Aviva 商務(wù)大樓是德國慕尼黑的又一標(biāo)志性建筑,是歐洲最大的商務(wù)辦公樓。在設(shè)計(jì)上,參照了中國傳統(tǒng)的“風(fēng)水”觀念。同時(shí),控制著 25,000 個(gè) I/O 數(shù)據(jù)的開放式智能樓宇技術(shù)令人印象深刻。而所有這些正得益于 Beckhoff 的開放性、網(wǎng)絡(luò)兼容性極強(qiáng)的樓宇控制技術(shù),整個(gè)系統(tǒng)包容了 Ethernet,DALI和無線控制網(wǎng)絡(luò)。
Aviva 商務(wù)大樓于 2003 年夏天全部竣工,辦公面積達(dá)54,000 平米,2/3 的辦公房被博世-西門子公司(BSH Bosch and Siemens Hausgerate GmbH)租賃,故 Aviva大樓也被人們習(xí)慣叫做“博西大樓”。該樓可同時(shí)容納約1500 人辦公。
Imtech Deutschland GmbH & Co,KG 是此次重要工程的總包商?!癆viva大樓服務(wù)設(shè)施(HVAC)也沒有什么特別之處,但在控制上絕對(duì)是經(jīng)典的,不僅數(shù)據(jù)量大(需控制25,000 點(diǎn)),并且每個(gè)房間都要獨(dú)立控制,這絕非易事,可我們做到了?!?Imtech 樓宇內(nèi)部和電氣經(jīng)理 Dieter Groβ 如是說。
兩條總線過多
fisher & fey Ingenieurgesellschaft GmbH 負(fù)責(zé)樓宇設(shè)施布線設(shè)計(jì)工作,同時(shí)也負(fù)責(zé)對(duì)每個(gè)房間的控制。所采用的總線是大家非常熟悉的 Ethernet。該開發(fā)小組的領(lǐng)導(dǎo)Thomas Leipold說:“我們不想使用 2種總線,如 EIB 總線,與 Ethernet 并行。由于 Ethernet 的控制器能在本地出色地完成控制,所以我們毫不猶豫的選擇了 Ethernet作為現(xiàn)場(chǎng)總線層?!?
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300 余個(gè) BC9000 房間控制器“隱匿”于 Aviva 辦公樓的吊頂中。[/ALIGN]
Aviva 大樓所用到 Beckhoff 的產(chǎn)品和數(shù)量
該大樓控制規(guī)模約 25,000 個(gè) I/O 數(shù)據(jù),Beckhoff的產(chǎn)品被廣泛運(yùn)用,下面簡(jiǎn)單列舉所用的產(chǎn)品型號(hào)和數(shù)量:
● 4個(gè) C5102 工控機(jī),作為大樓管理的計(jì)算機(jī)
● 360個(gè) BC9000,以太網(wǎng)控制器
● 795個(gè) 8通道數(shù)字量輸入端子 KL1408,用于燈光和百葉窗控制
● 984個(gè) 4通道數(shù)字量輸出端子 KL2404,用于暖通控制
● 400個(gè) 4通道模擬量輸入端子 KL3204,用于連接溫度傳感器
● 1271 個(gè) 230V 電源隔離端子 KL9260
● 3302 個(gè) 2 通道繼電器輸出端子 KL2602,用于照明系統(tǒng)
● 2455 個(gè)雙向可控硅輸出端子,用于控制百葉窗
● 69個(gè) KL6023無線適配器,用于控制約 140 個(gè)無線開關(guān)和 40個(gè)房間控制
● 10個(gè) DALI 端子 KL6811,用于智能照明
對(duì)“博西大樓”來說,流暢的室內(nèi)控制設(shè)計(jì),是特別重要的因素。由于博世-西門子公司的產(chǎn)品領(lǐng)域?qū)拸V,設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮許多前瞻性的需求,首先,基礎(chǔ)平臺(tái)要與集團(tuán)保持一致,其次,根據(jù)要求,系統(tǒng)調(diào)節(jié)必須便捷,平均一年約需修改 140 次。Thomas Leipold 說道:“根據(jù)玻璃窗的長度,我們把整個(gè)空間分成若干塊,室內(nèi)控制器主要控制兩個(gè)獨(dú)立的照明回路(如門窗附近或走廊附近),百葉窗調(diào)節(jié)(一個(gè)電機(jī)控制 2至 3扇)和一個(gè)獨(dú)立的氣象傳感器,則很方便的集成到了 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)?!?
流暢的室內(nèi)控制盡顯專業(yè)
項(xiàng)目伊始,智能控制的想法源于 Beckhoff 控制技術(shù)。Beckhoff能通過總線系統(tǒng),便捷地實(shí)現(xiàn)智能無縫連接。在Beckhoff樓宇自動(dòng)化部門的支持下,運(yùn)用基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了流暢、模塊化的控制。令 Dieter GroS 先生更加信服 Beckhoff 技術(shù)的另一理由是,于 2000 年竣工,座落于慕尼黑的微軟歐洲總部辦公大樓,使用的就是Beckhoff 產(chǎn)品。Beckhoff 樓宇自動(dòng)化部門經(jīng)理 Georg Schemmann 說道:“Aviva大樓比較特殊,它不僅需要特
別的控制,而且應(yīng)用根據(jù)需要隨時(shí)可以修改,在規(guī)模上,Aviva又是微軟總部大樓的兩倍,需求更為復(fù)雜?!?
“對(duì)于這種項(xiàng)目的通常做法是,電工安裝另一條 EIB 總線,并行于控制系統(tǒng)。不同的分包商獨(dú)立負(fù)責(zé)門窗和百葉窗控制,最后,想辦法把各自獨(dú)立的系統(tǒng)連起來。這些對(duì)使用 Beckhoff 總線端子系統(tǒng)來說是非常方便的。而且已經(jīng)由 Imtech施工完成。”Dieter GroS 解釋。這充分體現(xiàn)了簡(jiǎn)便連接和高速以太網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)。Dieter GroS 先生又提到:“至于速度,以太網(wǎng) TCP/IP 是最佳的選擇,像 LON和 EIB 總線都滿足不了這個(gè)性能,尤其是在處理模擬量上?!盩homas Leipold 先生絕對(duì)相信實(shí)時(shí)以太網(wǎng),傳感器和執(zhí)行器之間傳輸數(shù)據(jù)非常快,比如該項(xiàng)目中對(duì)最后一個(gè)百葉窗的位置控制。
室內(nèi)獨(dú)立控制系統(tǒng)框架
原則上,Aviva 大樓在控制上并不是根據(jù)房間來分割成不同的部分,而是根據(jù)控制軸的數(shù)目來劃分的。最小的控制單元是控制 1.35 米寬的門窗,它包括用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)百葉窗,照明和有些需要安裝氣象傳感器的控制,實(shí)現(xiàn)獨(dú)立接線和控制。在某些情況下,如超過 95 米的距離,就得考慮使用光纖作為傳輸介質(zhì),以避免減弱實(shí)時(shí)的性能。
工控機(jī)使用的是 Beckhoff 的 19 英寸 C5102 工控機(jī),安裝 Windows XP和 TwinCAT 軟件,總共有 4臺(tái),負(fù)責(zé)管理不同的區(qū)域。如有需要,可以在不同的地方進(jìn)行獨(dú)立控制。另外,還使用了一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的 PC作為服務(wù)器,能夠控制特定的軸。例如,在畫面上使其移動(dòng),然后通過 Beckhoff軟件使室內(nèi)控制器自行復(fù)位。
無線遙控技術(shù)使室內(nèi)控制更加簡(jiǎn)單
該樓宇控制上的又一新亮點(diǎn)是采用了先進(jìn)的無線遙控開關(guān)技術(shù),該無線產(chǎn)品選擇的是 EnOcean 生產(chǎn)的產(chǎn)品。尤為重要的是,這些產(chǎn)品無需電源。Beckhoff 的KL6023 適配器端子,就是用來控制這些無線開關(guān),使其融入Beckhoff的總線端子系統(tǒng)。
尤其需要強(qiáng)調(diào)的是,該技術(shù)是安裝在具有連接門的行政辦公區(qū)和內(nèi)部工作區(qū)。租賃客戶常常需要不同大小的房間,因此,隔斷墻需要不停地變換,所以在隔斷墻上不能安裝任何樓宇設(shè)施,而采用這種無線開關(guān),可以輕松將設(shè)備粘貼在墻上,而不會(huì)破壞任何樓宇結(jié)構(gòu)??紤]到需要每年140 次的修改頻率,這個(gè)優(yōu)點(diǎn)帶來的優(yōu)勢(shì)是顯而易見的。
同樣是無線技術(shù),采用紅外線操作系統(tǒng),則需要花費(fèi)很大的安裝成本,該系統(tǒng)必需安裝在可視區(qū),完全沒有優(yōu)勢(shì)。而其它的無線產(chǎn)品,則需要額外的電源,維護(hù)成本高。相比較而言,EnOcean 使用原始能源,可在范圍為 30米(室內(nèi))或者 300 米(室外)進(jìn)行控制。它的開關(guān)集成了一個(gè)壓力單元,由一個(gè)很小的太陽能電池提供能量。總而言之,如此小的能量也減少了電磁輻射,也遵循了中國傳統(tǒng)的“風(fēng)水”觀念。
EnOcean 公司的產(chǎn)品也能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕好總€(gè)傳感器有唯一的 ID 號(hào),對(duì)每一次的命令,至少傳 3 次,以避免數(shù)據(jù)碰撞沖突。此外,還使用自有波段,如808.35MHz,這也非常重要,避免了與其它無線傳輸?shù)腎T 系統(tǒng)互相干擾。
通過 DALI 總線實(shí)現(xiàn)智能照明控制
與獨(dú)立的房間一樣,無線技術(shù)也同樣在商務(wù)休息廳、會(huì)議室和大型宴會(huì)廳里使用。這些區(qū)域還安裝了可調(diào)的“燈光窗簾”——這就是 DALI 技術(shù),“數(shù)字尋址照明接口”(DALI)標(biāo)準(zhǔn)是用于電子整流器的控制。
由此,Beckhoff 也提供了KL6811 DALI 總線端子,包含DALI 主站和電源。在多媒體區(qū)域,該樓宇共使用了約 10個(gè) KL6811,每個(gè)模塊能控制 64 個(gè) DALI 從站。至此,Georg Schemmann 又總結(jié)出了以太網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn):“DALI 協(xié)議能在耦合器里就能完成,能便捷地集成到 TCP/IP 中。DALI 也可用于獨(dú)立的房間控制。作為一個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng),我們還可以把它用來控制幾個(gè)房間,甚至整個(gè)樓層。” Thomas Leipold先生補(bǔ)充道:“與其它多媒體控制技術(shù)一樣,燈光強(qiáng)度也需要由控制平臺(tái)控制,這樣就得需要與獨(dú)立控制器有一個(gè)接口。燈光設(shè)計(jì)者開發(fā)這種軟件,用于燈光控制。反過來,又使室內(nèi)控制器的設(shè)計(jì)者提供這種接口。Beckhoff開發(fā)了這種產(chǎn)品,顯然,我們現(xiàn)在使用順利。”
從理論到實(shí)際
Thomas Leipold 先生對(duì)過去幾個(gè)月付出的艱辛勞動(dòng)之成果非常滿意:“我們也負(fù)責(zé)日常的維護(hù),如更改房間的布置或布局。目前系統(tǒng)達(dá)到了我們預(yù)期目標(biāo),簡(jiǎn)單的修改可通過軟件來輕松準(zhǔn)確地完成。至于網(wǎng)絡(luò)方面,系統(tǒng)運(yùn)行順利,前景相當(dāng)看好。我們的技術(shù)服務(wù)人員可以自行完成軟件的修改。由于 Beckhoff 總線端子是模塊化結(jié)構(gòu),可輕松實(shí)現(xiàn)功能變換?!?Dieter GroS 先生也得出了樂觀的結(jié)論,他說,Imtech 公司將繼續(xù)推廣 Beckhoff PC 控制技術(shù)在樓宇上的應(yīng)用,目前正有幾個(gè)項(xiàng)目在合作中。
BSH 簡(jiǎn)介
博世和西門子家用電器集團(tuán)(BSH Bosch und Siemens Hausgerate GmbH),由羅伯特博世有限公司(Robert Bosch GmbH Stuttgart)和西門子股份公司(Siemens AG Munich)聯(lián)合組建而成,全球年銷售額逾 60億歐元。博世和西門子主導(dǎo)品牌是歐洲最暢銷品牌。在其 5 個(gè)專業(yè)品牌中,博世致力于客制化產(chǎn)品與服務(wù)。此外,6個(gè)地區(qū)品牌則鞏固了品牌形象及本土的高市場(chǎng)份額。通過全球性生產(chǎn)與發(fā)展網(wǎng)絡(luò),博世的產(chǎn)品能適應(yīng)于個(gè)性化的特殊需求。其產(chǎn)品線涵概了從大型到小型,包括國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場(chǎng)合。
Imtech 簡(jiǎn)介
Imtech Deutschland GmbH & Co. KG 是荷蘭 Imtech集團(tuán)下一公司。擁有超過 14,000 名員工,年銷售額約20億歐元。Imtech公司致力于樓宇、工廠、基礎(chǔ)設(shè)施及船舶工程的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施和系統(tǒng)集成,同時(shí)也包含信息通訊技術(shù)。Imtech 集團(tuán)下屬有 50 多家技術(shù)公司,分布于比利時(shí)、德國、英國、盧森堡和西班牙。分支機(jī)構(gòu)遍布波蘭、捷克、美國、加拿大、巴西和新加坡。
Aviva Munich
● 樓宇業(yè)主:Atrion Immobilien GmbH,房地產(chǎn)咨詢及項(xiàng)目發(fā)展商,www.accumulata.de
● 項(xiàng)目總承包:Imtech Deutschland GmbH & Co. KG
● 控制設(shè)計(jì):fischer & fey Ingenieurgesellschaft mbH,www.fischer-fey.de
● 承租:BSH Bosch und Siemens Hausgerate GmbH
● 建筑:Denk, Mauder, Wisiol and Altenbehrend, Munich