ennovatis GmbH Smartbox Anwendungsbeispiele
ennovatis GmbH Smartbox Anwendungsbeispiele
ennovatis GmbH Smartbox Anwendungsbeispiele
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<strong>ennovatis</strong> <strong>GmbH</strong><br />
<strong>Smartbox</strong> <strong>Anwendungsbeispiele</strong><br />
Hauptsitz:<br />
<strong>ennovatis</strong> <strong>GmbH</strong><br />
Dechwitzer Straße 11<br />
D-04463 Großpösna<br />
Niederlassung:<br />
<strong>ennovatis</strong> <strong>GmbH</strong><br />
Stammheimer Str.10<br />
D- 70806 Kornwestheim<br />
© <strong>ennovatis</strong> <strong>GmbH</strong>
<strong>ennovatis</strong> <strong>Smartbox</strong> Übersicht Funktionalitäten<br />
Geräte<br />
Heizung<br />
Lüftung<br />
M-Bus<br />
Pegelwandler<br />
bis zu 32<br />
Feldbusgeräte direkt<br />
ansprechbar<br />
RS 485 Feldbus<br />
2x Relais<br />
on Board<br />
E/A<br />
RS 232<br />
Störmeldungen<br />
24 x direkt<br />
SMS, E-Mail, E/A Modul, Relais<br />
Ethernet/RS232/RS485<br />
Modem/ISDN<br />
GSM/Bluetooth<br />
<strong>ennovatis</strong><br />
Planning &<br />
Controlling<br />
Berichte, Vertragskontrolle,<br />
Bedarfsberechnungen, etc.<br />
bis zu 480 Endgeräte<br />
8 Eingänge<br />
8 Eingänge 8 Eingänge<br />
M-Bus fähige Endgeräte<br />
Pulse/Status<br />
AD-Wandler<br />
Temperaturen<br />
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2
<strong>ennovatis</strong> <strong>Smartbox</strong> Standardfall<br />
Auswertung der Daten über <strong>Smartbox</strong> Manager<br />
PT 1000<br />
oder <strong>ennovatis</strong> Controlling<br />
Erfassung der<br />
Außentemperatur<br />
Erfassung von Strom. Gas, Wasser über Impulse von den Zählern<br />
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3
<strong>ennovatis</strong> <strong>Smartbox</strong> Netzanalyse ModBus<br />
<strong>Smartbox</strong> erfasst die Daten im vorgegebenen Intervall.<br />
Zusätzlich kann bei Überschreitung von Grenzwerten<br />
z.B. Blindleistung eine Meldung versandt werden.<br />
Feldbus RS485<br />
*Datenauslesung via ModBus Protokoll<br />
*Art. 0307 RS 485 Erfassungspaket<br />
ID 12005 ergibt sich aus ID 20 für Blindleistung-Datenblock<br />
und 05.Wert Q Summe.<br />
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4
<strong>ennovatis</strong> <strong>Smartbox</strong> Temperaturerfassung Warmwasserboiler<br />
PT 1000<br />
Oben<br />
Wasserentnahme<br />
Wenn oben
<strong>ennovatis</strong> <strong>Smartbox</strong> Optimierung Versorgungsanlage<br />
Die <strong>Smartbox</strong> erfasst den Gesamtverbrauch GAS. Bei Überschreitung von<br />
Grenzwerten in den Trendrechnungen gibt die <strong>Smartbox</strong> über Relais Signale<br />
an die Prozesssteuerung, welche dann entscheidet, was abgeschaltet wird.<br />
Als Hauptpotential dient die Heizung für das Verwaltungsgebäude.<br />
Hauptzähler Gas<br />
Impulsgeber<br />
Grenzwert 445m³/h<br />
Grenzwert 440m³/h<br />
Grenzwert 435m³/h<br />
Infosignal bei > 400m³/h<br />
Produktion<br />
Verwaltung<br />
Prozesssteuerung<br />
1. Heizung<br />
2. Tiegelofen<br />
3. Brenner<br />
Verbraucher Leistung m³/h<br />
Heizung Kessel1 134<br />
Heizung Kessel2 134<br />
Heizung Kessel3 134( nicht erlaubt,<br />
Produktionswärme)<br />
Tiegelofen1 40<br />
Tiegelofen2 40<br />
Tiegelofen3 40<br />
Tiegelofen4 40<br />
Tiegelofen Gesamt 20 ( immer nur einer<br />
erlaubt, von SPS<br />
geregelt)<br />
Schmelzofen1<br />
40<br />
Brenner1<br />
Schmelzofen1 Nicht erlaubt<br />
Brenner2<br />
Schmelzofen2<br />
40<br />
Brenner1<br />
Schmelzofen2 Nicht erlaubt<br />
Brenner2<br />
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6
<strong>ennovatis</strong> <strong>Smartbox</strong> Haus-Fernkontrolle<br />
Die Vernetzung der <strong>Smartbox</strong>en über Internet ermöglicht zentrale Kontrollen:<br />
Beispiel im Bereich von Mietobjekten mit Zutrittskontrolle über elektronische Schlösser.<br />
Freigabe erfolgt nur, wenn das Objekt auch vermietet ist.<br />
bei Kartenverlust kann Zutritt gesperrt werden, bis eine neue Karte vergeben wurde<br />
Freigabe Licht/Strom nur, wenn das Objekt vermietet<br />
Sperrung, wenn Objekt nicht vermietet<br />
<strong>Smartbox</strong> kann über Zeitschaltprogramm Lichtquellen<br />
Ein- Ausschalten um Anwesenheit zu simulieren<br />
Internet<br />
Außen: Türöffner<br />
mit Kartenlesegerät<br />
Innen: Kartenschalter<br />
für Freigabe Licht<br />
Freigabe Zutritt nur ,wenn<br />
<strong>Smartbox</strong> Signal frei gibt<br />
Freigabe Licht nur ,wenn<br />
<strong>Smartbox</strong> Signal frei gibt<br />
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7
<strong>ennovatis</strong> <strong>Smartbox</strong> Rollladensteuerung<br />
Feldbusmodul<br />
Lichtsensor<br />
Schalter/Taster<br />
für manuelle Bedienung<br />
RS 485<br />
Motorrelais<br />
Rollladenmotor<br />
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8
<strong>ennovatis</strong> <strong>Smartbox</strong> Heizungssteuerung<br />
Komponenten:<br />
Raumtemperatur + Sollwertsteller<br />
Vorlauffühler<br />
Pumpe<br />
Motormischer<br />
Anschluss Außenfühler<br />
RS 485 Bus<br />
Zur Ansteuerung der Heizkreise werden Vorlauftemperatur, Außentemperatur,<br />
Raumtemperatur, Raumsolltemperatur sowie aktive Komponenten wie Heizungspumpe<br />
und Motormischer benötigt. Feldbusmodule, angesteuert über die RS485<br />
Busleitung, führen die Befehle der <strong>Smartbox</strong> aus.<br />
So lassen sich dann sehr elegant Regelalgorithmen implementieren, die ganz<br />
oder teilweise die Steuerung von Heizungsanlagen oder Solaranlagen ersetzen<br />
können.<br />
Entsprechende Hilfsmittel und Routinen sind in dem <strong>ennovatis</strong> Firmware*<br />
Steuerungs- und Regelpaket enthalten.<br />
*Art. 0308 Steuer- und Regelungspaket<br />
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9
<strong>ennovatis</strong> <strong>Smartbox</strong> Spitzenlastoptimierung<br />
TCP/IP<br />
Überwachung sowie<br />
weitere Auswertungen<br />
RS485<br />
ASCII<br />
Gnd<br />
S0 Wirkimpuls zur <strong>Smartbox</strong><br />
1/4h Synchronimpuls zur <strong>Smartbox</strong><br />
V+<br />
Starkstromzuleitung<br />
Leistungsschütze welche<br />
Geräte an/bzw. abstellen.<br />
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10
<strong>ennovatis</strong> <strong>Smartbox</strong> Leckage-Meldung über M-Bus Zähler<br />
Programmierung einer Leckagemeldung:<br />
RS232<br />
1. Zeitprogramm festlegen, z.B. von 0 Uhr bis 2 Uhr<br />
2. Wasserzähler so konfigurieren, dass die Durchflussleistung<br />
übertragen wird.<br />
3. mit einem Rechner Zeitprogramm und Leistung „verunden“.<br />
4. Rechnerausgang einem Verzögerungsmodul übergeben,<br />
damit kurzfristige Durchflüsse kein Fehlalarm auslösen<br />
5. Dann die Verzögerung beliebigen Ausgangsmodulen<br />
zuweisen.<br />
&<br />
M-Bus<br />
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11
<strong>ennovatis</strong> <strong>Smartbox</strong> Alarmanlage<br />
Überwachung intern<br />
oder extern<br />
(Dienstleistung)<br />
Inter-/Intranet<br />
Alarm<br />
Signal<br />
Übertragung der Sensordaten<br />
entweder über Draht oder<br />
Funk an die <strong>Smartbox</strong>.<br />
Von hier aus erfolgt die<br />
Weiterverarbeitung ähnlich<br />
der Leckagemeldung.<br />
Türkontakt<br />
Bewegungsmelder<br />
Fensterkontakte<br />
Einige Lampen über<br />
Feldbusmodule Ein-/Ausschaltbar<br />
um Anwesenheit zu simulieren<br />
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12
<strong>ennovatis</strong> <strong>Smartbox</strong> Klimaregelung<br />
Intranet<br />
Feuchte- und<br />
Temperatursensoren<br />
im Zu- und Abluftkanal<br />
Je nach Feuchteverhältnis im Zu- und Abluftkanal sowie den<br />
herrschenden Temperaturverhältnissen, kann in der<br />
<strong>Smartbox</strong> ein energetisch optimiertes Betriebsverhalten<br />
programmiert werden.<br />
Die zentrale Zu- und Abluftanlage kann so entweder über<br />
ein 0-10 V oder über Stufenschalter den Nutzungsbedingungen<br />
jederzeit und automatisch angepasst werden.<br />
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13
Regelproblem Solaranlagen mit der <strong>ennovatis</strong> <strong>Smartbox</strong> erkennen<br />
Typisches Solaranlagenschemata:<br />
Sensorleitungen<br />
Dokumentation der<br />
Betriebsweise:<br />
1. Beginn der solaren Speicherladung<br />
2. Temperatur im Speicher sinkt, da<br />
Durchmischung stattfindet<br />
3. Temperatur sinkt so stark, dass Heizkessel<br />
die Warmwasserbereitung<br />
startet, obwohl<br />
4. kein Trinkwasserverbrauch vorhanden<br />
5. In Folge sinkt die solare Leistung, da die<br />
mittlerer Speichertemperatur angehoben<br />
wurde.<br />
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14
Regelproblem mit der <strong>ennovatis</strong> <strong>Smartbox</strong> lösen<br />
Pumpenspannung oder Durchflussgeber<br />
der Leistungsmessung auf<br />
<strong>Smartbox</strong> aufschalten.<br />
R<br />
In die Sensorleitung des Kessels zur Messung<br />
der Trinkwassertemperatur einen regelbaren<br />
Widerstand in Serie einbauen (ca. 1 kOhm)<br />
und über ein paralleles Relais kurzschließen.<br />
In der <strong>Smartbox</strong> folgende Regel aufzustellen:<br />
+ Wenn Solaranlage (Durchfluss) in Betrieb und<br />
+ Speichertemperatur größer 35°C, dann<br />
+ Relais öffnen um der Kesselsteuerung<br />
eine höhere Speichertemperatur vorzugaukeln um damit<br />
die ungewollte Speicherladung durch den Kessel<br />
zu verhindern.<br />
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15
Firmwareoption: RS 485<br />
RS 485 Erfassungspaket<br />
Modbus RTU (lesend)<br />
Feldbus (ASCII-Protokoll, lesend)<br />
Steuer- und Regelungspaket<br />
RS 485 Erfassungspaket<br />
Modbus schreibend<br />
ASCII schreibend<br />
PID/Regler (z.b. für Dreipunktventile, HLK-Klappen...)<br />
Spitzenlastoptimierung für Einzel-Geräte<br />
Art. 0307 RS 485 Erfassungspaket / Art. 0308 Steuer- und Regelungspaket<br />
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16
<strong>ennovatis</strong> <strong>Smartbox</strong> Zusatzfeature RS 485 OnBoard<br />
RS485 Schnittstelle - wird verwendet um einerseits Daten zu lesen<br />
und andererseits Steuer- und Regelungsaufgaben zu erledigen.<br />
Zwei Protokolle für den RS485 Bus werden zur Zeit unterstützt:<br />
ModBus RTU und ein Feldbusprotokoll basierend auf ASCII Befehlen.<br />
Beide Protokolle sind - entsprechende Feldgeräte vorausgesetzt - sowohl für die<br />
Datenerfassung als auch für aktive Steuer- und Regelungsaufgaben geeignet.<br />
Beispiele lesend:<br />
ModBus RTU, hiermit werden z.B. die Daten eines Netzanalysators im Sekundentakt<br />
an die <strong>Smartbox</strong> übertragen und online ausgewertet. Bei Spannungseinbrüchen bzw.<br />
Überschreitungen können sofort Störmeldungen ausgesendet werden.<br />
Beispiel schreibend:<br />
Eine Pumpe soll abhängig von einigen Faktoren abgestellt werden. Hierzu wird ein<br />
Feldbus Modul mit einem oder mehreren Relaisausgängen vor die Pumpe gesetzt<br />
und per Befehl über den RS485 Bus von der <strong>Smartbox</strong> aus ab bzw. angestellt.<br />
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17
Firmwareoption: M-Bus Router<br />
GLT & <strong>ennovatis</strong> <strong>Smartbox</strong><br />
Auslesung einer M-Bus<br />
Anlage die bereits auf eine<br />
GLT geschaltet ist.<br />
M-Bus Master ist belegt.<br />
<strong>Smartbox</strong> routet die Daten<br />
für EM auf die Systemebene CT.<br />
EM relevante Daten werden<br />
zusätzlich erfasst.<br />
Art. 0305 M-Bus Router Funktion<br />
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18
Firmwareoption: M-Bus Router<br />
Firmware für <strong>Smartbox</strong> mit M-Bus Router Funktion<br />
die <strong>Smartbox</strong> wird zwischen z.B. GLT und M-Bus<br />
Pegelwandler installiert<br />
zwei RS232-Schnittstellen der <strong>Smartbox</strong> werden für ein- und<br />
ausgehende Leitung verwendet<br />
macht den M-Bus auslesbar und fernabfragbar<br />
Zugriff der GLT auf den M-Bus bleibt erhalten,<br />
die GLT hat Vorrang<br />
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19
Firmwareoption: M-Bus Frame-Analyzer<br />
Hiermit lassen sich die Daten von M-Bus Zählern im Feld, also von der<br />
<strong>Smartbox</strong>, auswerten und für Grenzwertüberwachungen oder<br />
Steuerungen direkt einsetzen.<br />
M-Bus Frame Analyzer zur Zerlegung von M-Bus-Daten<br />
lesen und verstehen der M-Bus Protokolle<br />
herstellerunabhängig<br />
z.B zeitnahe Meldungen zu Grenzwerten im Feld sind möglich<br />
z.B. Steuerungsoptionen über RS 485 sind in der Folge möglich<br />
Art. inkl. Standardfirmware<br />
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20
Firmwareoption: Seriell Modem Port über TCP/IP<br />
Voraussetzung: GSM-, analog- oder ISDN- Modem<br />
Vorzugsweise verwenden Sie hierzu ebenfalls eine <strong>Smartbox</strong>.<br />
Vorteile gegenüber einem herkömmlichen Gateway:<br />
Das in der <strong>Smartbox</strong> installierte Modem wird wie bei einer „normalen“<br />
<strong>Smartbox</strong> automatisch erkannt und initialisiert.<br />
Das Modem wird in seiner Funktionsfähigkeit ständig überwacht und bei erkannten<br />
Unregelmäßigkeiten sowie alle 24 Stunden neu initialisiert.<br />
Jede Verbindung wird mit der IP-Nummer des Clients, der Verbindungszeit sowie<br />
den ersten 30 gesendeten Zeichen geloggt. Hiermit kann später die Abrechnung der<br />
Verbindungskosten erfolgen.<br />
Eine Einwahl über das Modem von außen ist in dieser Betriebsart nicht möglich.<br />
TCP/IP<br />
Controlling System<br />
TCP/IP<br />
TCP/IP<br />
Entfernt in beliebigen<br />
Gebäuden installierte<br />
<strong>Smartbox</strong>en<br />
Firewall mit Route für<br />
Controlling System zur <strong>Smartbox</strong><br />
+ Port 23 für Modem<br />
+ Port 2083 für Parametrierung<br />
<strong>Smartbox</strong><br />
mit integriertem<br />
GSM Modem<br />
. .<br />
Art. 0304 Serial Modem Port über TCP/IP<br />
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21
Ausblick 2008: M-Bus Daten werden per Funk übertragen<br />
M-Bus Protokoll auf RS232<br />
Sender und Empfänger sind gleicher Gerätetyp<br />
(Variationen sind möglich)<br />
Übertragungsprotokoll: M-Bus nach EN 13757-3<br />
Standardgerät verfügt über<br />
zwei Temperatureingänge<br />
zwei Analogeingänge, sowie über<br />
zwei Digitaleingänge<br />
230V~<br />
Netz<br />
<strong>ennovatis</strong> SmartModul<br />
mit RS232 Schnittstelle<br />
(Standardgerät)<br />
Funkstrecke bis zu 300m bei freier Sicht<br />
<strong>ennovatis</strong> SmartModul<br />
mit integriertem M-Bus<br />
Pegelwandler (Option)<br />
© <strong>ennovatis</strong> <strong>GmbH</strong><br />
230V~<br />
Netz<br />
22
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit<br />
E-Mail: r.smolin@<strong>ennovatis</strong>.de<br />
Telefon:+ 49 (0) 7154 83600 80<br />
© <strong>ennovatis</strong> <strong>GmbH</strong><br />
23
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