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Intelligente Gebäudeautomation mit Beckhoff - nachhaltig, effizient und flexibel

Die Anforderungen an die Intelligenz eines Gebäudes sind in den letzten Jahren stetig gestiegen, wobei die Energieeffizienz, der Komfort der Nutzer sowie ein gutes Return-on-Investment im Vordergrund stehen. Mit gewerkeübergreifender Gebäudeautomation, wie sie Beckhoff mit PC-based Control bietet, lässt sich nachhaltiges, energieeffizientes Bauen und Wohnen im Sinne eines „Green Building“ realisieren. Alle Gewerke, von der HLK über die Beleuchtungs- und Fassadensteuerung, die Raumautomation, die AV- und Medientechnik bis zur Cloud-Connectivity, werden auf einer Plattform integriert. Davon profitieren alle Beteiligten der Building-Automation-Wertschöpfungskette: Architekten genießen maximale gestalterische Freiheit bei optimaler funktionaler Effizienz; Fachplaner erhalten erhöhte Planungssicherheit bei reduzierter Komplexität; Systemintegratoren profitieren von einem vereinfachten Engineering und erhöhter Prozesssicherheit; Betreiber minimieren ihre Betriebskosten und den Wartungsaufwand; Investoren erhalten größtmöglichen Investitionsschutz.

Auf einen Blick: Ihre Vorteile in der Gebäudeautomation mit PC-based Control

© Empa/Zooey Braun
© Empa/Zooey Braun

PC-based Control fasst alle Datenpunkte in einem System zusammen und erzeugt so Synergieeffekte

Heizung, Lüftung, Klima
Mit der Softwarebibliothek TwinCAT 3 Building Automation TF8040 steht ein umfangreiches Paket an Funktionsbausteinen für die Gebäudeautomation zur Verfügung, welche den gesamten Funktionsumfang der HLK-Steuerung abdecken. Damit vereinfacht sich die Arbeit des Systemintegrators bei der Realisierung von Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik deutlich. Auch Funktionen wie Sommernachtkühlung, Sommerkompensation, Stützbetrieb, Zeitschaltpläne und vieles mehr stehen als fertige Softwarebausteine zur Verfügung. Mit Hilfe der HLK-Bausteine lassen sich durch die präsenzabhängige Steuerung von Gewerken weitere Energieeinsparmöglichkeiten ausschöpfen.

Raumautomation
Zur intelligenten Steuerung aller Gewerke werden Beleuchtung, Sonnenschutz, Fenstersteuerung, Heizung, Lüftung und Klima in der Raumautomation miteinander verknüpft. Hierdurch verringert sich nicht nur die Anzahl der einzelnen physikalischen Datenpunkte und damit die Fehleranfälligkeit, sondern auch der Energieverbrauch. Die Sonnenschutzfunktionen Thermoautomatik und die Lichtlösung zur tageslichtabhängigen Beleuchtungsregelung tragen erheblich zur Energieeinsparung bei. Durch die hohe Genauigkeit der schnellen Steuerung lassen sich wunderbar Sonnenschutzsysteme zur Lichtlenkung steuern. Auch lassen sich klassische Raumbediengeräte via KNX/EIB, Modbus und EnOcean einfach einbinden.

Medientechnik
Durch die Unterstützung der gängigen Protokolle und Schnittstellen der Medien- und Gebäudetechnik ist die Beckhoff-Automatisierungsplattform in der Lage, alle branchentypischen Geräte und Systeme anzusprechen. Darüber hinaus eröffnet die Integration von AV- und Medientechnik und Gebäudeautomation neue Möglichkeiten, beispielsweise für die einfache Steuerung und Bedienung von Multimediageräten in Meeting- und Konferenzräumen. Aber auch die Beobachtung von AV-Gerätezuständen kann über dasselbe System erfolgen.

Bedienen und Beobachten
Je nach Gebäudetyp bzw. -funktion variieren die kundenspezifischen Anforderungen in Bezug auf Fernbedienung und -wartung, Energie- und Verbrauchsdatenerfassung, Druckluftüberwachung und Zeitschaltung. Die Software TwinCAT HMI ist perfekt geeignet, um alle Daten der Gebäudesteuerung und -überwachung zu visualisieren. Die Visualisierung kann an einem lokalen Panel-PC oder einem Control Panel erfolgen, das an einen Industrie-PC oder Embedded-Controller angeschlossen ist. Aber auch jeder HTML5-fähige Browser, wie er in Smartphones und Tablets enthalten ist, kann zum Öffnen der TwinCAT-HMI-Visualisierung verwendet werden. Mit Hilfe der TwinCAT-IoT-Softwarefunktionen kann man Gebäude mit Clouds öffentlicher oder privater Cloud Service Provider verbinden. Die TwinCAT-IoT-Funktionen unterstützen Kommunikationsprotokolle wie MQTT, AMQP oder OPC UA zur einfachen und sicheren Kommunikation mit Cloud-Diensten. Der TwinCAT IoT Data Agent kann zur einfachen Konfiguration von Beckhoff-Steuerungen mit Cloud-Diensten eingesetzt werden. Der TwinCAT IoT Data Agent erfordert keine Programmierung, aber mit einem einfachen „Drag'n Drop“-Werkzeug kann die Verbindung zwischen ausgewählten Steuerungsvariablen und der Cloud hergestellt werden. Durch Unterstützung von OPC UA können mit dem TwinCAT Data Agent auch 3rd-Party-Geräte für die Cloud konfiguriert werden. Mit Hilfe der TwinCAT IoT Functions (TF6710) können alle Datenpunkte und Messwerte schnell und einfach mit der Cloud verbunden werden; TwinCAT Analytics ermöglicht die Generierung eines Dashboards mit nur einem Klick.

Gebäudeautomationssystem (GA), Technisches Gebäudemanagement (TGM)
Gebäudeautomationssystem (GA), Technisches Gebäudemanagement (TGM)

Beckhoff-Gebäudeautomation unterstützt alle Energieeffizienzklassen

Die europäische Norm EN 15232 beschreibt den Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement auf die Energieeffizienz und ermöglicht eine standardisierte Darstellung. Sie umfasst eine strukturierte Liste aller Gebäudeautomationsfunktionen und ihren Einfluss auf die Energieeffizienz. Außerdem bietet die EN 15232 methodische Unterstützung bei der Definition von Mindestanforderungen an die Gebäudeautomation. Grundsätzlich gilt: je höher der Automationsgrad, desto höher die Energieeinsparung. Mit einer PC-basierten Steuerungslösung von Beckhoff und den optimierten Funktionen in der Softwarebibliothek TwinCAT 3 Building Automation kann sogar die Energieeffizienzklasse A der DIN EN 15232 erreicht werden. Green-Building-Konzepte können realisiert werden; Betreiber profitieren vom Status „ISO 50001-ready“ und können durch die Erfassung sämtlicher Energieverbräuche von der Energieumlage befreit werden.

Busklemmen: das modulare I/O-System
Busklemmen: das modulare I/O-System
Maximal skalierbar: die Beckhoff-Steuerungsplattform
Maximal skalierbar: die Beckhoff-Steuerungsplattform

Beckhoff bietet für jede Anwendung in der Gebäudeautomation die passende Steuerungslösung

Mit einem umfassenden Baukasten an modularen und skalierbaren Soft- und Hardwarekomponenten ermöglicht es Beckhoff, für jede Aufgabe in der Gebäudeautomation eine − hinsichtlich Performance, Kosten und verfügbarem Einbauraum − exakt zugeschnittene Steuerungslösung zu konfigurieren. Von den leistungsstarken Industrie-PCs für die Management- und Bedienebene, den Embedded-PCs für die Automationsebene bis zu den Busklemmen Controllern für die Raumautomation profitieren Anwender von der maximal skalierbaren Controller-Leistung: von der 16-Bit-CPU bis zur x86-CPU mit 2,1 GHz auf 12 Cores.

Das Beckhoff-Busklemmensystem für die Anbindung der Datenpunkte unterstützt mit 1.000 verschiedenen I/O-Klemmen alle gängigen Sensoren und Aktoren sowie die in der Gebäudeautomation typischerweise genutzten Feldbussysteme. Die feine Granularität des Systems ermöglicht es, immer nur so viele Eingänge oder Ausgänge zu stecken, wie es das jeweilige Projekt erfordert. Die äußerst hohe Packungsdichte (12 mm für 16 digitale I/Os), reduziert den Platzbedarf auf ein Minimum und erleichtert späteres Nachrüsten. Das Busklemmensystem ist ein weltweiter Automatisierungsstandard und in zahlreichen Anwendungen im Einsatz. Damit sind eine hohe Verfügbarkeit sowie ein sicherer Investitionsschutz gewährleistet.

Vielfältige Schnittstellen ermöglichen die Systemintegration aller gebäudetechnischen Gewerke.
Vielfältige Schnittstellen ermöglichen die Systemintegration aller gebäudetechnischen Gewerke.

Beckhoff unterstützt die offene Kommunikation zur Feldebene

Die leistungsstarke, PC-basierte Automatisierungsplattform übernimmt Steuerung, Datenverarbeitung, Konnektivität, Visualisierung, Fernwartung und Cloud-Anbindung. Aufgrund der offenen Schnittstellen in Soft- und Hardware eignet sie sich optimal zur zentralen oder dezentralen Steuerung aller Gewerke: von der Heizungs-, Lüftungs- und Klimaregelung über die Raumautomation, die Mediensteuerung bis zum Bedienen und Beobachten. Dabei kann die Steuerung lokal oder in der Cloud erfolgen.

Neben der Integration der standardisierten Kommunikationsprotokolle für die Gebäudeautomation stehen dem Systemintegrator auch die gängigsten Schnittstellen zur Anbindung von Audio/Video- und Multimediasystemen zur Verfügung. Zur Verbindung der Gebäudeautomation mit gängigen Datenbanken kann der TwinCAT Database Server (TF6420) in die Projektierung eingebunden werden. In Verbindung mit den TwinCAT IoT Functions (TF6710) lassen sich auch Datenspeicherung und Monitoring in der Cloud realisieren.

Anwendungsbereiche

PC-based control for building automation in office buildings and educational institutions.

Bürogebäude, Bildungseinrichtungen

PC-based Control für die Gebäudeautomation in Büros und Bildungseinrichtungen

PC-based control for building automation in hotels and cruise ships.

Hotels und Kreuzfahrtschiffe

PC-based Control für die Gebäudeautomation in Hotels, auf Kreuzfahrtschiffen und Bühnen

PC-based control for building automation in commercial and industrial buildings.

Gewerbe- und Industriebauten

PC-based Control für die Gebäudeautomation in Gewerbe- und Industriebauten

Infrastruktur

PC-based Control: die intelligente Automationslösung für energieeffiziente Infrastrukturbauten

Gewerke

PC-based control for heating, ventilation and air conditioning

Heizung, Lüftung, Klima

PC-based Control zur Steuerung von Heizung, Lüftung, Klima

PC-based control for room automation

Raumautomation

PC-based Control für die Raumautomation

PC-based control for media technology

Medientechnik

PC-based Control zur Steuerung der Medientechnik

PC-based control for operating and monitoring

Bedienen und Beobachten

PC-based Control zum Bedienen und Beobachten

Beckhoff-Technologie-Highlights für die Gebäudeautomation

Durch die intelligente Vernetzung aller Gewerke, von der Heizung, Lüftung und Klima über die Raumautomation, die Medientechnik bis hin zum Bedienen und Beobachten, ist PC-based Control die optimale Steuerungsplattform zur Realisierung energieeffizienter Gebäude.
Durch die intelligente Vernetzung aller Gewerke, von der Heizung, Lüftung und Klima über die Raumautomation, die Medientechnik bis hin zum Bedienen und Beobachten, ist PC-based Control die optimale Steuerungsplattform zur Realisierung energieeffizienter Gebäude.

Intelligente Gebäudesteuerung mit PC-based Control

Die PC-basierte Steuerungstechnik von Beckhoff hat sich seit 1980 weltweit in den unterschiedlichsten Branchen und Anwendungen, von der Maschinensteuerung über die Automatisierung von Windkraftanlagen bis hin zur Gebäudeautomation und zur AV- und Medientechnik, bewährt. Was vor 40 Jahren als Außenseiterposition galt, entwickelte sich sehr schnell zu einem Standard in der Automatisierungsbranche. Es folgten kontinuierlich innovative Produktentwicklungen, welche die PC-based-Control-Philosophie von Beckhoff untermauerten und heute als Meilensteine in der Automatisierungstechnik gelten, wie zum Beispiel das modulare Busklemmensystem, EtherCAT, der Highspeed-Feldbus, oder der Embedded-PC. Basis für die universelle Einsetzbarkeit der Beckhoff-Steuerungslösung ist ihre Modularität, ihre leistungsmäßige Skalierbarkeit und ihre Offenheit gegenüber anderen Systemen und Tools.

Die PC-basierte Steuerungsplattform ermöglicht die integrale und durchgängige Automation aller Gewerke: von der Heizung, Lüftung und Klimatisierung, über die Raumautomation, inklusive Beleuchtung, Sonnenschutz und Fenstersteuerung, die Fernwartung und Energiedatenerfassung bis zum Bedienen und Beobachten. Hierfür bietet Beckhoff einen umfangreichen Baukasten an Hard- und Softwarekomponenten, der sowohl in einzelnen Gewerken als auch systemübergreifend genutzt werden kann. Robuste Industrie-PCs oder Embedded-Controller mit TwinCAT als durchgängiger Automatisierungssoftware bilden das Herz der Steuerung und integrieren SPS, Visualisierung, Motion Control, Sicherheitstechnik und messtechnische Aufgaben. Die gesamte Sensorik und Aktorik wird von den Beckhoff-I/O-Systemen erfasst: von der tageslichtabhängigen Beleuchtungs- und Fassadensteuerung über die Steuerung von Heizung, Lüftung, Klima bis zur Showlight-, Sound- und Projektionssteuerung. EtherCAT, das echtzeitfähige Feldbussystem, sorgt für die nötige Kommunikationsgeschwindigkeit. Durch die Unterstützung aller gängigen Protokolle und Schnittstellen der Medien- und Gebäudetechnik ist die Beckhoff-Automatisierungsplattform in der Lage, alle branchentypischen Geräte und Systeme anzusprechen. Aufgrund der Modularität des Systems muss bei einer Funktionserweiterung lediglich ein neues I/O-Signal in den Klemmenstrang integriert werden. Die Programmierung und Konfiguration der verschiedenen Gewerke und ihrer Funktionalitäten erfolgt mit TwinCAT über eine einheitliche Software. Es stehen diverse Softwarebausteine für Diagnosefunktionen und zur Konfiguration zur Verfügung, wodurch sich das Engineering erheblich vereinfacht.

Ihr Vorsprung mit PC-based Control:

  • Wirtschaftlichkeit: von der Investition über die Umsetzung bis zur Nutzung
  • Zukunftsfähigkeit: mit Technologien von heute für die Anforderungen von morgen
  • einfache Vernetzung: alle Informationen stehen in einem System zur Verfügung
  • Flexibilität: um auf die individuellen Bedürfnisse der Nutzer zu reagieren – auch während der Nutzung
  • hohe Verfügbarkeit: durch Verwendung offener Standards

Mit rund 100 Signalarten steht Anwendern ein umfangreiches EtherCAT-I/O-Klemmenportfolio zur Verfügung.
Mit rund 100 Signalarten steht Anwendern ein umfangreiches EtherCAT-I/O-Klemmenportfolio zur Verfügung.

EtherCAT-I/O-Klemmen automatisieren jede Funktionalität in der Gebäudetechnik

1995 hat Beckhoff die Busklemme auf den Markt gebracht, die sich seitdem zu einem der wichtigsten Technologiestandards der Automatisierungstechnik entwickelt hat. Im Jahr 2003 folgte die Entwicklung des schnellen Kommunikationssystems EtherCAT. Von Beckhoff als offenes System auf den Markt gebracht, wurde es innerhalb weniger Jahre zu einem Weltstandard in der Automatisierung. Mit rund 100 Signalarten steht Anwendern ein umfangreiches EtherCAT-I/O-Klemmenportfolio zur Verfügung, das sowohl hinsichtlich seiner Leistungsfähigkeit als auch seiner Varianz hervorragend geeignet ist, um jede Funktionalität in gebäudetechnischen Anwendungen zu automatisieren. Durch die Busklemmen kann eine Vielzahl an einfachen Gebäude-Bussystemen, wie beispielsweise KNX/EIB, DALI-2, DMX, M-Bus, BACnet MS/TP etc., in die Steuerung integriert werden. Damit sind Kompatibilität und Durchgängigkeit zum bestehenden System gewährleistet; bestehende und zukünftige Investitionen werden geschützt.

Im Unterschied zu den Busklemmen, bei denen das Feldbussignal im Buskoppler auf den internen, feldbusunabhängigen Klemmenbus umgesetzt wird, bleibt das EtherCAT-Protokoll bei EtherCAT-Klemmen bis zur einzelnen Klemme vollständig erhalten. Durch die EtherCAT-I/Os ist es möglich, DMX und SMPTE-Timecode in die Steuerung zu integrieren.

Mit rund 1000 verschiedenen Busklemmen gilt das Beckhoff-I/O-System als das wohl umfangreichste auf dem Markt. Die Komponenten erlauben dem Anwender, frei mischbare Signalzusammenstellungen je Station zu betreiben. Damit kann ein einziger dezentraler Ein-/Ausgangsknoten alle benötigten Signale abbilden.
Mit rund 1000 verschiedenen Busklemmen gilt das Beckhoff-I/O-System als das wohl umfangreichste auf dem Markt. Die Komponenten erlauben dem Anwender, frei mischbare Signalzusammenstellungen je Station zu betreiben. Damit kann ein einziger dezentraler Ein-/Ausgangsknoten alle benötigten Signale abbilden.

Der universelle Grundbaustein für die Automatisierung von Gebäuden: die Beckhoff Busklemme

Die Verdrahtung der I/O-Signale erfolgt dezentral an Feldbusgeräten oder zentral an der Steuerung. Die verfügbaren herstellerspezifischen Feldbusgeräte mit fester Ein-/ Ausgabekonfiguration und Bauform machen es erforderlich, dass oft ein ganzes Bündel von Geräten mit ähnlichen Funktionen eingesetzt werden muss. Aus dieser aufwendigen Signalerfassung resultieren hoher Material-, Installations-, Planungs- und Dokumentationsaufwand sowie hohe Kosten bei späteren Änderungen oder Erweiterungen. Lagerhaltung und Servicepersonal werden unnötig belastet. Mit den Busklemmen hat Beckhoff 1995 ein offenes und feldbusneutrales I/O-System auf den Markt gebracht, das aus elektronischen Reihenklemmen besteht. Der Kopf einer elektronischen Reihenklemme ist der Buskoppler, mit der Schnittstelle für den Feldbus; es stehen Buskoppler für alle führenden Feldbussysteme zur Verfügung. Mit den Masterklemmen stehen Feldbusfunktionalitäten auch in Form einer Standardbusklemme zur Verfügung. Dies ist besonders für Bussysteme von Vorteil, die als Subsystem in ein übergeordnetes System integriert werden. Damit wird nur ein System für das Subsystem und die übergeordnete Busanschaltung benötigt. Die Masterklemmen sind für folgende Gebäude-Bussysteme verfügbar: BACnet MSTP, DALI-2, DMX, SMI, EnOcean, Modbus, KNX/EIB, LON, MP-Bus und M-Bus.

Beckhoff-Produkt-Highlights für die Gebäudeautomation

Mit TwinCAT 3 Building Automation bietet Beckhoff für die Gebäudeautomation einen äußerst flexiblen und umfangreichen Baukasten aus Hardware- und Softwarekomponenten an. Alle Komponenten sind so aufeinander abgestimmt, dass sie dem Systemintegrator - angefangen bei der SPS über die Einbindung des Kommunikationsprotokolls bis hin zur Erstellung der Anlagenvisualisierung - ein durchgängiges und effizientes Engineering aller Gewerke ermöglichen und die Entwicklungskosten reduzieren.
Mit TwinCAT 3 Building Automation bietet Beckhoff für die Gebäudeautomation einen äußerst flexiblen und umfangreichen Baukasten aus Hardware- und Softwarekomponenten an. Alle Komponenten sind so aufeinander abgestimmt, dass sie dem Systemintegrator - angefangen bei der SPS über die Einbindung des Kommunikationsprotokolls bis hin zur Erstellung der Anlagenvisualisierung - ein durchgängiges und effizientes Engineering aller Gewerke ermöglichen und die Entwicklungskosten reduzieren.

TwinCAT 3 Building Automation: das umfangreiche Softwarepaket für die Gebäudeautomation

Um das Engineering von Anwendungen in der Gebäudeautomation so effizient und einfach wie möglich zu gestalten, hat Beckhoff einen umfangreichen Baukasten an Softwaretools, -bibliotheken und Applikationsbeispielen entwickelt. Als Grundwerkzeug dient die kostenlose Programmierumgebung TwinCAT Engineering (TE1000). Sie ermöglicht eine freie Programmierung nach IEC 61131-3 und eröffnet dem Systemanwender ein Maximum an Flexibilität bei der Lösung seiner Aufgaben.

Die Basisfunktionen zur Automation aller technischen Ausbaugewerke der Gebäudeautomation – von einfachen Logikbausteinen über PID-Regler bis hin zur sonnenstandsabhängigen Lamellennachführung der Jalousien – sind in der Gebäudeautomationsbibliothek TC3 Building Automation (TF8040) enthalten. Mit den Funktionsbausteinen der TC3 Building Automation steht dem Systemintegrator ein umfangreiches Portfolio fertiger Applikationen, die sogenannten Templates, zur Verfügung. Hierbei handelt es sich um praxiserprobte und ausführlich dokumentierte Programmbausteine, die von Anwendungen in der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik bis hin zu den Raumautomationsfunktionen des Sonnenschutzes und der Lichtsteuerung reichen. Sie vereinfachen dem Systemintegrator die Einarbeitung in das System und gewährleisten eine hohe Anlagenfunktionalität. Dadurch erhöht sich die Qualität der Ausführung sowie die Wiederverwendbarkeit und Wartbarkeit der erstellten Programme. Zur Einbindung der Beckhoff-Automationsstationen in eine Management- und Bedienebene (MBE) ist die Kommunikation via BACnet und OPC UA gleich in die Templates integriert.

Die Anlagenbedienung und -parametrierung kann vor Ort am Schaltschrank via Touch-Panel oder aus der Ferne mittels einer integrierten HTML5-Web-Visualisierung erfolgen. Zur Unterstützung bei der Inbetriebnahme, der Anlagenparametrierung und der Wartung bietet sich die webbasierte Visualisierungslösung TwinCAT HMI (TF2000) an. Die TwinCAT HMI unterstützt alle grundlegenden Bedien- und Monitoringfunktionen der Gebäudeautomation, wie Anlagengrafiken, Alarm- und Ereignislisten, Zeitschaltplanung und Trends.

Beckhoff bietet mit TwinCAT BACnet eine vollständige Produktlinie, welche sich durch hohe Skalierbarkeit auszeichnet: Angefangen von der kompakten ARM-basierten Steuerung CX8191, die bis zu 750 BACnet-Objekte unterstützt, über Panel-PCs in verschiedenen Bildschirmgrößen bis zum CX51xx oder den Industrie-PCs der Serie C60xx, auf denen mehrere tausend BACnet-Objekte zentral gesammelt und verarbeitet werden können, sind die Geräte uneingeschränkt als BACnet-Building-Controller (B-BC) einsetzbar. Mit der Klemme EL6861 können Geräte über BACnet MS/TP (Master-Slave/Token-Passing) einfach und sicher aufgeschaltet und in das BACnet-Netzwerk integriert werden.
Beckhoff bietet mit TwinCAT BACnet eine vollständige Produktlinie, welche sich durch hohe Skalierbarkeit auszeichnet: Angefangen von der kompakten ARM-basierten Steuerung CX8191, die bis zu 750 BACnet-Objekte unterstützt, über Panel-PCs in verschiedenen Bildschirmgrößen bis zum CX51xx oder den Industrie-PCs der Serie C60xx, auf denen mehrere tausend BACnet-Objekte zentral gesammelt und verarbeitet werden können, sind die Geräte uneingeschränkt als BACnet-Building-Controller (B-BC) einsetzbar. Mit der Klemme EL6861 können Geräte über BACnet MS/TP (Master-Slave/Token-Passing) einfach und sicher aufgeschaltet und in das BACnet-Netzwerk integriert werden.

Die BACnet-Lösung von Beckhoff: skalierbare Performance und hoher Funktionsumfang

Die internationale BACnet-Norm, welche die Interoperabilitat in der Gebäudeautomation zwischen Geräten verschiedener Hersteller gewährleistet, gewinnt zunehmend an Bedeutung und wird ständig um neue Funktionen ergänzt. TwinCAT BACnet kann auf allen PC-basierten Beckhoff-Hardwareplattformen – bis in die Feldebene – als durchgängiges Ethernet-Protokoll eingesetzt werden. Die hutschienenmontierbaren Embedded-PCs CX8191, CX9020, CX51xx, die Industrie-PCs der Serie C60xx sowie Panel-PCs mit verschiedenen Displaygrößen sind nach der BACnet-Norm ISO 16484-5 Protokoll Revision 14 zertifiziert und bieten eine leistungsmäßig exakt skalierbare Steuerungsplattform. Die hohen Anforderungen öffentlicher und privater Liegenschaftsbetreiber an die unterstützte BACnet-Funktionalität werden gemäß den Vorgaben AMEV BACnet 2017 mit dem Anwendungsprofil AS-B (erweiterte BACnet-Funktionalität) erfüllt.

Durch die Integration des BACnet-Protokolls in den TwinCAT System Manager ist die effiziente Konfiguration der I/O-Busklemmen und der BACnet-Devices mit einem Werkzeug möglich: BACnet-Server und -Clients lassen sich aus der SPS heraus strukturiert anlegen; der Zugriff auf die BACnet-Properties erfolgt direkt aus der SPS. Dies ermöglicht zugleich die effiziente Implementierung von Visualisierungskomponenten. Eine weitere Funktion ist das dynamische Erzeugen von BACnet-Objekten, wodurch nachträglich u. a. Zeitschaltpläne und Trendobjekte erstellt und konfiguriert werden können. Verteilte Uhren lassen sich mit Hilfe der unterstützten Client- und Masterfunktionen synchronisieren. Auch die Anpassung an Sommer- und Winterzeit kann automatisch über die integrierte Betriebssystemfunktionalität erfolgen. Die Überwachung des Hardwarestatus wurde integriert und steht ohne zusätzlichen Aufwand für BACnet-Anwendungen zur Verfügung. Die erweiterten Alarm- und Ereignisdienste, zusätzliche „Primitive Value“-Objekttypen, verbesserte Geräteverwaltung sowie die erhöhte Ausführungsperformance der BACnet Revision 14 wurden in TwinCAT BACnet implementiert und bieten Anwendern weitere Vorteile. Die Beckhoff-Lösung basiert komplett auf Eigenentwicklung, sodass ein hohes BACnet-Know-how vorhanden ist.

Die einfach und komfortabel über Excel konfigurierbare TwinCAT 3 Lighting Solution setzt auf die Vereinfachung aller Arbeitsschritte – vom Engineering bis zur Wartung. Alle typischen Lichtregelungen sind im System integriert, die Anzahl der DALI-Linien ist unbegrenzt. Schnelle Funktionsänderungen, Adressierungen und Erweiterungen sind im Betrieb möglich, ebenso wie DALI-Linien-unabhängige Gruppierungen und tagesverlaufsbezogene Human-Centric-Lighting-Konzepte.
Die einfach und komfortabel über Excel konfigurierbare TwinCAT 3 Lighting Solution setzt auf die Vereinfachung aller Arbeitsschritte – vom Engineering bis zur Wartung. Alle typischen Lichtregelungen sind im System integriert, die Anzahl der DALI-Linien ist unbegrenzt. Schnelle Funktionsänderungen, Adressierungen und Erweiterungen sind im Betrieb möglich, ebenso wie DALI-Linien-unabhängige Gruppierungen und tagesverlaufsbezogene Human-Centric-Lighting-Konzepte.

Mit einfacher Konfiguration effizient zur DALI-2-Lichtlösung

Mit der TwinCAT 3 Lighting Solution stellt Beckhoff eine über Excel konfigurierbare Lichtlösung vor, die vom Engineering bis zur Wartung auf die Vereinfachung aller Arbeitsschritte setzt. Alle typischen Lichtregelungen sind integriert, die Anzahl der DALI-Linien ist unbegrenzt. Bei ausgedehnten Beleuchtungsanlagen können dezentral im Netzwerk installierte Beckhoff-Buskoppler eingesetzt werden, wodurch sich der Verkabelungsaufwand erheblich reduziert. Die Lichtlösung unterstützt außerdem Funktionen wie z. B. die Fernbedienung per Web, den Import und Export von Excel-Daten oder einfache Wartungsmaßnahmen. Mit inbegriffen in die Beckhoff-Lichtlösung sind auch Funktionen für Human Centric Lighting (HCL) sowie die Integration von DALI-2-Sensoren. All diese Funktionen sind auch ohne Programmierkenntnisse einfach zu konfigurieren. Die TwinCAT Lighting Solution ist voll Web- und HTML-fähig, dezentral skalierbar und direkt über Multitouch-Panel bedienbar. Schnelle Funktionsänderungen, Adressierungen und Erweiterungen sind direkt im Betrieb möglich, ebenso wie DALI-Linien-unabhängige Gruppierungen. Auch tageslichtabhängige Human-Centric-Lighting-Konzepte können umgesetzt werden.

Die Vorteile auf einen Blick:

  • größtmögliche Vereinfachung aller Arbeitsschritte für Elektriker, Systemintegratoren und Betreiber
  • leicht konfigurierbar und auch als fertig konfigurierte Plug-and-Play-Lösung verfügbar
  • einfache Erweiterbarkeit und Wartung
  • keine Begrenzung der DALI-Linien
  • DALI-Linien-übergreifende Gruppierung
  • voll Web- und HTML-fähig
  • hardwareunabhängig
  • dezentral skalierbar
  • umfasst alle typischen Lichtregelungen

Beckhoff bietet mit TwinCAT BACnet eine vollständige Produktlinie, welche sich durch hohe Skalierbarkeit auszeichnet: Angefangen von der kompakten ARM-basierten Steuerung CX8191, die bis zu 750 BACnet-Objekte unterstützt, über Panel-PCs in verschiedenen Bildschirmgrößen bis zum CX51xx oder den Industrie-PCs der Serie C60xx, auf denen mehrere tausend BACnet-Objekte zentral gesammelt und verarbeitet werden können, sind die Geräte uneingeschränkt als BACnet-Building-Controller (B-BC) einsetzbar. Mit der Klemme EL6861 können Geräte über BACnet MS/TP (Master-Slave/Token-Passing) einfach und sicher aufgeschaltet und in das BACnet-Netzwerk integriert werden.
Beckhoff bietet mit TwinCAT BACnet eine vollständige Produktlinie, welche sich durch hohe Skalierbarkeit auszeichnet: Angefangen von der kompakten ARM-basierten Steuerung CX8191, die bis zu 750 BACnet-Objekte unterstützt, über Panel-PCs in verschiedenen Bildschirmgrößen bis zum CX51xx oder den Industrie-PCs der Serie C60xx, auf denen mehrere tausend BACnet-Objekte zentral gesammelt und verarbeitet werden können, sind die Geräte uneingeschränkt als BACnet-Building-Controller (B-BC) einsetzbar. Mit der Klemme EL6861 können Geräte über BACnet MS/TP (Master-Slave/Token-Passing) einfach und sicher aufgeschaltet und in das BACnet-Netzwerk integriert werden.

Embedded-Controller für BACnet/IP zertifiziert

BACnet (Building Automation Control Network) ist ein standardisiertes, herstellerunabhängiges Kommunikationsprotokoll für die Gebäudeautomatisierung. Verwendung findet es in den Bereichen HLK, Lichtsteuerung, Sicherheits- und Brandmeldetechnik.

Der CX8191 ist eine kompakte, hutschienenmontierbare Ethernet-Steuerung mit einer ARM Cortex™-A9, 800 MHz-CPU. Über die geswitchte Ethernet-Feldbusschnittstelle lassen sich die Protokolle BACnet oder OPC UA betreiben. Wahlweise können K-Bus- oder E-Bus-Klemmen angereiht werden; der CX erkennt in der Hochlaufphase automatisch, welches System angeschlossen ist. Programmiert wird die Steuerung mit TwinCAT 3 über die Ethernet-Schnittstelle.

In Verbindung mit der BACnet-MS/TP-Klemme EL6861 kann der CX8191 auch als Router zu MS/TP-Netzwerken fungieren. Dabei sind mehrere MS/TP-Netzwerke möglich. Zusätzlich können weitere Protokolle und Dienste wie OPC UA, MQTT oder Modbus TCP/RTU betrieben werden. Somit ist der CX8191 ein nahezu universelles Gerät, das von Steuerungsaufgaben bis hin zu Gateway-Funktionen sehr flexibel einsetzbar ist.

Der Embedded-PC CX9020 ist eine äußerst kompakte PC-Steuerung. Ausgestattet mit einem lüfterlosen ARM-Cortex™-A8-Prozessor, mit 1 GHz, eignet sich der CX9020 für den universellen Einsatz als Zonen- und Etagen-Controller. Ein ab Werk belegbares Multioptions-Interface ermöglicht eine Vielfalt an optionalen Erweiterungen: vom Audio-Interface bis zum Feldbusmaster oder -slave.
Der Embedded-PC CX9020 ist eine äußerst kompakte PC-Steuerung. Ausgestattet mit einem lüfterlosen ARM-Cortex™-A8-Prozessor, mit 1 GHz, eignet sich der CX9020 für den universellen Einsatz als Zonen- und Etagen-Controller. Ein ab Werk belegbares Multioptions-Interface ermöglicht eine Vielfalt an optionalen Erweiterungen: vom Audio-Interface bis zum Feldbusmaster oder -slave.

Die kompakte, leistungsfähige Steuerung für Automatisierungs- und Visualisierungsaufgaben im Gebäude

Der Embedded-PC CX9020 eignet sich hervorragend für kleine bis mittlere Projekte im Bereich der Gebäudeautomation. Mit seinen vielfältigen Kommunikationsmöglichkeiten kann er wunderbar in den Gewerken HLK, Raumautomation und Medientechnik eingesetzt werden. Durch die Unterstützung von BACnet, OPC UA, MQTT und Modbus TCP/IP sowie die Anbindung vielfältiger Subsysteme, wie BACnet MSTP, KNX/EIB, LON, DALI/DALI-2, DMX, MP-Bus, M-Bus, SMI, EnOcean und Modbus auf der Busklemmenebene, ist der CX9020 in vielen Bereichen der Gebäudeautomation einsetzbar. In Verbindung mit der Lichtlösung TF8050 kann mit der leistungsfähigen Kleinsteuerung die Beleuchtung ganzer Hallen betrieben werden. In der Raumautomation kommt der CX9020 mit der Gebäudeautomatisierungssoftware TwinCAT 3 Building Automation (TF8040) als Steuerung für Verschattung, Licht und Klimatisierung einiger Räume in Frage. Auch Anbindungen an die Mediensteuerung sind denkbar.

Mit den Embedded-PCs CX51xx hat Beckhoff eine Geräteserie auf den Markt gebracht, die Mehrkern-Technologie auch für Steuerungen der mittleren Leistungsklasse verfügbar macht.
Mit den Embedded-PCs CX51xx hat Beckhoff eine Geräteserie auf den Markt gebracht, die Mehrkern-Technologie auch für Steuerungen der mittleren Leistungsklasse verfügbar macht.

CX51xx als performante Gebäudesteuerung

Der leistungsstarke Embedded-PC CX51xx − in Verbindung mit der Software TwinCAT 3 Building Automation (TF8040) − ist die optimale Steuerungsplattform, um Gebäude mit vielen Datenpunkten zu automatisieren. Mit der CX51xx Serie erhält der Anwender eine sehr performante BACnet-Steuerung, mit der er problemlos mehr als 2000 BACnet-Objekte bearbeiten kann. Natürlich verfügt der CX auch über alle anderen Möglichkeiten der Anbindung, wie OPC UA, MQTT und Modbus TCP auf der IP-Ebene, sowie eine große Schnittstellenvielfalt zur Integration von Subsystemen, wie BACnet MSTP, KNX/EIB, LON, DALI/DALI-2, DMX, MP-Bus, M-Bus, SMI, EnOcean und Modbus auf der Busklemmenebene.

Eine DVI-I-Schnittstelle ermöglicht den Anschluss des CX51xx an ein Beckhoff-Panel zum Bedienen und Beobachten. Dabei gestattet die Leistungsklasse des CX51xx, neben der SPS auch eine HMI laufen zu lassen. Über TwinCAT 3 lässt sich auch die Medienwelt wunderbar mit den gängigen Protokollen integrieren. Somit erhält der Anwender eine Steuerung, welche das gesamte Spektrum im Gebäude, von der Heizung, Lüftung, Klimasteuerung über die Raumautomation und Energiemessung bis hin zur Cloud-Anbindung, abdeckt.

Der Embedded-PC CX7000 ist als leistungsfähige und kostengünstige Kleinsteuerung mit der Softwaregeneration TwinCAT 3 nutzbar und lässt sich über Busklemmen oder EtherCAT-Klemmen beliebig erweitern.
Der Embedded-PC CX7000 ist als leistungsfähige und kostengünstige Kleinsteuerung mit der Softwaregeneration TwinCAT 3 nutzbar und lässt sich über Busklemmen oder EtherCAT-Klemmen beliebig erweitern.

CX7000: die vielseitig einsetzbare Kleinsteuerung im Gebäude

Der Embedded-PC CX70xx eignet sich hervorragend zur Realisierung kleiner Stand-alone-Lösungen im Gebäude, wie z. B. einer kleinen Lüftungsanlage. Auch für die Raumautomation ist der CX7000 optimal geeignet. Mit seinen acht integrierten Multifunktionseingängen und vier Multifunktionsausgängen stellt er eine sehr preiswerte Kompaktsteuerung dar. Natürlich ist der CX7000 mit allen Bus- und EtherCAT-Klemmen flexibel erweiterbar, sodass auch Sub-Bussysteme wie KNX/EIB, LON, DALI/DALI-2, DMX, MP-Bus, M-Bus, SMI, EnOcean und Modbus angeschlossen werden können.

Lüfterlose Intel®-Core™-i-Power für die ultrakompakte Industrie-PC-Generation
Lüfterlose Intel®-Core™-i-Power für die ultrakompakte Industrie-PC-Generation
Der C6015 eignet sich aber auch hervorragend als Edge-Device zum Verdichten und Sammeln von Daten und macht die Gebäudesteuerung IoT-fähig.
Der C6015 eignet sich aber auch hervorragend als Edge-Device zum Verdichten und Sammeln von Daten und macht die Gebäudesteuerung IoT-fähig.

Extrem platzsparend, flexibel erweiterbar und robust: die neue Generation der ultrakompakten Industrie-PCs

Die mit dem C6015 gestartete Serie ultrakompakter Industrie-PCs hat sich durch ihre flexiblen Einsatzmöglichkeiten äußerst erfolgreich am Markt positioniert. Als robuster Schaltschrank-IPC, ausgestattet mit einer Intel®-Atom™-CPU mit bis zu vier Kernen mit 1,91 GHz, eignet sich der C6015 für Automatisierungs-, Visualisierungs- und Kommunikationsaufgaben. Die geringen Abmessungen von 82 x 82 x 40 mm und die flexiblen Montagemöglichkeiten machen den lüfterlosen Multi-Core-PC zur idealen Steuerung für Anwendungen mit hoher Leistungsanforderung bei minimalem Einbauraum in nahezu allen Bereichen der Gebäudeautomation. Zertifiziert für BACNet/IP, ist der C6015 eine leistungsfähige Steuerung für HLK-Anlagen. Er eignet sich aber auch hervorragend als Edge-Device zum Verdichten und Sammeln von Daten und macht die Gebäudesteuerung IoT-fähig.

Der nur 82 x 82 x 66 mm große Multicore-Rechner C6017 ergänzt die Familie um eine Variante mit weiteren optionalen Schnittstellen. Wegen seiner hohen Rechenleistung und des lüfterlosen Aufbaus eignet sich der C6025 besonders gut für anspruchsvolle Steuerungsanwendungen, die auch den Aspekt der Green-IT berücksichtigen. Die Grundlage dafür bildet der Prozessor Intel® Core™ i U, der deutlich weniger Energie aufnimmt. Mit dem C6030 stehen Vorteile, wie geringer Platzbedarf, universelle Einsetzbarkeit sowie flexible Montage auch für komplexe Applikationen mit höchsten Leistungsanforderungen zur Verfügung. Der C6032 verfügt über eine weitere Platinenebene für modulare Schnittstellen- und Funktionserweiterungen. Durch die Verwendung von kompakten PCIe-Modulen lässt er sich perfekt an die jeweilige Applikation und das Anforderungsprofil in der Gebäudeautomation anpassen.

Der kompakte Raum-Controller ist modular erweiterbar.
Der kompakte Raum-Controller ist modular erweiterbar.

Raum-Controller BC9191: deckt alle Standardfunktionalitäten ab

Der Raum-Controller BC9191 integriert verschiedene Automatisierungsfunktionen in einem Modul und stellt damit eine kompakte und effiziente Lösung im preissensiblen Bereich der Raumregelung dar. Die vorinstallierten Standardfunktionalitäten decken alle notwendigen Funktionen für die Raumregelung ab und vereinfachen so die Inbetriebnahme. Neben integrierten I/O-Signalen und einer Subbus-Anbindung für Raumbediengeräte verfügt der BC9191 über ein K-Bus-Interface und ermöglicht damit eine modulare Erweiterung mit den Beckhoff Busklemmen. Änderungen der Raumautomatisierungsfunktionen sind in der TwinCAT-Entwicklungsumgebung möglich und ersparen ein aufwändiges Umverdrahten, wie es bei verdrahteten Reglern üblich wäre. Als frei programmierbarer Ethernet-Controller kann der BC9191 auch als dezentrale Intelligenz eingesetzt werden und bietet dem Anwender damit eine größtmögliche Flexibilität beim Aufbau einer gewerkeübergreifenden, energieeffizienten Raumautomation.

Anschluss von bis zu 64 DALI- Vorschaltgeräten und DALI-2-Sensoren (Input Devices)

Das Digital Adressable Lighting Interface (DALI) ist ein einfaches Bussystem für die Gebäudeautomation, welches die Signale zur digitalen Ansteuerung von Betriebsgeräten der Lichttechnik überträgt. Hierzu werden Leuchten, Sensor-, Taster- und Schaltelemente parallel verdrahtet und über die Steuerung miteinander verknüpft. Auch andere Aktoren, wie Heizventile oder Jalousieantriebe werden zunehmend digital gesteuert.

DALI bietet folgende Vorteile:

  • eine preiswerte Schnittstelle mit einfacher Installation
  • die volldigitale Anschaltung von Leuchten und vergleichbaren Geräten
  • alle namhaften EVG-Hersteller unterstützen DALI und DALI-2

Die DALI/DALI-2-Multi-Master- und Netzteilklemme KL6821 erlaubt den Anschluss von bis zu 64 DALI-/DALI-2-Slaves und 64 DALI-2-Sensoren (Input-Devices). Die KL6821 wird als ganz normale Busklemme in das Beckhoff-Busklemmensystem integriert und ist somit feldbusunabhängig. Der übergeordnete Buskoppler leitet die Daten der DALI-Masterklemme an die Steuerung weiter. Das in der KL6821 integrierte DALI-Netzteil versorgt den DALI-Bus mit Spannung. Darüber hinaus sind keine weiteren Komponenten für den Betrieb des DALI-Stranges notwendig.

Universaldimmer mit integrierter Diagnose

Die Dimmer-Busklemmen mit einer Nennleistung bis 300 VA (W) (KL2751) und 600 VA (W) (KL2761) sind für den direkten Anschluss unterschiedlicher Beleuchtungsgeräte, wie LED-Leuchten, Glühlampen, induktive und elektronische Vorschaltgeräte, vorgesehen. Die Beleuchtungsgeräte werden erkannt und in der richtigen Betriebsart angesteuert. Eine integrierte Diagnose zeigt die Betriebszustände über LEDs an und stellt die Zustandsdaten über das Bussystem zur Verfügung. Der elektronische Dimmer ist äußerst kompakt und mit einer automatischen Lasterkennung ausgestattet.

Beckhoff bietet ein umfangreiches Portfolio an Energie- und Leistungsmessklemmen für Wartung, Leistungsmessung und Leistungsmonitoring.
Beckhoff bietet ein umfangreiches Portfolio an Energie- und Leistungsmessklemmen für Wartung, Leistungsmessung und Leistungsmonitoring.

Durchgängige Energieverbrauchsmessung in der Gebäudeautomation

Energieeffizienz spielt im Bereich der Gebäudeautomation eine große Rolle. Um Kosten zu sparen, müssen Energieverbräuche gesenkt und Prozesse optimiert werden. Zur Realisierung einer energetischen Betriebsführung von Gebäuden und Anlagen ist es erforderlich, in möglichst kurzen Zeitintervallen die Verbräuche von Wasser, Strom und Wärme zu erfassen. Zur Unterstützung kostenoptimierender Energiemanagementsysteme bietet Beckhoff mit PC-based Control die Möglichkeit, Energiedaten über ein vollständig in die Standardsteuerung integriertes Monitoring-System zu überwachen, zu messen und zu analysieren. Spezifische I/O-Komponenten erlauben die hochpräzise und transparente Erfassung sämtlicher Energiedaten eines Gebäudes. Die Aufbereitung und Analyse der Daten erfolgt über die Steuerungssoftware TwinCAT. Einsparpotenziale können so vollumfänglich ausgeschöpft und die Basis für die DIN EN ISO 50001 hergestellt werden. Mit einem breiten Portfolio an Busklemmen und EtherCAT-Klemmen für das Energiemanagement liefert Beckhoff die passende Technologie für die laufende Überwachung des Energieverbrauchs sowie für die detaillierte Verbrauchsanalyse.

Beckhoff-Klemmen zur direkten Strommessung:

Klemmen zur indirekten Erfassung (Zähler) von Wärme, Gas und Wasser:

Mit der M-Bus-Masterklemme KL6781 bringt Beckhoff eine kompakte Lösung zur Energiedatenerfassung auf den Markt: Wärmemengen-, Wasser- oder Gaszähler mit M-Bus-Schnittstelle werden einfach in das feldbusunabhängige Busklemmensystem integriert und machen externe M-Bus-Gateways überflüssig. Auf der Basis der exakten Erfassung von Energieverbrauchdaten lässt sich der Energieverbrauch eines Gebäudes deutlich optimieren.
Mit der M-Bus-Masterklemme KL6781 bringt Beckhoff eine kompakte Lösung zur Energiedatenerfassung auf den Markt: Wärmemengen-, Wasser- oder Gaszähler mit M-Bus-Schnittstelle werden einfach in das feldbusunabhängige Busklemmensystem integriert und machen externe M-Bus-Gateways überflüssig. Auf der Basis der exakten Erfassung von Energieverbrauchdaten lässt sich der Energieverbrauch eines Gebäudes deutlich optimieren.

Kompakte M-Bus-Lösung macht Spezialhardware überflüssig

Mit der M-Bus-Masterklemme KL6781 erweitert Beckhoff sein Angebot an Energiemessklemmen: Strom-, Wasser-, Gas- oder Energiezähler mit M-Bus-Schnittstelle werden einfach in das feldbusunabhängige Busklemmensystem integriert und machen externe M-Bus-Gateways überflüssig. Die M-Bus-Masterklemme KL6781, im kompakten 12-mm-Gehäuse, erlaubt den direkten Anschluss von bis zu 40 M-Bus-Geräten mit je 1,5 mA Stromaufnahme. Sollen weitere Teilnehmer angeschlossen werden, muss lediglich eine weitere KL6781 in den Busklemmenstrang eingesetzt werden. Die M-Bus-Masterklemme wandelt die Daten des internen Klemmenbusses in M-Bus-konforme Physik um. Hierfür stehen 24-Byte-Daten pro Klemme zur Verfügung. Die Softwarebibliothek TwinCAT PLC M-Bus, die dem Anwender kostenlos zur Verfügung steht, erleichtert die Anbindung von M-Bus-Geräten zahlreicher Hersteller durch vordefinierte Profile.

Integration des Gebäudebussystems KNX/EIB in die Beckhoff-Steuerung

Die KNX/EIB-Busklemme KL6301 verbindet das KNX/EIB-Bussystem mit dem Beckhoff Busklemmensystem. Die KL6301 bietet die Möglichkeit beliebige Daten mit KNX/EIB-Teilnehmern auszutauschen. Die ETS-Software ist für die Konfiguration der KL6301 nicht notwendig. Die Konfiguration und Parametrierung erfolgt über TwinCAT Funktionsbausteine (IEC61131-3).

Jalousieklemmen vereinfachen die Verschattung von Gebäuden

Sonnenschutz spielt bei den heutigen Klimabedingungen und dem Fokus auf Energieeinsparung eine immer größere Rolle. Beckhoff bietet ein umfangreiches Komponentenportfolio zur Jalousiesteuerung: Für Standardanwendungen, wie Jalousien oder Raffstores mit 230 V, eignet sich die Busklemme KL2722 mit interner Verriegelungslogik. Für die Rollladenantriebe ist die KL2602 verfügbar. In Kombination mit den Funktionsbausteinen der Beckhoff-Software für die Gebäudeautomation TF8040 lassen sich damit viele Funktionen realisieren.

Im DC-Bereich von 24 – 48 V, für sehr kleine Motoren, hat Beckhoff die KL2532 im Portfolio. Zur sehr genauen Lamellennachführung eignet sich die KL2552; sie erlaubt den zusätzlichen Anschluss von Encodern. Bei beiden Klemmen ist eine Strommessung integriert. Für Standard-DC-Motoren hat Beckhoff die KL2284 im Programm; eine preisgünstige Lösung zum Betrieb von vier DC-Motoren.

Die SMI-Masterklemmen verbinden das Busklemmensystem mit dem Standard Motor Interface und erlauben die Ansteuerung und exakte Positionierung von Rollladen- und Sonnenschutzantrieben.
Die SMI-Masterklemmen verbinden das Busklemmensystem mit dem Standard Motor Interface und erlauben die Ansteuerung und exakte Positionierung von Rollladen- und Sonnenschutzantrieben.

SMI-Masterklemmen zum direkten Anschluss an das Standard Motor Interface (SMI)

Die SMI-Masterklemmen KL6831 und KL6841 ermöglichen den direkten Anschluss an das SMI-Bussystem und vereinfachen so die Automatisierung von Jalousien und Sonnenschutzvorrichtungen. In Verbindung mit einem intelligenten Energie- und Beleuchtungsmanagement können die Lamellen entsprechend dem Sonnenstand gradgenau positioniert und nachgeführt werden. Die SMI-Antriebe können Ist-Positionen, Fehlermeldungen und Serviceinformationen an die SMI-Masterklemme zurücksenden. An eine SMI-Masterklemme können bis zu 16 Antriebe angeschlossen werden. Die KL6831 eignet sich für LoVo-SMI-Geräte. Die KL6841 dient zur Anbindung von 230-V-AC-SMI-Geräten.

BACnet-MS/TP-Schnittstelle für den Anschluss von bis zu 64 BACnet-Feldgeräten
BACnet-MS/TP-Schnittstelle für den Anschluss von bis zu 64 BACnet-Feldgeräten

1-Kanal-BACnet-MS/TP-Schnittstelle

Die serielle Schnittstelle EL6861 ermöglicht den Anschluss von BACnet MS/TP (Master-Slave/Token-Passing)-Geräten über eine RS485-Schnittstelle. Bis zu 32 (bei Verwendung von Ultra-Low-Power-Transceivern bis zu 64) MS/TP-Geräte können angeschlossen werden. Die Schnittstelle EL6861 ist nur in Kombination mit TwinCAT und mindestens CX9020 zu verwenden, da der in TwinCAT integrierte Treiber BACnet MS/TP die Kommunikation über das MS/TP-Protokoll (BACnet-Revision 12) umsetzt. Die Konfiguration erfolgt ebenfalls in TwinCAT.

Typischerweise werden folgende Geräte an die EL6861 angeschlossen:

  • Frequenzumformer
  • Pumpen
  • Antriebe (vor allem Ventilantriebe)
  • Raumbediengeräte
  • Kompaktregler (z. B. Volumenstromregler)

Die MP-Bus-Masterklemme ermöglicht den direkten Anschluss von MP-Bus-Slave-Teilnehmern. Der MP-Bus wurde von der Firma Belimo für den Anschluss von Ventilen, Drossel-, Lüftungs- und Brandschutzklappen sowie für Fensterlüftungssysteme entwickelt. Es können bis zu sechzehn Feldgeräte, acht Antriebe und acht Sensoren an die KL6771 angeschlossen werden. Der Prozessdatenaustausch ist feldbusunabhängig. Der Einsatz mehrerer KL6771 an einem Buskoppler oder Busklemmen Controller ist möglich.

Die EnOcean-Masterklemme empfängt Signale von batterielosen Sensoren oder sendet Daten an Aktoren. Mit einer Reichweite der Funksignale von min. 30 m kann die Verdrahtung in einem Gebäude erheblich vereinfacht werden. Die EnOcean-Masterklemme KL6581 ist das Bindeglied zwischen den EnOcean-Sende- und Empfangsmodulen KL6583 und der Applikation. Es dürfen bis zu acht EnOcean-Sender und -Empfänger KL6583 an eine EnOcean-Masterklemme KL6581 angeschlossen werden. Die EnOcean-Daten werden an das entsprechende Feldbussystem oder die Steuerung übertragen. Der Anschluss der KL6583-Module an die KL6581 erfolgt über zwei Drähte für die Spannungsversorgung und zwei Drähte für den Datenbus, der die EnOcean-Telegramme überträgt. Die Gesamtlänge des Datenbusses beträgt maximal 500 m.

Integration von LON-Netzen in eine PC-basierte Gebäudesystemtechnik

Mit der KL6401 unterstützt Beckhoff den internationalen LON-Standard. LON ist ein dezentrales Sensor-Aktor-Netzwerk, bei dem die Teilnehmer direkt untereinander über Netzwerkvariablen (SNVTs) kommunizieren. Es wird typischerweise zur gewerkeübergreifenden Vernetzung innerhalb der Gebäudeautomation, vorzugsweise in Zweckbauten, eingesetzt. Ein LON-Netz besteht aus bis zu 32.000 intelligenten Netzwerkknoten. Sein modularer Aufbau lässt flexible Änderungen und Umgestaltungen zu.

Mit der DMX-Masterklemme für die Beleuchtungs- und Bühnentechnik integriert Beckhoff DMX in die PC-basierte Steuerungsplattform.
Mit der DMX-Masterklemme für die Beleuchtungs- und Bühnentechnik integriert Beckhoff DMX in die PC-basierte Steuerungsplattform.

Ansteuerung von DMX-Geräten über die DMX-Klemme

DMX ist das Standardprotokoll für die Ansteuerung von Geräten der professionellen Bühnen- und Veranstaltungstechnik, wie sie beispielsweise zur dynamischen Beleuchtung von Show- und Verkaufsräumen, sowie für exklusive Licht- und Farbspiele in prestigeträchtigen Gebäuden, wie Hotels und Veranstaltungszentren, eingesetzt werden. Bei DMX-Geräten in Form von statischen Lichtquellen werden Farbmischungs- und Helligkeitswerte übermittelt, bei bewegten Lichtquellen werden zusätzlich Raumkoordinaten kommuniziert. Die hohe Übertragungsrate von EtherCAT ermöglicht eine höhere Aktualisierungsrate der Lichteinstellungen und bewirkt, dass die Licht- und Farbwechsel vom Auge harmonischer wahrgenommen werden. Mit der EL6851 können DMX-Geräte mit drei Achsen, wie z. B. Scanner, Moving Heads oder Spotlights, angesteuert werden. Zusätzlich kann über die EL6851 das RDM (Remote Device Management)-Protokoll gefahren werden. RDM ist eine Erweiterung des DMX-Protokolls und ermöglicht die Adressierung und Parametrierung der Geräte. Hierzu stehen dem TwinCAT-Nutzer entsprechende Bibliotheken zur Verfügung.

Beckhoff unterstützt die Einbindung von Lichtsteuerungslösungen durch DMX, sACN, PosiStageNet und OSC.
Beckhoff unterstützt die Einbindung von Lichtsteuerungslösungen durch DMX, sACN, PosiStageNet und OSC.

Anbindung von DMX-Steuerungen

DMX ist das Standardprotokoll für die Ansteuerung von Geräten der professionellen Bühnen- und Veranstaltungstechnik, wie sie beispielsweise zur dynamischen Beleuchtung von Show- und Verkaufsräumen, sowie für exklusive Licht- und Farbspiele in prestigeträchtigen Gebäuden, wie Hotels und Veranstaltungszentren, eingesetzt werden. Neben der DMX-Masterklemme EL6851 zur Ansteuerung von DMX-Slaves, bietet Beckhoff mit der DMX-Slave Klemme EL6851-0010 eine Möglichkeit, DMX-Konsolen (oder andere DMX-Master-Formen) anzubinden. Auf diese Weise kann eine beliebige DMX-Konsole als Bedieneinheit für die Beckhoff-Steuerung eingebunden werden. Die Steuerung über eine DMX-Konsole kann auch mit anderen Steuerungsformen, wie einer HMI oder Bedienpulten, verbunden werden.

Über die DMX-Slaveklemme EL6851-0010 können die Eingangsdaten der DMX-Konsole durch die Beckhoff-Steuerung auf beliebige andere Signale im Steuerungssystem verknüpft werden. Auch nicht DMX-fähige Geräte, wie DALI-Lampen oder Busklemmen, lassen sich über die DMX-Konsole ansprechen. Neben der DMX-Slaveklemme EL6851-0010 bietet Beckhoff auch die Integration von Lichtkonsolen per sACN, Art-Net™, PosiStageNet oder OSC an.

Die Multitouch-Panel-Baureihe bietet größtmögliche Flexibilität zur Realisierung ergonomischer Bedienkonzepte.
Die Multitouch-Panel-Baureihe bietet größtmögliche Flexibilität zur Realisierung ergonomischer Bedienkonzepte.

Größte Flexibilität für bewährte und neue Bedienkonzepte mit Multitouch

Die Beckhoff-Panel-Generation mit industrietauglichem Multitouch-Display bietet die passende Lösung für jede Anwendung. Die große Variantenvielfalt reicht von verschiedenen Displaygrößen und -formaten bis zur kundenspezifischen Ausführung. Auch für Singletouch-Anwender ist die neue Panel-Generation, aufgrund ihres optimierten Preis-Leistungsverhältnisses, eine elegante Alternative.

Highlights:

  • Displaygrößen von 7 bis 24 Zoll (16:9, 5:4, 4:3)
  • Landscape- und Portrait-Modus
  • multitouch (PCT): z. B. für 5-Finger- oder 2-Hand-Touch
  • hohe Touchpunktdichte zur sicheren Bedienung
  • hochwertiges Aluminiumgehäuse, aus dem Vollen gefräst
  • umlaufender Metallschutz für die Displayfront
  • Einbau- oder Tragarmgeräte
  • Control Panel mit CP-Link 4 oder DVI-/USB-Extended-Technology
  • Panel-PCs mit CPUs von Intel® Atom™ bis Core™ i7
  • optionale elektromechanische Tastererweiterung

Der Panel-PC CP6606 eignet sich zur Steuerung und Visualisierung aller Gebäudefunktionen.
Der Panel-PC CP6606 eignet sich zur Steuerung und Visualisierung aller Gebäudefunktionen.

Kostengünstig und leistungsstark: der Panel-PC für die Steuerung und Visualisierung von Gebäuden

Der Panel-PC CP6606 ermöglicht die Steuerung und Visualisierung aller Gebäudefunktionen. Als kostensparender, aber leistungsfähiger Einbau-Panel-PC der „Economy“-Serie übernimmt der CP6606 sowohl die Steuerung von HLK-Anlagen als auch die Visualisierung. Die Displaygröße von 7 und 10,1" ist ausreichend groß zur lokalen Bedienung und Überwachung der Anlagen. Die Unterstützung von EtherCAT kann genutzt werden, um die benötigten I/O-Klemmen und Sub-Bussysteme mit dem Panel-PC zu verbinden. Der zweite Ethernet-Port kann für die Verbindung des Panel-PCs mit anderen Systemen und der GLT verwendet werden, z. B. über BACnet/IP oder das OPC-UA-Protokoll.

TwinCAT integriert das Human Machine Interface direkt in die gewohnte Engineering-Umgebung von Visual Studio®. Die Programmierung entfällt; die Konfiguration erfolgt bequem über den grafischen Editor. So einfach die Konfiguration, so anpassungsfähig das Handling: Unabhängig von Betriebssystem, Browser und Device agiert diese webbasierte Lösung responsive – basierend auf HTML5 und Java Script.
TwinCAT integriert das Human Machine Interface direkt in die gewohnte Engineering-Umgebung von Visual Studio®. Die Programmierung entfällt; die Konfiguration erfolgt bequem über den grafischen Editor. So einfach die Konfiguration, so anpassungsfähig das Handling: Unabhängig von Betriebssystem, Browser und Device agiert diese webbasierte Lösung responsive – basierend auf HTML5 und Java Script.

Mit TwinCAT HMI: schnell zur individuellen Bedienoberfläche

TwinCAT HMI setzt konsequent auf weit verbreitete IT-Standards wie HTML5, Java Script und CSS. Durch die Integration eines vollgrafischen Editors mit einer umfangreichen Toolbox in die gewohnte TwinCAT-Engineering-Umgebung ist die Erstellung umfangreicher Visualisierungsseiten mit wenig Aufwand möglich. Kundenspezifische Funktionen, die nicht Bestandteil der Visualisierungstoolbox sind, können über oben genannte IT-Standards oder auch höhere Programmiersprachen umgesetzt werden. Die erstellten Visualisierungen sind clientseitig plattformunabhängig und responsive. Die leistungsfähige Basisarchitektur ermöglicht zahlreiche Anwendungsszenarien: von der lokalen Panel-Lösung bis zu Multi-Client-, Multi-Server- und Multi-Runtime-Konzepten.

Beckhoff setzt auf IT-Standards:

  • Visual Studio® für das Engineering
  • HTML5 für das Design
  • TLS für die sichere Kommunikation
  • Ausführung der Bedienoberfläche auf jedem HTML-fähigen Browser – unabhängig von Betriebssystem, Auflösung, Display

Beckhoff bietet die Hard- und Softwarekomponenten für IoT-, Big-Data- und Analyse-Anwendungen und die sichere Cloud-Kommunikation.
Beckhoff bietet die Hard- und Softwarekomponenten für IoT-, Big-Data- und Analyse-Anwendungen und die sichere Cloud-Kommunikation.

Easy Engineering: mit Beckhoff-IoT einfach und sicher in die Cloud

Die IoT-Integration in die Standardsteuerung über TwinCAT IoT eignet sich gleichermaßen für Neuprojekte wie für Retrofit-Aufgaben. Dabei kann die IoT-Anbindung wahlweise über die Beckhoff-Steuerung oder zu einer Fremdsteuerung erfolgen – oder auch ganz ohne Steuerung über den Beckhoff-IoT-Koppler. Für die einfache und sichere Kommunikation mit der Cloud stehen standardisierte Protokolle wie AMQP, MQTT und OPC UA zur Verfügung. Den direkten mobilen Zugriff auf TwinCAT-Prozessdaten erlaubt die TwinCAT IoT Communicator App. Die lückenlose und zyklussynchrone Datenerfassung erfolgt über TwinCAT Analytics und ermöglicht beispielsweise die vorausschauende Wartung von Anlagen. Systemintegratoren können mit der gewerkeübergreifenden PC-basierten Gebäudesteuerung von Beckhoff den Engineeringprozess verkürzen, auf Planänderungen schneller reagieren und über TwinCAT IoT die Anbindung einer Private- oder Public-Cloud direkt in die Standardsteuerung integrieren bzw. nachrüsten. Die Gebäudebetreiber erhalten über die steuerungsintegrierte Cloud-Anbindung einen schnellen, flexiblen sowie orts- und zeitunabhängigen Zugriff auf alle erfassten Energieverbrauchsdaten. Übersichtliche Trendaufzeichnungen bilden die Grundlage für ein verbessertes Energiemanagement im Smart Building. Gebäude ähnlicher Größe und Nutzungsart können dabei in einem Performance-Benchmark miteinander verglichen werden. Mit Hilfe beliebiger Endgeräte, wie Smartphone, Tablet, Notebook- oder Desktop-PC, kann der Zugriff auf die Anlagen von jedem Ort der Welt erfolgen. Außergewöhnliche Ereignisse im Betriebsablauf, wie z. B. ein sprunghafter Anstieg des Wasserverbrauchs, können als Alarm an den Bediener gemeldet werden. Ein Rohrbruch kann auf diese Weise frühzeitig erkannt und Folgeschäden vermieden werden.

Beckhoff unterstützt den OPC UA als durchgängige Kommunikationsplattform

OPC UA gewinnt auf allen Ebenen der Automatisierungspyramide an Bedeutung: Die Skalierbarkeit reicht vom kleinen 15-kB-Footprint in Embedded-Sensoren bis in die ERP-Ebene bei SAP und in die Cloud. OPC UA hat seinen Ursprung in der Automatisierungstechnik, ist aber branchenneutral und wird somit auch in den Bereichen Gebäudeautomation und Smart Metering zunehmend als durchgängige Kommunikationsplattform eingesetzt. OPC UA bietet Plattformunabhängigkeit vom Betriebssystem und der Sprache sowie Skalierbarkeit vom Sensor bis in die ERP-/Cloud-Ebene. Security-by-Design liefert Sicherheitskonzepte mit Benutzerauthentifizierung, der Signierung von Nachrichten und der Verschlüsselung übertragener Nutzdaten bereits im OPC-UA-Stack. Gerade die Spezifikation von Informationsmodellen macht OPC UA interessant für andere Organisationen. Diese können ihre bestehenden Objekte im UA-Namensraum organisieren, also das „Was-wird-kommuniziert?“ definieren, während OPC UA mit „Wie-wird-kommuniziert?“ den sicheren Transport und die Zugriffsrechte regelt.

Beckhoff bietet ein umfangreiches Portfolio an Energie- und Leistungsmessklemmen für Wartung, Leistungsmessung und Leistungsmonitoring.
Beckhoff bietet ein umfangreiches Portfolio an Energie- und Leistungsmessklemmen für Wartung, Leistungsmessung und Leistungsmonitoring.

Durchgängige Energieverbrauchsmessung in der Gebäudeautomation

Energieeffizienz spielt im Bereich der Gebäudeautomation eine große Rolle. Um Kosten zu sparen, müssen Energieverbräuche gesenkt und Prozesse optimiert werden. Zur Realisierung einer energetischen Betriebsführung von Gebäuden und Anlagen ist es erforderlich, in möglichst kurzen Zeitintervallen die Verbräuche von Wasser, Strom und Wärme zu erfassen. Zur Unterstützung kostenoptimierender Energiemanagementsysteme bietet Beckhoff mit PC-based Control die Möglichkeit, Energiedaten über ein vollständig in die Standardsteuerung integriertes Monitoring-System zu überwachen, zu messen und zu analysieren. Spezifische I/O-Komponenten erlauben die hochpräzise und transparente Erfassung sämtlicher Energiedaten eines Gebäudes. Die Aufbereitung und Analyse der Daten erfolgt über die Steuerungssoftware TwinCAT. Einsparpotenziale können so vollumfänglich ausgeschöpft und die Basis für die DIN EN ISO 50001 hergestellt werden. Mit einem breiten Portfolio an Busklemmen und EtherCAT-Klemmen für das Energiemanagement liefert Beckhoff die passende Technologie für die laufende Überwachung des Energieverbrauchs sowie für die detaillierte Verbrauchsanalyse.

Beckhoff-Klemmen zur direkten Strommessung:

Klemmen zur indirekten Erfassung (Zähler) von Wärme, Gas und Wasser:

Mit der M-Bus-Masterklemme KL6781 bringt Beckhoff eine kompakte Lösung zur Energiedatenerfassung auf den Markt: Wärmemengen-, Wasser- oder Gaszähler mit M-Bus-Schnittstelle werden einfach in das feldbusunabhängige Busklemmensystem integriert und machen externe M-Bus-Gateways überflüssig. Auf der Basis der exakten Erfassung von Energieverbrauchdaten lässt sich der Energieverbrauch eines Gebäudes deutlich optimieren.
Mit der M-Bus-Masterklemme KL6781 bringt Beckhoff eine kompakte Lösung zur Energiedatenerfassung auf den Markt: Wärmemengen-, Wasser- oder Gaszähler mit M-Bus-Schnittstelle werden einfach in das feldbusunabhängige Busklemmensystem integriert und machen externe M-Bus-Gateways überflüssig. Auf der Basis der exakten Erfassung von Energieverbrauchdaten lässt sich der Energieverbrauch eines Gebäudes deutlich optimieren.

Kompakte M-Bus-Lösung macht Spezialhardware überflüssig

Mit der M-Bus-Masterklemme KL6781 erweitert Beckhoff sein Angebot an Energiemessklemmen: Strom-, Wasser-, Gas- oder Energiezähler mit M-Bus-Schnittstelle werden einfach in das feldbusunabhängige Busklemmensystem integriert und machen externe M-Bus-Gateways überflüssig. Die M-Bus-Masterklemme KL6781, im kompakten 12-mm-Gehäuse, erlaubt den direkten Anschluss von bis zu 40 M-Bus-Geräten mit je 1,5 mA Stromaufnahme. Sollen weitere Teilnehmer angeschlossen werden, muss lediglich eine weitere KL6781 in den Busklemmenstrang eingesetzt werden. Die M-Bus-Masterklemme wandelt die Daten des internen Klemmenbusses in M-Bus-konforme Physik um. Hierfür stehen 24-Byte-Daten pro Klemme zur Verfügung. Die Softwarebibliothek TwinCAT PLC M-Bus, die dem Anwender kostenlos zur Verfügung steht, erleichtert die Anbindung von M-Bus-Geräten zahlreicher Hersteller durch vordefinierte Profile.