TwinCAT 3 Lighting Solution: die Lichtlösung für DALI-2
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 gängigen Lichtregelungen sind integriert und die Anzahl der DALI-Linien ist unbegrenzt. TF8050 TwinCAT 3 Lighting Solution ist voll Web- und HTML5-fähig, dezentral skalierbar sowie direkt über Panel bedienbar. Schnelle Funktionsänderungen, Adressierungen und Erweiterungen sind direkt im Betrieb möglich, ebenso wie DALI-Linien-unabhängige Gruppierungen von DALI-Geräten. Auch tageslichtabhängige Human-Centric-Lighting-Konzepte können mit TF8050 umgesetzt werden.
Die Vorteile der TwinCAT 3 Lighting Solution auf einen Blick:
- Unterstützung von DALI-2-Geräten sowie mögliche Integration von Beckhoff I/O-Klemmen (Relaisklemme, 0…10 V-Analog-Ausgangsklemme, etc.)
- hohe Flexibilität in der Planung: unbegrenzte Anzahl von DALI-Linien, DALI-Linien-übergreifende Gruppen, Unterstützung von 200 Lichtgruppen und 30 Szenen, dezentrale I/O-Stationen
- keine Programmierung erforderlich, nur Konfiguration über HMI
- umfasst alle gängigen Beleuchtungsfunktionen wie Human Centric Lighting, Konstantlichtregelung, Tageslichtsteuerung, Treppenhausfunktion, etc.
- DALI-Geräteüberwachung und Betriebsstundenzählung der Vorschaltgeräte zu Wartungszwecken
- HTML 5-basierte Visualisierung auf Panels, Tablets und mobilen Geräten
- Excel-Tabellen zur Konfiguration und zum Speichern von Einstellungen
- Möglichkeit zur Erweiterung des Programms mit eigenem PLC- und HMI-Code
- Möglichkeit zur Verbindung mit BMS-Systemen und der Cloud, z. B. über: BACnet/IP, OPC UA, Modbus/TCP, MQTT
Schnell konfigurierbar mit umfänglichen Funktionen: das Lichtmanagement mit der TwinCAT 3 Lighting Solution
Die TF8050 TwinCAT 3 Lighting Solution ist eine rein konfigurierbare Softwarelösung für Lichtmanagement von Beckhoff. Die benötigte Hardware wird mit TF8050 verknüpft. Nach der Aktivierung des Controllers werden alle notwendigen Einstellungen zur Lichtsteuerung und DALI-Adressierung über die integrierte intuitive Visualisierung vorgenommen.
Einfache Installation
Die TF8050 TwinCAT 3 Lighting Solution kann auf allen Beckhoff Embedded-, Panel- oder Industrie-PCs installiert werden. Die Softwarelösung verwendet als Hardware-Kernkomponente die DALI-2-zertifizierte DALI-Masterklemme KL6821. Es können aber auch andere Klemmen zum Anschluss von Leuchten und Sensoren verwendet werden. Die Anzahl der DALI-2-Linien pro Controller ist grundsätzlich unbegrenzt. Um die Verkabelung zu erleichtern, können dezentrale I/O-Stationen, z. B. mit dem EtherCAT-Buskoppler BK1150 oder dem Ethernet-Buskoppler BK9050, realisiert werden. TF8050 kann für alle Projektspezifikationen die passenden Anforderungen erfüllen.
Einfache Konfiguration
TF8050 ist eine TwinCAT-3-Softwarebibliothek und kann auf allen Beckhoff Steuerungen betrieben werden. Zur Inbetriebnahme müssen lediglich die projektspezifischen I/Os mit dem TF8050-Projekt verbunden werden. Anschließend werden alle erforderlichen Lichteinstellungen und die DALI-Geräteadressierung über die integrierte Visualisierung vorgenommen. Da die Geräteadressierung in TF8050 integriert ist, sind weder zusätzliche DALI-Tools noch spezielle Kenntnisse im Umgang mit diesen Tools erforderlich. Auch das Umadressieren und Erweitern von DALI-Linien während der Laufzeit ist jederzeit einfach möglich.
Für die Konfiguration der Beleuchtungseinstellungen bietet die integrierte Visualisierung ein hervorragendes Werkzeug zur schnellen Inbetriebnahme. Alle Hauptfunktionen der Lichtsteuerung können für jede Beleuchtungsgruppe individuell ausgewählt werden. TF8050 unterstützt Funktionen wie Human Centric Lighting (HCL), Tageslichtsteuerung, Konstantlichtregelung sowie Scheduler und Timer zur Realisierung individueller Steuerungen. Ein großer Vorteil ist, dass mit TF8050 Geräte aus einer Lichtgruppe verschiedenen DALI-2-Linien zugeordnet werden können. Dies bedeutet, dass DALI-2-Linien-übergreifende Gruppierungen und Steuerungen flexibel realisiert werden können.
Einfache Anpassung
Alle Einstellungen der Lichtsteuerung können während der Laufzeit über die integrierte Visualisierung verändert und angepasst werden. DALI-2-Eingangsgeräte können frei konfiguriert werden, um jede der 200 verfügbaren Gruppen zu steuern. Die DALI-2-Vorschaltgeräte können außerdem zu mehreren dieser Gruppen zugeordnet werden, was TF8050 zu einer der flexibelsten Lichtlösungen am Markt macht. Mithilfe der Visualisierung kann die Änderung von Lichtsteuerungen und Gruppen einfach vorgenommen werden.
Auch wenn die integrierte Visualisierung die Inbetriebnahme bereits vereinfacht, gibt es weitere Möglichkeiten, die Inbetriebnahme noch komfortabler und schneller zu gestalten: TF8050 unterstützt auch Excel Sheets zur Konfiguration. Die vorkonfigurierten Lichteinstellungen können in Excel-Dateien gespeichert und dann vor Ort, z. B. per FTP oder USB, auf den Controller übertragen werden. Das heißt, sobald die DALI-Geräte adressiert sind, kann die weitere Konfiguration durch das Laden der Konfigurations-Excel-Sheets aktiviert werden. Wenn nachträglich Änderungen vorgenommen werden, können die neuen Einstellungen auf dem Controller gespeichert und als Backup auf einen USB-Stick kopiert werden.
Einfache Bedienbarkeit
Zur Steuerung und Überwachung der Beleuchtung bietet die in TF8050 integrierte Visualisierung eine übersichtliche und vollumfängliche Lösung an. Für die Hauptlichtgruppen stehen auf der Startseite Schaltflächen für den einfachen Zugriff zur Verfügung. Auch für Lichtszenarien gibt es Visualisierungsseiten, sowohl für den Aufruf der Szenen als auch für deren Konfiguration. Dies ermöglicht es dem Benutzer, Szeneneinstellungen leicht zu modifizieren und zu ändern. Für die Steuerung von Beleuchtungen mithilfe von Zeitschaltplänen oder Kalenderfunktionen gibt es die Möglichkeit zur Konfiguration aller 50 Zeitschaltpläne und Kalenderfunktionen.
DALI-Geräte werden ständig auf ihre Funktion überwacht. Wenn es Probleme in der DALI-Leitung oder in den DALI-Geräten gibt, wird ein Alarm mit klarem Text der Problemursache angezeigt. Es können auch externe Alarme konfiguriert und mit individuellen Texten visualisiert werden. Die TwinCAT 3 Lighting Solution unterstützt auch die Energiedatenüberwachung mit der Beckhoff Leistungsmessklemme KL3403. Alle relevanten Daten, einschließlich Strom und Leistung für alle drei Phasen sowie die Summe dieser Messungen, können erfasst werden. Die Energiedaten werden alle 15 Minuten aufgezeichnet und in einer separaten CSV-Datei auf dem Controller gespeichert. Die CSV-Datei kann z. B. in Excel geöffnet werden, um die elektrischen Daten weiter zu analysieren.
TwinCAT 3 Lighting Solution im Einsatz
Beckhoff Produktionshalle für I/O-Komponenten
In unserer Produktionshalle für I/O-Komponenten wird die Lichtsteuerung komplett über die TF8050 Lighting Solution realisiert. Dabei kommt TF8050 auf einem CX5020 zum Ablauf und übernimmt die Regelung von 874 Leuchten und 88 DALI-Bewegungsmeldern, welche über entsprechende DALI-2-Busklemmen angebunden sind. Installation und Inbetriebnahme ließen sich aufgrund der hohen Kompatibilität von Soft- und Hardware einfach und schnell umsetzen.
TF8050 sorgt in der Produktionshalle für optimale Lichtverhältnisse. Verschiedene Lichtszenarien können per Knopfdruck eingestellt werden. Mit der TF8050 Lichtlösung wird auch die Farbtemperatur (HCL) in der Produktion angepasst. Die integrierte Tageslichtreglung ermöglicht im laufenden Betrieb hohe Energieeinsparungen: Je nach Sonnenstand und natürlichem Lichteinfall wird die Beleuchtung automatisch hinsichtlich optimaler Effizienz angepasst. Über die Lichtsteuerung hinaus sind auch weitere Funktionen durch TwinCAT in die Steuerung integriert, wie z. B. die Regelung von Lüftung, Klimageräten, Dachkuppeln und Heizkörperventilen. Energieeinsparpotentiale werden somit voll ausgeschöpft.
Omniturm in Frankfurt am Main
Ein wortwörtlich herausragendes Projekt, bei dem die TF8050 TwinCAT 3 Lighting Solution von Beckhoff zum Einsatz kommt, ist die Lichtsteuerung im Omniturm in Frankfurt am Main.
Auf über 40 Etagen übernimmt die Lighting Solution die Regelung von 10.000 HCL-LED-Leuchten und erfasst dabei Daten von 2.500 Sensoren, und das mit höchster Flexibilität: Auf jeder Etage kann das Lichtverhalten über die Gebäudeleittechnik individuell eingestellt werden.
Die Möglichkeiten der Automatisierung gehen dabei über das reine Ein- und Ausschalten des Lichts weit hinaus. So bestehen unter anderem auch Möglichkeiten des Dimmens, des präsenzabhängigen Ein- und Ausschaltens, der tageslichtabhängigen Regelung oder der zusätzlichen Aktivierung von Human Centric Lighting (HCL). Besitzen beispielsweise das präsenzabhängige Ein- und Ausschalten oder die tageslichtabhängige Regelung großes Energiesparpotenzial, so steht beim Human Centric Lighting der Mensch im Vordergrund: Die Wirkung des Lichts und damit auch die Lichteinstelllungen werden nach den emotionalen, visuellen und biologischen Anforderungen des Menschen ausgerichtet, um Arbeits- und Lebensqualität zu verbessern.
Aufgrund von Gebäudegröße und diversen Einstellungsmöglichkeiten je Etage war die Umsetzung der Lichtsteuerung zwar technisch anspruchsvoll, ließ sich aber mit der TF8050 TwinCAT 3 Lighting Solution vollständig und zuverlässig realisieren.
Produkte
TF8050 | TwinCAT 3 Lighting Solution
Die Beckhoff Lichtlösung bietet viele Vorteile, die unter anderem eine einfache Inbetriebnahme von DALI-Lichtsteuerungen ermöglichen. Bei ausgedehnten Beleuchtungsanlagen können dezentral im Netzwerk installierte Buskoppler eingesetzt werden, wodurch sich der Verkabelungsaufwand erheblich reduziert. Die TwinCAT 3 Lighting Solution unterstützt Funktionen wie z. B. die Fernbedienung per Web, den Import und Export von Excel-Daten oder einfache Wartungsmaßnahmen. Mit inbegriffen sind Funktionen für Human Centric Lighting (HCL) sowie die Integration von DALI-2-Sensoren. All diese Funktionen sind auch ohne Programmierkenntnisse einfach zu konfigurieren.
KL6821 | Busklemme, 1-Kanal-Kommunikations-Interface, DALI/DALI-2, Master/Netzteil
Die KL6821 erlaubt den Anschluss von bis zu 64 DALI-/DALI-2-Slaves und 64 DALI-2-Input-Devices. Mit der Konfigurationssoftware KS2000 lässt sich die Parametrierung einfach über einen PC durchführen, der über die RS232-Schnittstelle oder den Feldbus direkt an den Buskoppler angekoppelt wird. Der Betrieb erfolgt ausschließlich über TwinCAT-Funktionsbausteine. Die KL6821 enthält eine integrierte, abschaltbare DALI-Bus-Stromversorgung mit galvanisch getrennter Ausgangsspannung. Für den Betrieb der DALI-/DALI-2-Devices sind keine weiteren Komponenten notwendig.
CP6600, CP6606 | Economy-Einbau-Panel-PC
Die Einbau-Panel-PCs CP6606 und CP6600 sind für den Einbau in die Front eines Schaltschranks oder Steuergehäuses konzipiert und im Maschinen- oder Anlagenbau vielfältig einsetzbar – zum Beispiel als eigenständige Steuerung mit der Automatisierungssoftware TwinCAT unter Windows Embedded Compact 7 oder als Remote-Desktop-Display. Sie sind mit zwei verschiedenen Touchscreen-Displays mit 7 oder 10,1 Zoll Bildschirmdiagonale erhältlich.
CP6700, CP6706 | Economy-Einbau-Panel-PC
Die Einbau-Panel-PCs CP6706 und CP6700 sind für den Einbau in die Front eines Schaltschranks oder Steuergehäuses konzipiert und stellen mit ihrem hochintegrierten 3½-Zoll-Motherboard eine leistungsstarke Plattform für den Einsatz im Maschinen- und Anlagenbau dar, zum Beispiel mit der Automatisierungssoftware TwinCAT unter Windows 10 IoT Enterprise. Sie sind mit zwei verschiedenen Touchscreen-Displays mit 7 oder 10,1 Zoll Bildschirmdiagonale erhältlich.
CX9020 | CPU-Grundmodul
Der CX9020 ist eine kompakte, hutschienenmontierbare Ethernet-Steuerung mit 1-GHz-ARM-Cortex™-A8-CPU. Der Anschluss für die Beckhoff I/O-Systeme ist direkt im CPU-Modul integriert. Das Gerät verfügt über eine automatische Erkennung des jeweiligen Bussystems (E-Bus oder K-Bus) und schaltet in den entsprechenden Modus. Der CX9020 umfasst die CPU mit zwei MicroSD-Kartenslots, den internen Arbeitsspeicher (RAM) und 128 kB NOVRAM als nicht-flüchtigen Speicher. Zwei geswitchte Ethernet-RJ45-, vier USB-2.0- sowie eine DVI-D-Schnittstelle gehören ebenfalls zur Basisausstattung. Die RJ45-Schnittstellen sind auf einen internen Switch geführt und bieten eine einfache Möglichkeit zum Aufbau einer Linientopologie ohne den zusätzlichen Einsatz von Ethernet-Switchen. Das Betriebssystem ist Windows Embedded Compact 7. Durch die Automatisierungssoftware TwinCAT wird das CX9020-System zu einer leistungsfähigen SPS und Motion-Control-Steuerung, die mit oder ohne Visualisierung eingesetzt werden kann. Optional kann das Gerät mit einer Feldbus-, einer seriellen oder einer Audioschnittstelle bestellt werden.
CX5120 | Embedded-PC mit Intel-Atom®-Prozessor
Der CX5120 verfügt über einen Intel-Atom®-Singlecore-Prozessor mit 1,46 GHz. Die Hardware-Schnittstellen sind bei dieser Serie an der bestehenden Baureihe CX5000 orientiert und identisch ausgeführt. Es stehen zwei unabhängige, Gigabit-fähige Ethernet-Schnittstellen sowie vier USB-2.0- und eine DVI-I-Schnittstelle zur Verfügung. Die ab Werk bestückbare Optionsschnittstelle sowie die I/O-Ebene, die wahlweise entweder aus E-Bus- oder K-Bus-Klemmen bestehen kann, schaffen eine Vielzahl weiterer Anschlussmöglichkeiten oder Gateway-Funktionen.
CX5140 | Embedded-PC mit Intel-Atom®-Prozessor
Der CX5140 verfügt über einen Intel-Atom®-Quadcore-Prozessor mit 1,91 GHz. Damit ist echte Mehrkern-Technologie im Segment der kompakten Embedded-PCs möglich. Die Hardware-Schnittstellen sind bei dieser Serie an der bestehenden Baureihe CX5000 orientiert und identisch ausgeführt. Es stehen zwei unabhängige, Gigabit-fähige Ethernet-Schnittstellen sowie vier USB-2.0- und eine DVI-I-Schnittstelle zur Verfügung. Die ab Werk bestückbare Optionsschnittstelle sowie die I/O-Ebene, die wahlweise entweder aus E-Bus- oder K-Bus-Klemmen bestehen kann, schaffen eine Vielzahl weiterer Anschlussmöglichkeiten oder Gateway-Funktionen.