EtherCAT-basierte Steuerungstechnik ermöglicht hocheffiziente Gebäudeautomation

Grenzenlose Datenerfassung und optimales Energiemanagement

Moderne Nichtwohngebäude stellen in vielerlei Hinsicht hohe Anforderungen an die Gebäudeautomation. Energieeffizienter und nachhaltiger Gebäudebetrieb, umfassendes Energiemanagement bis hin zur Ladeinfrastruktur für die Elektromobilität sowie neue gesetzliche Vorgabe zur Erfassung der Energie- und Verbrauchsdaten sind nur einige Beispiele dafür. Optimal umsetzen lässt sich dies mit der EtherCAT-basierten Steuerungstechnik von Beckhoff, die durch die ultraschnelle Datenkommunikation eine effiziente zentrale Automatisierungsarchitektur ermöglicht. Zudem sind bedarfsgerecht unterschiedlichste Netzwerktopologien realisierbar, in die hochflexibel auch alle etablierten Subbussysteme integriert werden können.

Im Jahr 2023 feierte EtherCAT sein 20-jähriges Jubiläum und bestätigte damit den Erfolg als hochleistungsfähiges Echtzeit-Ethernet-System und offener IEC-Standard für vielfältigste Anwendungen. Dazu zählen unterschiedlichste Einsatzfelder in Industrie- und Zweckbauten, wie z. B. Raumklimatisierung, Beleuchtung und Beschattung, Technikzentralen für versorgungstechnische Anlagen, Veranstaltungstechnik sowie Messtechnik in Energieverteilungen. Eine schnelle, durchgängige und zuverlässige Datenerfassung gewinnt hierbei zunehmend an Bedeutung. So fordert der Gesetzgeber inzwischen für Nichtwohngebäude eine Erfassung der Energie- und Verbrauchsdaten, was sich nur mit einer leistungsfähigen Kommunikationstechnik effizient und kostengünstig realisieren lässt. Die Wichtigkeit einer hohen Datenübertragungsrate bestätigt zudem die Richtlinie VDI 3814, Blatt 1 (Gebäudeautomation – Grundlagen). Sie weist darauf hin, dass die Reaktionszeiten von Gebäudeautomationssystemen erheblichen Einfluss auf deren Nutzbarkeit haben, denn eine uneingeschränkte Flexibilität einer Raumautomation setze eine schnelle Kommunikation zwischen allen Segmenten, Räumen und Bereichen voraus.

Optimal umsetzen lassen sich die entsprechenden Anforderungen mit der auf EtherCAT basierenden Philosophie der zentralen Automation. Dahinter steckt eine zentralisierte, d. h. je nach Bedarf auf eine oder mehrere Industrie-PCs verteilte Steuerungstechnik. Diese wird über dezentral verteilte I/Os und die schnelle EtherCAT-Kommunikation mit den notwendigen Daten versorgt. Auf diese Weise lässt sich eine kostenoptimierte Struktur aufbauen, mit möglichst wenigen Steuerungen und ausreichend vielen I/O-Komponenten – alternativ zu den aufwändigeren konventionellen Ansätzen mit vielen Steuerungen und jeweils nur wenigen I/Os. Unterstützt wird diese zentrale Philosophie durch die Systemoffenheit der EtherCAT-basierten Lösung: EtherCAT bietet die technologische Basis, um alle Feldbussysteme der Gebäudeautomation zu integrieren und so den bei der konventionellen Datenübertragung häufig auftretenden „Flaschenhals Subsystem“ zu vermeiden. Nahtlos einbinden lassen sich über die entsprechenden EtherCAT-Klemmen und Busklemmen beispielsweise BACnet/IP, BACnet-MS/TP, DALI, DMX, EnOcean, KNX/EIB, Modbus, M-Bus, MP-Bus und SMI.