Schneider Electric – průvodce řídicími systémy pro inteligentní budovy

Společnost Schneider Electric, specializující se v globálním měřítku na oblasti rozvodu elektrické energie, automatizace a řízení, slaboproudých systémů a přenosu dat s nabídkou komplexních řešení, nyní představuje řídicí systémy pro tzv. inteligentní budovy.

V tomto a příštích dvou číslech časopisu Automa se bude možné seznámit s problematikou komplexních řídicích systémů pro budovy. Tento článek je věnován slaboproudému systému, v příštím čísle (č. 3/2005) budou diskutovány otázky měření, regulace, automatizace a řízení a na závěr (v č. 4/2005) budou shrnuta řešení pro inteligentní budovy od firmy Schneider Electric.

V současné době je na evropském trhu nabízeno velké množství spolehlivých prostředků pro řízení budov. V této oblasti lze najít velké komplexní řídicí systémy renomovaných světových výrobců. Existuje ale i mnoho malých společností se zajímavou nabídkou, které se převážně zaměřují na jednotlivé komponenty (převodníky, webové servery, výpočetní jednotky na bázi většinou průmyslových PC apod.). Tito menší výrobci často velmi dobře doplňují chybějící sortiment. Zejména je toto patrné v oblastech komponent např. pro komunikační systém LonWorks, softwaru nebo webových aplikačních programů založených na javových appletech.

Hovoří-li se o komplexním řídicím systému, myslí se tím zejména systémy měření a regulace (MaR) a systémy pro ochranu majetku a osob (elektrická zabezpečovací signalizace, elektrická požární signalizace, uzavřené televizní okruhy, zabezpečovací systémy atd.). V současnosti lze s jistotou tvrdit, že skutečně komplexní řídicí systémy v budovách dokáže dodat jen málo světových společností. Jednou z nich je Schneider Electric. Do zmíněné oblasti v posledních letech investují i společnosti v tomto oboru dosud netradiční, jako např. HP, IBM, Trane, Whirlpool apod.

Strategie firmy Schneider Electric v oblasti řízení v budovách

Firma Schneider Electric se v poslední době svou velikostí dostala na třetí místo světového žebříčku firem, které se věnují automatizaci technického vybavení budov. Svého růstu dosahuje organickým růstem tradičních značek Merlin Gerin a Telemecanique a zároveň cílenými strategickými akvizicemi nových firem po celém světě.

Za tento svůj razantní vstup na trh budov vděčí zejména akvizicím uskutečněným v letech 2003 a 2004, kdy mj. zakoupila společnosti:

• TAC (měření a regulace a systémy pro ochranu majetku a osob),
• Andover Controls (měření a regulace a systémy pro ochranu majetku a osob),
• Lexel, Infra+, MG UPS Systems (strukturovaná kabeláž, komponenty pro datové sítě, zdroje nepřerušovaného napájení),
• Thorsman, Wibe, Defem (kabelové žlaby, žebříky, drátěné úložné systémy).

Na českém trhu, na kterém je zastoupena značkami Merlin Gerin, Telemecanique, Sarel, Infra+, TAC, Thorsman, Wibe a Square D, dosahuje společnost Schneider Electric ročního obratu asi tři miliardy korun. Obdobně jako jinde ve světě zde nabízí řešení a služby ohledně rozvodu elektrické energie, automatizace a řízení, slaboproudých systémů a přenosu dat a orientuje se na čtyři klíčové segmenty trhu: průmysl, technická zařízení budov, domovní elektroinstalace a energetiku a infrastrukturu.

Společnost Schneider Electric je na českém trhu zastoupena již déle než deset let a mnohým je znám její výrobní závod v Písku, který je součástí celosvětového koncernu se 170 výrobními závody.

Charakter nabídky firmy Schneider Electric pro inteligentní budovy

Pro současnou nabídku firmy Schneider Electric v oblasti automatizace technického vybavení budov jsou, v porovnání s nabídkami ostatních firem, charakteristické:

• nejširší nabídka vzájemně kompatibilních a komunikujících přístrojů od jednoho dodavatele,
• opora v otevřených komunikačních protokolech pro řídicí techniku,
• obchodní přístup firmy Schneider Electric.

Obr. 1. Sjednotitelem řešení Schneider Electric pro inteligentní budovy je koncepce Transparent Ready Inteligentní budova (1 – rozvod nn, 2 – rozvod nn ke koncovým uživatelům, 3 – ovládání a správa budovy: pohodlí, úspory energie, údržba, 4 – napájení elektrickou energií, 5 – distribuční sítě dat, zvuku a obrazu, 6 – ovládání motorů: ventilace, výtahy, eskalátory, generátory, 7 – ovládání a řízení osvětlení, 8 – zabezpečení objektu)

Nejširší nabídka od jednoho dodavatele

Společnost Schneider Electric nabízí jistě nejkomplexnější systém pro inteligentní budovy, který zahrnuje (tab. 1, obr. 1):

• řízení technického zařízení v budovách (měření a regulace, řídicí systém včetně periferií),

• slaboproudé systémy (zabezpečovací systémy pro ochranu majetku a osob),

• průmyslovou automatizaci (řídicí systémy, PLC, SCADA), řízení elektropohonů: měniče frekvence, rozběhové spouštěče (softstartéry),

• rozváděče pro MaR, vn, nn atd. včetně kompletního vybavení elektrotechnickými prvky (jističe, chrániče, spínače, relé),

• strukturovanou kabeláž (pro rodinné domy, byty, administrativní budovy, datové sítě),

• elektrotechnické komponenty pro vn, nn,

• prvky ochrany (ochrana proti přepětí),

• domovní a bytové rozváděče, zásuvky, vypínače,

• kabelové úložné systémy včetně interiérových parapetních rozvodů a podlahových krabic,

• domovní a bytové rozvodnice, zásuvky, vypínače atd.

Otevřené komunikační protokoly

Základem řídicích systémů Schneider Electric v budovách je řídicí systém TAC, který pro komunikaci využívá výhradně sběrnici LonWorks. Jak známo, je LonWorks zcela jistě nejuniverzálnější komunikační protokol pro techniku budov. Řízení složitějších technologických zařízení mohou zajišťovat průmyslové řídicí systémy, např. řady Modicon (viz nová koncepce firmy Schneider Electric s názvem Unity, která komunikuje po obecně kompatibilní sběrnici Modbus).

Všechny prvky řídicích systémů Schneider Electric jsou vzájemně kompatibilní a jsou zastřešeny společnou vývojovou koncepcí s názvem Transparent Ready.

Tato koncepce je dále propracována do řešení Transparent Ready Inteligentní budova (obr. 1) a Transparent Ready Průmyslový proces. Řídicí systémy Schneider Electric komunikují i po síti typu Ethernet.

Obchodní přístup Schneider Electric

Společnost Schneider Electric výrazně technicky i obchodně podporuje zejména své spolupracující partnerské firmy (systémové integrátory), jejichž prostřednictvím realizuje nejrůznější projekty.

Inteligentní budova = inteligentní správa dat

Každá tzv. skutečná inteligentní budova v sobě má obsahovat prvky pro řízení těchto procesů:

• vytápění, větrání a klimatizace,
• řízení osvětlení a spotřeby elektrických energií,
• měření a správy spotřeby elektrických energií a dalších médií (paliva, voda),
• systémů pro ochranu majetku a osob (např. kontrola přístupu osob a narušení objektu, elektronická požární a zabezpečovací signalizace, digitální kamerové okruhy apod.),
• řízení výtahů, žaluzií, rolet apod.,
• docházkového systému,
• systému pro rozúčtovávání nákladů nájemcům budovy,
• správy parkoviště,
• automatizace údržby (např. služby SMS pro servisní firmy),
• kontroly prostřednictvím videoarchivu,
• řízení poloprůmyslových procesů (související technika – transformovna, dieselagregáty atd.),
• návaznosti na podnikové systémy (fakturace, logistika, personalistika, krizový management),
• přístupu na dálku (přes internet, WAP, Bluetooth apod.).

Klíčovou vlastností jednotlivých řídicích jednotek tedy je jejich kompatibilita. Integrace již zmíněných procesů poskytuje skutečný komfort při řízení budovy a především vede k úsporám energií a režijních nákladů. Investor budovy by si měl tuto skutečnost uvědomit již v začátku výstavby objektu a promyslet všechny aspekty zejména z hlediska jejího provozování (facility management). Kompatibilitu lze v současnosti zajistit poměrně snadno dodržením komunikačních standardů u jednotlivých systémů. Za standardy lze považovat zejména řešení LonTalk, Ethernet (TCP/IP), dále BACnet, OPC atd. Vývoj v oblasti řídicích jednotek jednoznačně směřuje k tzv. IP řídicím jednotkám, které budou pracovat s jedním komunikačním protokolem, pravděpodobně založeným na Ethernetu a internetu.

Kontrola vstupu: zabezpečovací systém TAC I-NET

Projděme nyní požadavky na moderní budovy např. z hlediska kontroly vstupujících osob a zkusme je splnit při použití prvků dodávaných společností Schneider Electric.

Při vstupu do libovolné moderní budovy je přítomnost vstupujícího většinou ihned zaregistrována určitým elektronickým přístupovým systémem. Moderní budovy jsou řízeny zejména podle skutečného obsazení jednotlivých prostor v budově, a nikoliv podle vyprojektovaných, tj. pouze projektantem předpokládaných, hodnot. Z tohoto důvodu lze elektronický přístupový systém považovat (spolu se systémem MaR) za jádro každého objektu. Přítomnost osoby v objektu se do systému nejčastěji zaznamenává prostřednictvím karty návštěvníka, která mu umožní (nebo naopak neumožní) vstup do určených zón. Přítomnost dané osoby je zaevidována integrovaným systémem řízení, který ji umožňuje koordinovat s dalšími aktivitami, jako je např. automatické otevírání dveří, garážových vjezdů atd., příjezd výtahů do patra, ve kterém podle karty zaměstnanec pracuje, zajištění správné provozní teploty v kanceláři, sledování pohybu osoby po budově, sledování přítomnosti v zaměstnání atd. Mezi nejčastější součinnosti patří koordinace s EZS, kdy v případě narušení střeženého objektu lze nastavit záznam údajů z kamery umístěné v místě, odkud přišlo poplachové hlášení, a tímto sledovat činnost narušitele či dění v příslušné místnosti.

Přístupové systémy často bývají součástí systémů elektronické zabezpečovací signalizace. Jejich úlohou je řídit přístup do jednotlivých zón objektu. Každý uživatel má svůj identifikační prvek – např. číselný kód nebo magnetickou kartu. Dveře zabezpečených prostor jsou osazeny elektromagnetickými zámky. Systém zabezpečuje funkce související s řízením pohybu po budově, jako je např. otevření dveří po přiložení platné karty ke čtečce, monitorování polohy dveří prostřednictvím dveřního kontaktu s vyhlášením poplachu při násilném otevření dveří, hlídání nejdelší doby otevření dveří či otevření dveří pomocí tlačítka umožňujícího odchod. V rámci systému řízení přístupu mohou být v objektu účelně rozmístěny vhodné turnikety nebo vstupní branky s ovládáním nebo monitorováním průchodu osob. Vzhledem k tomu, že v rámci přístupového systému je každý uživatel jednoznačně identifikován, je možné provázat data přístupového systému např. s evidencí docházky, organizací parkování, kontrolou využívání kopírovacích strojů, bezhotovostní úhradou za stravování apod.

Obr. 2. Projektování přístrojů TAC

Z nabídky Schneider Electric lze pro uvedené účely využít řídicí systém TAC I-NET (obr. 2). Dokladem kvality tohoto systému ochrany osob je zejména jedna z jeho největších aplikací: komplex budov Rockefellerova centra v New Yorku. Systém TAC byl zvolen právě po teroristických útocích v roce 2001 na New York a v roce 2002 nahradil původní konkurenční systém. Další významnou referencí je svého času nejvyšší budova světa Petronas Twin Towers v Indonézii.

V Evropě společnost Schneider Electric s úspěchem používá dokonce dva řídicí systémy pro ochranu majetku a osob – systém TAC I-NET a systém Continuum (výrobce Andover Controls). V ČR je používán systém I-NET. Dokladem rostoucího významu systémů pro správu přístupu osob ve východní Evropě je i varšavská aplikace Zlaté terasy s více než 90 000 I/O body, a to jen pro systém ochrany osob.

Závěrem

V příštím čísle časopisu bude podrobněji rozebráno téma měření a regulace a automatizace a řízení. Další informace o společnosti Schneider Electric a o této problematice lze nalézt na http://www.schneider-electric.cz a na extranetech http://www.design.schneider-electric.cz a http://www.aut.schneider-electric.cz

Ing. Petr Motýl,
marketing, Schneider Electric CZ, s. r. o.

Schneider Electric CZ, s. r. o.
technická podpora - tel.: 382 766 333
http://www.schneider-electric.cz