Beispiel für Planung und Umsetzung eines Projekts.
Projektbeschreibung
- Neues Bürogebäude mit Raumautomation für 136 Räume über 4 Stockwerke sowie zur Aufbereitung entsprechender Primäranlagen.
- Jedes Stockwerk wird von anderen Mietern genutzt und hat somit eine eigene Belegung und Nutzung d.h. Raumbetriebsart sowie zugehörige Raumsollwerte, Beleuchtung je Stockwerk mit zentraler Bedienung und Notfunktion über alle Stockwerke.
- Beschattungssteuerung je Fassade inkl. Schutz-, Service- und Notfunktion über alle Stockwerke, zentrale Wetterstation, bedarfsgeführte Regelung der Primäranlagen.
- Zeitprogramme mit Kalender für Raumbetriebsarten und Beleuchtung pro Stockwerk, übergeordnete Funktionen in einem Überwachungsgerät.
- Primäranlagen für Luftaufbereitung, Wärmeerzeugung und -verteilung sowie zentrale Kälteverteilung in verschiedenen Technikräumen.
- Primäranlagen und allgemein: 5 PXC4.E16 - und 5 PXC5.E003
- Desigo Raumautomationsstationen: 120 DXR2.M und 1 DXR2.E18
- Netzwerkinfrastruktur: Visualisierung und Überwachung bei Ausfall
Funktionale Darstellung einer Beispieltopologie
Planung und Umsetzung, IP-Netzwerk
Core-Ebene
Da sich alles in einem IP-Segment befindet, kann auf den Core-Switch verzichtet werden.
Distribution-Ebene
In der Distribution-Ebene, in den Steigzonen d.h. Stockwerkverteiler werden:
- Unmanaged Layer 2-Switches eingeplant, die über Kupferkabel miteinander verbunden sind
- Dort wo die Managementplattform angeschlossen wird, ist ein Managed Layer 2-Switch für Netzwerkdiagnose und Fehlersuche vorgesehen. Sofern die Kundschaft keine besonderen Anforderungen hat, kann auch hier ein Unmanaged Layer 2-Switch eingesetzt werden.
BACnet-MS/TP-Netzwerke dürfen je nach eingestellter Baudrate eine max. Kabellänge von 1200m haben. Wird diese Gesamtlänge jedoch überschritten, muss ein neues BACnet-Netzwerk kreiert werden und über einen BACnet-MS/TP-IP-Router nach BACnet/IP auf Ethernet verbunden werden.
Dabei greifen dann wieder die Regeln für BACnet/IP-Netzwerke, d.h. das Ethernet-Netzwerk muss als Unmanaged Layer 2-Switch ausgeführt werden. Je nach Gebäudeplanung kann natürlich dann auch ein PXC… zur Regelung und Steuerung der Primäranlagen in den jeweiligen Zonen eingebunden werden.
IP/VLAN-Übersicht
Netzwerkbezeichnung | Netzwerk | Adressbereich: |
|---|---|---|
|
Gebäudeautomation | 192.168.11.0/24 | 192.168.11.2….192.168.11.254 |
Planung und Umsetzung der BACnet-Netzwerke
Ein BACnet-Internetzwerk ist mit mehreren BACnet-Netzwerken aufzubauen. Alle BACnet/IP-fähigen Desigo-Geräte kommunizieren auf dem gleichen UDP Port z.B. 0xBAC0.
BACnet-MS/TP-IP-Router verbinden das BACnet/IP-Netzwerk mit den verschiedenen BACnet-MS/TP-Netzwerken auf den Stockwerken. Dabei ist darauf zu achten, dass jedes Netzwerk eine eindeutige Netzwerknummer bekommt.
Lokale und globale Broadcasts sind bei dieser Anzahl Geräte, Räume und Anlagen nicht kritisch, d.h. BBMD-Konfiguration ist nicht erforderlich.
Zu Wartungs- oder Diagnosezwecken und um Remote-Zugriff zu ermöglichen, sollte jede Automationsstation Desigo PXC.. die FDT-Funktionalität gewährleisten.
Planung und Umsetzung, HLK und Raumautomation
Anlagen-Scope:
- Desigo PXC4.E16-/PXC7 zur Regelung von Primäranlagen.
Gebäude-Scope:
- Desigo PXC5.E003 für übergeordnete Funktionen, z.B. Zeitprogramme für die Belegungs- und Nutzungszeiten pro Stockwerk und die Überwachung der Desigo-Raumautomationsstationen.
- Desigo DXR2.E18 für stockwerkübergreifende zentrale Funktionen.
Stockwerk-Scope:
- Desigo DXR2.E.. ausschliesslich für die zentralen Funktionen.
- Desigo DXR2.M.. für Räume mit HLK, Beleuchtung und Beschattung oder Raumsegmente mit HLK.
- PXC5.E003/PXC7/PXG3.M BACnet-MS/TP IP-Router.
Lässt es die Projektumsetzung (preisliche Situation) zu, empfehlen wir die Überwachung der Desigo-Raumautomationsstationen bzw. Zeitprogramme für die Stockwerke auf verschiedene Überwachungsgeräte (PXC5.E003) aufzuteilen.
Planung und Umsetzung der zentralen Funktionen
Zentrale Funktion | Stockwerk EG Mieter A | Stockwerk 1 Mieter B | Stockwerk 2 Mieter C | Stockwerk 3 Mieter D | Gesamtgebäude, stockwerkübergreifend |
|---|---|---|---|---|---|
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Hardware | AS1001 | AS2001 | AS3001 | AS4001 | AS5001 |
Zentrale Wetterstation |
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| CenWthStn |
Zentrale Sollwertbildung über saisonale Kompensation |
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| CenSsn |
Zentrale Betriebsartenbestimmung | CenOp_EG | CenOp_1OG | CenOp_2OG | CenOp_3OG |
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AS500 Zeitprogramm für Raumbetriebsart | SchedOp0 Zeitprogramm Raumbetriebsart EG | SchedOp1 Zeitprogramm Raumbetriebsart 2.OG | SchedOp2 Zeitprogramm Raumbetriebsart 3.OG | SchedOp3 Zeitprogramm Raumbetriebsart 4.OG |
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Zentrale Bedienung Beleuchtung | CenOpLgt_EG | CenOpLgt_1OG | CenOpLgt_2OG | CenOpLgt_3OG |
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AS500 Zeitprogramm für Beleuchtung, Gebäudebelegung | SchedLg0 Zeitprogramm, Beleuchtung, Gebäudebelegung EG | SchedLg1 Zeitprogramm Beleuchtung Gebäudebelegung 2. Stockwerk | SchedLg2 Zeitprogramm Beleuchtung Gebäudebelegung 3. Stockwerk | SchedLg3 Zeitprogramm Beleuchtung Gebäudebelegung 4. Stockwerk |
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AS500 Zeitprogramm für Beleuchtung, Systembedienung | SchedLg6 Zeitprogramm, Beleuchtung Systembedienung EG | SchedLg7 Zeitprogramm, Beleuchtung Systembedienung 2. Stockwerk | SchedLg8 Zeitprogramm, Beleuchtung Systembedienung 3. Stockwerk | SchedLg9 Zeitprogramm, Beleuchtung Systembedienung 4. Stockwerk |
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Zentrale Notfunktion Beleuchtung | CenEmgLgt_EG | CenEmgLgt_1OG | CenEmgLgt_2OG | CenEmgLgt_2OG |
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Zentrale Notfunktion Beleuchtung (gesamt) |
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| CenEmgLgt |
Zentrale Bedienung Beschattung | CenOpShd_EG | CenOpShd_1OG | CenOpShd_2OG | CenOpShd_3OG |
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AS500 Zeitprogramm für Beschattung, Gebäudebelegung | SchedSh0 Zeitprogramm, Beschattung, Belegung, EG | SchedSh1 Zeitprogramm, Beschattung, Belegung, 1.OG | SchedSh2 Zeitprogramm, Beschattung, Belegung, 2.OG | SchedSh3 Zeitprogramm, Beschattung, Belegung, 3.OG |
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AS500 Zeitprogramm für Beschattung, Systembedienung | SchedSh6 Zeitprogramm, Beschattung, Systembedienung EG | SchedSh7 Zeitprogramm, Beschattungsbedienung 1. Stockwerk | SchedSh8 Zeitprogramm, Beschattung, Systembedienung 2. Stockwerk | SchedSh9 Zeitprogramm, Beschattung, Systembedienung 3. Stockwerk |
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Zentrale Notfunktion Beschattung (gesamt) |
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| CenEmgShd |
Zentrale Schutzfunktion Beschattung |
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| CenPrtShd |
Zentrale Servicefunktion Beschattung | CenSrvShd_EG | CenSrvShd_1OG | CenSrvShd_2OG | CenSrvShd_3OG |
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Zentrale Beschattung Fassade West |
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| CenFcdShd_W |
Zentrale Beschattung Fassade Süd |
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| CenFcdShd_S |
Zentrale Beschattung Fassade Ost |
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| CenFcdShd_E |
Versorgungskette Warmwasser |
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| SplyHw |
Versorgungskette Kaltwasser |
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| SplyChw |
Empfehlung Netzwerkkomponenten
- Siemens SCALANCE XB005 – Optional, als Edge Switch für die Verkabelung der BACnet-MS/TP-IP-Router PXG3.M falls die maximal mögliche Kabellänge des BACnet-MS/TP-Netzwerkes überschritten wird.
- Siemens SCALANCE XB005 - In der Distribution-Ebene in den Steigzonen.
- Siemens SCALANCE XB205 - In der Distribution-Ebene mit Port-Mirroring zu Diagnosezwecken.
IT-Sicherheit und IT-Grundschutz
Diese Bausteine der Infrastruktur, IT-Systeme, Netze und Anwendungen müssen unter Sicherheitsaspekten diskutiert werden, um entsprechende Massnahmenkataloge zu entwickeln. Hierbei sind kundenspezifische, länderspezifische oder Industrie-Richtlinien einzuhalten.
Weitere Informationen siehe Desigo Richtlinien zur Cybersicherheit Applikationsleitfaden (A6V14142297) and Praxisleitfaden IP-Netzwerke in der Gebäudeautomation (CM110668).
Zusammenfassung
Die folgenden Tabellen zeigen wie man alle Geräte und Netzwerkkomponenten in einem kleinen Projekt darstellen kann.
Anlagenteil | Anzahl IP-Geräte | Anzahl MS/TP-Geräte |
|---|---|---|
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PXC-Primäranlagen | 5 |
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DXR2-Einzelraumregelung & zentrale Funktionen | 1 | 120 |
PXC5.E003 System-Controller | 5 |
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Reserve 5% | 1 | 6 |
Total | 12 | 126 |
Netzwerkkomponenten | Typ Siemens | Layer | Managed | Anzahl |
|---|---|---|---|---|
|
Edge-Switch pro Stockwerk | XB005 | 2 | Nein | 4 |
Distribution-Switch in Technikräumen | XB200 | 2 | Ja | 1 |
Beschreibung | 2.OG DXR2 | 3.OG DXR2 | 4.OG DXR2 | 4.OG DXR2 | Primäranlage | Systemebene |
|---|---|---|---|---|---|---|
|
VLAN | VLAN 01 | VLAN 01 | VLAN 01 | VLAN 01 | VLAN 01 | VLAN 01 |
UDP-Port | BAC0 | BAC0 | BAC0 | BAC0 | BAC0 | BAC0 |
Subnetz-Maske | 255.255.255.0 | 255.255.255.0 | 255.255.255.0 | 255.255.255.0 | 255.255.255.0 | 255.255.255.0 |
Standard-Gateway | 192.168.11.254 | 192.168.11.254 | 192.168.11.254 | 192.168.11.254 | 192.168.11.254 | 192.168.11.254 |
Engineering-Notebook XWP/ABT |
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| 192.168.11.250 |
Anzahl DXR2 | 30 | 30 | 30 | 30 |
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MS/TP-Segment/ BACnet-Netzwerknummer | 1 | 2 | 3 | 4 |
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Baudrate (kBit/s) | 115200 | 115200 | 115200 | 115200 |
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PXC5.E003 Startadresse | 0 | 0 | 0 | 0 |
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MS/TP-Adressierung, Max.Manager/Max.Info | 30/50 | 30/50 | 30/50 | 30/50 |
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SNMP, Lese-Community | Aktiviert, öffentlich | Aktiviert, öffentlich | Aktiviert, öffentlich | Aktiviert, öffentlich |
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IP-Adresse PXC5.E003 | 192.168.11.10 | 192.168.11.20 | 192.168.11.30 | 192.168.11.40 |
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Zentrale Funktionen für Gesamtgebäude (DXR2.E18) |
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| 192.168.11.200 |
System-Controller Überwachung Stockwerke (PXC5.E003) |
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| 192.168.11.201 |
Anzahl PXC |
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| 5 |
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IP-Adressbereich PXC-Primäranlagen von… |
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| 192.168.11.100 |
|
IP-Adressbereich PXC Primäranlagen …bis |
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| 192.168.11.199 |
|
IP-Adressbereich Managementplattformen Desigo CC von… |
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| 192.168.11.210 |
IP-Adressbereich Managementplattformen Desigo CC von …bis |
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| 192.168.11.215 |