter Inter operabilität Die Verwendung des einheitlichen, hersteller- und produktunabhängigen Tools ETS stellt eine einheitliche Inbetriebnahme sicher Ein hoher Standardisierungsgrad garantiert Interoperabilität Verschiedene Bus Coupler Units (BCU) ermöglichen marktgerechte Lösungen Verschiedene Übertragungsmedien möglich: TP, PL, RF und IP Konnex LTE-Mode: Standardisierte Kommunikation, die auf Zonen basiert (entsprechende Kommunikationsobjekte, die in der gleichen Zone liegen) In der Gebäudeautomation (HLK) eingesetzter Standard Inbetriebnahme mittels ETS Standardisierte Funktionsblöcke mit definierten Kommunikationsobjekten stellen die Interoperabilität von Produkten sicher Als Bus Coupler wird der KNX TPUART eingesetzt Siemens Produkte mit Konnex-Kommunikation DESIGO RXB Raumregler Synco 700 Regler, z.b. RMB795

5 Weitere Kommunikationsstandards DALI (Digital Addressable Lighting Interface) Anwendungsorientiertes Kommunikationsprotokoll für Lichtanwendungen. M-Bus (Meter-Bus) Genormtes Feldbussystem (EN 1434) Zur Übertragung von Energieverbrauchsdaten Modbus Offenes Standardprotokoll für Industrieanwendungen. OPC (Standardisierte Software-Schnittstelle) In der Prozessautomation definierte Standard-Software-Schnittstelle. SMI (Standard Motor Interface) Anwendungsorientiertes Kommunikationsprotokoll für Jalousieanwendungen. Web (IT-Standardtechnologie) Standardisiertes Kommunikationssystem zum weltweiten Austausch von Daten über Scriptsprachen. Siemens Produkte DESIGO INSIGHT DESIGO SX OPEN DESIGO PX WEB DESIGO PX OPEN DESIGO TX OPEN

6 Siemens Schweiz AG Industry Sector Building Technologies Division International Headquarters Gubelstraße Zug Schweiz Tel Siemens Building Technologies GmbH & Co. ohg Industry Sector Friesstraße Frankfurt/Main Deutschland Tel Siemens Schweiz AG Industry Sector Building Technologies Division Sennweidstraße Steinhausen Schweiz Tel Siemens AG Österreich Industry Sector Building Technologies Division Breitenfurter Straße Wien Österreich Tel Siemens SA Industry Sector Building Technologies Division 20, rue des Peupliers 2328 Luxembourg/Hamm Luxembourg Tél Die Informationen in diesem Dokument enthalten allgemeine Beschreibungen der technischen Möglichkeiten, die im Einzelfall nicht immer vorliegen müssen. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind daher im Einzelfall bei Vertragsabschluss festzulegen. Siemens Schweiz AG Bestell-Nr de Ah

7 Standardisierte Kommunikationsprotokolle für Wirtschaftlichkeit Offene Kommunikation in der Gebäudetechnik ermöglicht die einfache und sichere Integration von Fremdsystemen auf allen Ebenen. Die standardisierten, weltweit anerkannten und unabhängigen Kommunikationsprotokolle werden ständig weiterentwickelt und garantieren einen durchgängigen Informationsaustausch zwischen Geräten und Systemen. Durch Flexibilität, einfache Bedienung und Erfüllung individueller Kundenwünsche werden Investitionen langfristig geschützt. Managementebene Bedienung und Beobachtung/Auswertung/Management Web Automationsebene Steuerung und Regelung (Primär) Raumautomation (Sekundär) Web KNX LonWorks BACnet Feldebene Sensorik und Aktorik Proprietär M-Bus Siemens bietet die komplette Gebäudeautomation und integriert neben Heizung, Lüftung und Klima auch Licht, Jalousiensteuerung, Sicherheit, Zutrittskontrolle, Brandmeldesysteme, Aufzüge, Elektroverteilung, Energieverteilung etc. Highlights Einfache und sichere Integrationsmöglichkeit Einfacher Datenaustausch zwischen Geräten und Systemen Komfortable Bedienung Langfristiger Schutz von Investitionen

8 Begriffe rund um die Kommunikation BACnet-IP-Port BACnet BBMD (BACnet) B-BC BIBBs (BACnet) BTL (BACnet) Bus DHCP (Web) Echelon (LonWorks) Geräteprofil (BACnet) Gruppenadresse (KNX) Interoperabilität IP Konformität IP-Portnummer. BACnet ist ein Kommunikationsprotokoll für Building Automation und Control Networks. Es ist für die Management- und die Automationsebene gleichermaßen geeignet, insbesondere für HLK, Lichtsteuerung, Sicherheit und Brandmeldetechnik. Um mehrere BACnet-IP-Netzwerke (Teilnetze) zu verbinden, benötigt man in jedem Teilnetz ein BBMD-Gerät. Die BBMD-Funktion ist häufig in B-BC Geräten eingebaut. BACnet-Building Controller. BACnet gewährleistet Interoperabilität zwischen Produkten verschiedener Hersteller, wenn sich alle am Projekt beteiligten Partner auf bestimmte von der Norm definierte BIBBs einigen. Ein BIBB (BACnet Interoperability Building Block) definiert, welche Services und Prozeduren auf Server- und Client-Seite unterstützt werden müssen, um eine bestimmte Anforderung des Systems zu realisieren. Die BTL-Marke wurde von der amerikanischen BACnet International (früher BMA) für BACnet Testing Laboratories (BTL) entwickelt. Leitungssystem mit zugehörigen Steuerungskomponenten, das zum Austausch von Daten zwischen Hardware-Komponenten dient. Das Dynamic Host Configuration Protocol ermöglicht mit Hilfe eines entsprechenden Servers die dynamische Zuweisung einer IP-Adresse und weiterer Konfigurationsparameter an Geräte in einem Netzwerk. Technologiegeber der LonWorks-Technologie. Ein BACnet-Geräteprofil besteht aus einer Reihe von BIBBs und gibt einen ersten Überblick über ein BACnet-Gerät. Bezeichnung für eine Bus-Kommunikationsverbindung. Die Fähigkeit unabhängiger, heterogener Systeme, möglichst nahtlos zusammen zu arbeiten, um Informationen auf effiziente und verwertbare Art und Weise auszutauschen bzw. dem Benutzer zur Verfügung zu stellen, ohne dass dazugesonderte Absprachen zwischen den Systemen notwendig sind. Internet-Protokoll. Bezeichnet die Übereinstimmung einer Sache mit den Normen eines Kontextes.

9 Begriffe rund um die Kommunikation LNS (LonWorks) LON LonMark- Richtlinien LonTalk Richtlinien zur Erstellung interoperabler LonWorks-Produkte. Kommunikationsprotokoll ohne OSI-Anwendungsschicht. Sammelbegriff für die gesamte LON-Technologie. LonWorks LonWorks- Protokoll Neuron (LonWorks) Node Objekt OSI PICS (BACnet) PL Protokoll RF TP TPUART Transceiver Zertifizierung LonWorks Network Services stellt Dienste zur Installation, Verwaltung, Analyse und Lizenzkontrolle von LON-Netzen zur Verfügung. Local Operating Network, dezentrales Netzwerk. Enthält vollständige Beschreibung auf Basis des OSI 7 Schichtenmodells. Aus drei Microcontrollern bestehender Chip, der das LonTalk-Protokoll abarbeitet und Platz für kleine Anwendungen bietet. Der Begriff Node kommt aus dem Englischen und bedeutet Knoten. Bezeichnet ein Exemplar eines bestimmten Datentyps. Jedes Objekt hat einen Zustand, ein Verhalten und eine Identität. Der Zustand des Objekts setzt sich aus seinen Attributen und Verbindungen zu anderen Objekten zusammen. Als OSI-Modell (Open Systems Interconnection Reference Model) wird ein Schichtenmodell der Internationalen Standardisierungsorganisation (ISO) bezeichnet. Es wurde als Designgrundlage von Kommunikationsprotokollen entwickelt (ISO/IEC ). Das zu einem Gerät gehörende PICS-Dokument (Protocol Implementation Conformance Statement) listet alle unterstützten BIBBs, Objekttypen, Zeichensätze und Optionen der Kommunikation auf. Power Line: Verbindung über die AC 230 V Netzversorgung. Regeln, die das Format, den Inhalt, die Bedeutung und die Reihenfolge gesendeter Nachrichten zwischen verschiedenen Instanzen der gleichen Schicht festlegen. Radio Frequency: Funkverbindung. Twisted Pair: Zweidraht-Verbindung (z.b. TP2). Twisted Pair Universal Asynchronous Receiver Transmitter. Ankoppeleinheit für Knoten zu den verschiedenen physikalischen Übertragungsmedien. Ein Verfahren, mit dessen Hilfe die Einhaltung bestimmter Standards für Produkte nachgewiesen werden kann.

10 Answers for infrastructure. Megatrends prägen die Zukunft Der demografische Wandel, die zunehmende Verstädterung, die Veränderung des Klimas sowie die Globalisierung der Wirtschaft verändern die Welt. All diese Megatrends beeinflussen unser Leben und prägen unsere Denkund Arbeitsweise in verschiedenen Sektoren der Wirtschaft. Innovative Technologien als Antworten auf die wichtigsten Fragen Mit über 160 Jahren Forschung, Entwicklung und Ingenieurwesen und mit über aktiven Patenten beweist Siemens, dass Innovationen in den Bereichen Medizin, Energie, Industrie und Infrastruktur die Lebensqualität der Menschen und die Produktivität von Unternehmen nachhaltig verbessern. Und zwar global genauso wie lokal. Höhere Produktivität und Effizienz während des ganzen Lebenszyklus Building Technologies bietet intelligent integrierte Infrastrukturlösungen für Industrie- und Zweckbauten, Wohngebäude und öffentliche Einrichtungen. Ein umfassendes und umweltbewusstes Portfolio an Produkten, Systemen, Lösungen und Dienstleistungen für elektrische In stal - lationstechnik, Gebäudeautomation, Brandschutz und elektronische Sicherheit sorgt während des ganzen Lebens zyklus für: optimalen Komfort und höchste Energieeffizienz in Gebäuden, Schutz und Sicherheit von Menschen, Geschäftsprozessen und Werten, Steigerung der Produktivität.