开启楼宇自动化新时代

2018-03-21阅读 231分享 1


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位于Gelsenkirchen的VELTINS场馆具有多功能用途:既可作为德甲的比赛场地也可作为演唱会或歌剧的舞台。因此对楼宇技术的使用提出了更高要求。


分布式WAGO控制器

实现VELTINS场馆现代化


如今大城市和大都市的体育馆已经演变成了多功能建筑,不仅可以举办室内足球比赛、赛跑和场地赛,也可举办壮观的现场演唱会。作为德甲官方体育馆、演唱会和歌剧舞台、以及冬季两项竞赛场地,位于Gelsenkirchen的VELTINS场馆就是典型案例。场馆多样性无论是在功能还是在可行性上都对楼宇自动化提出了相应的高要求。因此,VELTINS场馆进行了现代化改造,将用了15年的集中式楼宇控制系统更换成基于WAGO控制器的复合网络,该建筑因此成为简洁强大的工业4.0解决方案的先例。


周六三点准时响起的德甲哨声已经成为了历史。现如今,每周六、周日、周二、周五,从下午3:30到晚上8:00都会举行专业球赛。由于德甲电视转播的便利性,体育比赛不再遵循固定的主场比赛的时间。现代化的体育场馆如今也已变身为多功能的赛事中心。


基于这个原因,可以利用液压技术将草皮从体育馆卷出,雨天可以将屋顶关闭,如同敞篷汽车一样。



经过3年的建造后,体育馆于2001年开始运营:2014年,VELTINS Arena成为德国国内最常被光顾的场馆,访客量高达2,366,568。“对于我们来说,运行可靠性十分重要。如果周六开放时照明无法打开的话,那么比赛就无法进行,”场地技术负责人Bernd Funke解释道。即便赛事取消的保险可以起到帮助作用,“没有人愿意在新闻中看到有损我们形象的事件发生。”


楼宇自动化中的工业4.0


2016年Gelsenkirchener体育馆决定进行楼宇自动化改造,以应对未来需求。这意味着我们将告别传统的楼宇自动化并将利用工业4.0技术带来的优势。“我们已经证实即使在无集中控制系统的情况下也可实现对大型、功能多样的楼宇的控制,”ROM楼宇自动化场地经理Nikolaos Zacharias总结道,这家来自Düsseldorf的公司负责此项工程。空间与功能分散式智能楼宇系统的优势之一是它们摆脱了单一、昂贵的集中式系统。


I/O-SYSTEM 750系列的55个WAGO控制器(多数为基于Linux®的PFC200)用来控制照明、供暖和通风系统。它们构成了TCP/IP综合性网络,员工可在场馆中任何地方使用不同授权进行登录;也可在界外进行远程登录。“门卫登录界面后看到的内容会与控制中心的任何人都不同。”登录已经决定了哪些区域可以访问以及可实现哪种程度的访问。


简单工具实现更大可行性


WAGO控制器在网络中的功能类似于向上级系统提供信息的小型服务器。“该上级系统不再是传统的楼宇控制系统计算机,而是由矩阵式自动化形成的、分布在55个控制器上的虚拟机器,”Zacharias解释道。这一突破性的结构增加了VELTINS Arena楼宇自动化的安全性,避免故障发生,因为可用性不再取决于一台单独的、集中式的计算机。这样便不再需要昂贵的冗余系统。如果今天VELTINS场馆中一台控制器发生故障,那么仅有一小片区域会受到影响,而非整个场馆。

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标准化语言:WAGO控制器使用TCP/IP协议进行网络通信


Gelsenkirchen的科技运用与传统楼宇技术相比具有创新性,因为来自Rudolf Otto Meyer(ROM)科技的Zacharias和他的团队在通信上运用了不同的方法。以TCP/IP通信标准为基础,VELTINS场馆获得了一系列的优势。首先,新型控制结构是利用WAGO控制器通过场馆当前以太网实现的。其次,IT机制的有效性增加了以计算机为基础的安全性。还有,楼宇控制系统的调节以及可视化可由现场人员轻松进行操作,因为使用的标准如HTML5,Java, SMTP, Linux®, 以及 PHP等均为常见标准。


运行过程中实现悄然变革


之前的通信系统使用LON®连接,由于存在大量的交叉通信,在改造过程中面临较大挑战。楼宇自动化的翻新工作在VELTINS场馆正常运营过程中进行,因此不用面临长达数日的停业。ROM团队对WAGO控制器进行了预组装,将完整I/O层面安装在DIN导轨上,连接可插拔的布线层并进行测试。“通过插卡,我们可在任何时候都能恢复之前的状态。”在这样一场全面的改造行动中实现这一点通常是不太可能的,因为一般所有的电缆连接都需要逐个断开再重新连接。


综合式网络的先例


在选择系统集成商和控制技术制造商时,这些技术解决方案对于VELTINS场馆设备管理层来说是具有决定性意义的。“我们与WAGO拥有长期合作,”Bernd Funke强调。他的同事Holger Tritt负责供暖、通风和清洁系统,也从未对新型系统抱有疑问。



有趣的细节:虽然楼宇控制系统不再以物理形式存在,但在操作屏幕上仍然显示为之前的形式。基于HTML5的可视化有助于操作人员在没有受到大量培训的情况下也可快速在新系统中捋清头绪。


“新系统被迅速引进并且始终运行良好。”Tritt饶有兴致地说。“我们知道不可能在两周之内完成对这种类型场馆的改造,更不用说在运营期间了,”Funke评论道,他对整体现代化改造的如期进行表示满意。在2016年5月开始动工后,项目于6个月之后全部完成。据Funke说,“我们想要在圣诞节前完成,最终我们做到了。”这次的成功证明基于WAGO控制器的分布式智能系统将在楼宇自动化领域成为先例。“我们创造了一个市场上都没有的东西,单凭这一点就值得继续坚持下去。”

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通往创新楼宇技术之路:Klaus Ebbigmann, Nikolaos Zacharias, and Bernd Funke (左起).


文 KLAUS EBBIGMANN | WAGO

图 THORSTEN SIENK | WAGO

KARLSEN RABAS

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