EP3155489A1 - Verfahren zur gebäudeautomatisation - Google Patents

Verfahren zur gebäudeautomatisation

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Publication number
EP3155489A1
EP3155489A1 EP15706166.4A EP15706166A EP3155489A1 EP 3155489 A1 EP3155489 A1 EP 3155489A1 EP 15706166 A EP15706166 A EP 15706166A EP 3155489 A1 EP3155489 A1 EP 3155489A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
data
automation
management system
building management
field device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15706166.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Schulze
Peter GRAEßNER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weiss Klimatechnik GmbH
Original Assignee
Weiss Umwelttechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weiss Umwelttechnik GmbH filed Critical Weiss Umwelttechnik GmbH
Publication of EP3155489A1 publication Critical patent/EP3155489A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00—Systems controlled by a computer
    • G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/2803—Home automation networks
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25011—Domotique, I-O bus, home automation, building automation
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/26—Pc applications
    • G05B2219/2642—Domotique, domestic, home control, automation, smart house

Definitions

  • the field device via a data line with connected to the automation system
  • Automation system transmitted to the field device via the data line at least data, the building management system via a
  • Bus system is connected to the automation system, wherein the building management system via the bus system with the automation system mutually exchanges records, the automation system comprises an automation controller, the automation controller controls the field device directly, the automation system comprises a record memory, the records stored in the record memory and wherein the record store exchanges the records with the building management system using a common communication protocol.
  • BMS building management system
  • the building management system is connected directly to the automation systems via a bus system or with the interposition of gateways or routers.
  • the automation systems can be designed as a controller or as a so-called controller or controller for a field device.
  • the field device is regularly connected via a data line or connection cable or a fieldbus to the automation system, whereby the automation controller can control the field device or a plurality of field devices directly or communicate with the field devices or exchange data.
  • Field devices may be actuators, sensors or other devices for building automation, for example a fan of a ventilation and air-conditioning system.
  • a connection between the building management system and the automation system via a bus protocol is also regularly referred to as an interface, wherein a protocol-based communication between automation systems and field devices can also be referred to as fieldbus.
  • the communication protocols are used for the exchange of so-called data points or data objects between the building management system, the automation system and the field device, wherein a bidirectional and also unidirectional exchange of data can take place.
  • the automation system comprises an automation controller, which may be, for example, a software application.
  • the automation controller is then designed so that it can communicate directly with the field device and control it.
  • the automation control is individually adapted to the field device.
  • a correspondingly adapted automation control or programming of a control is required in each case for different manufacturers of a field device.
  • a direct communication of the automation control with the building management system is therefore not readily possible.
  • the automation system has a data record memory, which is integrated separately from the automation controller in the automation system.
  • the automation controller or an individualized software application exchanges data records pertaining to the respective field device to the data record memory according to previously defined conventions, ie data sets are synchronized between the automation controller and the data record memory, the data records being in their respective data format are different from each other.
  • the records located in the record store are then in a format that corresponds to the communication protocol used by the building management system or the bus system so that the record store can immediately exchange the respective records with the building management system using the common communication protocol.
  • the data set memory accordingly makes log-compliant data of the field device available to the building management system or receives it from the building management system. It is thus possible to communicate with a single building management system via a common communication protocol with a multiplicity of automation systems and different field devices connected thereto, regardless of the type of field device, its manufacturer, the respective connection and the exchanged data formats.
  • the present invention is therefore based on the object to propose a method for building automation, which simplifies commissioning and operation of a building control system.
  • the inventive method for building automation in particular for data exchange between a building management system (GLT) and a field device, actuator, sensor or the like, is performed with a building management system, at least one automation system and in each case at least one field device, wherein the field device via a data line or ., A fieldbus system is connected to the automation system, wherein the automation system the
  • the building management system is connected via a bus system with the automation system, the building management system via the bus system with the automation system mutually exchanged data sets, the automation system includes an automation control, the automation controller controls the field device directly, wherein the automation system comprises a record store, wherein the records are stored in the record store, the record store exchanging the records with the building management system using a common communication protocol, the automation controller comprising the record store, the automation controller providing a data object representing the field device , wherein the obj ect from the automation controller as a record in a obj eectformat of the Communic is stored and / or read in the record memory.
  • a plurality of automation systems can also be connected to the building management system via the bus system.
  • the field device (s) are in each case connected to the automation system via the data line, wherein the data line is an analog line connection or a digital line connection, such as a fieldbus system, via which data is exchanged with the field device.
  • the building management system and the automation system are in each case essentially a computer or a similar device for data processing with a computer program running thereon.
  • the automation controller is designed as a computer program or as an application, which is executed to carry out the method with the automation system.
  • the automation controller can be adapted to the j eix field device based on a standardized computer program platform and specifically designed.
  • the automation control comprises the data record memory and that the data record memory is no longer, as known from the prior art, an application separate from the automation control.
  • the automation controller provides a data object or software object for each field device connected to the automation system, or it can also generate this optionally, wherein the data object is assigned to the field device and thus represents the field device in the automation system.
  • the data object is stored and / or read as a data record in the data object format of the common communication protocol of the building management system and the automation system in the data record memory.
  • the building management system can communicate directly with the automation controller via the common communication protocol by storing and / or reading these records from the building management system in the record store.
  • the data record memory is thus within the automation control or integrated in the individual applications adapted to the respective field devices. This integration is only possible because the automation controller operates data objects with a data obj ect format which corresponds to the common communication protocol.
  • a value for example in the form of a voltage
  • a value is provided by an output of the field device so that it is read by the automation system or the automation controller via the data line and stored directly in the data record memory as a data record.
  • the data record is read out directly from the building block management system via the bus system from the data record store.
  • the building management system can also write the data record directly into the data record memory so that a value is given to the field device via the data line via an input of the field device and the field device is thus controlled.
  • an interface of the bus system can be integrated in the automation controller, wherein data records are exchanged directly between the building management system and the automation controller.
  • the interface can be a data-oriented interface, whereby the common communication protocol of the interface can transmit object-oriented data records. Due to the then possible, direct data exchange from the building management system with the automation control, errors during data exchange can be effectively avoided.
  • the automation system may comprise a programmable logic controller (PLC) for data exchange with the field device, in which case the automation controller is formed by the stored-program controller and communicates with the field device.
  • PLC programmable logic controller
  • the automation control can accordingly be designed as a memory-programmed controller and exchange data directly with the field device or with a plurality of field devices.
  • the programmable controller may further have a human-machine interface or input and output means for programming and operation.
  • an interface of the data line or the field bus system may be integrated in the stored-program controller.
  • the programmable logic controller according to the standard IEC 61 13 1, EN 6 1 13 1 -3, IEC 61499 or EN 61499 be formed and communicate with the field device. In this way, it can be ensured that the programmable controller operates in accordance with international standards and can be easily operated by different persons.
  • object-oriented programming of the stored-program control it is then also possible to provide data objects or software objects for the field devices.
  • the automation controller may use as the communication protocol Building Automation and Control Networks (BACnet) are used.
  • BACnet Building Automation and Control Networks
  • a data point of the communication protocol BACnet is a property of a data object. Furthermore, interoperability of BACnet devices or field devices can be ensured with the BACnet communication protocol. Thus, special functions, such as a common data usage, alarm and event processing, processing of value changes and device and network management can be shared.
  • At least one further data record memory can be provided by the automation controller, wherein the automation controller can synchronize a data record of the data object in the data record memory with the further data record memory in accordance with a further data format format of a further communication protocol.
  • the automation controller can synchronize a data record of the data object in the data record memory with the further data record memory in accordance with a further data format format of a further communication protocol.
  • other communication protocols which, for example, are not object-oriented but datapoint-oriented.
  • This can essentially be made possible by synchronization of data records contained in the data record store with data records in the further data record store within the automation control.
  • the data records contained in the further data record memory are adapted during synchronization to the conventions of the further communication protocol. This makes it possible to use the automation controller, in principle, regardless of a particular communication protocol.
  • the further data record memory can exchange the data records with the building management system by means of the further communication protocol, wherein as another communication protocol Modbus according to the standard IEC 61 158, Simple Network Management Protocol (SNMP), Process Field Bus (Profibus), Process Field Network (Profinet), Local Operating Network (LON) or KNX can be used.
  • SNMP Simple Network Management Protocol
  • Profilet Process Field Bus
  • LON Local Operating Network
  • KNX KNX
  • the automation controller can export the data objects contained in the data record memory into an EDE file (Electronic Data Exchange File).
  • the export of the data objects can be automated.
  • the EDE file may continue as one
  • Section location documentation serve.
  • the building management system can also import the EDE file, whereby an export and / or import can take place statically or dynamically according to a specification. This makes it possible to import the EDE file exported by the automation controller into the building management system by an operator or also automatically. Any errors due to a manual input of data, as known from the prior art, are thus avoided. Because the EDE file can be imported into the building management system, the building management system has immediate, direct access to the automation control. As a result, integration times and efforts can be minimized or even eliminated on the part of the building management. Thus test runs and their documentation can be partially or completely automated, which considerably simplifies commissioning and revision of the building management system with the automation system.
  • the point-to-point test prescribed so far could possibly only be carried out in the future by a representative of the building management systems, without additional on-site involvement of a representative of the automation systems. This alone results in considerable savings, since up to now several man-days of several trades had to be applied for point-to-point tests for commissioning, but also for revisions.
  • the data objects contained in the data record memory can be read in directly statically or dynamically by the building management system. For example, you can completely dispense with exporting and importing an EDE file. The building management system can read them in directly by accessing the data objects or import them directly, without detours, and implement the data objects in the building management system.
  • data points of the data sets in the data memory are marked or supplemented with attributes by the automation controller when exchanging the data records with the building management system, the data points then being marked with the attribute visible, invisible, readable, unreadable, writable or unwriteable can be.
  • unimportant or superfluous data points can be removed as needed for the building management system.
  • These data points then continue to be part of the respective data records, but only within the automation control. All information is then permanently available within the automation control, so that if the interface to the building management system is changed, subsequent programming of the automation control becomes unnecessary. It may only be necessary to change attributes of the data points of the records as needed.
  • the marking of the data points can be carried out in the context of the method according to a specification or also dynamically. This considerably simplifies the commissioning of an interface between the building management system and the automation system. For example, an identification of the data points then also occur in situ during the operation of the building management system and be tested immediately.
  • the automation controller can at least one predefined authorization profile for data points of data records have, wherein the identification of the data points by means of the authorization profile fils can be performed.
  • the predefined authorization profile can be a so-called access rights profile, via which different standard write authorizations of the data objects can be defined.
  • individual profiles of the respective user can also be created and managed. A change of the authorization profiles can be done dynamically. It also opens up the possibility of using once created authorization profiles in other building management systems without having to reconcile the authorization profiles.
  • the automation system may advantageously have a profile memory for different authorization profiles, wherein a change in a permissions pro fils can be performed by means of the automation control, with such a change can be made even during operation of the automation control.
  • the authorization profiles can be saved as so-called templates in the profile memory.
  • a storage of the authorization profile in the profile memory as well as its change can be carried out by means of the automation control, for example via a man-machine interface.
  • the automation controller logs a change of data records in the data record memory together with an address of a device connected to the bus system with which the change was initiated, preferably stores a history of changes.
  • accesses from the building management system as well as from external devices via the bus system to the automation system or the automation control can be identified and recorded as part of the logging. It is thus easy to find the cause of any problems that might occur with a view to obtaining a guarantee.
  • the data set The stored protocol can then be read out directly at the automation control or also remotely. If a change history is also stored in the log or in the log file, it is clearly comprehensible which device was used to change a record in the past.
  • FIG. 1 shows a representation of a method for building automation according to the prior art in a block diagram
  • FIG. 2 shows an illustration of an embodiment of a method for building automation in a block diagram
  • FIG. 3 shows an illustration of a further embodiment of the method for building automation in a block diagram.
  • Fig. 1 is a block diagram of a prior art method of building automation. The method is carried out with a building management system (GLT) or a building management system 10, an automation system 1 1 with an automation controller 12 and a data set memory 13 and a field device 14.
  • the building management system 10 is connected to the data record memory 13 via a bus system 15 or fieldbus system.
  • the field device 14 is connected to the automation controller 12 via a data line 16.
  • a data exchange between building management system 10 and data record memory 13 via the bus system 15 takes place via a common communication protocol.
  • the building management system 10 receives individual user information from the field device 14 or provided from the field level.
  • An example analog output 17 of the field device 15 outputs for a fan control a voltage (volts), which is provided as a data point of a data set 1 8 or a manipulated variable of a fan speed in percent of the corresponding unit of the automation controller 12. If necessary, the automation controller 12 processes and visualizes the variable of the data set 1 8 via a human-machine interface 19.
  • the automation controller 12 or its application provides the data set 1 8 via a link 20 to the data record memory 1 3, so that a data object format 21 in which a data record 22 is stored is set up in the data record memory 13.
  • the building management system 10 can now access the data record 22.
  • the data record 22 is in the format of the common communication protocol used by the building management system 10 and
  • the building management system 10 accordingly writes or reads data records 22 from the record store 13.
  • mapping of variables of the respective data sets 1 8 and 22 takes place, which bidirectionally ensures that both in the data record memory 13 and in the automation controller 12, the respective value or the variable remains the same.
  • a documentation of the link 20 or interface takes place in the form of an EDE file 23, which is manually or manually created and imported into the building management system 10. The building management system 10 then has direct access to the data via the record memory 13
  • Automation Control 12 As a rule, after commissioning of the automation system 1 1, the connection between the building management system 10 and the automation control 12 becomes separate tested, with a faulty EDE file 23, the link 20 can not function as intended, which requires a complex troubleshooting and correction.
  • FIG. 2 shows a block diagram of a first embodiment of the method for building automation.
  • the method is carried out with a building control system or a building management system 24, an automation system 25, an automation controller 26 and a data set memory 27 and a field device 28.
  • automation systems 25, each having a plurality of field devices 28 may be connected.
  • the data record memory 27 is integrated in the automation controller 26, resulting in a different method implementation.
  • the building management system 24 is linked to the automation system 25 via a bus system 29 or the automation system 25 is connected to the field device 28 via a data line 30 or a fieldbus system.
  • BACnet Building Automation and Control Networks
  • IEC 61 1 3 1 An analog output 3 1 of the field device 28 also outputs a value in the form of a voltage in volts or provides it via the data line 30.
  • the automation controller 26 or the corresponding software application provides a obj ect 32, which represents the field device 28.
  • the data object 32 represents a data obj ect format
  • the data object format 33 corresponds to the BACnet communication protocol, wherein the data record
  • the data sets 34 assigned to the data object 32 are written or read in the data object memory 33 in the data record memory 27.
  • the data records 34 are thus always adapted to the BACnet communication protocol.
  • the automation controller 26 is provided with natively available classes and methods or functions of the protocol and can be addressed or instantiated by means of conventional methods of object-oriented software development.
  • the Obj ektmodell the automation controller 26 thus uses the payload of the field device 28 in the form of an instantiation of the native payload and services of the BACnet communication protocol.
  • the data obj ect format 33 inherits from the data object 32 all the properties and methods that are required or can be used for communication with the communication protocol.
  • a programming of the automation controller 26 or an application can thus logically process a data record without regard to properties of the communication protocol.
  • a human-machine interface 35 is provided, via which the automation controller 26 can be accessed directly.
  • the man-machine interface 35 may comprise, for example, the known input and output means, such as keyboard and screen, wherein the automation system 25 and the automation controller 26 is a programmable logic controller (PLC).
  • PLC programmable logic controller
  • the method for building automation is executed as a result of the analog output 3 1 providing a value in the form of a voltage which is read via the data line 30 from the automation system 25 or the automation controller 26 and into the data record memory 27 is stored as a record 34.
  • the data record 34 is read out by the building management system 24 via the bus system 29 from the data record memory 27 directly.
  • the building management system 24 the record 34 also write to the data set memory 27, so that via the data line 30 to the field device 28, via an analog input not shown here, a value specified and the field device 28 is controlled so.
  • an EDE file 36 is imported into the building management system 24.
  • the EDE file 36 is created by an exporter 37 of the automation controller 26 and automatically exported.
  • the exporter 37 uses this directly back to the used obj ektformat 33 of the automation controller 26. This eliminates a manual creation of an EDE file 36, which also no errors can occur due to the omitted here work step. Accordingly, an adaptation of the building management system 24 to the data format format 33 used takes place via the EDE file 36. This adaptation can also take place dynamically during the runtime of the automation controller 26.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the method for building automation in a block diagram.
  • an automation controller 38 with an additional communication protocol comprising data object 39 is formed here.
  • the data record 34 is synchronized with a second data record 41 and a third data record 42.
  • the second data record 41 here corresponds to the Modbus communication protocol
  • the third data record 42 corresponding to the Simple Network Management Protocol (SNMP)
  • SNMP Simple Network Management Protocol
  • a second export device 47 or a third export device 48 an export of a data point list 49 or an export of a MIB list 50 and their respective import into the second building management system 45 or the third Building Management System 46 erfo conditions.
  • the thus formed automation controller 38 is then not only usable with the based on the BACnet communication protocol building management system 24, but also with alternative communication protocols according to the second building management system 45 or the third building management system 46 or other building management systems not shown here.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gebäudeautomatisation, insbesondere zum Datenaustausch zwischen einer Gebäudeleittechnik (GLT) und einem Feldgerät, Aktor, Sensor oder dergleichen, mit einem Gebäudemanagementsystem 24, zumindest einem Automatisierungssystem 25 und jeweils zumindest einem Feldgerät 28, wobei das Feldgerät über eine Datenleitung 30 mit dem Automatisierungssystem verbunden ist, wobei das Automatisierungssystem dem Feldgerät über die Datenleitung zumindest Daten übermittelt, wobei das Gebäudemanagementsystem über ein Bussystem 29 mit dem Automatisierungssystem verbunden ist, wobei das Gebäudemanagementsystem über das Bussystem mit dem Automatisierungssystem Datensätze 34 wechselseitig austauscht, wobei das Automatisierungssystem eine Automatisierungssteuerung 26 umfasst, wobei die Automatisierungssteuerung das Feldgerät unmittelbar steuert, wobei das Automatisierungssystem einen Datensatzspeicher 24 umfasst, wobei die Datensätze im Datensatzspeicher gespeichert werden, wobei der Datensatzspeicher die Datensätze mit dem Gebäudemanagementsystem mittels eines gemeinsamen Kommunikationsprotokolls austauscht, wobei die Automatisierungssteuerung den Datensatzspeicher umfasst, wobei von der Automatisierungssteuerung ein Datenobjekt 32 bereitgestellt wird, welches das Feldgerät repräsentiert, wobei von der Automatisierungssteuerung das Datenobjekt als Datensatz in einem Datenobjektformat 33 des Kommunikationsprotokolls im Datensatzspeicher gespeichert und/oder gelesen wird.

Description

Verfahren zur Gebäudeautomatisation
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gebäudeautomatisation, insbesondere zum Datenaustausch zwischen einer Gebäudeleittechnik (GLT) und einem Feldgerät, Aktor, Sensor oder dergleichen, mit einem Gebäudemanagementsystem, zumindest einem Automatisierungssystem und j eweils zumindest einem Feldgerät, wobei das Feldgerät über eine Daten- leitung mit dem Automatisierungssystem verbunden ist, wobei das
Automatisierungssystem dem Feldgerät über die Datenleitung zumindest Daten übermittelt, wobei das Gebäudemanagementsystem über ein
Bussystem mit dem Automatisierungssystem verbunden ist, wobei das Gebäudemanagementsystem über das Bussystem mit dem Automatisie- rungssystem Datensätze wechselseitig austauscht, wobei das Automatisierungssystem eine Automatisierungssteuerung umfasst, wobei die Automatisierungssteuerung das Feldgerät unmittelbar steuert, wobei das Automatisierungssystem einen Datensatzspeicher umfasst, wobei die Datensätze im Datensatzspeicher gespeichert werden, und wobei der Datensatzspeicher die Datensätze mit dem Gebäudemanagementsystem mittels eines gemeinsamen Kommunikationsprotokolls austauscht. Derartige Verfahren zur Gebäudeautomatisation sind hinreichend bekannt, wobei im Rahmen der bekannten Verfahren immer eine Gebäudeleittechnik (GLT) oder ein Gebäudemanagementsystem bzw. eine gebäu- deleittechnische Steuerung mit regelmäßig einer Mehrzahl von Automati- sierungssystemen kommuniziert bzw. Daten austauscht. Das Gebäudemanagementsystem ist über ein Bussystem mit den Automatisierungssystemen unmittelbar direkt oder unter Zwischenschaltung von Gateways oder Routern verbunden. Die Automatisierungssysteme können dabei als eine Steuerung oder als ein sogenannter Controller oder Regler für ein Feld- gerät ausgebildet sein. Das Feldgerät ist regelmäßig über eine Datenleitung bzw. Anschlussleitung oder auch einen Feldbus mit dem Automatisierungssystem verbunden, wodurch die Automatisierungssteuerung das Feldgerät oder eine Mehrzahl von Feldgeräten unmittelbar steuern bzw. mit den Feldgeräten kommunizieren oder Daten austauschen kann.
Feldgeräte können Aktoren, Sensoren oder sonstige Einrichtungen zur Gebäudeautomatisation, beispielsweise ein Lüfter einer raumlufttechni- schen Anlage, sein.
Eine Kommunikation der Gebäudeleittechnik bzw. des Gebäudemanagementsystems mit den Automatisierungssystemen oder den Gateways und Routern der Bussysteme erfolgt mittels standardisierter Kommunikationsprotokolle, die allgemein auch als Busprotokoll bezeichnet werden. Eine Verbindung zwischen Gebäudemanagementsystem und Automatisierungssystem über ein Busprotokoll wird regelmäßig auch als Schnittstelle bezeichnet, wobei eine protokollbasierte Kommunikation zwischen Automatisierungssystemen und Feldgeräten auch als Feldbus bezeichnet werden kann. Die Kommunikationsprotokolle werden zum Austausch von sogenannten Datenpunkten oder Datenobj ekten zwischen dem Gebäudemanagementsystem, dem Automatisierungssystem und dem Feldgerät benutzt, wobei ein bidirektionaler und auch unidirektionaler Austausch von Daten erfolgen kann. Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren umfasst das Automatisierungssystem eine Automatisierungssteuerung, die beispielsweise eine Software-Applikation sein kann. Die Automatisierungssteuerung ist dann so ausgebildet, dass sie unmittelbar mit dem Feldgerät kommunizieren und dieses steuern kann. Dazu ist die Automatisierungssteuerung individuell an das Feldgerät angepasst. Beispielsweise ist für verschiedene Hersteller eines Feldgerätes j eweils eine entsprechend angepasste Automatisierungssteuerung bzw. Programmierung einer Steuerung erforderlich. Eine direkte Kommunikation der Automatisie- rungssteuerung mit dem Gebäudemanagementsystem ist daher nicht ohne Weiteres möglich. Das Automatisierungssystem weist dazu einen Datensatzspeicher auf, der getrennt von der Automatisierungssteuerung im Automatisierungssystem integriert ist. Die Automatisierungssteuerung bzw. eine individualisierte Software-Applikation tauscht Datensätze, die das j eweilige Feldgerät betreffen, nach zuvor festgelegten Konventionen mit dem Datensatzspeicher aus, d. h. es erfolgt eine Synchronisation von Datensätzen zwischen der Automatisierungssteuerung und dem Datensatzspeicher, wobei die Datensätze in ihrem j eweiligen Datenformat voneinander abweichend sind. Die in dem Datensatzspeicher befindli- chen Datensätze liegen dann in einem Format vor, welches dem Kommunikationsprotokoll entspricht, das von dem Gebäudemanagementsystem bzw. dem Bussystem verwendet wird, sodass der Datensatzspeicher die j eweiligen Datensätze mit dem Gebäudemanagementsystem mittels des gemeinsamen Kommunikationsprotokolls unmittelbar austauschen kann. Der Datensatzspeicher stellt demnach protokollkonforme Daten des Feldgeräts dem Gebäudemanagementsystem zur Verfügung bzw. empfängt diese vom Gebäudemanagementsystem. So ist es möglich, mit einem einzelnen Gebäudemanagementsystem über ein gemeinsames Kommunikationsprotokoll mit einer Vielzahl von Automatisierungssys- temen und daran angeschlossenen, unterschiedlichen Feldgeräten, unabhängig von der Art des Feldgeräts, dessen Hersteller, dem j eweiligen Anschluss und der ausgetauschten Datenformate, zu kommunizieren. Um eine Synchronisation der Datensätze der Automatisierungssteuerung mit dem Datensatzspeicher im Automatisierungssystem sicherzustellen, ist es vor einer Inbetriebnahme des Gebäudemanagementsystems bzw. des angeschlo ssenen Automatisierungssystems mit dem Feldgerät erfor- derlich, die für die Synchronisation notwendigen Konventionen festzulegen. Dazu erfolgt eine Verknüpfung zwischen den Variablen eines Datensatzes der Automatisierungssteuerung mit Variablen eines entsprechenden Datensatzes des Datensatzspeichers nach dem Kommunikationsprotokoll. Die so ausgebildete Schnittstelle zur Synchronisation des Datensatzes zwischen der Automatisierungssteuerung und dem Datensatzspeicher wird dadurch konfiguriert, dass Datensätze beschreibende Datenobj ekte in eine EDE-Datei (Electronic Data Exchange-Datei) händisch eingegeben werden. Diese EDE-Datei wird dann in das Gebäudemanagementsystem importiert und an das Automatisierungssystem übermittelt. In der Praxis erfolgt dies durch den Anwendungsprogrammierer der j eweiligen Automatisierungssteuerung, wobei die manuelle Erstellung der EDE-Datei fehleranfällig und aufwändig ist.
Weiter kann es erforderlich sein, dass bestimmte herstellerspezifische Funktionen der Automatisierungssteuerung berücksichtigt werden müs- sen, was eine Fehleranfälligkeit und einen Arbeitsaufwand sowie einen Aufwand für eine Wartung erhöht. Für eine Integration von Automatisierungssystemen und Feldgeräten unterschiedlicher Art und Hersteller in ein Gebäudemanagementsystem sind j eweils unterschiedliche Gewerke mit den entsprechenden Spezialisten der Hersteller aufeinander abzu- stimmen. Dabei kann es zu Missverständnissen zwischen Fachleuten des Gebäudemanagementsystems und Fachleuten der einzelnen Gewerke mit entsprechenden Fehlern in der Programmierung des Gebäudemanagementsystems und den Automatisierungssystemen kommen. Die Integration der Automatisierungssysteme in das Gebäudemanagementsystem ist aufgrund der erforderlichen Abstimmungen sehr komplex, sodass bereits in der Planungsphase Fehler nicht unwahrscheinlich sind. Auch können die j eweiligen Gewerke bzw. Feldgeräte aufgrund der erforderlichen Anpassungen nicht gleichzeitig implementiert werden, was eine Inbetriebnahme eines Gebäudemanagementsystems verzögert.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Gebäudeautomatisation vorzuschlagen, welches eine Inbetriebnahme sowie einen Betrieb einer gebäudeleittechnischen Steuerung vereinfacht.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelö st.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Gebäudeautomatisation, insbeson- dere zum Datenaustausch zwischen einer Gebäudeleittechnik (GLT) und einem Feldgerät, Aktor, Sensor oder dergleichen, wird mit einem Gebäudemanagementsystem, zumindest einem Automatisierungssystem und j eweils zumindest einem Feldgerät durchgeführt, wobei das Feldgerät über eine Datenleitung bzw. ein Feldbussystem mit dem Automatisie- rungssystem verbunden ist, wobei das Automatisierungssystem dem
Feldgerät über die Datenleitung zumindest Daten übermittelt, wobei das Gebäudemanagementsystem über ein Bussystem mit dem Automatisierungssystem verbunden ist, wobei das Gebäudemanagementsystem über das Bussystem mit dem Automatisierungssystem Datensätze wechselsei- tig austauscht, wobei das Automatisierungssystem eine Automatisierungssteuerung umfasst, wobei die Automatisierungssteuerung das Feldgerät unmittelbar steuert, wobei das Automatisierungssystem einen Datensatzspeicher umfasst, wobei die Datensätze im Datensatzspeicher gespeichert werden, wobei der Datensatzspeicher die Datensätze mit dem Gebäudemanagementsystem mittels eines gemeinsamen Kommunikationsprotokolls austauscht, wobei die Automatisierungssteuerung den Datensatzspeicher umfasst, wobei von der Automatisierungssteuerung ein Datenobj ekt bereitgestellt wird, welches das Feldgerät repräsentiert, wobei von der Automatisierungssteuerung das Datenobj ekt als Datensatz in einem Datenobj ektformat des Kommunikationsprotokolls im Datensatzspeicher gespeichert und/oder gelesen wird. An dem Gebäudemanagementsystem kann über das Bussystem auch eine Mehrzahl von Automatisierungssystemen mit jeweils einem oder mehreren Feldgeräten angeschlossen sein. Das oder die Feldgeräte sind j eweils über die Datenleitung mit dem Automatisierungssystem verbunden, wobei die Datenleitung eine analoge Leitungsverbindung oder eine digitale Leitungsverbindung, wie ein Feldbussystem, über das mit dem Feldgerät Daten ausgetauscht werden, ist. Weiter ist das Gebäudemanagementsystem sowie das Automatisierungssystem j eweils im Wesentlichen ein Computer oder eine ähnliche Einrichtung zur Datenverarbeitung mit einem darauf laufenden Computerprogramm. Vorzugsweise ist daher die Automatisierungssteuerung als Computerprogramm bzw. als eine Applikation ausgebildet, welches zur Durchführung des Verfahrens mit dem Automatisierungssystem ausgeführt wird. Die Automatisierungssteuerung kann dabei auf Basis einer normierten Computerprogramm- plattform an das j eweilige Feldgerät angepasst und spezifisch ausgebildet sein.
Wesentlich ist, dass die Automatisierungssteuerung den Datensatzspeicher umfasst und dass der Datensatzspeicher nicht mehr, wie aus dem Stand der Technik bekannt, eine von der Automatisierungssteuerung getrennte Applikation ist. Die Automatisierungssteuerung stellt für j edes an das Automatisierungssystem angeschlo ssene Feldgerät ein Datenobj ekt bzw. Softwareobj ekt bereit bzw. kann dieses auch optional erzeugen, wobei das Datenobj ekt dem Feldgerät zugewiesen ist und so das Feldgerät in dem Automatisierungssystem repräsentiert. Das Datenobj ekt wird als Datensatz in dem Datenobj ektformat des gemeinsamen Kommunikationsprotokolls von Gebäudemanagementsystem und Automatisierungssystem im Datensatzspeicher gespeichert und/oder gelesen. Folglich kann das Gebäudemanagementsystem über das gemeinsame Kommunikationsprotokoll unmittelbar Datensätze mit der Automatisierungssteuerung austauschen, indem diese Datensätze von dem Gebäudemanagementsystem im Datensatzspeicher gespeichert und/oder gelesen werden. Der Datensatzspeicher ist somit innerhalb der Automatisierungssteuerung bzw. in der an die j eweiligen Feldgeräte angepassten, individuellen Applikationen integriert. Diese Integration wird erst dadurch möglich, dass die Automatisierungssteuerung Datenobj ekte mit einem Datenob- j ektformat bedient, welches dem gemeinsamen Kommunikationsprotokoll entspricht.
Bei der Durchführung des Verfahrens zur Gebäudeautomatisation wird fo lglich von einem Ausgang des Feldgerätes ein Wert, beispielsweise in Form einer Spannung, zur Verfügung gestellt, der über die Datenleitung von dem Automatisierungssystem bzw. der Automatisierungssteuerung gelesen und in den Datensatzspeicher als Datensatz unmittelbar gespeichert wird. Der Datensatz wird von dem Gebäudemanagementsystem über das Bussystem aus dem Datensatzspeicher unmittelbar ausgelesen.
Analog kann das Gebäudemanagementsystem den Datensatz auch unmittelbar in den Datensatzspeicher schreiben, sodass über die Datenleitung dem Feldgerät, über einen Eingang des Feldgerätes, ein Wert vorgegeben und das Feldgerät so gesteuert wird.
Für die Zwecke der individuellen Programmierung der Automatisierungssteuerung hinsichtlich des Feldgeräts kann eine vom gemeinsamen
Kommunikationsprotokoll unabhängige Programmierung erfolgen, da die Automatisierungssteuerung das Datenobj ekt bzw. den j eweiligen Datensatz unabhängig vom gemeinsamen Kommunikationsprotokoll verarbeiten kann. Dadurch, dass der Datensatzspeicher in der Automatisierungssteuerung integriert ist, entfällt auch die aus dem Stand der Technik bekannte Synchronisation von Datensätzen im Datensatzspeicher mit Datensätzen der Automatisierungssteuerung, wodurch Fehler bei der Synchronisation vermieden werden können. Die kommunikationsproto- kollkonforme Bereitstellung von Daten durch die Automatisierungssteuerung vermeidet auch die sonst aus dem Stand der Technik bekannten Mängel und Fehler bei der Zusammenführung verschiedener Gewerke in dem Gebäudemanagementsystem, da sich eine Implementierung eines Feldgerätes im Gebäudemanagementsystem weniger komplex gestaltet. In einer Ausführungsform des Verfahrens kann eine Schnittstelle des Bussystems in der Automatisierungssteuerung integriert sein, wobei Datensätze unmittelbar zwischen dem Gebäudemanagementsystem und der Automatisierungssteuerung ausgetauscht werden. Die Schnittstelle kann eine datenobj ektorientierte Schnittstelle sein, wobei das gemeinsame Kommunikationsprotokoll der Schnittstelle obj ektorientierte Datensätze übertragen kann. Durch den dann mö glichen, unmittelbaren Datenaustausch von dem Gebäudemanagementsystem mit der Automatisierungssteuerung können Fehler beim Datenaustausch wirkungsvoll ver- mieden werden.
Das Automatisierungssystem kann eine speicherprogrammierte Steuerung (SPS) zum Datenaustausch mit dem Feldgerät umfassen, wobei dann die Automatisierungssteuerung von der speicherprogrammierten Steuerung ausgebildet wird und mit dem Feldgerät kommuniziert. Die Automatisie- rungssteuerung kann demnach als speicherprogrammierte Steuerung ausgebildet sein und unmittelbar mit dem Feldgerät oder einer Mehrzahl von Feldgeräten Daten austauschen. Die speicherprogrammierte Steuerung kann weiter über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle bzw. Ein- und Ausgabemittel zur Programmierung und Bedienung verfügen. Darüber hinaus kann eine Schnittstelle der Datenleitung bzw. des Feldbussystems in der speicherprogrammierten Steuerung integriert sein.
Insbesondere kann die speicherprogrammierte Steuerung gemäß dem Standard IEC 61 13 1 , EN 6 1 13 1 -3 , IEC 61499 oder EN 61499 ausgebildet sein und mit dem Feldgerät kommunizieren. Dadurch kann dann sicher- gestellt werden, dass die speicherprogrammierte Steuerung nach internationalen Standards arbeitet und einfach von unterschiedlichen Personen bedient werden kann. Durch eine obj ektorientierte Programmierung der speicherprogrammierten Steuerung ist es dann auch möglich, für die Feldgeräte j eweils Datenobj ekte bzw. Softwareobj ekte bereitzustellen. In einer Ausführungsform des Verfahrens kann von der Automatisierungssteuerung als Kommunikationsprotokoll Building Automation and Control Networks (BACnet) verwendet werden. Durch die Verwendung von BACnet nach dem Standard ISO 16484 können Datenobj ekte mit j eweils mehreren Eigenschaften bereitgestellt werden. Im Unterschied zu einer datenpunktorientierten Übertragung, bei der ein Datenpunkt einem einzelnen Wert entspricht, ist ein Datenpunkt des Kommunikationsprotokolls BACnet eine Eigenschaft eines Datenobj ekts . Weiter kann mit dem Kommunikationsprotokoll BACnet eine Interoperabilität von BACnet- Geräten bzw. Feldgeräten gewährleistet werden. So können besondere Funktionen, beispielsweise eine gemeinsame Datennutzung, Alarm- und Ereignisverarbeitung, Verarbeitung von Wertänderungen sowie Geräte- und Netzwerkmanagement gemeinsam genutzt werden.
Von der Automatisierungssteuerung kann zumindest ein weiterer Datensatzspeicher bereitgestellt werden, wobei von der Automatisierungssteuerung ein Datensatz des Datenobj ekts im Datensatzspeicher entsprechend eines weiteren Datenobj ektformats eines weiteren Kommunikationsprotokolls mit dem weiteren Datensatzspeicher synchronisiert werden kann. Prinzipiell ist es daher möglich, das Verfahren auch mit anderen Kommunikationsprotokollen, die beispielsweise nicht obj ektorientiert, sondern datenpunktorientiert sind, auszuführen. Dies kann im Wesentlichen dadurch ermöglicht werden, dass innerhalb der Automatisierungssteuerung eine Synchronisation von im Datensatzspeicher enthaltenen Datensätzen mit Datensätzen in dem weiteren Datensatzspeicher erfolgt. Die im weiteren Datensatzspeicher enthaltenen Datensätze werden bei der Synchronisation an die Konventionen des weiteren Kommunikationspro- tokolls angepasst. Dadurch wird es möglich, die Automatisierungssteuerung prinzipiell unabhängig von einem bestimmten Kommunikationsprotokoll einzusetzen.
Vorzugsweise kann der weitere Datensatzspeicher die Datensätze mit dem Gebäudemanagementsystem mittels des weiteren Kommunikations- Protokolls austauschen, wobei als weiteres Kommunikationsprotokoll Modbus gemäß dem Standard IEC 61 158 , Simple Network Management Protocol (SNMP), Process Field Bus (Profibus), Process Field Network (Profinet), Local Operating Network (LON) oder KNX verwendet werden kann. Das Verfahren wird durch die mögliche Verwendung mehrerer Kommunikationsprotokolle besonders flexibel einsetzbar. Vorteilhaft können von der Automatisierungssteuerung die im Datensatzspeicher enthaltenen Datenobj ekte in eine EDE-Datei (Electronic Data Exchange-Datei) exportiert werden. Der Export der Datenobj ekte kann dabei automatisiert erfolgen. Die EDE-Datei kann weiter als eine
Schnitt Stellendokumentation dienen. Auch kann das Gebäudemanagementsystem die EDE-Datei importieren, wobei ein Export und/oder Import statisch oder gemäß einer Vorgabe dynamisch erfolgen kann. So wird es möglich, die von der Automatisierungssteuerung exportierte EDE-Datei in das Gebäudemanagementsystem durch eine Bedienperson oder ebenfalls automatisiert zu importieren. Eventuelle Fehler durch eine händische Eingabe von Daten, wie aus dem Stand der Technik bekannt, werden so vermieden. Dadurch, dass die EDE-Datei in das Gebäudemanagementsystem importiert werden kann, hat das Gebäudemanagementsystem einen unmittelbaren, direkten Zugriff auf die Automatisierungssteuerung. Dadurch können sich auf Seiten des Gebäudemanagements Integrationszeiten und -aufwände minimieren oder gar entfallen. So können auch Testläufe sowie deren Dokumentation teilweise oder vollständig automatisiert werden, was eine Inbetriebnahme und Revision des Gebäudemanagementsystems mit dem Automatisierungssystem wesentlich vereinfacht. Im Falle einer Anerkennung durch Gremien bzw. Technische Überwachungsvereine könnte der bislang vorgeschriebene Punkt-zu-Punkt-Test ggf. künftig nur von einem Vertreter der Gebäudemanagementsysteme, ohne zusätzliche Vor-Ort- Beteiligung eines Vertreters der Automatisierungssysteme, durchgeführt werden. Alleine dadurch ergeben sich erhebliche Einsparungen, da bisher für Inbetriebnahmen, aber auch Revisionen oft mehrere Manntage mehrerer Gewerke für Punkt-zu-Punkt-Tests aufgebracht werden mussten. Alternativ können die im Datensatzspeicher enthaltenen Datenobj ekte von dem Gebäudemanagementsystem unmittelbar statisch oder dynamisch eingelesen werden. So kann auf einen Export und einen Import einer EDE-Datei vo llständig verzichtet werden. Das Gebäudemanage- mentsystem kann durch den unmittelbaren Zugriff auf die Datenobj ekte diese einlesen bzw. direkt, ohne Umwege, importieren und die Datenobj ekte im Gebäudemanagementsystem implementieren.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn von der Automatisierungssteuerung beim Austausch der Datensätze mit dem Gebäudemanagementsystem Datenpunkte der Datensätze im Datenspeicher mit Attributen gekennzeichnet bzw. ergänzt werden, wobei die Datenpunkte dann mit dem Attribut sichtbar, unsichtbar, lesbar, nicht lesbar, schreibbar oder nicht schreibbar gekennzeichnet werden können. So können beispielsweise für das Gebäudemanagementsystem unwichtige bzw. überflüssige Daten- punkte bedarfsorientiert entfernt werden. Diese Datenpunkte sind dann weiterhin Bestandteil der j eweiligen Datensätze, j edoch nur innerhalb der Automatisierungssteuerung. Alle Informationen sind dann permanent innerhalb der Automatisierungssteuerung verfügbar, sodass sich bei einer Änderung der Schnittstelle zum Gebäudemanagementsystem eine Nach- Programmierung der Automatisierungssteuerung erübrigt. Es kann lediglich erforderlich sein, dass Attribute der Datenpunkte der Datensätze nach Bedarf geändert werden.
Die Kennzeichnung der Datenpunkte kann im Rahmen des Verfahrens gemäß einer Vorgabe oder auch dynamisch erfolgen. Dadurch wird eine Inbetriebnahme einer Schnittstelle von Gebäudemanagementsystem und Automatisierungssystem wesentlich vereinfacht. Beispielsweise kann eine Kennzeichnung der Datenpunkte dann auch in situ während des Betriebs des Gebäudemanagementsystems erfolgen und unmittelbar getestet werden. Darüber hinaus kann die Automatisierungssteuerung zumindest ein vordefiniertes Berechtigungsprofil für Datenpunkte von Datensätzen aufweisen, wobei die Kennzeichnung der Datenpunkte mittels des Berechtigungspro fils durchgeführt werden kann. Das vordefinierte Berechtigungsprofil kann ein sogenanntes Access-Rights-Profile sein, über das unterschiedliche Standard-Schreibberechtigungen der Datenobj ekte definiert werden können. Neben normierten Profilen von Kommunikationsprotokollen können auch individuelle Profile des j eweiligen Anwenders erstellt und verwaltet werden. Eine Änderung der Berechtigungsprofile kann dynamisch erfolgen. Weiter wird die Möglichkeit erö ffnet, einmal erstellte Berechtigungsprofile auch in anderen Gebäudemanage- mentsystemen einzusetzen, ohne dass eine erneute Abstimmung der Berechtigungsprofile erforderlich ist.
Das Automatisierungssystem kann vorteilhaft einen Profilspeicher für verschiedene Berechtigungsprofile aufweisen, wobei eine Änderung eines Berechtigungspro fils mittels der Automatisierungssteuerung durchgeführt werden kann, wobei eine derartige Änderung sogar während eines Betriebs der Automatisierungssteuerung erfolgen kann. Die Berechtigungsprofile können als sogenanntes Template in dem Profilspeicher gespeichert werden. Ein Speichern des Berechtigungsprofils im Profilspeicher als auch dessen Änderung kann mittels der Automatisie- rungssteuerung, beispielsweise über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, durchgeführt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Automatisierungssteuerung eine Änderung von Datensätzen im Datensatzspeicher zusammen mit einer Adresse eines an das Bussystem angeschlo ssenen Geräts, mit dem die Änderung initiiert wurde, protokolliert, vorzugsweise eine Historie von Änderungen speichert. So können Zugriffe von dem Gebäudemanagementsystem als auch von externen Geräten über das Bussystem auf das Automatisierungssystem bzw. die Automatisierungssteuerung identifiziert und im Rahmen der Protokollierung mitgeschrieben werden. Verur- sacher eventuell auftretender Störungen können so leicht im Hinblick auf eine Gewährleistung ausfindig gemacht werden. Das im Datensatzspei- eher abgelegte Protokoll kann dann unmittelbar an der Automatisierungssteuerung oder auch aus der Ferne ausgelesen werden. Wenn auch noch eine Änderungshistorie in dem Protokoll bzw. in der Protokolldatei gespeichert wird, ist eindeutig nachvollziehbar, über welches Gerät eine Änderung eines Datensatzes in der Vergangenheit durchgeführt wurde.
Nachfo lgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung eines Verfahrens zur Gebäudeautomatisati- on nach dem Stand der Technik in einem Blockdiagramm;
Fig. 2 eine Darstellung einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Gebäudeautomatisation in einem Blo ckdiagramm;
Fig. 3 eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Gebäudeautomatisation in einem Blockdia- gramm.
Die Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrens zur Gebäudeautomatisation. Das Verfahren wird mit einer Gebäudeleittechnik (GLT) bzw. einem Gebäudemanagementsystem 10 , einem Automatisierungssystem 1 1 mit einer Automatisierungs- Steuerung 12 und einem Datensatzspeicher 13 sowie einem Feldgerät 14 ausgeführt. Das Gebäudemanagementsystem 10 ist über ein Bussystem 1 5 bzw. Feldbussystem mit dem Datensatzspeicher 13 verbunden. Weiter ist das Feldgerät 14 über eine Datenleitung 16 mit der Automatisierungssteuerung 12 verbunden. Ein Datenaustausch von Gebäudemanagement - System 10 und Datensatzspeicher 13 über das Bussystem 15 erfolgt über ein gemeinsames Kommunikationsprotokoll.
Prinzipiell wird über die Automatisierungssteuerung 12 dem Gebäudemanagementsystem 10 j ede einzelne Nutzinformation von dem Feldgerät 14 bzw. aus der Feldebene bereitgestellt. Ein beispielsweise analoger Ausgang 17 des Feldgeräts 15 gibt für eine Ventilatoransteuerung eine Spannung (Volt) aus, die als ein Datenpunkt eines Datensatzes 1 8 bzw. eine Stellgröße einer Ventilatordrehzahl in Prozent der entsprechenden Einheit von der Automatisierungssteuerung 12 zur Verfügung gestellt wird. Die Automatisierungssteuerung 12 verarbeitet und visualisiert ggf. die Variable des Datensatzes 1 8 über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 19.
Die Automatisierungssteuerung 12 bzw. deren Applikation stellt den Datensatz 1 8 über eine Verknüpfung 20 dem Datensatzspeicher 1 3 zur Verfügung, sodass in dem Datensatzspeicher 13 ein Datenobj ektformat 21 , in dem ein Datensatz 22 gespeichert wird, eingerichtet ist. Auf dem Datensatz 22 kann nun das Gebäudemanagementsystem 10 zugreifen.
Der Datensatz 22 liegt in dem Format des verwendeten gemeinsamen Kommunikationsprotokolls von Gebäudemanagementsystem 10 und
Datensatzspeicher 13 sowie weiterer hier nicht dargestellter Komponenten des Bussystems 15 vor. Das Gebäudemanagementsystem 10 schreibt bzw. liest dementsprechend Datensätze 22 aus dem Datensatzspeicher 13.
Über die Verknüpfung 20 erfolgt ein sogenanntes Mapping von Variablen der jeweiligen Datensätze 1 8 und 22, welches bidirektional sicherstellt, dass sowohl im Datensatzspeicher 13 als auch in der Automatisierungssteuerung 12 der j eweilige Wert bzw. die Variable gleich bleibt. Dieses Mapping sowie auch eine Konfiguration des Datensatzspeichers 13 wird offline, d. h. durch einen Programmierer durchgeführt. Eine Dokumenta- tion der Verknüpfung 20 bzw. Schnittstelle erfo lgt in Form einer EDE- Datei 23 , die händisch bzw. manuell erstellt und in das Gebäudemanagementsystem 10 importiert wird. Das Gebäudemanagementsystem 10 hat dann über den Datensatzspeicher 13 einen direkten Zugriff auf die
Automatisierungssteuerung 12. In der Regel wird nach einer Inbetrieb- nähme des Automatisierungssystems 1 1 separat die Verbindung von Gebäudemanagementsystem 10 und Automatisierungssteuerung 12 getestet, wobei bei einer fehlerhaften EDE-Datei 23 die Verknüpfung 20 nicht bestimmungsgemäß funktionieren kann, was eine aufwändige Fehlersuche und Korrektur erfordert.
Die Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform des Verfahrens zur Gebäudeautomatisation. Das Verfahren wird mit einer gebäudeleittechnischen Steuerung bzw. einem Gebäudemanagementsystem 24 , einem Automatisierungssystem 25 , einer Automatisierungssteuerung 26 und einem Datensatzspeicher 27 sowie einem Feldgerät 28 ausgeführt. An das Gebäudemanagementsystem 24 können noch weitere, hier nicht dargestellte Automatisierungssysteme 25 mit jeweils einer Mehrzahl von Feldgeräten 28 angeschlossen sein. Im Unterschied zum Stand der Technik ist hier wesentlich, dass der Datensatzspeicher 27 in der Automatisierungssteuerung 26 integriert ist, woraus sich eine abweichende Verfahrensdurchführung ergibt. Das Gebäudemanagementsystem 24 ist über ein Bussystem 29 mit dem Automatisierungssystem 25 verknüpft bzw. das Automatisierungssystem 25 über eine Datenleitung 30 bzw. ein Feldbussystem mit dem Feldgerät 28 verbunden. Als ein gemeinsames Kommunikationsprotokoll für das Bussystem 29 wird hier BACnet (Building Automation and Control Networks) gemäß dem Standard IEC 61 1 3 1 verwendet. Ein analoger Ausgang 3 1 des Feldgeräts 28 gibt auch hier einen Wert in Form einer Spannung in Volt aus bzw. stellt diesen über die Datenleitung 30 zur Verfügung.
Die Automatisierungssteuerung 26 bzw. die korrespondierende Software- Applikation stellt ein Datenobj ekt 32 zur Verfügung, welches das Feldgerät 28 repräsentiert. Das Datenobj ekt 32 stellt ein Datenobj ektformat
33 mit einem Datensatz 34 zur Verfügung. Das Datenobj ektformat 33 entspricht dem BACnet-Kommunikationsprotokoll, wobei der Datensatz
34 unmittelbar von dem Gebäudemanagementsystem 24 gelesen oder geschrieben werden kann. Gleichwohl wird der Wert des analogen
Ausgangs 3 1 über die Datenleitung 30, als beispielsweise eine Stellgröße einer Ventilatordrehzahl, in den Datensatz 34 direkt übernommen. Die dem Datenobj ekt 32 zugeordneten Datensätze 34 werden in dem Daten- obj ektformat 33 in dem Datensatzspeicher 27 geschrieben bzw. gelesen. Die Datensätze 34 sind somit an das BACnet-Kommunikationsprotokoll stets angepasst. Somit stehen der Automatisierungssteuerung 26 Klassen und Methoden bzw. Funktionen des Protokolls nativ zur Verfügung und können mittels üblicher Methoden der obj ektorientierten So ftwarentwicklung angesprochen bzw. instanziiert werden. Das Obj ektmodell der Automatisierungssteuerung 26 bedient sich folglich der Nutzdaten des Feldgeräts 28 in Form einer Instanziierung der nativen Nutzdaten und Services des BACnet-Kommunikationsprotokolls. So erbt das Datenob- j ektformat 33 von dem Datenobj ekt 32 sämtliche Eigenschaften und Methoden, die für eine Kommunikation mit dem Kommunikationsprotokoll erforderlich sind bzw. genutzt werden können. Eine Programmierung der Automatisierungssteuerung 26 bzw. eine Applikation kann so einen Datensatz 34 ohne Rücksichtnahme auf Eigenschaften des Kommunikationsprotokolls logisch verarbeiten.
Weiter ist eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 35 vorgesehen, über die direkt auf die Automatisierungssteuerung 26 zugegriffen werden kann. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle 35 kann beispielsweise die bekannten Ein- und Ausgabemittel, wie Tastatur und Bildschirm, umfassen, wobei das Automatisierungssystem 25 bzw. die Automatisierungssteuerung 26 eine speicherprogrammierte Steuerung (SPS) ist.
Das Verfahren zur Gebäudeautomatisation wird fo lglich dadurch ausge- führt, dass von dem analogen Ausgang 3 1 ein Wert in Form einer Spannung zur Verfügung gestellt wird, der über die Datenleitung 30 von dem Automatisierungssystem 25 bzw. der Automatisierungssteuerung 26 gelesen und in den Datensatzspeicher 27 als Datensatz 34 gespeichert wird. Der Datensatz 34 wird von dem Gebäudemanagementsystem 24 über das Bussystem 29 aus dem Datensatzspeicher 27 unmittelbar ausgelesen. Analog kann das Gebäudemanagementsystem 24 den Datensatz 34 auch in den Datensatzspeicher 27 schreiben, sodass über die Datenleitung 30 dem Feldgerät 28 , über einen hier nicht dargestellten analogen Eingang, ein Wert vorgegeben und das Feldgerät 28 so gesteuert wird.
Auch wird im Rahmen einer Inbetriebnahme oder von Anpassungen, wie aus dem Stand der Technik bekannt, eine EDE-Datei 36 in das Gebäudemanagementsystem 24 importiert. Die EDE-Datei 36 wird von einer Exporteinrichtung 37 der Automatisierungssteuerung 26 kreiert und automatisch exportiert. Die Exporteinrichtung 37 greift dazu direkt auf das verwendete Datenobj ektformat 33 der Automatisierungssteuerung 26 zurück. So entfällt eine händische Erstellung einer EDE-Datei 36, wodurch auch keine Fehler aufgrund des hier weggefallenen Arbeitsschritts auftreten können. Über die EDE-Datei 36 erfo lgt demnach eine Anpassung des Gebäudemanagementsystems 24 an das verwendete Datenobj ektformat 33 . Diese Anpassung kann auch während der Laufzeit der Automatisierungssteuerung 26 dynamisch erfolgen.
Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Verfahrens zur Gebäudeautomatisation in einem Blo ckdiagramm. Im Unterschied zum Blockdiagramm der Fig. 2 ist hier eine Automatisierungssteuerung 38 mit einem weitere Kommunikationsprotokolle umfassenden Datenobj ekt 39 ausgebildet. Wie mit den Pfeilen 40 symbolhaft dargestellt, erfolgt eine Synchronisation des Datensatzes 34 mit einem zweiten Datensatz 41 und einem dritten Datensatz 42. Der zweite Datensatz 41 entspricht hier dem Modbus-Kommunikationsprotokoll, wobei der dritte Datensatz 42 dem Simple Network Management Protocol (SNMP) entspricht. Über diese Protokolle kann dann j eweils über ein entsprechend angepasstes zweites Bussystem 43 bzw. drittes Bussystem 44 eine Kommunikation zu einem zweiten Gebäudemanagementsystem 45 bzw. dritten Gebäudemanagementsystem 46 erfo lgen. Auch kann über eine zweite Exporteinrichtung 47 bzw. eine dritte Exporteinrichtung 48 ein Export einer Daten- punktliste 49 bzw. ein Export einer MIB-Liste 50 sowie deren j eweiliger Import in das zweite Gebäudemanagementsystem 45 bzw. das dritte Gebäudemanagementsystem 46 erfo lgen. Die so ausgebildete Automatisierungssteuerung 38 ist dann nicht nur mit dem auf dem BACnet- Kommunikationsprotokoll basierenden Gebäudemanagementsystem 24 einsetzbar, sondern auch mit alternativen Kommunikationsprotokollen gemäß dem zweiten Gebäudemanagementsystem 45 oder dem dritten Gebäudemanagementsystem 46 oder anderer hier nicht dargestellter Gebäudemanagementsysteme.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Gebäudeautomatisation, insbesondere zum Datenaustausch zwischen einer Gebäudeleittechnik (GLT) und einem Feldgerät, Aktor, Sensor oder dergleichen, mit einem Gebäudemanagementsystem (24), zumindest einem Automatisierungssystem (25 ) und jeweils zumindest einem Feldgerät (28), wobei das Feldgerät über eine Datenleitung (30) mit dem Automatisierungssystem verbunden ist, wobei das Automatisierungssystem dem Feldgerät über die Datenleitung zumindest Daten übermittelt, wobei das Gebäudemanagementsystem über ein Bussystem (29) mit dem Automatisierungssystem verbunden ist, wobei das Gebäudemanagementsystem über das Bussystem mit dem Automatisierungssystem Datensätze (34) wechselseitig austauscht, wobei das Automatisierungssystem eine Automatisierungssteuerung (26, 38) umfasst, wobei die Automatisierungssteuerung das Feldgerät unmittelbar steuert, wobei das Automatisierungssystem einen Datensatzspeicher (24) umfasst, wobei die Datensätze im Datensatzspeicher gespeichert werden, wobei der Datensatzspeicher die Datensätze mit dem Gebäudemanagementsystem mittels eines gemeinsamen Kommunikationsprotokolls austauscht,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Automatisierungssteuerung den Datensatzspeicher umfasst, wobei von der Automatisierungssteuerung ein Datenobjekt (32, 29) bereitgestellt wird, welches das Feldgerät repräsentiert, wobei von der Automatisierungssteuerung das Datenobjekt als Datensatz in einem Datenobjektformat (33) des Kommunikationsprotokolls im Da- tensatzspeicher gespeichert und/oder gelesen wird.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch g e k e nn z e i c hn e t ,
dass eine Schnittstelle des Bussystems (29, 43, 44) in der Automatisierungssteuerung (26, 38) integriert ist, wobei Datensätze (34, 41, 42) unmittelbar zwischen dem Gebäudemanagementsystem (24, 45, 46) und der Automatisierungssteuerung ausgetauscht werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch g e k e nn z e i c h n e t ,
dass das Automatisierungssystem (24) eine speicherprogrammierte Steuerung (SPS) zum Datenaustausch mit dem Feldgerät (28) um- fasst, wobei die Automatisierungssteuerung (26, 38) von der speicherprogrammierten Steuerung ausgebildet wird und mit dem Feldg rät kommuniziert.
Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch g e k e nn z e i c hn e t ,
dass die speicherprogrammierte Steuerung gemäß dem Standard IEC 61131, EN 61131-3, IEC 61499 oder EN 61499 ausgebildet ist und mit dem Feldgerät (28) kommuniziert.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch g e k e nn z e i c hn e t ,
dass von der Automatisierungssteuerung (26, 38) als Kommunikationsprotokoll Building Automation and Control Networks (BACnet) verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e nn z e i c hn e t ,
dass von der Automatisierungssteuerung (38) zumindest ein weiterer Datensatzspeicher bereitgestellt wird, wobei von der Automatisie- rungssteuerung ein Datensatz (34) des Datenobjekts (32) im Datensatzspeicher (27) entsprechend eines weiteren Datenobjektformats eines weiteren Kommunikationsprotokolls mit dem weiteren Datensatzspeicher synchronisiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch g e k e nn z e i c hn e t ,
dass der weitere Datensatzspeicher die Datensätze (41, 42) mit dem Gebäudemanagementsystem (45, 46) mittels des weiteren Kommunikationsprotokolls austauscht, wobei als weiteres Kommunikationsprotokoll Modbus, Simple Network Management Protocol (SNMP), Process Field Bus (Profibus), Process Field Network (Profinet), Lo- cal Operating Network (LON) oder KNX verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch g e k e nn z e i c hn e t ,
dass von der Automatisierungssteuerung (26, 38) die im Datensatz- Speicher enthaltenen Datenobjekte (32) in eine EDE-Datei (36)
(Electronic Data Exchange-Datei) exportiert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch g e k e nn z e i c hn e t ,
dass das Gebäudemanagementsystem (24) die EDE-Datei (36) impor- tiert, wobei ein Export und/oder Import statisch oder gemäß einer
Vorgabe dynamisch erfolgt.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch g e k e nn z e i c hn e t , dass das Gebäudemanagementsystem (24) unmittelbar die im Datensatzspeicher enthaltenen Datenobjekte (32) statisch oder dynamisch einliest.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch g e k e nn z e i c hn e t ,
dass von der Automatisierungssteuerung (26, 38) beim Austausch der Datensätze (34) mit dem Gebäudemanagementsystem (24) Datenpunkte der Datensätze im Datensatzspeicher mit Attributen gekennzeichnet werden, wobei die Datenpunkte mit dem Attribut sichtbar, unsichtbar, lesbar, nicht lesbar, schreibbar oder nicht schreibbar gekennzeichnet werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch g e k e nn z e i c hn e t ,
dass die Kennzeichnung der Datenpunkte gemäß einer Vorgabe oder dynamisch erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch g e k e nn z e i c hn e t ,
dass die Automatisierungssteuerung (26, 38) zumindest ein vordefiniertes Berechtigungsprofil für Datenpunkte von Datensätzen (34) aufweist, wobei die Kennzeichnung der Datenpunkte mittels des Berechtigungsprofils durchgeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch g e k e nn z e i c hn e t ,
dass das Automatisierungssystem (25) einen Profilspeicher für verschiedene Berechtigungsprofile aufweist, wobei eine Änderung eines Berechtigungsprofils mittels der Automatisierungssteuerung (26, 38) durchgeführt wird. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch g e k e nn z e i c hn e t ,
dass die Automatisierungssteuerung (26, 38) eine Änderung von Datensätzen (34, 41, 42) im Datensatzspeicher (27) zusammen mit einer Adresse eines an das Bussystem (29, 43, 44) angeschlossenen Geräts, mit dem die Änderung initiiert wurde, protokolliert, vorzugsweise eine Historie von Änderungen speichert.
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