隨著 Tower 185 的竣工，美因河畔法蘭克福的天際現(xiàn)在又多了一座吸引人眼球的建筑：高達 200 米的 50 層高的辦公大樓，是德國第四高樓。整個樓宇自動化基礎設施的施工由Hermos AG 公司來實施，一家專業(yè)從事樓宇和生產(chǎn)工藝 IT 解決方案開發(fā)與實施的供應商。該公司已與其合作伙伴 Beckhoff 實施過多個樓宇自動化項目，他們在該項樓宇項目中再次使用了基于 PC 的控制平臺。由 Hermos 開發(fā)的 FIS# 樓宇管理系統(tǒng) — 在管理和運行層使用 — 和 Beckhoff 技術組件一起構(gòu)成一個高效的樓宇自動化系統(tǒng)，滿足了 Tower 185 運營商和業(yè)主雙方的所有需求。
      Tower 185，由法蘭克福 Prof. Christoph Mäckler Architekten 建筑事務所設計，從一個呈馬蹄形的底座（所謂的東西街坊式建筑）上直沖云霄。這些街區(qū)囊括了商店、飯店、辦公樓和會議中心以及員工子女餐廳和日間托兒所。這棟高層辦公大樓共有 50 層，總面積為 100,000 平米。Tower 185 的主要租戶是普華永道（PwC）會計師事務所，他們租用的面積有 71,000 平米。大樓的其他租戶有全球性法律服務提供機構(gòu) Mayer Brown LLP 以及 Excellent Business Centers GmbH。
XXL 格式的樓宇自動化平臺
      Hermos 受大樓業(yè)主 CA Immo 委托實施整個辦公大樓的樓宇自動化 — 從管理和運行層到 HVAC 和房間自動化系統(tǒng)。辦公大樓的面積有 100,000 平米，單獨的房間控制和動態(tài)房間管理都非常復雜，在控制方面是不小的挑戰(zhàn)：一方面，管理和運行層必須采集和分析來自辦公室的需求。另一方面，必須實施全面控制功能，包括修改房間大小、燈光以及各種用戶和遮陽場景。最后，必須滿足暖通空調(diào)最基本的節(jié)能控制需求。
      在這個項目中，共使用了 700 套 Beckhoff 基于 PC 的控制系統(tǒng)來執(zhí)行 Tower 185 中的所有控制和調(diào)節(jié)任務。60,000 個數(shù)據(jù)點通過 Ethernet 和一個 TwinCAT ADS 通訊接口與中央樓宇管理服務器上由 Hermos 開發(fā)的 FIS# 管理和運行層系統(tǒng)連接。FIS# 連接房間自動化和樓宇管理系統(tǒng)，負責集中操作、監(jiān)測和控制技術樓宇設備（HVAC）以及動態(tài)房間管理。Hermos 公司負責 Tower 185 的項目經(jīng)理 Thomas Sturm 補充道：“數(shù)據(jù)點通過標準的 Beckhoff I/O、DALI、EIB/KNX 和 EnOcean 端子模塊連接。總共有 170 臺 Beckhoff CX9010 系列嵌入式控制器、500 臺 CX9001 系列嵌入式控制器以及 80 臺 C6925 系列工業(yè) PC 負責數(shù)據(jù)處理。在每一個樓層都有一臺 C6925 用于過濾或限制數(shù)據(jù)，然后傳輸這些數(shù)據(jù)，最后構(gòu)建和合并 FIS# 服務器的信息。例如，它采集房間溫度的實際數(shù)值和設定點數(shù)值，然后根據(jù)定義的時間模式將這些數(shù)值傳輸?shù)焦芾砗瓦\行層。樓宇自動化系統(tǒng)采集到的所有數(shù)據(jù)都匯集在 FIS# 中，構(gòu)成評價和控制，例如能耗、系統(tǒng)可用性或運行成本以及集成維護管理的基礎。
冗余以太網(wǎng)網(wǎng)絡全天候可用
      一個獨立的基于 Ethernet TCP/IP 的網(wǎng)絡構(gòu)成了樓宇管理系統(tǒng)的“核心部分”。樓宇網(wǎng)絡的網(wǎng)絡基礎設施分為三個區(qū)域，即東西街坊式建筑和塔樓自身。大樓的每個區(qū)間都有一個冗余光纖環(huán)網(wǎng)，這樣，即使在網(wǎng)絡電纜被中斷的情況下也能夠繼續(xù)保持數(shù)據(jù)通信。由冗余服務器和客戶端構(gòu)成整個管理和運行層的聯(lián)網(wǎng)通過一個光纖環(huán)網(wǎng)和 Ethernet TCP/IP 實現(xiàn)。光纖環(huán)網(wǎng)通過開關連接各個樓層的自動化設備，也就是說，下位 Beckhoff 工業(yè) PC 通過銅制以太網(wǎng)電纜與通過光纖聯(lián)網(wǎng)的控制層連接，構(gòu)成星型拓撲結(jié)構(gòu)。
      與工業(yè) PC 相連的是總線端子模塊，并依次和房間控制裝置、傳感器和執(zhí)行器連接。Thomas Maier 解釋道：“Tower 185 大樓可以使用樓宇操作人員 Hochtief Solutions 通過監(jiān)視器和樓宇自動化控制室內(nèi)的客戶端進行全面監(jiān)控。當然，Hermos 還能夠通過一個用于遠程維護的客戶端訪問樓宇控制系統(tǒng)。
靈活的設計：單獨房間控制
      Tower 185 的單獨房間控制包括通過 DALI 實現(xiàn)的照明控制以及通過 SMI 實現(xiàn)的百葉簾控制。采用 EnOcean 技術的房間控制裝置用于在小型辦公單元的基礎上靈活利用房間。每個房間都配備了一個人體傳感器、一個房間溫度選擇開關、一個溫度傳感器和一個百葉簾操作按鈕。所有來自房間控制裝置的信號，如實際和設定點溫度數(shù)值，通過 EnOcean 無線技術發(fā)送給 KL6583 EnOcean 總線端子模塊并傳輸給嵌入式控制器。
動態(tài)房間管理的一個前提條件是遵守預定義的控制變量。Thomas Maier 闡釋道：“在使用場景方面，我們進行了精確的規(guī)定，同時也將租戶的需求考慮進去了。在房間自動化方面，我要求遵守最大允許的偏差。相應地，我們還為辦公區(qū)域定義了三個運行模式：日間、夜間和周末以及舒適模式。對于夜間和周末模式，我們必須遵守 ± 3 K（Kelvin）的限值，以正確調(diào)節(jié)房間。日間模式通過定時器定義；這表示從早上 7 點到晚上 7 點，房間一直保持這樣一種狀態(tài)：只要占位傳感器被激活，就能夠快速切換到舒適模式。
      除了標準的辦公區(qū)域之外，Tower 185 的 48 層和 49 層還設立了一些特殊型和舒適型房間。在這里，房間控制使用的是采用 EIB/KNX 技術的操作面板實現(xiàn)。面板包含用于各個房間功能的按鈕，如百葉簾和照明控制，以及設定溫度值的數(shù)字規(guī)范。在這里，租戶能夠，例如，調(diào)用存儲的照明場景并通過 FIS# 客戶端進行修改。此外，操作面板提供有關各種房間參數(shù)的狀態(tài)信息，如溫度或空氣質(zhì)量等。一臺 PWM 控制器用于顯示外部溫度、顯示五個氣候元素且控制流量。一個露點傳感器用于指示屋頂是否可能會結(jié)露。控制功能通過使用一個 TwinCAT 軟件模塊實現(xiàn)。
無需修改硬件即可實現(xiàn)動態(tài)房間管理
      由于每個標準的辦公室都配備一個采用了 EnOcean 技術的房間控制裝置，在房間用途發(fā)生變化時，可以靈活改變房間布局。如果標準房間連接起來變成一個開放式辦公室，那么屬于基本單元的組件會被分配給主控制器。“為此，房間控制裝置會被移走。所需的重組（例如照明和供暖元件或百葉簾）在 FIS# 系統(tǒng)中通過我們的動態(tài)房間管理系統(tǒng)或通過合適的任務分配定義。不需要修改布線或重新安裝。”Hermos 公司的軟件專家 Thomas Tröger 解釋說道。
      在專用房間里有可移動的隔斷墻，墻壁的位置通過信號觸點檢測，以控制房間空調(diào)。如果兩個房間連起來，操作也要相應調(diào)整，且控制過程通過這兩個控制面板對齊。對于其它房間的修改，租戶必須向大樓運營商 Hochtief Solutions 申請，然后他們會根據(jù)修改后的平面圖調(diào)整管理和運行層或房間控制的可視化系統(tǒng)。
集中百葉簾控制顯著提高能效
      Tower 185 使用所謂的“整體百葉簾控制”，它集中在管理和現(xiàn)場層執(zhí)行。為此，大樓和街坊式建筑的整個幕墻的百葉簾被劃分為幾個部分。它們根據(jù)日光、燈光方向和溫度級別控制。東部街區(qū) 6 樓安裝的氣象站不僅可以測量溫度，還可以測量風速、風向、雨量和照度。為了計算四周高樓對 Tower 185 控制參數(shù)的影響，第 53 樓還安裝了更多氣象傳感器，用于測量無障礙物時的光照度。
      Thomas Tröger 在解釋遮陽控制方案時說道：“為此在 FIS# 中創(chuàng)建了一個輸入掩碼，在這里操作人員可以輸入數(shù)值。然后根據(jù)這些標準全局啟用日光防護。很可能的一個場景就是：當清晨東面太陽被遮住的時候，南面的窗戶仍然是打開的。如果在一天當中情況有所變化，全局控制器也會相應改變百葉簾段。盡管如此，每個房間用戶仍然能夠通過房間控制裝置分別操縱每個窗戶的百葉簾。在將要起大風或下雨的時候，中央控制器會自動再次發(fā)出命令。”
用戶友好的操作界面
      用于總結(jié)與操作人員相關的所有信息的 FIS# 的操作界面被布置為兩大部分。系統(tǒng)樹反映了整個項目結(jié)構(gòu)并再細分為房間管理和技術系統(tǒng)。房間管理包括單獨的樓層，從底樓到第 50 層。技術系統(tǒng)被分為單獨的子系統(tǒng)，包括通風和制冷系統(tǒng)。例如，通風系統(tǒng)可以再細分為供氣和排氣系統(tǒng)以及空調(diào)子系統(tǒng)。因此，操作人員能夠通過操作界面訪問各個系統(tǒng)。
高度靈活 — 從管理和運行層到自動化平臺
      對于使用面積為 100,000 平米的 Tower 185 這樣一個大型樓宇項目來說，理所當然，它的租期會非常長。因此，需要樓宇自動化系統(tǒng)具有高度靈活性且所使用的所有系統(tǒng)和組件都能夠無故障地進行交互。“Hermos 管理和運行層與 Beckhoff 自動化平臺都具有良好的開放性。他們?yōu)槠渌ㄓ嵑图夹g方案提供了大量接口。Hermos 為連接控制系統(tǒng)和 TwinCAT 開發(fā)了自己的 ADS 驅(qū)動程序，使得系統(tǒng)的通用訪問成為可能。”Beckhoff 紐倫堡辦事處銷售代表 Wolfgang Negele 如此說道。

更多信息：
www.tower185.com
www.caimmo-deutschland.com
www.hermos.com
www.beckhoff.com/building

樓層控制計算機：Tower 185 總共使用了 80 臺 C6925 型控制柜式工業(yè) PC。每個樓層都安裝了一臺 C6925 用于過濾或限制數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)處理通過 670 臺 CX9001 或 CX9010 型嵌入式控制器完成。在CX9000系列的標準配置中，帶有兩個集成交換機功能的RJ 45接口，這樣可顯著簡化線性拓撲結(jié)構(gòu)中的布線工作