(Technik)

Auf dieser Seite beschreiben wir einige Grundbegriffe aus der Mess-, Steuer- und Regeltechnik sowie aus der Gebäudeleittechnik. Sie erhalten hier einen Überblick, Einstieg in die Welt der MSR- und  GLT- Technik und ihren Themen.                                      Wir bringen ein wenig Licht ins Dunkel.
 

 

 

 

 

 

 

Fachausdrücke von A bis Z

Akkreditierung

Formelle Anerkennung der Kompetenz einer Kalibrier-, Prüf-, Inspektions- oder Zertifizierungsstelle, nach international massgebenden Anforderungen bestimmte Prüfungen oder Konformitätsbewertungen durchzuführen.

Basiseinheit

Eine von mehreren festgelegten Einheiten eines Einheitensystems, mit denen alle anderen Einheiten dargestellt werden können.

Eichung

Folge von Operationen einer dazu ermächtigten Behörde oder Organisation zur Überprüfung und Bestätigung, dass ein Messmittel den gesetzlichen Vorschriften genügt.

Genauigkeit

Ausmass der Übereinstimmung zwischen dem Messergebnis und dem Wert der Messgrösse.

Inspektion

Untersuchung eines Produktentwurfs, eines Produkts, einer Dienstleistung, eines Verfahrens oder einer Anlage und Feststellung ihrer Übereinstimmung mit bestimmten oder – auf Grund einer sachverständigen Beurteilung – mit allgemeinen Anforderungen.

Kalibrierung

Tätigkeit zur Ermittlung des Zusammenhangs zwischen dem ausgegebenen Wert eines Messgerätes oder einer Messeinrichtung oder dem von einer Massverkörperung oder einem Referenzmaterial dargestellten Wert und dem zugehörigen, durch ein Normal festgelegten Wert einer Messgrösse unter vorgegebenen Bedingungen.

Konformitätsbewertung

Folge von Operationen zur Überprüfung, ob ein Produkt, ein Prozess oder eine Dienstleistung festgelegten Anforderungen genügt. Die Anforderungen können in gesetzlichen Erlassen, Normen, Herstellerunterlagen oder anderweitig festgelegt sein.

Massverkörperung

Gegenstand, mit dem in stets gleichbleibender Weise während seines Gebrauchs ein oder mehrere Werte einer Messgrösse wiedergegeben werden sollen (Massstab, Gewichtsstück, Volumenmass).

Messung

Gesamtheit der Tätigkeiten zur Ermittlung des Wertes einer Messgrösse.

Messunsicherheit

Parameter des Messergebnisses, der die Streuung der Werte kennzeichnet, die der Messgrösse zugeordnet werden muss.

Metrologie

Wissenschaft vom Messen.

Normal

Massverkörperung, Messgerät, Referenzmaterial oder Messeinrichtung zum Zweck, einen oder mehrere Grössenwerte festzulegen, zu verkörpern, zu bewahren oder zu reproduzieren.

Qualität

Gesamtheit von Merkmalen eines Produkts oder einer Dienstleistung bezüglich der Eignung, festgelegte und vorausgesetzte Erfordernisse zu erfüllen.

Realisierung

Verwirklichung einer Masseinheit gemäss ihrer Definition im internationalen Einheitensystem (SI) zum Gebrauch.

Referenzmaterial

Material oder Substanz von ausreichender Homogenität, von dem bzw. der ein oder mehrere Merkmale so genau festgelegt sind, dass sie zur Kalibrierung von Messgeräten, zur Beurteilung von Messverfahren oder zur Zuweisung von Stoffwerten verwendet werden können.

Rückverfolgbarkeit

Eigenschaft eines Messergebnisses oder des Wertes eines Normals, durch eine ununterbrochene Kette von Vergleichsmessungen mit angegebener Messunsicherheit auf geeignete Normale, im Allgemeinen internationale oder nationale Normale, bezogen zu sein.

Zertifizierung

Verfahren, nach dem eine dritte Seite schriftlich bestätigt, dass ein Produkt, ein Prozess oder eine Dienstleistung mit festgelegten Anforderungen konform ist.

Zulassung

Amtliche Freigabe eines Messmittels oder Messverfahrens zur Eichung oder zum Gebrauch.

 

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Gesetze und Normen

 

 

Allgemein

    Begriffserklärung

  • BV        Bundesverfassung
  • EleG     Elektrizitätsgesetz
  • STEG    «Sicherheit von technischen Einrichtungen und Geräten» - Gesetz
  • UVG      Bundesgesetz über die Unfallversicherung
  • StV       Starkstromverordnung
  • LeV       Leitungsverordnung
  • NIV        Niederspannungs-Installations-Verordnung
  • NEV      Niederspannungs-Erzeugnis-Verordnung
  • VEMV    Verordnung über die elektromagnetische Verträglichkeit
  • VUV       Verordnung über die Verhütung von Unfällen und Berufskrankheiten
  • STEV     «Sicherheit von technischen Einrichtungen und Geräten» - Verordnung
  • ESTI      Eidgenössisches Starkstrominspektorat

 

Gesetze

Gesetze müssen eingehalten werden. Bei Nichteinhaltung der Gesetze machen Sie sich strafbar.

 

Normen

Normen beinhalten die zur Zeit gültigen und anerkannten Regeln der Technik. Es gelten die Normen der IEC und der CENELEC. Fehlen international harmonisierte Normen gelten die schweizerischen Normen. Bei der ernormen Vielfalt der Normen, ist die Wahl der geeigneten Normen nicht einfach. Oft kommen noch Anforderungen (technische Weisungen) der Gebäudeversicherung und der SUVA hinzu.
Alle Anlagen müssen so gebaut werden, dass sowohl bei vorschriftsmässiger und auch unsachgemässer Nutzung und Betrieb, sowie bei voraussehbaren Störungsfälle:
1. keine Personen und Sachschäden entstehen können
2. keine anderen Anlagen gestört werden

Können diese Bedingungen nicht eingehalten werden,  müssen geeignete Vorkehrungen getroffen werden, die einen fehlerhaften, gefährlichen Betrieb verhindern (Anlage nur durch instruiertes Personal zugänglich, Warnaufschriften, Sicherheitseinrichtungen, Materialvorschriften, Installationsvorschriften usw.)

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Normen und Richtlinien für Elektro, MSR - und Leittechnik
(eine Auswahl)
Installation

SN SEV 1000: 2000
SUVA

 

NIN (Niederspannung Installations- Norm)
Der Sicherheitsschalter

Kommunikation

die zur Zeit einzige ISO Norm (Sep. 2005)
EN ISO 16484

prEN 14908      
prEN 13321      
EN 50090      
EN 50170      
DIN19245 

Ethernet / RFC's  
IEEE 802.3
IEEE 802.11
TCP/IP

 



BACnet

LONWorks
Konnex / Protocol
Konnex
Profibus DP / FMD
Profibus


Ethernet
Wireless LANs
RFC's /   Ehttp://velociraptor.mni.fh-giessen.de/rfc/rfc-liste.html

 
Programmierung

IEC 61131

 

PLC Programming Languages (AWL/FUP/KOP)

Deutsche Industrie Normen

DIN 19225
DIN 19226
DIN 19227

DIN 19228
DIN 19233
DIN 19235
DIN 19237
DIN 19239
DIN 28004
DIN 40719

DIN 40900 / T12
DIN VDE 0113
DIN VDE 0160

VDI 2880

 

 

Benennung und Einteilung von Reglern
Regelungstechnik und Steuertechnik
Bildzeichen und Kennbuchstaben für
Messen, Steuern, Regeln in der Verfahrenstechnik
Bildzeichen für Messen, Steuern, Regeln
Automat, Automatisierung
Steuerungstechnik, Melden von Betriebszuständen
Steuerungstechnik , Begriffe
Steuerungstechnik, Speicherprogrammierte Steuerungen
Fliessbilder verfahrenstechnische Anlagen
Schaltungsunterlagen; Regeln und graphische
Symbole für Funktionspläne
Schaltzeichen für Elektrotechnik / Binäre Elemente
Elektrische Ausrüstung von Industriemaschinen
Ausrüstung von Starkstromanlagen mit
elektronischen Betriebsmittel
Speicherprogrammierbare Steuerungsgeräte

 

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Steuerung / Regelung

In der Umgangssprache werden die Begriffe Steuerung sowie Regelung oftmals nicht korrekt verwendet. Es ist jedoch wichtig, diese zwei Begriffe abzugrenzen und richtig anzuwenden. 

Definition (DIN19 226)

Steuerung

Das Steuern - die Steuerung ist der Vorgang in einem System, bei dem eine oder mehrere Grössen als Eingangsgrösse, andere Grössen als Ausgangsgrössen, aufgrund der dem System eigentümlichen Gesetzmässigkeiten beeinflussen.

Regelung

Das Regeln - die Regelung ist ein Vorgang, bei dem eine Grösse, die zu regelnde Grösse (Regelgrösse), fortlaufend erfasst, mit einer anderen Grösse, der Führungsgrösse, verglichen und im Sinne einer Angleichung an die Führungsgrösse beeinflusst wird.

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Normsignale in der Messtechnik

Im Haustechnikbereich sollten Sie folgende Signale der Messtechnik kennen:

0 -10Vdc
2- 10Vdc

0 - 20mA
4 - 20mA

0 - 1Bar (Pneumatik)

Aktive Sensoren haben den Messwandler integriert, passive Sensoren
haben keinen Messwandler. Bei der Auswahl von aktiven Sensoren muss
immer der Messbereich vorgängig definiert werden (z.B. 0 - 40°C entsprechen 4 - 20mA ).
 

Bei passiven Messungen muss jede Messung
bei der Inbetriebsetzung kalibriert werden. Die elektrische Anschlussleitung
sowie die Übergangswiderstände verursachen einen Messfehler. Die zum Teil
nicht linearen Kennlinien der Sensoren müssen berücksichtigt werden.  


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Netzwerk- Protokolle in der Gebäudetechnik

PROFIBUS
PROFIBUS ist als schneller Bus für dezentrale Peripheriekomponenten (PROFIBUS- DP) weit verbreitet.
 
BACnet
BACnet ist ein offenes unabhängiges international genormtes Protokoll. Es ist frei von Hard- und Softwarelizenzen. BACnet ist unabhängig von Medium und Transportprotokoll. PICS und BIBBs ermöglichen eine exakte Beurteilung der Interoperabilität.

LON
Das Local Operating Network(LON) ist ein von der Firma Echelon, Palo Alto, entwickelter Feldbus für die Fertigungssteuerung, der aber in der Gebäudeautomation Einzug gehalten hat. Die Übertragung im LON-Feldbus kann über verdrillte TP-Kabel, Koaxialkabel oder Stromkabel erfolgen oder auch drahtlos über Funk. Die Topologie ist frei, es können gleichermaßen Bus-, Stern- und Linienstrukturen miteinander verbunden werden. Die Datenrate ist abhängig vom Übertragungsmedium und liegt zwischen 10 kbit/s für Stromkabel bis hin zu 1,2 Mbit/s 

Interbus
Interbus ist einfach zu konfigurieren, schnell und zuverlässig. Das Summenrahmenprotokoll dieses Master-/ Slave- Systems bietet eine hohe Effizienz bei der zyklischen Kommunikation.

EIB/Connex
Die europäische Union hat mit dem europäischen Installationsbus (EIB) einen Standard für die Gebäudeautomation und das Gebäudemanagement festgelegt.
Die Struktur der EIB-Verkabelung kann in Bus-, Stern-, Linien- oder Baumtopologie erfolgen.
EIB ist einfach zu konfigurieren, schnell und zuverlässig.

CANopen
CANopen ermöglicht durch effektive Nutzung der Busbandbreite eine kurze Systemreaktionszeit bei vergleichsweise niedrigen Datenraten. Die typischen CAN Vorteile, wie hohe Datensicherheit und Multi-Master Fähigkeit, bleiben dabei erhalten.

DeviceNet
DeviceNet ist ein Sensor-/Aktorbussystem, das ursprünglich aus den USA stammt und mittlerweile auch in Europa verstärkt eingesetzt wird. DeviceNet basiert auf CAN (Controller Area Network).

ControlNet
ControlNet ist ein offenes und standardisiertes Feldbus-System. Das Protokoll erlaubt zyklische und azyklische Daten ohne gegenseitige Beeinflussung über den Bus auszutauschen.

SERCOS interface
SERCOS wurde ursprünglich als schnelles Antriebslichtleiterbussystem entwickelt. Die Vorteile, wie hohe Datenrate und kurze Zykluszeit, lassen sich, dank des Beckhoff SERCOS-Buskopplers, nun auch für die I/O-Peripherie nutzen.

Ethernet
Ethernet ist der dominierende Standard in der Office-Welt. Die Ethernet-Vorteile sind, hohe Datenübertragungsraten, einfache Integrationsmöglichkeiten in bestehende Netze und vielfältige Dienste sowie Schnittstellen.

EtherCAT
EtherCAT (Ethernet for Control and Automation Technology) ist die Ethernet-Lösung für die Industrieautomatisierung, die sich durch überragende Performance und besonders einfache Handhabung auszeichnet.

Modbus
Modbus ist ein offenes, serielles Kommunikationsprotokoll, das auf der Master-/ Slave- Architektur basiert. Da es recht einfach auf beliebigen seriellen Schnittstellen zu implementieren ist, hat es eine weite Verbreitung gefunden.

Fipio
FIP entspricht der europäischen Norm EN 50170 und wird herstellerunabhängig durch die WorldFIP-Organisation getragen. Die Leistungsfähigkeit des Busses kann an die Applikation angepasst werden durch periodischen und aperiodischen Austausch von Variablen und Nachrichten.

AS-Interface
AS-Interface verbindet Sensoren und Aktoren mit der höheren Steuerungsebene mittels einer einfachen und günstigen Anschlusstechnik. AS-Interface entspricht den internationalen Normen EN 50295 und IEC 62026-2.

DALI
Das „Digital-Addressable-Lighting-Interface“ ist ein Standard für die Gebäudeautomatisierung, um elektronische Vorschaltgeräte auf digitale Art anzusteuern. DALI wird als Subsystem z. B. für die Licht-, Jalousien- oder Temperatursteuerung eingesetzt und kann so direkt mit dem Gebäudemanagement kommunizieren

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Funktionen und Dienste der Leitebene 

Die Leitebene ist funktionell Bestandteil des MSRL- Systems.
Für den Anspruch einer Leitebene, muss die technische Integrationstiefe der
untergeordneten Steuer- und Regeleinheiten so gewählt werden, dass die Datenpunkte
gelesen und beschrieben werden können.
Interkompatible, heterogene Systeme erfordern klare Kommunikationsbestimmungen
(z.B. Norm) und meistens ein zusätzliches Datenpunktengineering.

Folgend ein paar mögliche Funktionen der Leitebene:
(ist nicht nach EN ISO 16484-3) 

Betriebsführung

  • Übersichtliche grafische Darstellung der Anlagen

  • Einfache, zentrale Bedienung der Anlagen direkt in den Anlagenbildern

  • Anpassen von Zeitprogrammen, Parametern, Sollwerten

  • Ausdrucken von Anlagenbildern und Systemzuständen

  • Übergeordnete Strategien bei Netzausfall

Alarmierung

  • Zentrale Erfassung und Behandlung der Alarm- und Störmeldungen

  • Automatische Alarmierung über Personensuchanlage oder Telefon

Protokollierung

  • Ausdrucken der Betriebsmeldungen, Störmeldungen und Alarme

  • Rekonstruierung eines Ereignisses

Historische Datenbank

  • Historische Datenerfassung und Aufzeichnung
  • Anzeigen und ausdrucken der historischen Daten
  • Verbrauchskontrolle und  Verrechnung

Betriebsoptimierung

  • Reduktion des Energieverbrauchs und der Leistungsspitzen
  • Koordination der Unterhaltsarbeiten
  • Anpassen und laden von Rezepturen und Regelstrategien

Fernabfrage

  • Globale Fernabfrage aller Daten

 

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