Smartbox Anwendungsbeispiele

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1 ennovatis GmbH Smartbox Anwendungsbeispiele Hauptsitz: ennovatis GmbH Dechwitzer Straße 11 D Großpösna Niederlassung: ennovatis GmbH Stammheimer Str.10 D Kornwestheim

2 ennovatis Smartbox Übersicht Funktionalitäten Geräte Heizung Lüftung M-Bus Pegelwandler bis zu 32 Feldbusgeräte direkt ansprechbar RS 485 Feldbus 2x Relais on Board E/A RS 232 Störmeldungen 24 x direkt SMS, , E/A Modul, Relais Ethernet/RS232/RS485 Modem/ISDN GSM/Bluetooth ennovatis Planning & Controlling Berichte, Vertragskontrolle, Bedarfsberechnungen, etc. bis zu 480 Endgeräte 8 Eingänge 8 Eingänge 8 Eingänge M-Bus fähige Endgeräte Pulse/Status AD-Wandler Temperaturen 2

3 ennovatis Smartbox Standardfall Auswertung der Daten über Smartbox Manager PT 1000 oder ennovatis Controlling Erfassung der Außentemperatur Erfassung von Strom. Gas, Wasser über Impulse von den Zählern 3

4 ennovatis Smartbox Netzanalyse ModBus Smartbox erfasst die Daten im vorgegebenen Intervall. Zusätzlich kann bei Überschreitung von Grenzwerten z.b. Blindleistung eine Meldung versandt werden. Feldbus RS485 *Datenauslesung via ModBus Protokoll *Art RS 485 Erfassungspaket ID ergibt sich aus ID 20 für Blindleistung-Datenblock und 05.Wert Q Summe. 4

5 ennovatis Smartbox Temperaturerfassung Warmwasserboiler PT 1000 Oben Wasserentnahme Wenn oben <55 dann Meldung absenden! Unten Wasserboiler Für einen großen Wasserboiler werden 2 Temperaturfühler gesetzt, damit der ganze Inhalt des Boilers erfasst wird. Zur Vermeidung der Legionellenbildung, ist es erforderlich, den Wasserinhalt mindestens 1x /Woche auf 70 zu erhitzen. ISDN : SMS GSM : SMS TCP/IP : Oder am Wasseraustritt dauernd 60 zu haben. Durch die Temperaturerfassung können diese Abläufe belegt werden und bei Unterschreiten von Temperaturen werden Störmeldungen versandt. 5

6 ennovatis Smartbox Optimierung Versorgungsanlage Die Smartbox erfasst den Gesamtverbrauch GAS. Bei Überschreitung von Grenzwerten in den Trendrechnungen gibt die Smartbox über Relais Signale an die Prozesssteuerung, welche dann entscheidet, was abgeschaltet wird. Als Hauptpotential dient die Heizung für das Verwaltungsgebäude. Hauptzähler Gas Impulsgeber Grenzwert 445m³/h Grenzwert 440m³/h Grenzwert 435m³/h Infosignal bei > 400m³/h Produktion Verwaltung Prozesssteuerung 1. Heizung 2. Tiegelofen 3. Brenner Verbraucher Leistung m³/h Heizung Kessel1 134 Heizung Kessel2 134 Heizung Kessel3 134( nicht erlaubt, Produktionswärme) Tiegelofen1 40 Tiegelofen2 40 Tiegelofen3 40 Tiegelofen4 40 Tiegelofen Gesamt 20 ( immer nur einer erlaubt, von SPS geregelt) Schmelzofen1 40 Brenner1 Schmelzofen1 Nicht erlaubt Brenner2 Schmelzofen2 40 Brenner1 Schmelzofen2 Nicht erlaubt Brenner2 6

7 ennovatis Smartbox Haus-Fernkontrolle Die Vernetzung der Smartboxen über Internet ermöglicht zentrale Kontrollen: Beispiel im Bereich von Mietobjekten mit Zutrittskontrolle über elektronische Schlösser. Freigabe erfolgt nur, wenn das Objekt auch vermietet ist. bei Kartenverlust kann Zutritt gesperrt werden, bis eine neue Karte vergeben wurde Freigabe Licht/Strom nur, wenn das Objekt vermietet Sperrung, wenn Objekt nicht vermietet Smartbox kann über Zeitschaltprogramm Lichtquellen Ein- Ausschalten um Anwesenheit zu simulieren Internet Außen: Türöffner mit Kartenlesegerät Innen: Kartenschalter für Freigabe Licht Freigabe Zutritt nur,wenn Smartbox Signal frei gibt Freigabe Licht nur,wenn Smartbox Signal frei gibt 7

8 ennovatis Smartbox Rollladensteuerung Feldbusmodul Lichtsensor Schalter/Taster für manuelle Bedienung RS 485 Motorrelais Rollladenmotor 8

9 ennovatis Smartbox Heizungssteuerung Komponenten: Raumtemperatur + Sollwertsteller Vorlauffühler Pumpe Motormischer Anschluss Außenfühler RS 485 Bus Zur Ansteuerung der Heizkreise werden Vorlauftemperatur, Außentemperatur, Raumtemperatur, Raumsolltemperatur sowie aktive Komponenten wie Heizungspumpe und Motormischer benötigt. Feldbusmodule, angesteuert über die RS485 Busleitung, führen die Befehle der Smartbox aus. So lassen sich dann sehr elegant Regelalgorithmen implementieren, die ganz oder teilweise die Steuerung von Heizungsanlagen oder Solaranlagen ersetzen können. Entsprechende Hilfsmittel und Routinen sind in dem ennovatis Firmware* Steuerungs- und Regelpaket enthalten. *Art Steuer- und Regelungspaket 9

10 ennovatis Smartbox Spitzenlastoptimierung TCP/IP Überwachung sowie weitere Auswertungen RS485 ASCII Gnd S0 Wirkimpuls zur Smartbox 1/4h Synchronimpuls zur Smartbox V+ Starkstromzuleitung Leistungsschütze welche Geräte an/bzw. abstellen. 10

11 ennovatis Smartbox Leckage-Meldung über M-Bus Zähler Programmierung einer Leckagemeldung: RS Zeitprogramm festlegen, z.b. von 0 Uhr bis 2 Uhr 2. Wasserzähler so konfigurieren, dass die Durchflussleistung übertragen wird. 3. mit einem Rechner Zeitprogramm und Leistung verunden. 4. Rechnerausgang einem Verzögerungsmodul übergeben, damit kurzfristige Durchflüsse kein Fehlalarm auslösen 5. Dann die Verzögerung beliebigen Ausgangsmodulen zuweisen. & M-Bus 11

12 ennovatis Smartbox Alarmanlage Überwachung intern oder extern (Dienstleistung) Inter-/Intranet Alarm Signal Übertragung der Sensordaten entweder über Draht oder Funk an die Smartbox. Von hier aus erfolgt die Weiterverarbeitung ähnlich der Leckagemeldung. Türkontakt Bewegungsmelder Fensterkontakte Einige Lampen über Feldbusmodule Ein-/Ausschaltbar um Anwesenheit zu simulieren 12

13 ennovatis Smartbox Klimaregelung Intranet Feuchte- und Temperatursensoren im Zu- und Abluftkanal Je nach Feuchteverhältnis im Zu- und Abluftkanal sowie den herrschenden Temperaturverhältnissen, kann in der Smartbox ein energetisch optimiertes Betriebsverhalten programmiert werden. Die zentrale Zu- und Abluftanlage kann so entweder über ein 0-10 V oder über Stufenschalter den Nutzungsbedingungen jederzeit und automatisch angepasst werden. 13

14 Regelproblem Solaranlagen mit der ennovatis Smartbox erkennen Typisches Solaranlagenschemata: Sensorleitungen Dokumentation der Betriebsweise: 1. Beginn der solaren Speicherladung 2. Temperatur im Speicher sinkt, da Durchmischung stattfindet 3. Temperatur sinkt so stark, dass Heizkessel die Warmwasserbereitung startet, obwohl 4. kein Trinkwasserverbrauch vorhanden 5. In Folge sinkt die solare Leistung, da die mittlerer Speichertemperatur angehoben wurde. 14

15 Regelproblem mit der ennovatis Smartbox lösen Pumpenspannung oder Durchflussgeber der Leistungsmessung auf Smartbox aufschalten. R In die Sensorleitung des Kessels zur Messung der Trinkwassertemperatur einen regelbaren Widerstand in Serie einbauen (ca. 1 kohm) und über ein paralleles Relais kurzschließen. In der Smartbox folgende Regel aufzustellen: + Wenn Solaranlage (Durchfluss) in Betrieb und + Speichertemperatur größer 35 C, dann + Relais öffnen um der Kesselsteuerung eine höhere Speichertemperatur vorzugaukeln um damit die ungewollte Speicherladung durch den Kessel zu verhindern. 15

16 Firmwareoption: RS 485 RS 485 Erfassungspaket Modbus RTU (lesend) Feldbus (ASCII-Protokoll, lesend) Steuer- und Regelungspaket RS 485 Erfassungspaket Modbus schreibend ASCII schreibend PID/Regler (z.b. für Dreipunktventile, HLK-Klappen...) Spitzenlastoptimierung für Einzel-Geräte Art RS 485 Erfassungspaket / Art Steuer- und Regelungspaket 16

17 ennovatis Smartbox Zusatzfeature RS 485 OnBoard RS485 Schnittstelle - wird verwendet um einerseits Daten zu lesen und andererseits Steuer- und Regelungsaufgaben zu erledigen. Zwei Protokolle für den RS485 Bus werden zur Zeit unterstützt: ModBus RTU und ein Feldbusprotokoll basierend auf ASCII Befehlen. Beide Protokolle sind - entsprechende Feldgeräte vorausgesetzt - sowohl für die Datenerfassung als auch für aktive Steuer- und Regelungsaufgaben geeignet. Beispiele lesend: ModBus RTU, hiermit werden z.b. die Daten eines Netzanalysators im Sekundentakt an die Smartbox übertragen und online ausgewertet. Bei Spannungseinbrüchen bzw. Überschreitungen können sofort Störmeldungen ausgesendet werden. Beispiel schreibend: Eine Pumpe soll abhängig von einigen Faktoren abgestellt werden. Hierzu wird ein Feldbus Modul mit einem oder mehreren Relaisausgängen vor die Pumpe gesetzt und per Befehl über den RS485 Bus von der Smartbox aus ab bzw. angestellt. 17

18 Firmwareoption: M-Bus Router GLT & ennovatis Smartbox Auslesung einer M-Bus Anlage die bereits auf eine GLT geschaltet ist. M-Bus Master ist belegt. Smartbox routet die Daten für EM auf die Systemebene CT. EM relevante Daten werden zusätzlich erfasst. Art M-Bus Router Funktion 18

19 Firmwareoption: M-Bus Router Firmware für Smartbox mit M-Bus Router Funktion die Smartbox wird zwischen z.b. GLT und M-Bus Pegelwandler installiert zwei RS232-Schnittstellen der Smartbox werden für ein- und ausgehende Leitung verwendet macht den M-Bus auslesbar und fernabfragbar Zugriff der GLT auf den M-Bus bleibt erhalten, die GLT hat Vorrang 19

20 Firmwareoption: M-Bus Frame-Analyzer Hiermit lassen sich die Daten von M-Bus Zählern im Feld, also von der Smartbox, auswerten und für Grenzwertüberwachungen oder Steuerungen direkt einsetzen. M-Bus Frame Analyzer zur Zerlegung von M-Bus-Daten lesen und verstehen der M-Bus Protokolle herstellerunabhängig z.b zeitnahe Meldungen zu Grenzwerten im Feld sind möglich z.b. Steuerungsoptionen über RS 485 sind in der Folge möglich Art. inkl. Standardfirmware 20

21 Firmwareoption: Seriell Modem Port über TCP/IP Voraussetzung: GSM-, analog- oder ISDN- Modem Vorzugsweise verwenden Sie hierzu ebenfalls eine Smartbox. Vorteile gegenüber einem herkömmlichen Gateway: Das in der Smartbox installierte Modem wird wie bei einer normalen Smartbox automatisch erkannt und initialisiert. Das Modem wird in seiner Funktionsfähigkeit ständig überwacht und bei erkannten Unregelmäßigkeiten sowie alle 24 Stunden neu initialisiert. Jede Verbindung wird mit der IP-Nummer des Clients, der Verbindungszeit sowie den ersten 30 gesendeten Zeichen geloggt. Hiermit kann später die Abrechnung der Verbindungskosten erfolgen. Eine Einwahl über das Modem von außen ist in dieser Betriebsart nicht möglich. TCP/IP Controlling System TCP/IP TCP/IP Entfernt in beliebigen Gebäuden installierte Smartboxen Firewall mit Route für Controlling System zur Smartbox + Port 23 für Modem + Port 2083 für Parametrierung Smartbox mit integriertem GSM Modem.. Art Serial Modem Port über TCP/IP 21

22 Ausblick 2008: M-Bus Daten werden per Funk übertragen M-Bus Protokoll auf RS232 Sender und Empfänger sind gleicher Gerätetyp (Variationen sind möglich) Übertragungsprotokoll: M-Bus nach EN Standardgerät verfügt über zwei Temperatureingänge zwei Analogeingänge, sowie über zwei Digitaleingänge 230V~ Netz ennovatis SmartModul mit RS232 Schnittstelle (Standardgerät) Funkstrecke bis zu 300m bei freier Sicht ennovatis SmartModul mit integriertem M-Bus Pegelwandler (Option) 230V~ Netz 22

23 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Telefon:+ 49 (0)