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ProCom Vis PDF Drucken E-Mail

 

ProComVis ist ein Programm zur zentralen Steuerung und Überwachung von komplexen Anlagen und Gebäuden. Die Verbindung zwischen dem Rechner und den zu überwachenden bzw. zu steuernden Systemen wird durch einen dezentralen Datenbus und intelligente ProCom-Module realisiert.

Unter dem dezentralen Datenbus ist eine zweiadrige Leitung zu verstehen, die durch das gesamte Gebäude bzw. die gesamte Anlage führt. An dieser Leitung werden parallel an beliebigen Stellen intelligente Unterstationen, die ProCom-Module, angeschlossen, zu denen dann die verschiedenen Signal- und Steuerleitungen der zu steuernden bzw. zu regelnden Geräte geführt werden.

In den ProCom-Module werden die angeschlossenen Signale direkt verarbeitet. Darüber hinaus werden die Signale in digitale Datentelegramme umgewandelt und über den Datenbus zum zentralen Steuerungs-PC übertragen. Digitale und analoge Informationen können so praktisch über unbegrenzte Distanzen übertragen werden, ohne dabei verändert zu werden.

Der PC hat als Steuerungsrechner zu jedem Zeitpunkt vollen Zugriff auf alle angeschlossenen ProCom-Module, mit denen er in regelmäßigen Abständen (ca. 11 - 22 msek pro Modul ) Daten austauscht. Hierdurch ist ein definiertes, zeitliches Reaktionsverhalten der Anlage gewährleistet. Darüber hinaus werden gegebenenfalls Modulstörungen sofort erkannt.

Lokale Steuerung – Redundanz

Alle am Systembus angeschlossenen ProCom-Module verfügen über einen eigenen Mikrocontroller, in dem ein konfigurierbares Steuerungsprogramm abläuft. Das Steuerungsprogramm enthält eine Reihe von Funktionsbausteinen, mit denen sich die wesentlichen Steuerungsaufgaben in Gebäuden bzw. Anlagen realisieren lassen.

Die meisten Steuerungsbefehle werden durch die Funktionsbausteine direkt innerhalb eines ProComModuls ausgeführt. D.h. die wichtigsten Grundfunktionen der Steuerung wie Tastbefehle, Summenbefehle, Dimmung, lokale Regelung, Sonnenschutz, Energiedatenerfassung, Störmeldesystem nach DIN 19235, usw. funktionieren auch dann, wenn der zentrale Rechner oder der Datenbus ausfällt.

ProCom-Module sind als Multimastermodule konzipiert. D.h. Module können untereinander Schaltbefehle auch ohne übergeordnete Steuerungsrechner austauschen. Bei Netzausfall werden alle lokalen Systemzustände jeweils innerhalb eines ProCom-Moduls automatisch gesichert und nach Rückkehr der Netzversorgung die gesicherten Systemzustände automatisch wieder eingestellt. Die Speicherung der Modulkonfiguration und Sicherung bei Netzausfall funktioniert ohne Batterien, so dass ein langfristiger, absolut wartungsfreier Betrieb der ProCom-Module gewährleistet ist. Die Konfiguration der ProCom-Module erfolgt über ProComVis mit Hilfe einfacher Konfigurationsmasken.

Zentrale Steuerung

Den in den ProCom-Modulen realisierten lokalen Steuerungen kann eine zentrale Steuerung und Visualisierung über einen PC mit übergeordneten Funktionen überlagert werden. Das Steuerungsprogramm ProComVis ist einerseits in der Lage auf externe Ereignisse (z.B. aktive Störmeldeleitungen) zu reagieren und andererseits aber auch automatisch, z.B. aufgrund von zeitlichen Bedingungen, beliebige Aktionen auszulösen. Die zentrale Steuerung ProComVis und die Steuerung der ProCom-Module sind so aufeinander abgestimmt, dass sich lokale und zentrale Steuerung ideal ergänzen.

Zustands- und zeitbedingte Aktionen werden in ProComVis in Form von Funktionen realisiert. Auf einer Konfigurationsebene stellt das System Eingabemasken bereit, in denen die Funktionen erzeugt bzw. konfiguriert werden können. Spezielle Programmierkenntnisse oder zusätzliche Programmierwerkzeuge sind hierbei nicht erforderlich.

Folgende Arten von Funktionen können konfiguriert werden:

  • Schaltmeldefunktionen
  • Störmeldefunktionen
  • Wochenprogramme
  • Jahresprogramme
  • Analogfunktionen
    - Analoganzeige/Sollwertvorgabe
    - Grenzwertschalter
    - PID-Regelfunktionen
    - Simulationsfunktionen
    - Messdatenaufzeichnung
  • Energieoptimierungsfunktionen

Die Steuerung des Systems bzw. die Auswertung der Funktionen erfolgt in verschiedenen Prioritätsebenen. Funktionen in höheren Prioritätsebenen setzen Ihre Ausgangszustände gegebenenfalls gegenüber Funktionen aus niedrigeren Prioritätsebenen durch. Die verschiedenen Funktionsarten können beliebig miteinander kombiniert werden.

Konsequenterweise wird auch dem manuellen Schalten, sowohl extern, durch Betätigung eines Schalters oder eines Tasters, als auch intern, durch entsprechende Bedienung des Steuerungsrechners, eine frei konfigurierbare Prioritätsebene zugewiesen. Hierdurch besteht die Möglichkeit gezielt bestimmte, am Rechner angeschlossene Systeme von der manuellen Bedienung auszuschließen.

Störmeldesystem

In ProComVis ist ein vollständiges Störmeldesystem mit Neuwertmeldung nach DIN 19235 enthalten. Störmeldefunktionen werden am Monitor tabellarisch mit Datum und Uhrzeit und gegebenenfalls als Symbole in den Anlagenbildern grafisch angezeigt.
Störmeldungen bleiben grundsätzlich auch bei Stromausfall erhalten. Jeder Störmeldung kann ein beliebig langer Meldetext zugeordnet werden, der im Fall einer anstehenden Störmeldung sowohl auf einen Drucker ausgegeben, als auch direkt über die Bildschirmanzeige abgerufen werden kann.

Messdatenerfassung

Neben der Auswertung von digitalen Daten (Anlagenzustände, Tastbefehle, usw.) kann ProComVis auch analoge Signale verarbeiten. Hierbei werden die Analogwerte (z.B. Temperatur, Helligkeit, elektrische Leistung, Energie, usw.) in den ProCom-Modulen digitalisiert und über den seriellen Datenbus zum PC übertragen. Die Analogwerte können hierbei sowohl in Form von Frequenzen (0.1 – 5kHz), als auch als Strom- (0 – 20 mA) oder Spannungssignale (0 – 10 V) ausgewertet werden.

Weiterhin können Messdaten auch seriell über den Modbus (z.B. UMG5xx - Messgeräte der Fa. Janitza) erfasst werden. ProComVis unterstützt serielle Messgeräte, die busfähig über eine oder mehrere serielle Schnittstellen angeschlossen werden können. Alle in den Messgeräten erfassten Messwerte können aufgezeichnet und dargestellt werden.
Zur Weiterverarbeitung der Messwerte stehen in ProComVis eine Reihe von mathematischen Operatoren wie +, -, /, * Wurzel, Quadrat usw. zur Verfügung.

In der Konfigurationsebene stellt ProComVis einfach zu bedienende Datenmasken bereit, mit deren Hilfe z.B. Analoganzeigen, Messdatenaufzeichnung, Grenzwertschalter und PID-Regler konfiguriert werden können. Die so erzeugten Analogfunktionen lassen sich dann beliebig mit Schaltmelde- bzw. Störmeldefunktionen kombinieren. Ein Grenzwertschalter kann z.B. eine Eingangsbedingung für eine Störmeldefunktion liefern oder ein PID-Regler wird z.B. zeitabhängig als Ausgang einer Schaltmeldefunktion aktiviert.

Neben den vielfältigen Möglichkeiten zur Steuerung von Anlagen eignet sich ProComVis auch zur Aufzeichnung, Archivierung und Visualisierung von Messdaten. Die Analogwerte können als gemittelte Werte mit konfigurierbarer Abtast- und Mittelungszeit auch über längere Zeiträume aufgezeichnet werden. Neben den gemittelten Messwerten werden auch die auf die jeweiligen Mittelungsperioden gemessenen Minima und Maxima standardmäßig aufgezeichnet. Zum Export der Messdaten in weiterführende Auswerteprogramme stehen in ProComVis Exportfilter (z.B. nach Excel) zur Verfügung.

Visualisierung

In einem Konfigurationsmodus können mit Hilfe von ProComVis so genannte Applikationen (Anlagenbilder) erzeugt und getestet werden; über einen Benutzermodus kann eine Anlage gesteuert und visualisiert werden.

Basis der grafischen Applikationen stellen die mit gängigen CAD Systemen erstellten Vektorgrafiken dar, die direkt als AUTOCAD-DXF-Dateien eingelesen werden können. Alternativ können auch JPG- oder BMP-Dateien als Hintergrund für die Applikationen verwendet werden.
In die Hintergrundbilder können verschiedene, aktive grafische Objekte zur Darstellung der Zustände von Datenpunkten, Funktionen und Messwerten beliebig konfiguriert werden. Die Zustände der Datenpunkte bzw. der Funktionen werden durch verschiedene, frei zuzuordnende Symbole dargestellt.

Das Schalten erfolgt interaktiv durch Anklicken der Symbole mit der Maus. Gegebenenfalls kann eine Sicherheitsabfrage aktiviert werden. Zur Visualisierung von Analogwerten stehen grafische Schieberegler, Anzeigefelder und Messwertdiagramme zur Verfügung.

Die Anzahl der Applikationen pro Projekt und die Anzahl von aktiven Symbolen in den Anlagenbildern (Aktionsfelder) wird nur durch die Systemressourcen beschränkt. Als grafische Symbole können Windows-Icon-Dateien importiert werden.

Das modulare Gerätekonzept von ProComVis

Das ProComVis bietet eine Reihe von Schnittstellen zu intelligenten Subsystemen bzw. Geräten und anderen Bussystemen (z.B. MODBUS).
Als Subsysteme stehen Energiedatenerfassungsgeräte (z.B. Janitza UMGxxx-Geräte), Personenrufanlagen (ESPA 4.4.4 Protokoll), Brandmeldesysteme (z.B. Esser) und Fahrzeugidentifizierungssysteme zur Verfügung. Die Subsysteme werden, je nach Typ, an den ProComVis Systembus oder an eine eigene serielle Schnittstelle an den Steuerungsrechner angeschlossen. Die Benutzer- bzw. Konfigurationsoberfläche ist in ProComVis realisiert, so dass für alle Systeme eine einheitliche Benutzeroberfläche existiert.

Die Systeme laufen autark auch ohne Steuerungsrechner. Dieser prüft zyklisch die angeschlossenen Subsysteme, liest entsprechende Daten ein und meldet gegebenenfalls Störungen. Das Konzept eines redundanten Systems, wie es bereits bei den ProCom-Modulen realisiert ist, wird auf diese Weise für alle relevanten Systeme der Haustechnik angeboten.

Energiemessdatenerfassung/Energieoptimierung

Mit ProComMax stehen neben den konventionellen Steuerungsfunktionen von ProComVis spezielle Funktionen zur Energieoptimierung zur Verfügung. Während zur Realisierung eines Lastabwurfsystems die Grundfunktionen von ProComVis völlig ausreichen, ist mit den Energieoptimierungsfunktionen eine signifikante Reduzierung der Lastspitzen ohne wesentliche Einschränkung der Nutzung möglich.

Die Aufnahme der elektrischen Leistung kann entweder mit intelligenten Universalmessgeräten (z.B. UMG5xx der Fa. Janitza ) mit serieller, busfähiger Datenschnittstelle oder über Impulsgeberzähler und ProCom-Module erfolgen. Bei der Aufnahme der Messdaten sind alle relevanten Parameter wie Abtastzeit, Mittelungszeit, Mittelungsverfahren, Synchronisierungsverfahren, usw. für jede Messkurve individuell einstellbar. Die Anzahl der Messkurven wird nur durch den verfügbaren Arbeitsspeicher des Systems begrenzt.

Jede Messkurve kann die Basis eines Optimierungskreises bilden. Ein Optimierungskreis besteht aus einer Reihe von optimierbaren elektrischen Verbrauchern, denen jeweils eine Optimierungsfunktion ( Parametersatz ) zugeordnet ist und deren Energieverbrauch alle einen Beitrag zur selben Leistungsmessung liefern. Durch wechselweises zyklisches Ein- und Ausschalten der Verbraucher wird verhindert, dass die Leistung den im jeweiligen Optimierungskreis eingestellten Maximalwert überschreitet.

Durch eine Reihe von den über die Optimierungsfunktionen einstellbaren Parametern ist sichergestellt, dass z.B. Aufwärmzeiten bzw. erhöhter Wärmebedarf von Heizgeräten besondere Berücksichtigung bei der Energiezuteilung erhalten. Heizgeräte oder Kühlgeräte mit großer Wärmekapazität bzw. großer thermischer Trägheit eignen sich besonders gut für dieses Optimierungsverfahren. Durch die Regelung über die Optimierungskreise erfolgt im Gegensatz zum konventionellen Lastabwurf kaum eine Einschränkung der Nutzung der Anlagen.
In der Kombination mit den Energiesparfunktionen aus tageslichtabhängiger Steuerung bzw. Regelung und der Absenkung der Leistungsspitzen durch die Optimierungsfunktionen lassen sich bei entsprechenden Tarifverträgen mit den Energieversorgungsunternehmen mit ProComMax die Energiekosten von Anlagen drastisch reduzieren.

Personenrufanlagen

Die Anbindung einer Personenrufanlage an die Systemsteuerung ProComVis erfolgt über eine serielle Schnittstelle und das ESPA 4.4.4. - Protokoll. Das Softwaremodul ermöglicht die direkte Weitergabe von Funktionsmeldetexten aus ProComVis-Störmelde- bzw. Schaltmeldefunktionen an eine Personenruf- bzw. an eine entsprechend ausgestattete Telefonanlage.

Wird eine Störmelde- bzw. Schaltmeldefunktion aktiv, so wird bei entsprechender Konfiguration an einen oder mehrere Funkempfänger der Personenrufanlage ein oder verschiedene Meldetexte übertragen.
Auch bei der Personenrufanlage erfolgt eine ständige Kontrolle der Anlage durch ProComVis und gegebenenfalls eine Störungsmeldung.

Protokollierung, Anlagendokumentation

ProComVis verfügt über einen konfigurierbaren Historiespeicher. Ereignisse werden in Abhängigkeit ihrer Priorität monats- oder quartalsweise erfasst und können jeder Zeit am PC angezeigt und gegebenenfalls auf einen Drucker ausgegeben werden.
Über Textprotokolle hinaus kann ProComVis in Abhängigkeit von Funktionen auch grafische Ausdrucke erzeugen (je nach Drucker schwarz/weiß oder farbig). Diese Option kann z.B. zur Erzeugung von Laufkarten für Brandmeldesysteme oder Störmeldesysteme genutzt werden. Aufgezeichnete Messkurven können ebenfalls automatisch und zeitabhängig auf einen Drucker ausgegeben werden.
Auf der Konfigurationsebene können zur Anlagendokumentation alle Datenpunktlisten inklusive der Programmierung auf der Modulebene übersichtlich in Excel-Arbeitsblätter exportiert und ausgedruckt werden.