Alltid frisk luft: SmartWire-DT, den ideelle løsningen for avtrekksluftsystem ved universitet

Bakgrunn

Avtrekksluftsystem i bygninger ved kjemisk fakultet ved et større universitet i Tyskland trenger et nytt konsept omgående. Takket være den omfattende ekspertisen til det Aachen-baserte selskapet Wagner & Müller, ble de tildelt kontrakten for sin imponerende løsning som inkluderte Eatons SmartWire-DT kommunikasjons- og tilkoblingssystem, og PKE motorstarterkombinasjoner. Sammenlignet med tradisjonelle VVS-løsninger til bygninger, er den nye løsningen basert på standardkomponenter med høy ytelse og gir verifiserbare kostnadsbesparelser.

Utfordring

Avtrekksluftsystemene i tre bygninger tilhørende kjemisk fakultet ved et tysk universitet, var modne for en oppgradering. Det var flere individuelle problemer med åpning av dører, fordi systemet for tilførselsluft hadde sviktet. I alle tilfellene ble det designet fem systemer som måtte idriftsettes i rekkefølge.

Løsning

Løsningen for avtrekksluft inkluderer bruk av SmartWire-DT: SmartWire-DT er den sømløse tilkoblings- og kommunikasjonsteknologien fra Eaton. Enhetlig design og åpent system erstatter kontrolledningene i alle komponentene, fra effektbryter, motorstartere og frekvensomformere til pilotenheter. Totalt ble det brukt ca. 500 Eaton PKE motorstartere ved det kjemiske fakultetet, der samtlige ble brukt i kombinasjoner av to startere for lave og høye avtrekksviftehastigheter. De to hastighetene er samordnet av både maskinvaren og programvaren. Hver vifte betjener flere små eller ett stort rom, og viftene er installert på taket av bygningen.

Hvert av de fem systemene ved kjemisk fakultet består av en tavle (2,60 m bred, 2 m høy), som hver har en Eaton HMI/PLS – et 7,4 tommers berøringspanel av XV-serien med et Profibus DP feltbussgrensesnitt – samt DOL-startere montert på et SASY 60i samleskinnesystem fra Eaton. I kombinasjon med Eaton motorvernbrytere og effektbrytere er SASY 60i en sammenhengende, UL-sertifisert løsning for svitsjing, kraftkontroll, kraftbeskyttelse og kraftfordeling.

PKE motorstarterkombinasjoner med PKE tilkoblet SmartWire DT, lar universitetet sørge for integrering i en verden av automasjon: PKESWD-32 modulært COM-grensesnitt oppgir også den faktiske strømverdien til PKE og har ulike signalfunksjoner som diagnostikk-, status- og overbelastningssignaler. Alle prosessrelevante data overføres direkte til kontrolleren og gjøres tilgjengelig over hele systemet. Datainnsikten øker slik effektiviteten og driftssikkerheten til drivenhetene i området til motorvernbryteren. PLS-en (et styresystem) får alltid oppdaterte og nøyaktige diagnosedata, og utløsings- og overbelastningsverdier kan også angis for motorbeskyttelse.

Imponerende løsning basert på standard komponenter Løsningsforslaget til kjemisk fakultet ved universitetet har flere fordeler. Bygningsautomasjonskonseptet er ikke basert på en egenutviklet, isolert løsning, men utelukkende på standard komponenter. Alle kvalifiserte teknikere kan utføre vedlikeholdsarbeid på maskinvare og programvare, og utvide systemet etter behov, i henhold til standardene. Dette gjelder også HMI/PLS, siden XV100-serien, som alle xSystem-produktgrupper, er programmert som en PLS med programmeringssystemet CoDeSys-based xSoft-Codesys-2, i samsvar med IEC61131-3. Både Galileo- og CoDeSys-visualiseringen implementert her, kan brukes som visualiseringsprogramvare. Hvert av de fem systemenes HMI/PLS støttes av en Eaton 5125 UPS.

Den installerte løsningen lar også universitetet implementere et effektivt energistyringssystem. Energiforbruket til alle motorene kan evalueres, og alle verdier kan overføres til et overvåkingssystem for analyse.

Avtrekksluftsystemet er også designet slik at hvis nivå 2 (høy hastighet) svikter, kan avtrekkssystemet fortsette å gå via det aktiverte nivå 1 (lav hastighet).

Autonomt avtrekksluftsystem med mulighet for sentralt kontrollsystem

De fem avtrekksluftsystemene opererer uavhengig av hverandre. De krever derfor ikke en tilkobling til det sentrale kontrollsystemet for å fungere med full kapasitet. Kontrollnivået bruker Modbus, som er tilkoblet via en gateway til BACnet. En tilkobling av SmartWire-DT-systemet via Profibus DP til det sentrale kontrollsystemet er en løsning som diskuteres. Dette muliggjør implementeringen av et sentralt overvåkingssystem, og SmartWire-DT har allerede denne muligheten for å sikre en fremtidssikker design. Motorstrømmene til de 250 doble frekvensomformerne vil ikke bare kunne overvåkes parallelt via SmartWire-DT-kabelen, men berøringspanelet vil også kunne overføre denne informasjonen til bygningskontrollsenteret via OPC.

PKE med pluggbar ZMR-reléblokk

En annen løsning som er tilgjengelig med PKZ motorvernbryter, er bruk av pluggbare reléblokker – i dette tilfellet ZMR: Kombinert med PKZ-grunnenheten, utløser ikke den pluggbare ZMRPKZ-reléblokken med overlastreléfunksjon utkobling av motorvernbryteren ved motoroverbelastning, men kobler i stedet ut de nedstrøms kontaktorene. På denne måten forblir PKZ-enheten lukket, slik at den ikke må tilbakestilles manuelt.

Resultater

Dipl. Ing. Robert Wagner, Adm.dir. i Wagner & Müller, oppsummerer det som følger: «Vi la frem konseptforslaget til planleggerne ved universitetet, som, selv med sin høye tekniske kompetanse, ble imponert av løsningen. Med motorstarterkombinasjonene med SmartWire-DT og PKE har vi en ideell tilnærming, siden tavlen vår ikke bare sparer penger. SmartWire-DT gir bedre systemtilgjengelighet, reduserer ledningene i styrekretsen og forhindrer tidkrevende feilsøking i idriftssetting og vedlikehold.»