Internet-GLT
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Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationInhalt• Übertragungsmedien und Protokolle• Kommunikationsstruktur• Anwendungen, Elemente undDienstleistungen• Ausblick129.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationÜbertragungsmedien - Protokolle und Standards• 2 Draht (Twisted pair) Bus• Powerline• Modem• Koax• Lichtwellenleiter• Strukturierte Verkabelung4x2 Adern• Funk• Infrarot (IR)• ..• LON• TCP/IP• BACnet• Profibus• Spezielle Protokolle– z.B. Modbus229.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationCNP (LON) Control-Network Protocol / EN14908• Local Operating Network• Offenes Protokoll• Meiste Verbreitung• Transceiver FTT10A o. LPT für twisted pair Verdrahtung• 78 kbit/s• Neuron ID: 12stellige eindeutige Adresse des Neuron• Kommunikation zwischen intelligenten Feldgeräten (Pumpen,Wärme-/Kälterechnern,..), Automatisierungsstationenuntereinander und <strong>GLT</strong>-Zentralen• Inbetriebnahme durch Binding mit entspr. Tool• Weiterentwicklung Neuron -> L-Core 32-bit-LON-Chip mit mehrPerformance (z.B. integrierter Datenserver OPC o.ä.)329.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationModbus• Offenes Master-Slave bzw. Client-Server (TCP) Protokoll• 1979 von Gould-Modicon für SPS-Kommunikation entwickelt• 3 Modi: ASCII, RTU und TCP• unabhängig vom physikalischen Übertragungsmedium• ASCII und RTU (Remote Terminal Unit) nutzen meist RS232,RS422 oder RS485• ASCII direkt lesbar – langsamer/RTU binär codiert - schneller• RTU Frame:Start Address Function Data CRC End3.5 Char time 8 Bit 8 Bit N * 8Bit 16 Bit 3.5 Char timeQuelle: http://www.modbustools.com/modbus.asp429.04.2013
M-BUS Meter BusInvestitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen Datenkommunikation• Einfacher, kostengünstiger 2-Draht-Bus mit Standardkabel• Vertauschbare Polarität• Kurzschlussfest• Integrierte Versorgung aller Endgeräteschnittstellen• Versorgung der Endgeräte optional vom Bus (3.3V, 0.6mA proEndgerät), Batterie oder (externen) Netzteilen• Bis 250 Endgeräte pro Segment• Maximale Segmentgröße für 250 Endgeräte: 1000m• Maximale Entfernung für 1 Endgerät: 10km• Größere Netze/Systeme mit transparenten Repeatern möglich• Übertragungsbaudraten: 300 -38400 Baud (gemischte Baudratenmöglich)Quelle: Bär Industrie-Elektronik GmbH und http://www.m-bus.com529.04.2013
M-BUS Meter BusInvestitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen Datenkommunikation• Isolation mit isolierter Konstruktion oder Optokoplern möglich• Bus wird nicht durch Fehler beim Endgerät blockiert• Ein-Chip-Lösung für Endgeräte verfügbar• Erfüllt alle EMC, ESD und EMI Anforderungen• Hohe Störsicherheit wegen Datenübertragung durch SpannungsundStrommodulation• Master-Slave-Protokoll• Europäische Norm(EN 13757-2/3)• Beliebige Bus-Topologie (Stern, Baum, Netz)Quelle: Bär Industrie-Elektronik GmbH und http://www.m-bus.com629.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationCAN Controller Area Network / ISO 11898• Automobil-Industrie• Bosch und Intel• Nutzerorg. CAN in Automation (CiA)• RS485 twisted pair Verdrahtung• 50 kbit/s – 1MBit/s, kurze Datenpakete• Max. 255 Knoten• Länge 800m bis 40 m• Multi-Master-System• Adressierung durch netzweiten eindeutigen Identifier• Identifier enthält Priorität – nur die höchste Priorität istechtzeitfähig (deterministisch)729.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationKNX (weiterentwickelter EIB) ISO/IEC 14543-3• Weite Verbreitung in der Elektrotechnik/Beleuchtungstechnik• Übertragungsmedien: verdrillte 2-Drahtleitung 9,6k kBit/sFunk - 868 MHz (Short Range Devices)max. 25 mW, 16.384 kBit/s230V~ -Leitung (powerline) 1,2 kBit/s,Datennetz (IP/Ethernet) 10/100 M Bit/s• Einheitliche Installationssoftware: Engineering Tool Software (ETS)• 16 Bit für Gruppenadressen = 65536• Mehrere IP-Schnittstellen pro Projekt möglich• Nutzerorganisation international: KNX Association (www.knx.org)• Nationale Gruppe: KNX Deutschland beim ZVEI - ZentralverbandElektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.829.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationProfibus• Process Field Bus• Internationaler Standard IEC 61158• 2 Draht-Leitung oder LWL• Multi-Master, Multi-Slave Protokoll• Entwicklung durch Fa. Siemens• Verbreitung in der Industrietechnik929.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationTCP/IP• Transmission Control Protocol/<strong>Internet</strong> Protocol• Offener Standard für verlässliche und fortlaufende Verbindungzwischen zwei Programmen• Verbreitung in der Rechentechnik und <strong>Internet</strong>• Ethernet-Adapter (z.B. PC-Karte o. onboard) mit 10 o. 100 Mbit/s• Strukturierte Verkabelung Cat5 für Kabel und passiveKomponenten• IP-Adresse: eindeutige nummerische Bezeichnung für einbestimmtes Netzwerk bzw. Schnittstelle im Netzwerk• Kommunikation zwischen Rechnern zunehmend auch zwischenAutomatisierungsstationen1029.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationBACnet EN-ISO-Norm 16484-5• Data Communication Protocol for Building Automation and ControlNetworks (BACnet)• Standard durch ASHRAE definiert• ASHRAE: American Society of Heating, Refrigerating and AirconditioningEngineers• Konzipiert für die Managementebene in der Gebäudeautomation• Verbreitetes Kommunikationsmedium ist Ethernet• LON kann als Kommunikationsmedium verwendet werden• Konvertierung der Dateninhalte von LonTalk zur BACnet-Darstellung und umgekehrt erfolgt durch Gateway (kann vonENER geliefert werden)1129.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationBACnet EN-ISO-Norm 16484-5 – PICS – Protocol Implementation ConformanceStatement – Interoperabilität 1/3• 5 IOB‘s -BACnet-Interoperabilitätsbereiche:DS - data sharing, AE - alarm and event management, SCHED –scheduling, T- trending, DM – device and network management• Pro IOB mehrere BIBB – BACnet Interoperability Building Block(Interoperabilitätsbausteine)ingesamt sind 72 definiertUnterscheidung nach Art der Datenbehandlung:A – Client (Daten-Anforderer), B – Server (Daten-Bereithalter)Beispiel BIBB: DS-RP-A Gemeinsame Datennutzung,Leseeigenschaft, A liest von BBeispiel BIBB: AE-N-A Alarm- und Ereignismanagement,Notification - Erfassung, A verarbeitetMeldungen von B1229.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationBACnet EN-ISO-Norm 16484-5 – PICS – Protocol Implementation ConformanceStatement – Interoperabilität 2/3• BACnet Object Types – Objekt-Typenüber 30 Objekt-Typen definiertBeschreiben die Bedeutung der Daten und InformationenSatz von eindeutig benannten und strukturierten Datenelementen- Properties R – lesenW - schreibenO - optional• Property – Eigenschaft z.B. Analog InputObject_Identifier, ~_Name, ~_Typ, Present_Value - RCOV_Increment, Time_Delay, Notification_Class - O1329.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationBACnet EN-ISO-Norm 16484-5 – PICS – Protocol Implementation ConformanceStatement – Interoperabilität 3/3• BACnet-Device-Profil– definierte Sammlung BIBB‘s aus den 5 IOB‘s:B-OWS Operator Workstation,B-BC Building Controller,B-AAC Advanced Application Controller,B-ASC Application Specific Controller,B-SA Smart Actuator,B-SS Smart Sensor,B-GW Gateway• Geprüfte Konformität BTL –BACnet Testing Laboratories1429.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationGegenüberstellung BACnet / LON• BACnet• KeinPlug & Play daoptionaleObjekteigenschaften• Vergleich der PICS*unabdingbar• Absprachen notwendig undTestaufbau empfehlenswert• Datenaustausch überstandardisiertes Format(EDE**)• sehr umfassend – wirdweiterentwickelt• LON• Kein Plug & Play daInbetriebnahmetool (z. Bsp.LONMaker)• Viele Referenzanlagen, sehrviel Erfahrung vorhanden• Datenaustausch überstandardisiertes Format(SNVT’s)• Produkte - Viele Hersteller,viele Produkte• PICS* Protocol Implementation Conformance Statement EDE** Engineering Data Exchange1529.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationWichtige BegriffeOPCOLE for Process ControlOLE = Object Linking and Embedding (OLE, engl. Objekt-Verknüpfung und -Einbettung)standardisierte Software-SchnittstelleWeiterentwicklung von DDE = Dynamic Data Exchange (dynamischerDatenaustausch)SQLStructured Query LanguageDatenbanksprache zur Definition, Abfrage und Manipulation von Datenin relationalen Datenbanken.SQL ist von ANSI und ISO standardisiert und wird von fast allengängigen Datenbanksystemen unterstützt.1629.04.2013
KommunikationsstrukturWebserverInvestitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationClient-Server-System mit offenenSchnittstellen BACnet ®, LON®, OPC®,DDE, SQL...<strong>Internet</strong>1729.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationDatenerfassung mit Gebäudeautomationsserver varecon® serv.7ENER<strong>GLT</strong>Webserver<strong>Internet</strong>varecon® serv.71829.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationKesselanlagenWeb-KoppelmoduleBuderus WKM B4000Viessmann WKM Vitotronic CNPFunktionen:Anzeige von Soll- und Istwerten, Anlagenstatus,Betriebsart, Störmeldungen-Vorgabe von Sollwerten, Betriebsartumschaltung-Erfassung und Speicherung von Daten zurenergetischen Optimierung-Optimierter Datenspeicher (15.000 Integerwerte)-Überwachung von statischen und dynamischenGrenzwerten-Alarmverarbeitung und StörungsmeldungVersorgungsspannung 230V~ 15VA1929.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationTCP/IP-Anlagenanschluss für bestehende Anlagen mit LeistungsreglernStändige VerfügbarkeitHöhere ÜbertragungsgeschwindigkeitSchnellere AnlageneinwahlBessere Bedienbarkeit<strong>Internet</strong>ENER<strong>GLT</strong>Servervarecon® tcp/ipLON-Ethernet-Gateway mitIPCOP (Firewall, VPN-Router)Breitband-<strong>Internet</strong>-Anschluss miteiner statischen oder dynamischenöffentlichen IP-Adresse2029.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationAnlagenanschluss über MobilfunknetzeKeine Verkabelung in BestandsgebäudenHäufige Übertragung kleiner DatenmengenDatenvolumentarifeAPN-ServerHöhere ÜbertragungsgeschwindigkeitSchnelle AnlageneinwahlMobilitätGPRSENER<strong>GLT</strong>Server<strong>Internet</strong>varecon® gprsLON-GPRS-Router mit festerIP für <strong>Internet</strong> VPN-ZugangGPRS - General Packet Radio ServiceEDGE - Enhanced Data Rates for GSM EvolutionAPN - Access Point Names2129.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationKommunikationsstruktur – Anlagengebundener Modemanschluss (analog)Ständige Verfügbarkeitdurch eigenenModemanschluss amENER<strong>GLT</strong>ServerWebserverModem 2Modem 1Anlage 2TelefonnetzAnlage 12229.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationElemente - Anlagenschema/Parameterübersicht zur Fernbedienung/Visualisierung2329.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationElemente – Reporte und Diagramme zur Anlagenoptimierung und Auswertung2429.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationElemente – Alarme und Ereignisse zur Störungsbeseitigung und Nachweisführung2529.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationDienstleistungen – Einrichtung der Elemente• Basiskonfiguration Controller• Neue Anlagengrafik/Kopie• Neue Parameterliste/Kopie• Periodischer Trend-Report (Excel)*• Diagramm bis 8 Messreihen (Trendchart)*• Alarmweiterleitung pro Alarmgruppe• Projektierung Alarmweiterleitungpro Objekt* nur für Controller mit nutzbarem Trendlogspeicher2629.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationNutzungspauschale pro Monat und Objekt (Telefonnummer/IP- bzw. Subnetz-Adresse)• Nutzungspauschale für: Online-Zugriffauf die Anlage und Trendgrafiken,Ereignisspeicher, Alarmfenster,Alarmierung und Periodische Reportean kundenspezifische E-Mail-Adresse, 6 Wochen Report-Archiv• Erweiterte Alarmfunktion: Alarmierungper Fax und/oder SMS• Erweiterte Archivierungsfunktion:Report-Archivierung 1/2 Jahr mitSicherungskopie auf CD2729.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationErweiterter Nutzerzugriff auf ENER<strong>GLT</strong>Server via <strong>Internet</strong> (DSL)• Poweruserlizenz für ENERGltserver-Nutzung einer Remote Desktop-Sitzungmit dediziertem Anschluss-Remote Workstation Funktionalität*• Einrichtung Poweruserlizenz- einmalig –* Monatlich/Vertragslaufzeit 24 Monate2829.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationDienstleistungen für Leistungsregler• Anlagen-Schema und Parameterliste• Diagramm(e) mit aktuellen Trends der vergangenen7 Tage mit Zoom und Speichermöglichkeit• Trendlog-Reporte mit wöchentlicher Archivierung imExcel-Format• Alarm- und Ereignisverarbeitung• Einrichtung einer Nutzergruppe mit zwei Nutzern• Alarmierung und Periodische Reporte ankundenspezifische e-mail-Adresse• 6 Wochen Report-Archiv2929.04.2013
Investitionskostenfreie Leittechnik<strong>Internet</strong> zur weltweiten fabrikatsunabhängigen DatenkommunikationFunktionserweiterungen - Ausblick• Black List – zeitweise Unterdrückung vonAlarmweiterleitungen über Web-Seite• Verknüpfung der Anlagendokumentationund Handbücher mit den Anlagenbilderneinschließlich Ablage und Archivierung• Softwaretools zur Datenauswertung derReporte• Fremdprogramme• Kundenwünsche3029.04.2013
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