Christian Glesmann. - Diplomarbeit -

Transkript

1 Vergleich der Implementierung der Sensorik und Aktorik des KNX/EIB-Gebäudebussystems in IEC basierte Gebäudeautomatisierungssysteme von WAGO und Beckhoff - Diplomarbeit - Christian Glesmann

2 Inhalt Aufgabenstellung Vorstellung der Systeme WAGO Feldbuscontroller WAGO-I/O-PRO CAA Software Beckhoff CX9000 Beckhoff TwinCAT Software WAGO/Beckhoff Busklemmensystem KNX/EIB-Gebäudebussystem KNX/EIB Software ETS Herangehensweise zur Lösung der Aufgabenstellung Umsetzung mit dem WAGO Controller Umsetzung mit dem Beckhoff CX9000 Gegenüberstellung der KNX/EIB-Klemmen Fazit Möglichkeiten der Umsetzung in großen Gebäuden

3 Aufgabenstellung Implementierung des KNX/EIB an einer SPS der Firma WAGO Implementierung des KNX/EIB an einer SPS der Firma Beckhoff Vergleich der Implementierung an den SPS- Controllern der beiden Firmen

4 Vorstellung der Systeme WAGO Feldbuscontroller leistungsfähige 32-Bit CPU interner Flash-Speicher Ethernetschnittstelle kein Lüfter notwendig modular

5 Vorstellung der Systeme WAGO-I/O-PRO CAA Software Programmier- und Inbetriebnahmeumgebung für die WAGO-SPS Programmierung nach IEC Norm Programmierung über Ethernet-Schnittstelle

6 Vorstellung der Systeme Beckhoff CX9000 sparsame Intel IXP420 CPU mit 266 MHZ Windows CE mit TwinCAT interner Flash-Speicher zwei Ethernetschnittstelle kein Lüfter notwendig modular

7 Vorstellung der Systeme Beckhoff TwinCAT Software Inbetriebnahme mit TwinCAT System Manager Programmierung mit TwinCAT PLC Control nach IEC Norm Programmierung über Ethernet-Schnittstelle

8 Vorstellung der Systeme WAGO/Beckhoff Busklemmensystem offenes und feldbusneutrales I/O-System 64 Klemmen pro Busankoppler 255 Klemmen über Klemmenbusverlängerung über 100 verschiedene Busklemmen

9 Vorstellung der Systeme KNX/EIB-Gebäudebussystem dezentrales Bussystem große Auswahl an verfügbaren Komponenten genormter Standard Adressierung über Gruppenadressen

10 Vorstellung der Systeme KNX/EIB Software ETS herstellerunabhängige Software zur Programmierung und Inbetriebnahme Teil des KNX/EIB-Standards Produktdatenbanken der Hersteller garantieren problemlose Zusammenarbeit der Komponenten

11 Herangehensweise zur Lösung der Aufgabenstellung Demokoffer mit grundlegenden Bürofunktionen Erstellung eines Pflichtenheftes über die Funktionalitäten Anbindung des KNX/EIB über Busleitung an die SPS

12 Umsetzung mit dem WAGO Controller Kommunikation zwischen der Klemme und der IEC Applikation Muss für jede KNX/EIB-Klemme aufgerufen werden

13 Umsetzung mit dem WAGO Controller ein Funktionsbaustein zum Senden und Empfangen der KNX/EIB-Telegramme Für jeden KNX/EIB-Data-Point-Typ (DPT) ein Funktionsbaustein verfügbar

14 Umsetzung mit dem WAGO Controller vorgefertigte Funktionsbausteine zur Nutzung der SPS Ein-/Ausgänge wie ein KNX/EIB-Gerät alle gängigen Standard KNX/EIB Sensoren und Aktoren als Funktionsbaustein verfügbar Visualisierungselement zur Parametrierung für jeden Funktionsbausteins

15 Umsetzung mit dem WAGO Controller

16 Umsetzung mit dem WAGO Controller

17 Umsetzung mit dem Beckhoff CX9000 Kommunikation zwischen der Klemme und der IEC Applikation Muss für jede KNX/EIB-Klemme aufgerufen werden

18 Umsetzung mit dem Beckhoff CX9000

19 Umsetzung mit dem Beckhoff CX9000 je ein Funktionsbaustein zum Senden und einen zum Empfangen der KNX/EIB-Telegramme Für jeden KNX/EIB-Data-Point-Typ (DPT) ein Sende- und ein Empfangsbaustein

20 Umsetzung mit dem Beckhoff CX9000 Dieser Funktionsbaustein zwingt eine KNX/EIB-Gruppenadresse ihren aktuellen Wert auf den KNX/EIB-Bus zu senden. Notwendig um Änderungen an KNX/EIB-Gruppenadressen in der SPS zu aktualisieren

21 Umsetzung mit dem Beckhoff CX9000

22 Gegenüberstellung der KNX/EIB- Klemmen WAGO KNX/EIB-Klemme mindestens ETS Version 3.0d zur Programmierung der Klemme notwendig alte Geräte somit nicht nutzbar Verknüpfung mit den Gruppenadressen in der ETS Funktionsbausteine zum gleichzeitigen Senden und Empfangen für jeden DPT kein Funktionsbaustein um das Senden des aktuellen Wertes eine KNX/EIB-Gruppenadresse zu Forcen Beckhoff KNX/EIB-Klemme keine ETS zur Programmierung der Klemme notwendig, sondern über Filter in TwinCAT PLC auch alte Geräte nutzbar, die mit ETS 2 programmiert werden müssen Verknüpfung mit den Gruppenadressen in TwinCAT PLC getrennte Funktionsbausteine zu Senden und Empfangen für jeden DPT Funktionsbaustein um das Senden des aktuellen Wertes eine KNX/EIB- Gruppenadresse zu Forcen ist vorhanden

23 Fazit Komfortable Integration des KNX/EIB-Bussystems in eine schnelle SPS-Umgebung Am Markt weit verbreitetes Bussystem in der Feldbusebene Komfortable und leistungsfähige Gebäudeautomation in der Automatisierungsebene durch eine SPS nach IEC Norm Problemlose Anbindung der Automatisierungsebene an die Leitebene durch OPC Server von WAGO und Beckhoff