Aviva 商务大楼是德国慕尼黑的又一标志性建筑,是欧洲最大的商务办公楼。在设计上,参照了中国传统的“风水”观念。同时,控制着 25,000 个 I/O 数据的开放式智能楼宇技术令人印象深刻。而所有这些正得益于 Beckhoff 的开放性、网络兼容性极强的楼宇控制技术,整个系统包容了 Ethernet,DALI和无线控制网络。
Aviva 商务大楼于 2003 年夏天全部竣工,办公面积达54,000 平米,2/3 的办公房被博世-西门子公司(BSH Bosch and Siemens Hausgerate GmbH)租赁,故 Aviva大楼也被人们习惯叫做“博西大楼”。该楼可同时容纳约1500 人办公。 Imtech Deutschland GmbH & Co,KG 是此次重要工程的总包商。“Aviva大楼服务设施(HVAC)也没有什么特别之处,但在控制上绝对是经典的,不仅数据量大(需控制25,000 点),并且每个房间都要独立控制,这绝非易事,可我们做到了。” Imtech 楼宇内部和电气经理 Dieter Groβ 如是说。
两条总线过多 fisher & fey Ingenieurgesellschaft GmbH 负责楼宇设施布线设计工作,同时也负责对每个房间的控制。所采用的总线是大家非常熟悉的 Ethernet。该开发小组的领导Thomas Leipold说:“我们不想使用 2种总线,如 EIB 总线,与 Ethernet 并行。由于 Ethernet 的控制器能在本地出色地完成控制,所以我们毫不犹豫的选择了 Ethernet作为现场总线层。” [ALIGN=CENTER]
300 余个 BC9000 房间控制器“隐匿”于 Aviva 办公楼的吊顶中。[/ALIGN]
Aviva 大楼所用到 Beckhoff 的产品和数量 该大楼控制规模约 25,000 个 I/O 数据,Beckhoff的产品被广泛运用,下面简单列举所用的产品型号和数量: ● 4个 C5102 工控机,作为大楼管理的计算机 ● 360个 BC9000,以太网控制器 ● 795个 8通道数字量输入端子 KL1408,用于灯光和百叶窗控制 ● 984个 4通道数字量输出端子 KL2404,用于暖通控制 ● 400个 4通道模拟量输入端子 KL3204,用于连接温度传感器 ● 1271 个 230V
电源隔离端子 KL9260 ● 3302 个 2 通道继电器输出端子 KL2602,用于照明系统 ● 2455 个双向可控硅输出端子,用于控制百叶窗 ● 69个 KL6023无线适配器,用于控制约 140 个无线开关和 40个房间控制 ● 10个 DALI 端子 KL6811,用于智能照明 对“博西大楼”来说,流畅的室内控制设计,是特别重要的因素。由于博世-西门子公司的产品领域宽广,设计时需要考虑许多前瞻性的需求,首先,基础平台要与集团保持一致,其次,根据要求,系统调节必须便捷,平均一年约需修改 140 次。Thomas Leipold 说道:“根据玻璃窗的长度,我们把整个空间分成若干块,室内控制器主要控制两个独立的照明回路(如门窗附近或走廊附近),百叶窗调节(一个电机控制 2至 3扇)和一个独立的气象传感器,则很方便的集成到了 TCP/IP 网络。”
流畅的室内控制尽显专业 项目伊始,智能控制的想法源于 Beckhoff 控制技术。Beckhoff能通过总线系统,便捷地实现智能无缝连接。在Beckhoff楼宇自动化部门的支持下,运用基于以太网的网络,实现了流畅、模块化的控制。令 Dieter GroS 先生更加信服 Beckhoff 技术的另一理由是,于 2000 年竣工,座落于慕尼黑的微软欧洲总部办公大楼,使用的就是Beckhoff 产品。Beckhoff 楼宇自动化部门经理 Georg Schemmann 说道:“Aviva大楼比较特殊,它不仅需要特别的控制,而且应用根据需要随时可以修改,在规模上,Aviva又是微软总部大楼的两倍,需求更为复杂。” “对于这种项目的通常做法是,电工安装另一条 EIB 总线,并行于控制系统。不同的分包商独立负责门窗和百叶窗控制,最后,想办法把各自独立的系统连起来。这些对使用 Beckhoff 总线端子系统来说是非常方便的。而且已经由 Imtech施工完成。”Dieter GroS 解释。这充分体现了简便连接和高速以太网的优点。Dieter GroS 先生又提到:“至于速度,以太网 TCP/IP 是最佳的选择,像 LON和 EIB 总线都满足不了这个性能,尤其是在处理模拟量上。”Thomas Leipold 先生绝对相信实时以太网,传感器和执行器之间传输数据非常快,比如该项目中对最后一个百叶窗的位置控制。
室内独立控制系统框架 原则上,Aviva 大楼在控制上并不是根据房间来分割成不同的部分,而是根据控制轴的数目来划分的。最小的控制单元是控制 1.35 米宽的门窗,它包括用于驱动两个百叶窗,照明和有些需要安装气象传感器的控制,实现独立接线和控制。在某些情况下,如超过 95 米的距离,就得考虑使用光纤作为传输介质,以避免减弱实时的性能。 工控机使用的是 Beckhoff 的 19 英寸 C5102 工控机,安装 Windows XP和 TwinCAT 软件,总共有 4台,负责管理不同的区域。如有需要,可以在不同的地方进行独立控制。另外,还使用了一台标准的 PC作为服务器,能够控制特定的轴。例如,在画面上使其移动,然后通过 Beckhoff软件使室内控制器自行复位。
无线遥控技术使室内控制更加简单 该楼宇控制上的又一新亮点是采用了先进的无线遥控开关技术,该无线产品选择的是 EnOcean 生产的产品。尤为重要的是,这些产品无需电源。Beckhoff 的KL6023 适配器端子,就是用来控制这些无线开关,使其融入Beckhoff的总线端子系统。 尤其需要强调的是,该技术是安装在具有连接门的行政办公区和内部工作区。租赁客户常常需要不同大小的房间,因此,隔断墙需要不停地变换,所以在隔断墙上不能安装任何楼宇设施,而采用这种无线开关,可以轻松将设备粘贴在墙上,而不会破坏任何楼宇结构。考虑到需要每年140 次的修改频率,这个优点带来的优势是显而易见的。 同样是无线技术,采用红外线操作系统,则需要花费很大的安装成本,该系统必需安装在可视区,完全没有优势。而其它的无线产品,则需要额外的电源,维护成本高。相比较而言,EnOcean 使用原始能源,可在范围为 30米(室内)或者 300 米(室外)进行控制。它的开关集成了一个压力单元,由一个很小的
太阳能电池提供能量。总而言之,如此小的能量也减少了电磁辐射,也遵循了中国传统的“风水”观念。
EnOcean 公司的产品也能保证数据传输的安全性:每个传感器有唯一的 ID 号,对每一次的命令,至少传 3 次,以避免数据碰撞冲突。此外,还使用自有波段,如808.35MHz,这也非常重要,避免了与其它无线传输的IT 系统互相干扰。
通过 DALI 总线实现智能照明控制 与独立的房间一样,无线技术也同样在商务休息厅、会议室和大型宴会厅里使用。这些区域还安装了可调的“灯光窗帘”——这就是 DALI 技术,“数字寻址照明接口”(DALI)标准是用于电子整流器的控制。 由此,Beckhoff 也提供了KL6811 DALI 总线端子,包含DALI 主站和电源。在多媒体区域,该楼宇共使用了约 10个 KL6811,每个模块能控制 64 个 DALI 从站。至此,Georg Schemmann 又总结出了以太网的优点:“DALI 协议能在耦合器里就能完成,能便捷地集成到 TCP/IP 中。DALI 也可用于独立的房间控制。作为一个独立的子系统,我们还可以把它用来控制几个房间,甚至整个楼层。” Thomas Leipold先生补充道:“与其它多媒体控制技术一样,灯光强度也需要由控制平台控制,这样就得需要与独立控制器有一个接口。灯光设计者开发这种软件,用于灯光控制。反过来,又使室内控制器的设计者提供这种接口。Beckhoff开发了这种产品,显然,我们现在使用顺利。”
从理论到实际 Thomas Leipold 先生对过去几个月付出的艰辛劳动之成果非常满意:“我们也负责日常的维护,如更改房间的布置或布局。目前系统达到了我们预期目标,简单的修改可通过软件来轻松准确地完成。至于网络方面,系统运行顺利,前景相当看好。我们的技术服务人员可以自行完成软件的修改。由于 Beckhoff 总线端子是模块化结构,可轻松实现功能变换。” Dieter GroS 先生也得出了乐观的结论,他说,Imtech 公司将继续推广 Beckhoff PC 控制技术在楼宇上的应用,目前正有几个项目在合作中。
BSH 简介 博世和西门子家用电器集团(BSH Bosch und Siemens Hausgerate GmbH),由罗伯特博世有限公司(Robert Bosch GmbH Stuttgart)和西门子股份公司(Siemens AG Munich)联合组建而成,全球年销售额逾 60亿欧元。博世和西门子主导品牌是欧洲最畅销品牌。在其 5 个专业品牌中,博世致力于客制化产品与服务。此外,6个地区品牌则巩固了品牌形象及本土的高市场份额。通过全球性生产与发展网络,博世的产品能适应于个性化的特殊需求。其产品线涵概了从大型到小型,包括国际互联网络的应用场合。
Imtech 简介 Imtech Deutschland GmbH & Co. KG 是荷兰 Imtech集团下一公司。拥有超过 14,000 名员工,年销售额约20亿欧元。Imtech公司致力于楼宇、工厂、基础设施及船舶工程的设计、项目实施和系统集成,同时也包含信息通讯技术。Imtech 集团下属有 50 多家技术公司,分布于比利时、德国、英国、卢森堡和西班牙。分支机构遍布波兰、捷克、美国、加拿大、巴西和新加坡。 Aviva Munich ● 楼宇业主:Atrion Immobilien GmbH,房地产咨询及项目发展商,www.accumulata.de ● 项目总承包:Imtech Deutschland GmbH & Co. KG ● 控制设计:fischer & fey Ingenieurgesellschaft mbH,www.fischer-fey.de ● 承租:BSH Bosch und Siemens Hausgerate GmbH ● 建筑:Denk, Mauder, Wisiol and Altenbehrend, Munich