Gebäudesystemtechnik
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Elektrotechnik
Hausautomation mit RATIO und myHomeControl
ep4/2009, 3 Seiten
Geschickt kombiniert Betrachtet man gelungene technische Lösungen, so stellt man vielfach fest, dass diese als Resultat einer Vorgehensweise erzielt wurden, die man ganz schlicht mit „geschickt kombiniert“ beschreiben kann. Dies gilt aber nicht nur für die Entwicklung neuer Komponenten oder kompletter Systeme, sondern auch für die Anlagenplanung und die Gestaltung einer eigenen Angebotspalette. Das von der schweizerischen Omnio AG entwickelte Funkbussystem RATIO und die ebenfalls in der Schweiz entwickelte Automations- und Visualisierungssoftware my Home Control sind hierfür ebenso typische Beispiele wie die darauf basierende Angebotspalette eines in Berlin beheimateten Unternehmens. Die „gute Idee“ besteht in allen Fällen vor allem darin, dass es gelang Vorhandenes geschickt zu kombinieren (Bild ) und damit Neues zu schaffen. RATIO ist für den Einsatz in · Wohnungen und Einfamilienhäusern · Gewerbebauten und Ladenlokalen · kleinen und mittleren Bürobauten · Kindergärten und Schulen sowie in · denkmalgeschützten Bauten vorgesehen. Im Mittelpunkt stehen dabei Anwendungen wie die Beleuchtungssteuerung, Jalousiesteuerung, Steuerung von Türen und Toren sowie Raumtemperaturregelung. Durch den Einsatz der Automations- und Visualisierungssoftware my Home Control werden nicht nur die Programmierung (speziell die Umprogrammierung) erleichtert und eine Visualisierungsmöglichkeit geschaffen, sondern darüber hinaus eine Fülle zusätzlicher Funktionen erschlossen. Systemarchitektur Das Funkbussystem RATIO basiert auf der EnOcean-Technologie. Diese zeichnet sich insbesondere durch autarke Energiegewinnung und ultrakurze Datentelegramme aus. Auf die Verwendung von Batterien wird hierbei also verzichtet. Die ultrakurzen Datentelegramme sind eine Konsequenz des Verzichts auf Batterien, da die autarke Energiegewinnung für den Sendevorgang nur vergleichsweise geringe Energiemengen bereit stellt. Die grundlegenden Zusammenhänge dieser Technik sind in [1] näher erläutert. Eine Flash-Animation auf der Omnio-Homepage vermittelt einen ersten Eindruck von der Funktionsweise dieser Technik. 2.1 Basisanordnung Im einfachsten Fall besteht eine RATIO-Anlage [2] aus einem Sensor- (Wandsender) und einem Aktormodul. Zwischen Sender und Empfänger werden die Informationen im vergleichsweise störungssicheren 868-MHz-Band übertragen. Durch den Einsatz der EnOcean-Funktechnologie benötigen die Sensoren weder eine Batterie noch bedarf es einer Verkabelung. Anlagenerweiterungen (Bild ) lassen sich daher mit geringem Aufwand realisieren. 2.2 Funk- und leitungsbasiertes System RATIO lässt sich zwar generell als Funkbussystem einordnen, es gibt aber dennoch eine Reihe von leitungsbasierten Komponenten. Diverse Aktormodule sind als Reiheneinbaugeräte verfügbar. Diese werden über ein internes Bussystem (RF-Bus) miteinander - und über ein Empfangsmodul mit den anderen funkbasierten Komponenten (Bild ) verbunden. 2.3 Adressierung Mit der Adressierung der Module wird der Anwender sowohl sensor- als auch aktorseitig nur indirekt konfrontiert. Die Zuordnung von Sender und Empfänger erfolgt durch Einlernen. Dazu verfügen die Aktoren über eine Lerntaste. Auf jeden Kanal eines Aktors können bis zu 30 Sender eingelernt werden. 2.4 Repeater und Gateways Der Ausbreitung von Funkwellen sind in Gebäuden durch Mauern, Metallrahmen u. ä Elektropraktiker, Berlin 63 (2009) 4 327 Gebäudeautomation FÜR DIE PRAXIS Hausautomation mit RATIO und my Home Control H. Möbus, Groß Düben Die Nachfrage nach Wohnraum mit einem deutlich über dem Durchschnitt liegenden Komfort ist in der Schweiz vergleichsweise hoch. Das hat einerseits dazu geführt, dass alle größeren und weit verbreiteten Systeme zur Haus- und Gebäudeautomation dort auf anspruchsvolle Referenzobjekte verweisen können. Anderseits hat es die Entwicklung eigenständiger Lösungen gefördert. Autor Dr.-Ing. Horst Möbus ist als Honorardozent und Fachautor tätig, Groß Düben. Funkbussystem RATIO und my Home Control - Hausautomation mit vielen Möglichkeiten Erweiterung einer Treppenhausbeleuchtung Timer UP-Schaltaktor Wandsender vielfach Grenzen gesetzt. Um auch auf größere Entfernungen und unter ungünstigen Bedingungen einen sicheren Empfang zu garantieren, werden Repeater eingesetzt. Repeater bereiten empfangene Datentelegramme auf und senden diese wieder aus. Es werden 1- und 2-Level Repeater unterschieden. Während die 1-Level Repeater nur die von Sensoren empfangenen Datentelegramme regenerieren, werden von den 2-Level Repeatern auch Datentelegramme übertragen, die bereits einen 1-Level Repeater passiert haben. Zur Anbindung von EnOcean-Funksystemen an andere in Gebäuden gebräuchliche Bussysteme werden Gateways eingesetzt. Mit den EIB/KNX-Gateways können Sensoren und Aktoren in eine bestehende EIB/KNX-Anlage eingebunden werden. 2.5 Programmierbare Aktoren Zum Funkbussystem RATIO gehören diverse Schaltaktoren. Während bei einigen wenigen Aktoren das Schaltverhalten von vornherein vorbestimmt ist, kann bei der Mehrzahl der Aktoren dieses Verhalten eingestellt werden. Ein Schaltaktor ist z. B. als Ein-/Ausschalter, Impulsschalter, Schrittschalter oder Treppenlichtautomat parametrierbar. Dabei gibt es zwei Vorgehensweisen. Die Einstellung der UP-Schaltaktoren erfolgt über vorgegebene Tastenfolgen beim Einlernen der Sender. Zur Einstellung der REG-Schaltaktoren wird ein spezielles Konfigurationsprogramm genutzt. Über ein RS232-Schnittstellenkabel (Parametrierkit) erfolgt die Verbindung vom PC zum Aktor. Gerätetechnik Das Gerätesortiment wird seitens des Anbieters in Sensoren, Aktoren und Systemgeräte [2] unterteilt. Die Bauformen der Geräte sind dem jeweiligen Verwendungszweck angepasst und neben UP- und REG-Geräten werden Geräte in AP-Ausführung und Sondergehäusen angeboten. Das verfügbare Gerätesortiment (Tafel ) ist darüber hinaus eindeutig auf den Einsatzbereich des Bussystems - Wohnbauten und kleinere Zweckbauten - abgestimmt. 3.1 Sensoren Als Bediengeräte sind 2- und 4-Kanal-Wandsender verfügbar. Unterschiedliche Ausführungen erlauben die Nutzung der wichtigsten im deutschsprachigen Raum gebräuchlichen Schalterprogramme. Ergänzend dazu wird ein 4-Kanal-Handsender angeboten. Der 4-Kanal-Handsender unterscheidet sich letztlich nur bezüglich des Gehäuses vom 4-Kanal-Wandsender. Zur Realisierung von Raumtemperaturregelungen gibt es einen Fensterkontakt und verschiedene Raumtemperaturfühler. Zum Angebot an Sensorik gehören darüber hinaus ein Außentemperaturfühler, ein Außenlichtsensor sowie ein Dämmerungsfühler und ein Präsenzmelder. Während beim Handsender und bei den Wandsendern das Induktionsprinzip zur Energiegewinnung genutzt wird, erfolgt bei den übrigen Geräten die Energiegewinnung mittels integrierter Solarzellen. Eine Besonderheit stellt die Tasterschnittstelle dar. Dieses Modul erlaubt den Anschluss zweier potentialfreier Kontakte, stellt gleichzeitig die Funktion eines 1-Level Repeaters bereit und bedarf daher eines Anschlusses an das Stromnetz. 3.2 Aktoren Zum Schalten und Dimmen von Licht stehen diverse UP-Schaltaktoren und ein Dimmaktor zur Verfügung. Die Schaltaktoren unterscheiden sich bezüglich der Anzahl der Kanäle, der Schaltleistung und der Art der Last. Zum Ansteuern von Rollläden gibt es einen UP-Jalousieaktor und zur Realisierung von Zweipunkt-Heizungsregelungen eine Thermostataktor. Mit den UP-Aktoren ist sicher die überwiegende Anzahl der Installationen in Wohnbauten realisierbar. Der Kabel-Schaltaktor kann als Zwischenstecker für bewegliche Verbraucher wie Lüfter und Stehleuchten eingesetzt werden. Die REG-Aktoren mit 4 bzw. 8 Kanälen sind insbesondere zur Ansteuerung von größeren Beleuchtungs- und Beschattungsanlagen in Zweckbauten geeignet. Über eine außerhalb des Verteilers angeordnete Empfangseinheit können bis zu 7 REG-Aktoren an das EnOcean-Funknetz angebunden werden. 3.3 Systemgeräte Unter dem Obergriff Systemgeräte werden Repeater und Gateways zusammengefasst. Dazu gehören ein 1-Level und ein 2-Level Elektropraktiker, Berlin 63 (2009) 4 328 FÜR DIE PRAXIS Gebäudeautomation megacom ist ein deutscher Hersteller für Dementen-Schutz-Systeme kompatibel mit allen gängigen Schwesternrufanlagen, fertig programmiert, zu einem hervorragenden Preis-Leistungs-Verhältnis. Nähere Infos unter Telefon 04191 90850 oder www.megacom-gmbh.de Anzeige REG-Schaltaktor REG-Schaltaktor UP-Empfangseinheit A B C 12...30 V DC 0 V DC RATIO enthält funk- und leitungsbasierte Komponenten my Home Control - Programmier- und Visualisierungssoftware Quelle: Omnio AG, Bootup Gmb H und Akktor Gmb H Repeater, die sowohl Unter- als auch Aufputz installiert werden können. Die Repeater müssen über das Stromnetz versorgt werden. Ein Einlernen ist nicht erforderlich. Diese Geräte werden ausschließlich zur Behebung von Reichweitenproblemen eingesetzt. Mit den Gateways kann das Funkbussystem RATIO mit anderen leitungsbasierten Gebäudebussystemen verbunden werden. Zur Ankoppelung von EIB/KNX-Komponenten stehen ein 8- und ein 32-Kanal Gateway zur Verfügung. Diese Komponenten werden mit der ETS-Software parametriert. Darüber hinaus sind Gateways zu Bussystemen auf der Basis von RS 232- und RS 485-Schnittstellen verfügbar. Je nach Anbindung des Funksystems kann zwischen uni- (nur Empfänger auf der Funkseite) oder bidirektionalen Gateways gewählt werden. Automations- und Visualisierungssoftware Genauer betrachtet ist die Automations- und Visualisierungssoftware my Home Control (Bild ) ein weitestgehend eigenständiges Produkt. Dafür gibt es gleich zwei wichtige Gründe. Zum einen die Tatsache, dass insbesondere bei einfachen Anlagen zur Beleuchtung- und Jalousiesteuerung sowie Heizungsregelung, die Parametrierung ausschließlich durch „Einlernen“ der Sensoren und Aktoren erfolgen kann. Zum anderen beschränkt sich die Anwendbarkeit dieser Software nicht ausschließlich auf die RATIO-Komponenten, sondern es können auch EnOcean-Komponenten anderer Produktfamilien eingebunden werden. MyHome Control benötigt einen Windows-PC. Zur Anbindung an das Funkbussystem wird ein bidirektionales Gateway eingesetzt. 4.1 Zusätzliche Funktionen Der Leistungsumfang von my Home Control [3] beschränkt sich nicht auf die Bereitstellung von Parametriermöglichkeiten und die Visualisierung von Anlagenzuständen, sondern bietet darüber hinaus u. a. folgende Zusatzfunktionen: · Schaltuhr · Anwesenheitssimulation · logische Verknüpfungen · Ereignisprotokollierung · Vereinbarung von Szenen · Alarmierung per SMS, Mail oder Anruf · Fernbedienung per Internet. Durch die Verfügbarkeit dieser Funktionen wird der Anwendungsbereich des Funkbussystems RATIO entscheidend erweitert. 4.2 Entwurfs- und Präsentationsmodus MyHome Control kann in zwei unterschiedlichen Modi betrieben werden. Zum Programmieren der Anlage und zum Erstellen der Visualisierung dient der Entwurfsmodus. Dieser Modus stellt das gesamte Programmierinstrumentarium zur Verfügung und wird durch den Systemintegrator/Installateur genutzt. Zur Erstellung logischer Verküpfungen dient ein Netzwerkeditor. Der Präsentationsmodus ermöglicht einen Überblick über den Anlagenzustand und bietet zugleich verschiedene Bedienmöglichkeiten. Art und Umfang der Visualisierung und der Bedienmöglichkeiten können je nach Bedarf anlagenspezifisch gestaltet werden. Schlussbemerkungen RATIO ist ein gut überschaubares und leistungsfähiges System. Der Anlagenentwurf wird durch eine Sensor-Aktor-Zuordnungsmatrix erleichtert. Die Parametrierung einer Anlage auf der Basis der UP-Module ist relativ simpel. Die dazu nötigen Kenntnisse kann sich auch der im Umgang mit Gebäudeautomationssystemen kaum erfahrene Installateur in wenigen Stunden aneignen. Die Parametrierung der REG-Module mittels der Konfigurationssoftware ASB-Config bedarf aber eines deutlich höheren Einarbeitungsaufwandes. Diese Einschätzung gilt noch viel mehr, wenn man die Anwendung von my Home Control in Betracht zieht. Auch wenn man dem Produkt eine rundum gelungene Benutzeroberfläche [4] bescheinigen kann; um den enormen Leistungsumfang dieses Produktes (etwa 200 Seiten Benutzerhandbuch) auch wirklich nutzen zu können, bedarf es einer gründlichen und auch zeitaufwändigen Einarbeitung. Alles in allem, RATIO und my Home Control sind ganz gewiss ein Angebot das künftig auch über die Schweiz hinaus Interessenten finden wird. Literatur [1] Möbus, H.: EnOcean - batterielose Funktechnik. Elektropraktiker Berlin 61(2007)10, S. 887-889. [2] Funkbussystem RATIO - Produktkatalog 2008. Firmenschrift Omnio AG, Lufingen Schweiz. [3] my Homecontrol. Firmenschrift Bootup Gmb H, Remingen Schweiz 2008. [4] my Home Control - Programmierhandbuch. Firmenschrift Bootup Gmb H, Remingen Schweiz 2008. Elektropraktiker, Berlin 63 (2009) 4 329 megacom ist ein deutscher Hersteller für Personennotsignalanlagen zur Absicherung von Einzelarbeitsplätzen, zu einem hervorragenden Preis-Leistungs-Verhältnis. Nähere Infos unter Telefon 04191 90850 oder www.megacom-gmbh.de Anzeige Tafel Sensoren, Aktoren und Systemgeräte (Auszug) Produktbild Beschreibung Wandsender 4-Kanal Handsender 4-Kanal Fensterkontakt Raumtemperaturfühler Solar-Präsenzmelder Tasterschnittstelle UP-Schaltaktor 2-Kanal UP-Dimmaktor UP-Jalousieaktor UP-Thermostataktor Kabel-Schaltaktor REG-Schaltaktor 8-Kanal REG Jalousieaktor Repeater 2-Level EIB/KNX-Funkgateway RS232-Funkgateway Gebäudeautomation FÜR DIE PRAXIS
Autor
- H. Möbus
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