Ein digitalisiertes Gebäude der neuesten Generation

Der Pharmakonzern F. Hoffmann-La Roche AG hat sich bei der Planung
eines neuen Forschungsgebäudes (Bau 98) in Basel grosse Ziele gesetzt. Diese bringen hohe Anforderungen in Bezug auf die flexible Anordnung sowie die dynamische Zusammensetzung der einzelnen Räume mit sich. Die Idee ist, dass die Räume für jede Versuchsreihe mit anderen, individuellen Funktionen ausgestattet sind. Dafür braucht es einen nie dagewesenen Automatisierungsgrad für Gebäudetechnik.

Man kann sich vorstellen, dass die hochgesteckten Ziele auch neue Wege erforderten. Da diese nicht mit herkömmlichen Methoden und Systemen zu realisieren waren, entschied der Pharmakonzern F. Hoffmann-La Roche AG für eine Kombination aus Neuem und einem bewährten System mit neuem Konzept (OSIsoft PI). Die CTE ist stolz, als OSIsoft PI System Integrator und neu auch als Reseller, aktiv mitgewirkt und so zum Erfolg dieses Vorzeigeprojekts beigetragen zu haben.

Modularer Aufbau einzelner Zonen

Für die Automatisierung der Gebäudetechnik wurde jedes Stockwerk in sogenannte Zonen unterteilt, die alle einen definierten Satz an Anschlüssen (Wasser, Luft, Abluft usw.) und Sensoren besitzen, die konsequent an der Decke montiert wurden. Dadurch können die Zwischenwände je nach gewünschten Anforderungen verschoben und die Räume vergrössert oder verkleinert werden. Ein solches Set an Zonen wird dann zu einem «Modul» zusammengefügt.

PI System Explorer
Ansicht des eingesetzten PI System Explorers mit der Abbildung der einzelnen Zonen und Unterelemente (l.) und den dazugehörenden Event Frames (r.).

Damit man diese Flexibilität auch im Monitoring System abbilden kann und die gesammelten Daten immer den aktuellen Raumkonfigurationen zugeordnet werden können (auch rückwirkend), wurden die einzelnen Stockwerke und die dazugehörenden Zonen inkl. der festinstallierten und mobilen Prozessanlagen im OSI Soft Asset Framework (AF) Server abgebildet. Das Konzept sieht vor, dass der modulare Aufbau der einzelnen Zonen und die aktuell und rückwirkend feststellbare Zusammengehörigkeit dieser Zonen, im PI System mit «Event Frames» umgesetzt wird. Das heisst, wenn ein neues «Modul» angelegt wird, erstellt «RIBIS» über das WEB-API von OSI Soft ein neues Event Frame, fügt alle dazugehörenden Zonen zu diesem hinzu und setzt den Start- sowie zum Schluss den Endtermin des Moduls.

Für die Auswertungen, Überwachungen und Benachrichtigungen von verschiedenen Aktoren wurden Analyse- und die Notification-Services eingesetzt. Je nach Konfiguration werden bei Problemen Gruppen oder einzelne Mitarbeiter per E-Mail benachrichtigt.

Flexibles Automationskonzept für Bauphase

Im Wissen, dass wir über die ganze Projektdauer mit Anpassungen, Ergänzungen in der Automation der Gebäudetechnik und somit auch an der AF-Struktur rechnen müssen, haben wir von Anfang an ein «Automated Engineering» Konzept erstellt. Das Konzept baut auf einer Kombination von maschinell erstellten Excellisten und dem anschliessenden Import in das Monitoring System mit den bestehenden OnBoard-Tools.

Aus diesem Grund haben wir eine C# Applikation geschrieben, die BACNet relevante Informationen aus einer csv-Datei ausliest und daraus eine Excel Tagliste erstellt. Diese konnten wir danach mit dem Excel Addin «PI-Builder» in den OSI PI Data Archive Server importieren. Aus der identischen csv-Datei wurden auch die Importdateien für das Erstellen der einzelne Zonen in der AF-Struktur generiert. Auch diese Exceldateien wurden mit dem Addin «PI-Builder» in den AF-Server importiert.

Mit dem Ansatz vom automatisierten Erstellen einer Excelvorlage und dem Verwenden von OnBoard-Tools, um diese in das Monitoring System zu importieren, haben wir die Verantwortung für ein ordnungsgemässes Erstellen der benötigten Objekte an das Monitoring System delegiert.

Fazit

Mit unserem Know how in diversen Programmiersprachen (C#, Phyton usw.) und den zu Verfügung stehenden OnBoard-Mitteln, waren wir bestens gerüstet, um alle gewünschten «Komponenten» an das Monitoring System anzuschliessen sowie Automatismen zu überprüfen und die daraus resultierenden Ergebnisse zu dokumentieren. Somit konnte die CTE die ambitionierten Ziele der F. Hoffmann-La Roche AG im Bezug auf die Automation der Gebäudetechnik konsequent verfolgen und auch umsetzen.


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