Automatiseringsnivåer

For å sikre at byggets tekniske installasjonene fungerer slik det er tiltenkt, er man avhengig av at automatiseringssystemet, som faktisk skal styre og regulere installasjonene, fungerer.

Automatiseringsanlegg i vår tid bør prosjekteres med størst mulig grad av autonomi, det vil si delsystemer skal kunne fungere og løse sine oppgaver uavhengig av overliggende systemer. Graden av autonomi og inndeling i delsystemer kan komme i konflikt med økende grad av integrasjon og samspill med andre systemer, men det man uansett må påse er å unngå avhengighet av utstyr som kan brukes til annet enn drift. Slik autonomi er fullt mulig å oppnå uavhengig av hvor mange systemer som skal integreres med hverandre. En situasjon med systemavhengighet man bør unngå, kan være PC med internettilgang som i noen anlegg også fungerer som bindeledd for kommunikasjon mellom ulike anleggsdeler. Et eksempel er OPC-server, som kan gjøre systemet sårbart hvis det legges på en PC. Det anbefales at OPC-servere installeres på egen, dedikert maskinvare, gjerne tavlemontert. Ved riktig valg av kommunikasjonsløsninger i anlegget er det både fullt mulig, og i de fleste tilfeller ønskelig, å kunne overvåke alle verdier og hendelser i bygningens tekniske installasjoner. Slik overvåking gir normalt mer effektiv drift, blant annet ved redusert tidsbruk til feilsøking. Historiske data (loggede verdier) bør lagres og dermed kunne gi grunnlag for å sammenligne ulike driftsperioder med hverandre, slik det er vanlig i energioppfølgingssystemer (EOS), som et ledd i å optimalisere driften.

Et byggautomatiseringsanlegg er typisk delt inn i tre nivåer med ulike oppgaver:

  • Toppsystemnivå (administrasjonsnivået for SD-anlegg)
  • Undersentralnivå (automatiseringsnivået/systemnivået)
  • Komponentnivå (feltnivået)

Avhengig av produktene som velges, kan nivåene overlappe hverandre. Det finnes for eksempel undersentraler (automatiseringsnivå) med integrert web-server (administrasjonsnivå). Videre finnes det sensorer og aktuatorer (feltnivå) som kan programmeres til å sende/motta kommandoer (automatiseringsnivå), typisk ved bruk av KNX, LonWorks mfl.

 

Toppsystem (Administrasjonsnivået)

Det øverste nivået i et byggautomatiseringsanlegg kalles administrasjonsnivået. Herfra kan bygningens driftspersonell administrere, det vil si styre og overvåke, bygningens tekniske installasjoner. Styringen foregår via en sentral driftskontroll (SD) eller et SD-anlegg, som er et PC-basert brukergrensesnitt med både sanntids og historisk informasjon om installasjonene. I tillegg kan programvare for underliggende systemer og komponenter oppgraderes herfra. Et SD-anlegg kan ha en rekke brukere med ulike rettigheter og med mulighet for fjernstyring over internett.

I utgangspunktet bør alle automatiserte bygningsinstallasjoner fungere som normalt helt uavhengig av eventuelle feil i administrasjonsnivået. Kommunikasjon på administrasjonsnivå foregår for det meste med IP-basert teknologi, som BACnet IP, LonWorks/IP og Modbus TCP.

Undersentralnivå (Automatiseringsnivået)

«Intelligensen» i et byggautomatiseringsanlegg ligger i automatiseringsnivået, det vil si styring og regulering av prosesser i tekniske installasjoner som varmeanlegg, ventilasjonsanlegg og lys. I anlegg med programmerbare undersentraler (også kalt DDC eller PLS) vil undersentralene tilhøre automatiseringsnivået. Undersentralene styrer aktuatorer og annet utstyr basert på signaler fra feltkomponenter for eksempel temperatur og forhåndsprogrammerte instruksjoner. Undersentralene kan også styre basert på tid og kalender. På automatiseringsnivået benyttes både IP- og bussteknologi, som BACnet IP, LonWorks og ModbusRTU mellom undersentraler, og mellom undersentraler og server.

Komponentnivå (Feltnivået)

Feltnivået er det laveste nivået i et byggautomatiseringsanlegg. Utstyr som registrerer/måler (sensorer, givere) eller brukes til å påvirke fysiske prosesser (aktuatorer, pådragsorganer), kalles feltkomponenter og tilhører dette nivået. KNX, LonWorks, Modbus RTU og BACnet MS/TP er eksempler på kommunikasjonsprotokoller som typisk benyttes på feltnivå, også kalt feltbusser.

Figur viser topologisk oppbygning av byggautomatiseringsanlegg -prinsipptegning

 

Kilder:
https://www.sintef.no/globalassets/project/reduceventilation/behovsstyrt_ventilasjon_dcv-forutsetninger_og_utforming.pdf (17/4-18)