Studia Podyplomowe
EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ
w ramach projektu
Śląsko-Małopolskie Centrum Kompetencji Zarządzania Energią
Najnowsze trendy w zintegrowanych Najnowsze trendy w zintegrowanych
systemach automatyki systemach automatyki i bezpiecze
i bezpieczeń ństwa budynk stwa budynk ó ó w w
mgr inż. Paweł Kwasnowski
dr inż. Grzegorz Hayduk
Najnowsze trendy Najnowsze trendy w zintegrowanych w zintegrowanych
systemach automatyki systemach automatyki i bezpiecze
i bezpiecze ń ń stwa budynk stwa budynk ó ó w w
mgr inż. Paweł Kwasnowski
dr inż. Grzegorz Hayduk
2013-05-10 Najnowsze trendy... 3
PN PN - - EN 15232 Energetyczne w EN 15232 Energetyczne w ł ł a a ś ś ciwo ciwo ś ś ci ci budynk
budynk ó ó w: Wp w: Wp ł ł yw automatyzacji, sterowania yw automatyzacji, sterowania i technicznego zarz
i technicznego zarz ą ą dzania budynkami dzania budynkami
• Klasyfikacja rozwiązań w zakresie
automatyzacji, sterowania i zarządzania budynkami
– cztery klasy A, B, C i D
• Funkcjonalności automatyki w klasie A
– Indywidualne sterowanie pomieszczeniem z komunikacją oraz
sterowaniem w zależności od zapotrzebowania
– Zintegrowane sterowanie oświetleniem, żaluzjami,
ogrzewaniem, klimatyzacją i wentylacją
2013-05-10 Najnowsze trendy... 4
Spe Spe ł ł nienie wymaga nienie wymaga ń ń stawianych stawianych przez norm
przez normę ę PN PN - - EN 15232 EN 15232
• Stosowanie otwartych standardów systemów automatyki, komunikacji (wymiany danych) oraz IT
– NIE stosować systemów firmowych
• Stosowanie nowoczesnych rozwiązań, które powstały z myślą o wymaganiach normy
• Wykorzystanie doświadczenia ekspertów w zakresie
specyfikacji, projektowania i realizacji
– o kwalifikacjach potwierdzonych
referencjami i certyfikatami
2013-05-10 Najnowsze trendy... 5
Standardy otwartych system
Standardy otwartych system ó ó w w automatyki budynk
automatyki budynkó ó w w
Norma Opis Protokół
PN EN ISO 14908 Control Network Protocol (CNP) LonWorks
PN EN ISO 16484-5 Data Communication Protocol BACnet
PN EN ISO 50090 Home and Building Electronic System KNX/EIB
2013-05-10 Najnowsze trendy... 6
Klasyka instalacji
Klasyka instalacji niskopr niskopr ą ą dowych dowych
• System sygnalizacji pożaru wraz z oddymianiem, obsługą klap pożarowych, system gaszenia
• System alarmu głosowego
• System sygnalizacji włamania i napadu
• System kontroli dostępu
• System monitoringu CCTV
• System sterowania wentylacją, klimatyzacją,
ogrzewaniem, wilgotnością (komfortem cieplnym)
• Sterowanie dystrybucją energii cieplnej i chłodniczej
• Sterowanie oświetleniem (użytkowe, administracyjne, nocne, ewakuacyjne, …) i żaluzjami
• Sterowanie dystrybucją energii elektrycznej
• Systemy audiowizualne
• Systemy monitoringu instalacji technologicznych
• Systemy monitoringu i zdalnego odczytu zużycia mediów
2013-05-10 Najnowsze trendy... 7
Klasyka instalacji
Klasyka instalacji niskopr niskopr ą ą dowych dowych
P-Poż. SWiN Klimaty-
zacja Kontrola
dostępu Dystryb.
energii el. Dystryb.
e.cieplnej
2013-05-10 Najnowsze trendy... 8
Klasyka instalacji
Klasyka instalacji niskopr niskopr ą ą dowych dowych : : systemy firmowe, zamkni
systemy firmowe, zamkni ę ę te te
Centralka
systemu A Centralka
systemu B
Koncen- trator
Koncen- trator
Linie komunikacyjne Czujniki
i elementy wykonawcze
systemu A
Czujniki i elementy wykonawcze
systemu B
2013-05-10 Najnowsze trendy... 9
Czujniki i elementy wykonawcze
systemu A
Czujniki i elementy wykonawcze
systemu B
Jeden
typ magistrali Wspólny
protokół
Integracja system
Integracja system ó ó w na poziomie w na poziomie obiektowym
obiektowym – – wsp wsp ó ó lną ln ą magistral magistral ą ą
RTR RTR
RTR
RTR
2013-05-10 Najnowsze trendy... 10
Ewolucje w systemach komputerowych Ewolucje w systemach komputerowych
i systemach sterowania i systemach sterowania
Minikomputery
Sieć sterująca Sieć komputerowa Main frame
Sterowanie scentralizowane PLC / DDC / IPC
w systemach zasilania
2013-05-10 Najnowsze trendy... 11
Czas na ewolucj Czas na ewolucj ę ę
w systemach zasilania
w systemach zasilania
2013-05-10 Najnowsze trendy... 12
Relacja pomi
Relacja pomi ę ę dzy systemami zasilania dzy systemami zasilania i systemami sterowania
i systemami sterowania – – stan dotychczasowy stan dotychczasowy
Zasilanie Odbiory
Sygnały sterujące obiektowe
Centralna szafa zasilania i sterowania
Aparatura rozdzielcza
Aparatura
sterownicza
2013-05-10 Najnowsze trendy... 13
Relacja pomi
Relacja pomi ę ę dzy systemami zasilania dzy systemami zasilania i systemami sterowania
i systemami sterowania – – stan dotychczasowy stan dotychczasowy
Zasilanie Odbiory
Sygnały sterujące obiektowe
Centralna szafa Centralna szafa zasilania i sterowania zasilania i sterowania
Aparatura rozdzielcza
Aparatura
sterownicza
2013-05-10 Najnowsze trendy... 14
Rozproszenie sterowania powoduje Rozproszenie sterowania powoduje
ewolucj
ewolucj ę ę w systemach zasilania w systemach zasilania
Lokalna szafka zasilania i sterowania
Aparatura rozdzielcza
Aparatura sterownicza
Lokalna szafka zasilania i sterowania
Aparatura rozdzielcza
Aparatura sterownicza
Zasilanie
Odbior y Odbior y
2013-05-10 Najnowsze trendy... 15
Rozproszenie sterowania powoduje Rozproszenie sterowania powoduje
ewolucj
ewolucj ę ę w systemach zasilania w systemach zasilania
Lokalna szafka zasilania i sterowania
Aparatura rozdzielcza
Aparatura sterownicza
Lokalna szafka zasilania i sterowania
Aparatura rozdzielcza
Aparatura sterownicza
Lokalna sie
Lokalna sieć ć sterowania sterowania
Zasilanie
Odbior y Odbior y
2013-05-10 Najnowsze trendy... 16
Rozproszenie sterowania powoduje Rozproszenie sterowania powoduje
ewolucj
ewolucj ę ę w systemach zasilania w systemach zasilania
Lokalny sterownik
z obwodem łączników mocy
Aparatura rozdzielcza
Aparatura sterownicza
Aparatura rozdzielcza
Aparatura sterownicza
Lokalna sie
Lokalna sieć ć sterowania sterowania
Lokalny sterownik
z obwodem łączników mocy Zasilanie
Odbior y Odbior y
2013-05-10 Najnowsze trendy... 17
Przyk
Przyk ł ł ad ad nowych rozwi nowych rozwi ą ą za za ń ń w rozproszonych uk
w rozproszonych uk ł ł adach adach sterowania i zasilania
sterowania i zasilania w rodzinie sterownik
w rodzinie sterownik ó ó w w iBASe iBASe (ZDANIA) (ZDANIA)
Urządzenia do montażu w przestrzeni sufitu podwieszonego
Lokalna dystrybucja energii do elementów wykonawczych
2013-05-10 Najnowsze trendy... 18
Sterownik o
Sterownik o ś ś wietlenia wietlenia iBASe iBASe - - IRC IRC
Złącze obwodu nr 1
Złącze obwodu nr 2 Złącze
obwodu zasilania
Złącza lokalnych wejść/wyjść
Złącza
lokalnych
wejść/wyjść
2013-05-10 Najnowsze trendy... 19
iBASe
iBASe - - IRC IRC
Schemat podłączenia czujników
i elementów wykonawczych
2013-05-10 Najnowsze trendy... 20
Sterownik
Sterownik klimakonwektora klimakonwektora iBASe
iBASe - - FCU FCU
2013-05-10 Najnowsze trendy... 21
iBASe
iBASe - - FCU FCU
Schemat podłączenia czujników
i elementów wykonawczych
2013-05-10 Najnowsze trendy... 22
iBASe
iBASe - - FCU FCU - - 2 2
Schemat podłączenia czujników
i elementów wykonawczych
2013-05-10 Najnowsze trendy... 23
Sterownik wentylacji
Sterownik wentylacji iBASe iBASe - - VC VC
2013-05-10 Najnowsze trendy... 24
iBASe
iBASe - - VC VC
Schemat podłączenia czujników
i elementów wykonawczych
2013-05-10 Najnowsze trendy... 25
Sterownik nawil
Sterownik nawil ż ż aczy aczy iBASe iBASe - - XIO XIO
2013-05-10 Najnowsze trendy... 26
iBASe
iBASe - - XIO XIO
Schemat podłączenia czujników
i elementów wykonawczych
2013-05-10 Najnowsze trendy... 27
Sterownik kontroli dost
Sterownik kontroli dost ę ę pu pu iBASe
iBASe - - SKD SKD
2013-05-10 Najnowsze trendy... 28
iBASe
iBASe - - SKD SKD
Schemat podłączenia czujników
i elementów wykonawczych
2013-05-10 Najnowsze trendy... 29
Rozproszony system zasilania i sterowania Rozproszony system zasilania i sterowania
Integracja pozioma (obiektowa) wielu funkcjonalno Integracja pozioma (obiektowa) wielu funkcjonalnoś ści ci
w ramach jednej sieci sterowania w ramach jednej sieci sterowania
Lokalna sieć sterowania Zasilanie sterowników i urządzeń wykonawczych
Kontrola dostępu SSWiN
Sterowanie nawilżaczami
Sterowanie VAV SSWiN
CO2, dp
Sterowanie
oświetleniem
SSWiN
2013-05-10 Najnowsze trendy... 30
Rozwi
Rozwi ą ą zania zania wieloprotoko wieloprotoko ł ł owe owe
• Obsługa wielu protokołów jednocześnie
• Integracja ze sterownikami
obsługującymi „inne” protokoły
– Rodzina produktów
2013-05-10 Najnowsze trendy... 31
Protoko
Protoko ł ł y w systemach aut. budynk y w systemach aut. budynk ó ó w w
• Standardy międzynarodowe i europejskie
– Systemy automatyki budynków i BMS (CEN TC 247)
• ISO 16484-5 (BACnet)
• ISO/IEC 14908 (LON)
• ISO/IEC 14543-3 (KNX) – Oświetlenie
• IEC 62386-1xx/2xx (DALI) – Pomiary energii
• EN 13757-3 (M-BUS)
– Komunikacja bezprzewodowa
• IEEE 802.15.4 (ZigBee PRO)
• De-facto Standardy
• Modbus
• OPC
2013-05-10 Najnowsze trendy... 32
Przyk
Przykł ład: Integracja scentralizowana ad: Integracja scentralizowana z wykorzystaniem
z wykorzystaniem sterownik
sterownik ó ó w komunikacyjnych (driver w komunikacyjnych (driver ó ó w) w)
BACnet LON KNX ZigBee Modbus M-BUS
2013-05-10 Najnowsze trendy... 33
Integracja scentralizowana Integracja scentralizowana z wykorzystaniem bram (
z wykorzystaniem bram ( gateway gateway ) )
BACnet LON KNX ZigBee Modbus M-BUS
2013-05-10 Najnowsze trendy... 34
Integracja na poziomie obiektowym Integracja na poziomie obiektowym
Serwery automatyki
Serwery automatyki L L - - INX INX
BACnet Modbus
LON ZigBee LON M-BUS BACnet Modbus KNX
BACnet/IP
LonMark IP-852 KNXnet/IP
OPC XML/DA Modbus TCP
Global Connections
2013-05-10 Najnowsze trendy... 35
Sprz Sprz ę ę t: L t: L - - INX, L INX, L - - IOB IOB
2013-05-10 Najnowsze trendy... 36
Warstwa abstrakcji Punktów Danych
Schemat blokowy Schemat blokowy serwera automatyki
serwera automatyki L L - - INX INX
2013-05-10 Najnowsze trendy... 37
L L - - INX INX w w sieci sieci Ethernet/IP Ethernet/IP
*