自动化数据是提高可持续发展的基础
2022年10月19日
楼宇自动化助力提升效率并推动创新

可持续发展、能源转型和气候保护是否是贵公司的发展目标？Wilo集团是世界领先的泵和泵系统的高级供应商之一，致力于"为更好的气候提供绿色解决方案"，并且将这一理念付诸行动，不断用其产品证明这一点。创新型Wilopark设施，一个宏伟的建设项目，旨在实现上述建筑目标。楼宇自动化在该项目中扮演关键角色。

Wilo集团是为楼宇技术、水资源管理和工业提供泵和泵系统的全球领导者，该公司将其150年的传统与对未来的可持续发展愿景相结合：“我们以智能、高效和气候友好的方式输送水”。一个令人印象深刻的全新概念正在多特蒙德占地20公顷的Wilopark建筑工地实施：一个现代化创新中心。由工厂、管理和生产区域以及客户会议网络中心组成的该设备正在建设中，以更有效地利用来自不同部门的协同效应。其目标是节能楼宇、智能和精益生产、可再生能源发电并实施数字流程，以创建员工、客户和环境的附加值。其实施过程主要需要复杂的建筑自动化：Hermes Systeme GmbH公司被选中设计和实施ICA和自动化技术，而万可系统技术构成了基础。

项目概述：

楼宇技术要求：
为各个领域提供灵活性并响应未来的需求。
面向未来和可持续发展：
项目依赖于数字联网的楼宇技术。
在Wilopark，数据意味着有价值（效率）的知识：
所有数据点均必须单独且可靠地进行控制。
Wilo公司和Hermes Systeme公司借助万可的模块化I/O系统来控制楼宇自动化。
Wilopark公司总共安装了125台PFC200控制器。

楼宇自动化设备

Wilopark的创新设计对建筑技术提出了特殊的挑战。目标是尽可能灵活地配置各个区域，从而整合建筑设备，使其能够正确地应对所有当前和未来的需求。特别强调的是区域中立性、灵活性和效率。

因此，新建筑中的所有照明、仪表、存在传感器、容积流量控制器、泵和遮阳系统都被整合到建筑管理系统（BMS）中。“在这个项目中，我们设计的是6500个硬件数据点和大约10万个虚拟数据点，”Hermes Systeme GmbH的BMS项目经理Christian Nölker表示。该公司专门从事自动化和工业布线项目已有30年，并负责管理Wilopark项目中的暖通空调工程、锅炉和空调控制器以及照明和百叶窗控制设计。Wilo公司负责供应技术和能源供应的Markus Kauling解释了对楼宇自动化的目标要求，"我们希望一次性查看所有信息，并且能够从数据点中获得全部必要的运行和诊断数据。它们还必须是可控的，因为每一个数据点都会为我们产生有价值的信息"。

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我们的用户希望我们安装的硬件具有出色的可靠性。

Nölker，Hermes Systeme GmbH公司BMS项目负责人

扮演重要角色的楼宇自动化

楼宇自动化系统的另一个重要方面在于系统化的维护管理：由数据点产生的运行和诊断数据可以作为错误信息由上级控制系统输出。由于这些联网的错误信息，楼宇技术可以确保工作空间和空调的质量始终如一，并且效率更高。

"为了可靠且一致地提供所有数据，我们依靠一个完全集成的自动化解决方案和面向对象的编程系统，"来自Hermes的项目负责人Nölker解释说。“我们的用户希望我们安装的硬件具有出色的可靠性。这也是我们决定选择万可系统的主要原因之一。” Wilopark的整个控制层都使用万可产品实现。Hermes共集成125台来自WAGO I/O System的PFC200控制器。“支持协议的多样性是第二个方面，它清楚而直接地指向万可控制器，”Nölker补充道。通过这种方式，万可硬件助力泵制造商战胜了BMS中最大的挑战之一：传感器和执行器可以使用数十种不同的接口与控制器连接，如Modbus TCP、Modbus RTU或BACnet^®，从而提供了高度的灵活性。

统一的系统满足不同的需求

尽管Wilo公司将管理区和生产区紧密相连，但对各自的楼宇自动化系统提出了不同的要求。"Wilo公司的技术建筑设备工程师David Wiethölter解释说："在办公区，BMS支持结合使用有效实施灵活的工作空间设计。可以单独控制各工作空间的光线、遮阳、热量和通风。在工厂领域，其他需求占主导地位。恒定的空气质量对这里高度敏感的电子产品来说非常重要"。Nölker从系统集成商的角度分享道："我们将Wilo智能工厂的55000m²的生产空间划分为一个控制网格。每盏灯都被分配到一个特定的网格段。单独照明可以汇总到一个照明区域，然后形成一个整体的照明方案"。基于这一理念，并通过万可控制器，Wilo公司可以灵活地建立各个生产区域，同时考虑到待定的订单类型和负载，并以节能的方式运行。

在设计阶段，我们已经很清楚，由于万可系统的统一性，我们的效率已经很高了。

Nölker，Hermes Systeme GmbH公司BMS项目负责人

Hermes借助WAGOe!COCKPIT软件平台来生成自动化程序。Nölker解释说："在设计阶段，我们已经很清楚，由于万可系统的统一性，我们的效率已经很高了，" 该项目经理补充道："常用的对象，如灯、泵、风扇、变频器，或常用功能或功能块被组织到库中，这意味着可轻松对其进行重复使用，并作为自动化程序的实例发挥作用。如果扩展了一个对象的功能，这在可在库文件中集中扩展，且这个扩展功能随后在所有使用它的对象实例中可用。这是超级高效的。"

不断发展是提高效率的一个重要因素

在开始生产后的第一年，在实施了一些基本的优化措施并收集和评估了大量的数据后，Wilo实施了数据驱动的优化措施。"我们现在有很多可用的调整点，让我们能够更加接近我们的气候保护目标，"Wiethölter感叹道。"然而，我们也从持续的诊断信息中受益。例如，当需要更换过滤器时，通风系统会自动报告，这只是其中一个示例。” 他的同事Kauling补充说："Wilo公司在过去的150年里不断发展，这得益于我们的创新能力，而Wilopark正是体现了客户对我们产品的期望：创新和节能。我们的建筑技术、Hermes公司的设计以及万可公司的硬件，构成了一个强大的后盾”。

可持续性是此战略的一部分

“气候保护是我们商业模式组成部分，"Kauling解释说。“通过Wilopark，我们希望借助现代建筑控制技术，以建筑的形式表达我们公司的创新实力和可持续发展战略”。楼宇自动化既保证了办公室和生产现场的最佳和安全的工作条件，也有助于实施泵制造商的可持续发展战略。

Wilo的一个重要目标是通过对生产线进行现代化改造将能源消耗减少三分之一。建筑技术设备在这里发挥着重要作用。”改变这种规模大厅的温度需要消耗大量能源。因此，控制器在为我们的五个主要大厅空间设置供暖或制冷时，会纳入未来三天的天气预测，"Wiethölter说道。“风力和风向、气压、湿度等数值以及来自德国气象部门的预测数据被输入到一个算法中，从而确保维持必要的室内空气质量，并且使用最低限度的能源即可实现此目标。” 万可控制器用作HVAC和照明技术系统的中央控制元件。

通过Wilopark，我们希望借助现代建筑控制技术，以建筑的形式表达我们公司的创新实力和可持续发展战略。

Markus Kauling，Wilo集团负责人

作为一个“模拟实验室”的Wilopark

Wilo公司在其新的创新中心还采用了“模拟实验室”的方法。这里进行的是在真实条件下、用户高度参与的实验性研究。Wilo的Kauling描述了其背后的思考过程：“我们在供应技术方面自然要依靠我们自己的产品。仅仅不到100台Wilo泵就使该设施成为我们自己的一个主要测试中心”。由于大型集合体主要具有自主控制功能，因此它们便需要与更高级别的万可PFC200控制器进行安全通信，这一点非常重要。Kauling解释说，“如果同事将一台泵从总泵数量中移除，万可控制器会通过Modbus®接收这一信息，然后通过OPC/UA将其转发给上级建筑管理系统。整个操作必须可靠地运行，因为我们是在供应与生产有关的系统”。

Dortmund公司正在利用从Wilopark数据点获取的信息，将所有的能源流可视化，并持续优化能源效率。Wuppertal大学也在为此提供协助。Wilo公司正在参与VeProB联合项目（Vernetzte Energieströme von Produktions- und Bürogebäuden），该项目主要涉及生产和办公建筑的联网能源流。该研究项目由联邦经济和气候保护部支持，重点在于记录、评估和优化相互关联的办公和生产建筑中的能源流。