1.
Mit PC Hotel überwachen
Thomas Schulz
Gebäudeautomation
auszuheben ist das von der American Society of Heating,
Das Forum Hotel Berlin ist mit 1 006 Refrigerating and Air-Conditioning Engineers definierte
Zimmern eines der größten Hotels der Bacnet (Building Automation and Control Network). Das
Stadt. Das gesamte Haus wurde von 1992 als europäische Vornorm definierte offene Protokoll un-
bis 1994 von Grund auf rekonstruiert terstützt sowohl Transportprotokolle wie Ethernet und
(Bild 1). In einem solchen modernen Ge- LonTalk als auch Systeme der Home-Automation wie
bäude zeichnen sich heute viele Prozesse Batibus oder EIB.
durch einen hohen Automatisierungsgrad Zur Anbindung der auf dem Markt befindlichen Steue-
aus. Dabei lassen sich sämtliche Bedien- rungen und Feldbussysteme an das Visualisierungs-
und Beobachtungsfunktionen für die system InTouch kann gegenwärtig auf eine Bibliothek
Gebäudeautomation von einem PC- von über 700 verschiedenen Anschaltungen zurückge-
Arbeitsplatz über das Visualisierungs- griffen werden. Neben Einzelanschaltungen zu SPS exi-
system InTouch erledigen. stieren Kommunikationen aller gängigen Standardbus-
se aus Industrie- und Gebäudeautomation. InTouch un-
terstützt uneingeschränkt den OPC-Standard: Die An-
Die Gebäudeautomation nimmt bei den technischen wendung hat so direkten Zugriff auf die Daten beliebiger
Gebäudesystemen eine Sonderstellung ein: Einerseits ist OPC-Server.
sie als EMSR- und Leittechnik integrativer Bestandteil Das Sammeln der Prozeßsignale und die Ausführung
der technischen Anlagen der Versorgungstechnik und der Regelfunktionen übernehmen im Forum Hotel SPS
Sicherheit, andererseits ist sie Datenlieferant für die Ad- vom Typ Mitsubishi A2 und A3. Die Steuerung und die
ministration. Als offenes System unter Windows er- Analogwertregelung über die in den SPS vorhandenen
möglichte das im Hotel installierte System auf Basis der PID-Reglern läuft weitgehend autonom. Ein Gateway-PC
Visualisierungssoftware InTouch die bereichsübergrei- dient als Bindeglied zwischen dem MelsecNet und einem
fende Kommunikation: sowohl für Heizung-Klima-Lüf- Novell-Netzwerk.
tung als auch die spätere Einbindung von zum Beispiel MelsecNet hat als Netzwerklösung ein redundantes
Brand- und Einbruchmeldesystemen, Facility-Manage- Bussystem auf Basis zweier Koax-Ringleitungen. Es sorgt
mentfunktionen oder die Kopplung in die Bürowelt mit neben einer hohen Übertragungsrate von 1,25 Mbits/s
Microsoft Excel. für die erforderliche Sicherheit und Zuverlässigkeit der
Kommunikation zwischen den verschiedenen SPS-Sta-
Kommunikation über Bus tionen. Interfacekarten binden die PC als gleichberech-
Gebäudeautomation erfordert Informationsfluß zu tigte Teilnehmer ein. Über eine Schnittstelle in jedem
allen digital automatisierten Komponenten: vom Heiz- Schaltschrank kann der Betreiber sich zu Service-
kessel über Pumpen, Kältemaschinen und Wasserauf- zwecken mit einem Notebook auch vor Ort einen
bereitung bis hin zur Überblick über das Gesamtsystem verschaffen und ge-
Lichtsteuerung. gebenenfalls eingreifen.
Die Kommunikation
der Sensoren und Ak- Mehrere PC in die Prozeßführung integriert
toren läuft über ein Da dem Forum Hotel die Funktion des Betreibers und
Bussystem. Dies redu- die Betreuung der haustechnischen Anlagen zukommt,
ziert den Verdrahtungs- war es erforderlich, mehrere PC sinnvoll in die Pro-
aufwand zwischen zeßführung einzugliedern (Bild 2). Um bei der großen
den Automatisierungs- Anzahl von Anlagen die Übersicht zu wahren, entschied
gruppen. man sich, auf der Leitebene die reinen Hotelversorger
Kommunikationsproto- und die Anlagen für die anderen Bereiche zu trennen.
kolle für Bussysteme Zusätzlich wurde eine Datenstation beim Management
und Netzwerke spielen der benachbarten Kaufhof AG aufgestellt. Damit ist nun
auch bei gebäudetech- die Möglichkeit gegeben, flexibel zu jeder Zeit Sollwer-
nischen Anlagen eine te und Schaltzeiten entsprechend den Geschäftsbedin-
bedeutende Rolle. Seit gungen anzupassen.
mehreren Jahren wird Das Leitsystem ist streng hierarchisch aufgebaut. Der
versucht, der Vielfalt Bediener kann – ausgehend von mehreren Gesamtan-
der Bussysteme auch sichten – die einzelnen Etagen und Gewerke anwählen.
Bild 1. Forum Hotel in Berlin – eines der größten auf internationaler und Die Verwendung eingescannter Fotos garantiert eine an-
Hotels der Stadt mit einem modernen technischen europäischer Ebene ent- schauliche Darstellung. Bedient wird entweder durch
Innenleben gegenzuwirken. Her- Mausklick auf das entsprechende Objekt, auf ein Sym-
14 Heft 1/1999 •

2.
Auswerte- Büro-Kaufhof
rechner GLT
Drucker AL-Drucker
bol der stets sichtbaren Standard- Repeater
Symbolleiste oder über vordefinierte
Funktionstasten.
InTouch bietet viele Möglichkeiten, Repeater
um Prozeßzustände realistisch und Kaufhof GLT
AL-Drucker
anwenderfreundlich nachzubilden. Ob- SPS
Lüftung Z7 Lüftung Z5
jekte können sich auf dem Bildschirm 4. OG
bewegen, ihre Größe verändern oder Heizung Z7 Lüftung Z4
ihre Farbe wechseln. Weiterhin ist es
Lüftung Z8 Lüftung Z2 Server
möglich, Grafikobjekte horizontal 25. OG
oder vertikal zu füllen oder zu drehen Heizung SPS Lüftung Z2
Heizung Z8 Heizung KG
bzw. ihre Sichtbarkeit zu verändern. Lüftung Z5 Feuerw.tabl.
Die Kombination verschiedener Ani- Lüftung Z9 Kälte
36. OG
mationstypen bringt interessante und Heizung Z9 Brunnen Pfört. Kaufh.
wirklichkeitsnahe Effekte. Lüftung Z3
Die Prozeßsignale werden in Form Lüftung Z10
38. OG Lüftung Z1 Kälte
von grafischen Variablen in Prozeß- Heizung Z10
bildern dargestellt. Insgesamt hält die
InTouch-Applikation im Forum Hotel
über 4 000 Datenpunkte. Neben 70
Lüftungsanlagen, verschiedenen, durch Bild 2. Topologie des Komplexes Forum Hotel und Kaufhof AG am Alexanderplatz
Fernwärme gespeisten Heizungs-
systemen mit unterschiedlichen Druckstufen, einem Dut- Umfangreiches Management
zend Warmwasserbereitern mit je 2 000 l und diversen von Störmeldungen
Kleinkältemaschinen überwacht und steuert das Leitsy- Die Gebäudeleittechnik im Hotel nutzt die vielfältigen
stem auch Großkältemaschinen mit einer Gesamtkälte- Möglichkeiten von InTouch zur Realisierung eines um-
leistung von etwa 1 MW im Ladebetrieb. Von der Er- fangreichen Managements von Störmeldungen. Für je-
richterfirma wurden unter energetischen Gesichtspunk- des Gewerk bzw. jede Etage wurde eine separate Alarm-
ten 15 große Eisbereiter mit einer Kapazität von je gruppe vereinbart. Auch das Übersichtsbild zeigt die
670 kWh installiert. Diese werden in der Niedertarifzeit aktuellen Störmeldungen der betreffenden Gruppe an.
geladen und am Tage außentemperaturabhängig über Weitere Fenster bieten die Möglichkeit der Auswahl der
eine einstellbare Fahrkurve entladen. darzustellenden Alarme. Der Bediener kann darin sowohl
Nach Auswahl eines Einzelbilds erhält der Bediener die zwischen den einzelnen Alarmgruppen umschalten als
für ihn relevanten Detailinformationen (Bild 3 bis 5). Der auch auswählen, ob die aktuellen oder die historischen
Bediener kann sofort zum Beispiel in die Warmwasser- Alarme einer oder aller Alarmgruppen angezeigt werden
verteilung einer Etage oder zu den Lüftungsanlagen im sollen. Optional läßt sich das System so konfigurieren,
Keller des Hauses springen. Selbst ungeübte Benutzer daß die Alarme sofort nach dem Auftreten zusätzlich auf
waren schon nach kurzer Zeit mit der Bedienung der einem Alarmdrucker ausgegeben werden.
grafischen Oberfläche vertraut. Diesen Komfort möchte Ein weiteres Merkmal von Prozeßvisualisierungen ist
heute niemand mehr im Haus missen. die Anzeige von Trenddiagrammen. Die Hotel-Applika-
tion verfügt über die Mög-
Bilderstellung erleichtert lichkeit der Darstellung
Dipl.-Ing. Thomas
Das System erleichtert mit leistungsfähigen Editier- von Echtzeit-Trends und Schulz (35) ist als Ver-
und Zeichenfunktionen die Bilderstellung wesentlich. historischen Trends. Sie triebsingenieur der
Grundlage bildet eine objektorientierte Vektor-Grafik. nutzt hierfür die im Sy- Wonderware GmbH,
München, verantwort-
InTouch erlaubt die Einbindung und Dynamisierung so- stem integrierten, vordefi- lich für das Büro Ber-
wohl von Pixelgrafiken aus Grafiksystemen (Bitmap- nierten Objekte. lin. Seit 1991 ist er im
Format, PCX-Format u. a.) als auch von Vektorgrafiken Die Echtzeit-Trends zei- Vertrieb für technische
Software tätig.
aus CAD-Systemen im DXF-Format. Damit lassen sich gen die aktuellen Prozeß-
einfach Gebäudegrundrisse oder Anlagenpläne aus Pla- werte in einem vorher
nungssystemen übernehmen. festgelegten Zeitintervall
Ein wesentlicher Aspekt bei dem Prozeßleitsystem In- mit definiertem Raster an
Touch ist die Systemsicherheit. Ein konfigurierbarer Paß- (z. B. die letzten 15 min, ein Wert pro Sekunde). Der hi-
wortschutz mit bis zu 10000 Ebenen verhindert unbefugte storische Trend dient zur Darstellung von Prozeßwerten
Prozeßbedienung. Beim Start der Software fragt das System über eine längere Zeit hinweg, wobei die Prozeßwerte ar-
nach dem Benutzernamen und dem Paßwort. Beim Zugriff chiviert und zu späteren Zeitpunkten ausgewertet wer-
auf das Prozeßleitsystem unterscheidet man zwischen der den können. Die Aufzeichnung und Wiedergabe ermög-
Dialogfunktion für das Betriebspersonal und Systempflege lichen entsprechende Schaltflächen (Aufnahme, Wie-
bzw. Erweiterung durch den Projektierer. Die Paßwort- dergabe, schneller Vor- und Rücklauf), die einem Re-
funktion organisiert entsprechende Zugriffsrechte. corder nachempfunden wurden. Über Zoom-, Scroll-
• Heft 1/1999 17

3.
natsende für die zahlreichen Untermieter im Haus und
deren übersichtliche Darstellung.
Spätere Neueingaben
Gebäudeautomation
problemlos möglich
Das Bedienpersonal kann später einfach Meldungen,
Steuerbefehle, Soll- und Grenzwerte sowie Störgrenzen
im Rahmen des installierten Systems neu eingeben. Da-
zu bedarf es nur der richtigen Zugangsebene. Die über-
sichtliche Handhabung der Software macht es dem Be-
Bild 3. Übersichtliche Darstellung der einzelnen treiber von Anfang an möglich, selbst erforderliche An-
Lüftungsbereiche als Anlagenbild passungen umzusetzen. Dabei kann das Hotel eigen-
ständig neben den gebäudetechnischen Ausbau des Hau-
ses auch die Strukturen auf der Leitebene auf den neu-
esten Stand bringen. Jüngstes Beispiel in diesem Jahr
war der Um- und Neubau der luft- und kältetechnischen
Anlagen des Casinos Berlin in der 37. Etage des Forum
Hotels. Die Anpassung wurde mit geringem Aufwand in
wenigen Stunden selbst vorgenommen.
Für Anwendungen der Klimatechnik kann es er-
forderlich sein, für bestimmte Zeiten, z. B. nachts, am
Wochenende oder während der arbeitsfreien Zeit,
veränderte Sollwerte für die Raumtemperaturen vorzu-
geben. Aus diesem Grund wurde eine Kalenderfunktion
integriert. Der Bediener wird dadurch in die Lage ver-
setzt, auf einfache Art und Weise Solldaten abzufragen,
zu verändern und auszudrucken. Die Werte erscheinen
in Tabellenform, können darin editiert und anschließend
Bild 4. Anlagenbild der Lüftungsanlage der Sauna in einer separaten Datei abgelegt werden. Der Bediener
kann die Werte nachträglich mit anderen Windows-An-
und Zentrierfunktionen läßt sich die Anzeige beliebig wendungen bearbeiten.
konfigurieren, Cursor helfen beim exakten Ablesen von Am Anfang der Energieverbrauchskontrolle stand die
Werten. Für statistische Betrachtungen stehen Funktio- detaillierte Analyse des Energieflusses. Zur Überprü-
nen wie Maximum, Minimum, Mittelwert und Stan- fung des Energiemanagements wurde eine Stromlast-
dardabweichung zur Verfügung. gangmessung installiert. Auswertungen der dabei er-
Datenfernübertragung per Modem über Analogtechnik faßten Daten und eine Analyse der elektrischen Last-
oder ISDN sind ebenso wie die Weitergabe von Infor- gangmessung zeigten Möglichkeiten der Energieeins-
mationen über Intra- oder Internet Standard. Im Forum parung und damit der Kostensenkung auf. Die gemes-
Hotel hat jeder Schaltschrank eine zusätzliche Ethernet- sene Gesamtbezugsleistungskurve verdeutlicht Last-
Schnittstelle. Mit einem Notebook kann sich somit das gipfel und -täler. In der Nivellierung des „Gebirges“
Servicepersonal jederzeit über TCP/IP in die laufende liegt das Sparpotential der Anlage des Gebäudes: Die
Applikation einloggen und diese fernbedienen. Höchstlast bestimmt das Leistungskontingent vom
Um Sonderfunktionen zu erfüllen, lassen sich die gän- EVU. Überschreitungen des vertraglich festgelegten Be-
gigen Softwaremodule von Microsoft-Office problemlos zugsleistungslimits werden auch dann schon mit Straf-
einbinden. Neben der Beobachtung und sofortigen Re- preisen geahndet, wenn sie während des Gesamtbezugs
aktion auf Veränderun- nur einmal auftreten. So ist der Anreiz geschaffen,
gen im Gebäude spielen Verbraucher ausfindig zu machen, die sich zeitlich oder
auch die Protokollierung prozeßtechnisch abschalten oder verlagern lassen. Das
und Archivierung signifi- erfolgreich abgeschlossene und stabil funktionierende
kanter Daten eine beson- Projekt Forum Hotel dokumentiert: Mit modernen und
dere Rolle. So werden im flexiblen Standardsystemen können die Anforderungen
Forum Hotel Verbrauchs- aus der Gebäudeleittechnik kostengünstig bewältigt
werte den Abrechnungs- werden. Zur Anpassung an neue Betriebsanforderun-
stellen automatisch zuge- gen war in den meisten Fällen nur ein Umprojektieren
ordnet. Ein speziell ent- der Funktionalitäten erforderlich. InTouch ermöglicht
wickeltes Makro unter dem Betreiber, ohne Programmierkenntnisse die Än-
Einbeziehung von Micro- derung von Stör- und Betriebsmeldungen, Analog-
soft Excel sichert die Ver- werten, analogen Steuergrößen, Schaltbefehlen und
Bild 5. Anlagenbild der Wärmetauscher im zweiten brauchs- und Abrech- Prozeßbildern.
Kellergeschoß nungserstellung am Mo- Kennziffer 003 ■
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