隨著 Tower 185 的竣工，美因河畔法蘭克福的天際現(xiàn)在又多了一座吸引人眼球的建筑：高達(dá) 200 米的 50 層高的辦公大樓，是德國(guó)第四高樓。整個(gè)樓宇自動(dòng)化基礎(chǔ)設(shè)施的施工由Hermos AG 公司來(lái)實(shí)施，一家專(zhuān)業(yè)從事樓宇和生產(chǎn)工藝 IT 解決方案開(kāi)發(fā)與實(shí)施的供應(yīng)商。該公司已與其合作伙伴 Beckhoff 實(shí)施過(guò)多個(gè)樓宇自動(dòng)化項(xiàng)目，他們?cè)谠擁?xiàng)樓宇項(xiàng)目中再次使用了基于 PC 的控制平臺(tái)。由 Hermos 開(kāi)發(fā)的 FIS# 樓宇管理系統(tǒng) — 在管理和運(yùn)行層使用 — 和 Beckhoff 技術(shù)組件一起構(gòu)成一個(gè)高效的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，滿(mǎn)足了 Tower 185 運(yùn)營(yíng)商和業(yè)主雙方的所有需求。
      Tower 185，由法蘭克福 Prof. Christoph Mäckler Architekten 建筑事務(wù)所設(shè)計(jì)，從一個(gè)呈馬蹄形的底座（所謂的東西街坊式建筑）上直沖云霄。這些街區(qū)囊括了商店、飯店、辦公樓和會(huì)議中心以及員工子女餐廳和日間托兒所。這棟高層辦公大樓共有 50 層，總面積為 100,000 平米。Tower 185 的主要租戶(hù)是普華永道（PwC）會(huì)計(jì)師事務(wù)所，他們租用的面積有 71,000 平米。大樓的其他租戶(hù)有全球性法律服務(wù)提供機(jī)構(gòu) Mayer Brown LLP 以及 Excellent Business Centers GmbH。
XXL 格式的樓宇自動(dòng)化平臺(tái)
      Hermos 受大樓業(yè)主 CA Immo 委托實(shí)施整個(gè)辦公大樓的樓宇自動(dòng)化 — 從管理和運(yùn)行層到 HVAC 和房間自動(dòng)化系統(tǒng)。辦公大樓的面積有 100,000 平米，單獨(dú)的房間控制和動(dòng)態(tài)房間管理都非常復(fù)雜，在控制方面是不小的挑戰(zhàn)：一方面，管理和運(yùn)行層必須采集和分析來(lái)自辦公室的需求。另一方面，必須實(shí)施全面控制功能，包括修改房間大小、燈光以及各種用戶(hù)和遮陽(yáng)場(chǎng)景。最后，必須滿(mǎn)足暖通空調(diào)最基本的節(jié)能控制需求。
      在這個(gè)項(xiàng)目中，共使用了 700 套 Beckhoff 基于 PC 的控制系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行 Tower 185 中的所有控制和調(diào)節(jié)任務(wù)。60,000 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)通過(guò) Ethernet 和一個(gè) TwinCAT ADS 通訊接口與中央樓宇管理服務(wù)器上由 Hermos 開(kāi)發(fā)的 FIS# 管理和運(yùn)行層系統(tǒng)連接。FIS# 連接房間自動(dòng)化和樓宇管理系統(tǒng)，負(fù)責(zé)集中操作、監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)樓宇設(shè)備（HVAC）以及動(dòng)態(tài)房間管理。Hermos 公司負(fù)責(zé) Tower 185 的項(xiàng)目經(jīng)理 Thomas Sturm 補(bǔ)充道：“數(shù)據(jù)點(diǎn)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的 Beckhoff I/O、DALI、EIB/KNX 和 EnOcean 端子模塊連接?？偣灿?170 臺(tái) Beckhoff CX9010 系列嵌入式控制器、500 臺(tái) CX9001 系列嵌入式控制器以及 80 臺(tái) C6925 系列工業(yè) PC 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理。在每一個(gè)樓層都有一臺(tái) C6925 用于過(guò)濾或限制數(shù)據(jù)，然后傳輸這些數(shù)據(jù)，最后構(gòu)建和合并 FIS# 服務(wù)器的信息。例如，它采集房間溫度的實(shí)際數(shù)值和設(shè)定點(diǎn)數(shù)值，然后根據(jù)定義的時(shí)間模式將這些數(shù)值傳輸?shù)焦芾砗瓦\(yùn)行層。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)采集到的所有數(shù)據(jù)都匯集在 FIS# 中，構(gòu)成評(píng)價(jià)和控制，例如能耗、系統(tǒng)可用性或運(yùn)行成本以及集成維護(hù)管理的基礎(chǔ)。
冗余以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)全天候可用
      一個(gè)獨(dú)立的基于 Ethernet TCP/IP 的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了樓宇管理系統(tǒng)的“核心部分”。樓宇網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施分為三個(gè)區(qū)域，即東西街坊式建筑和塔樓自身。大樓的每個(gè)區(qū)間都有一個(gè)冗余光纖環(huán)網(wǎng)，這樣，即使在網(wǎng)絡(luò)電纜被中斷的情況下也能夠繼續(xù)保持?jǐn)?shù)據(jù)通信。由冗余服務(wù)器和客戶(hù)端構(gòu)成整個(gè)管理和運(yùn)行層的聯(lián)網(wǎng)通過(guò)一個(gè)光纖環(huán)網(wǎng)和 Ethernet TCP/IP 實(shí)現(xiàn)。光纖環(huán)網(wǎng)通過(guò)開(kāi)關(guān)連接各個(gè)樓層的自動(dòng)化設(shè)備，也就是說(shuō)，下位 Beckhoff 工業(yè) PC 通過(guò)銅制以太網(wǎng)電纜與通過(guò)光纖聯(lián)網(wǎng)的控制層連接，構(gòu)成星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
      與工業(yè) PC 相連的是總線(xiàn)端子模塊，并依次和房間控制裝置、傳感器和執(zhí)行器連接。Thomas Maier 解釋道：“Tower 185 大樓可以使用樓宇操作人員 Hochtief Solutions 通過(guò)監(jiān)視器和樓宇自動(dòng)化控制室內(nèi)的客戶(hù)端進(jìn)行全面監(jiān)控。當(dāng)然，Hermos 還能夠通過(guò)一個(gè)用于遠(yuǎn)程維護(hù)的客戶(hù)端訪(fǎng)問(wèn)樓宇控制系統(tǒng)。
靈活的設(shè)計(jì)：?jiǎn)为?dú)房間控制
      Tower 185 的單獨(dú)房間控制包括通過(guò) DALI 實(shí)現(xiàn)的照明控制以及通過(guò) SMI 實(shí)現(xiàn)的百葉簾控制。采用 EnOcean 技術(shù)的房間控制裝置用于在小型辦公單元的基礎(chǔ)上靈活利用房間。每個(gè)房間都配備了一個(gè)人體傳感器、一個(gè)房間溫度選擇開(kāi)關(guān)、一個(gè)溫度傳感器和一個(gè)百葉簾操作按鈕。所有來(lái)自房間控制裝置的信號(hào)，如實(shí)際和設(shè)定點(diǎn)溫度數(shù)值，通過(guò) EnOcean 無(wú)線(xiàn)技術(shù)發(fā)送給 KL6583 EnOcean 總線(xiàn)端子模塊并傳輸給嵌入式控制器。
動(dòng)態(tài)房間管理的一個(gè)前提條件是遵守預(yù)定義的控制變量。Thomas Maier 闡釋道：“在使用場(chǎng)景方面，我們進(jìn)行了精確的規(guī)定，同時(shí)也將租戶(hù)的需求考慮進(jìn)去了。在房間自動(dòng)化方面，我要求遵守最大允許的偏差。相應(yīng)地，我們還為辦公區(qū)域定義了三個(gè)運(yùn)行模式：日間、夜間和周末以及舒適模式。對(duì)于夜間和周末模式，我們必須遵守 ± 3 K（Kelvin）的限值，以正確調(diào)節(jié)房間。日間模式通過(guò)定時(shí)器定義；這表示從早上 7 點(diǎn)到晚上 7 點(diǎn)，房間一直保持這樣一種狀態(tài)：只要占位傳感器被激活，就能夠快速切換到舒適模式。
      除了標(biāo)準(zhǔn)的辦公區(qū)域之外，Tower 185 的 48 層和 49 層還設(shè)立了一些特殊型和舒適型房間。在這里，房間控制使用的是采用 EIB/KNX 技術(shù)的操作面板實(shí)現(xiàn)。面板包含用于各個(gè)房間功能的按鈕，如百葉簾和照明控制，以及設(shè)定溫度值的數(shù)字規(guī)范。在這里，租戶(hù)能夠，例如，調(diào)用存儲(chǔ)的照明場(chǎng)景并通過(guò) FIS# 客戶(hù)端進(jìn)行修改。此外，操作面板提供有關(guān)各種房間參數(shù)的狀態(tài)信息，如溫度或空氣質(zhì)量等。一臺(tái) PWM 控制器用于顯示外部溫度、顯示五個(gè)氣候元素且控制流量。一個(gè)露點(diǎn)傳感器用于指示屋頂是否可能會(huì)結(jié)露?？刂乒δ芡ㄟ^(guò)使用一個(gè) TwinCAT 軟件模塊實(shí)現(xiàn)。
無(wú)需修改硬件即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)房間管理
      由于每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的辦公室都配備一個(gè)采用了 EnOcean 技術(shù)的房間控制裝置，在房間用途發(fā)生變化時(shí)，可以靈活改變房間布局。如果標(biāo)準(zhǔn)房間連接起來(lái)變成一個(gè)開(kāi)放式辦公室，那么屬于基本單元的組件會(huì)被分配給主控制器。“為此，房間控制裝置會(huì)被移走。所需的重組（例如照明和供暖元件或百葉簾）在 FIS# 系統(tǒng)中通過(guò)我們的動(dòng)態(tài)房間管理系統(tǒng)或通過(guò)合適的任務(wù)分配定義。不需要修改布線(xiàn)或重新安裝。”Hermos 公司的軟件專(zhuān)家 Thomas Tröger 解釋說(shuō)道。
      在專(zhuān)用房間里有可移動(dòng)的隔斷墻，墻壁的位置通過(guò)信號(hào)觸點(diǎn)檢測(cè)，以控制房間空調(diào)。如果兩個(gè)房間連起來(lái)，操作也要相應(yīng)調(diào)整，且控制過(guò)程通過(guò)這兩個(gè)控制面板對(duì)齊。對(duì)于其它房間的修改，租戶(hù)必須向大樓運(yùn)營(yíng)商 Hochtief Solutions 申請(qǐng)，然后他們會(huì)根據(jù)修改后的平面圖調(diào)整管理和運(yùn)行層或房間控制的可視化系統(tǒng)。
集中百葉簾控制顯著提高能效
      Tower 185 使用所謂的“整體百葉簾控制”，它集中在管理和現(xiàn)場(chǎng)層執(zhí)行。為此，大樓和街坊式建筑的整個(gè)幕墻的百葉簾被劃分為幾個(gè)部分。它們根據(jù)日光、燈光方向和溫度級(jí)別控制。東部街區(qū) 6 樓安裝的氣象站不僅可以測(cè)量溫度，還可以測(cè)量風(fēng)速、風(fēng)向、雨量和照度。為了計(jì)算四周高樓對(duì) Tower 185 控制參數(shù)的影響，第 53 樓還安裝了更多氣象傳感器，用于測(cè)量無(wú)障礙物時(shí)的光照度。
      Thomas Tröger 在解釋遮陽(yáng)控制方案時(shí)說(shuō)道：“為此在 FIS# 中創(chuàng)建了一個(gè)輸入掩碼，在這里操作人員可以輸入數(shù)值。然后根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)全局啟用日光防護(hù)。很可能的一個(gè)場(chǎng)景就是：當(dāng)清晨東面太陽(yáng)被遮住的時(shí)候，南面的窗戶(hù)仍然是打開(kāi)的。如果在一天當(dāng)中情況有所變化，全局控制器也會(huì)相應(yīng)改變百葉簾段。盡管如此，每個(gè)房間用戶(hù)仍然能夠通過(guò)房間控制裝置分別操縱每個(gè)窗戶(hù)的百葉簾。在將要起大風(fēng)或下雨的時(shí)候，中央控制器會(huì)自動(dòng)再次發(fā)出命令。”
用戶(hù)友好的操作界面
      用于總結(jié)與操作人員相關(guān)的所有信息的 FIS# 的操作界面被布置為兩大部分。系統(tǒng)樹(shù)反映了整個(gè)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)并再細(xì)分為房間管理和技術(shù)系統(tǒng)。房間管理包括單獨(dú)的樓層，從底樓到第 50 層。技術(shù)系統(tǒng)被分為單獨(dú)的子系統(tǒng)，包括通風(fēng)和制冷系統(tǒng)。例如，通風(fēng)系統(tǒng)可以再細(xì)分為供氣和排氣系統(tǒng)以及空調(diào)子系統(tǒng)。因此，操作人員能夠通過(guò)操作界面訪(fǎng)問(wèn)各個(gè)系統(tǒng)。
高度靈活 — 從管理和運(yùn)行層到自動(dòng)化平臺(tái)
      對(duì)于使用面積為 100,000 平米的 Tower 185 這樣一個(gè)大型樓宇項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，理所當(dāng)然，它的租期會(huì)非常長(zhǎng)。因此，需要樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)具有高度靈活性且所使用的所有系統(tǒng)和組件都能夠無(wú)故障地進(jìn)行交互。“Hermos 管理和運(yùn)行層與 Beckhoff 自動(dòng)化平臺(tái)都具有良好的開(kāi)放性。他們?yōu)槠渌ㄓ嵑图夹g(shù)方案提供了大量接口。Hermos 為連接控制系統(tǒng)和 TwinCAT 開(kāi)發(fā)了自己的 ADS 驅(qū)動(dòng)程序，使得系統(tǒng)的通用訪(fǎng)問(wèn)成為可能。”Beckhoff 紐倫堡辦事處銷(xiāo)售代表 Wolfgang Negele 如此說(shuō)道。

更多信息：
www.tower185.com
www.caimmo-deutschland.com
www.hermos.com
www.beckhoff.com/building

樓層控制計(jì)算機(jī)：Tower 185 總共使用了 80 臺(tái) C6925 型控制柜式工業(yè) PC。每個(gè)樓層都安裝了一臺(tái) C6925 用于過(guò)濾或限制數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)處理通過(guò) 670 臺(tái) CX9001 或 CX9010 型嵌入式控制器完成。在CX9000系列的標(biāo)準(zhǔn)配置中，帶有兩個(gè)集成交換機(jī)功能的RJ 45接口，這樣可顯著簡(jiǎn)化線(xiàn)性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的布線(xiàn)工作