스위스 루체른 호숫가에 위치한 110년된 복합 건물에 자리한 파크 호텔 비츠나우는 유서 깊은 장소를 현대적 5성급 특급 호텔이 제공하는 설비 및 다양한 서비스와 결합시켰다. BACnet으로 네트워크화된 100개 이상의 내장 PC로, Beckhoff의 고급 빌딩 자동화는 호텔 및 이벤트 손님의 편안함을 최대화시키면서 복잡한 빌딩 운영의 효율적인 구성을 주로 담당한다.

기술적인 빌딩 인프라를 최신 표준으로 끌어올린 3년 반 동안의 대대적인 수리 작업 후, 파크 호텔 비츠나우는 2013년 3월 다시 문을 열었다. 그 건물(4개의 ‘Houses’로 세분화됨)과 빌딩 자동화의 복잡성은 광범위한 서비스에서 나타난다. 음악, 극장 및 금융 갤러리를 포함해 6가지 주제로 된 ‘Galleries’에 있는 47개의 스위트룸과 많은 행사장, 그리고 2개의 식당과 3만병의 와인을 저장한 6개의 와인 셀러 및 대형 스파 공간이 추가됐다. 심지어 병원 운영도 이 시설에 통합돼 있다.

객실 및 빌딩 자동화의 다양한 기능
Beckhoff의 PC 기반 제어는 스위스의 시스템 통합업체 Panthek이 구현한 기술적인 빌딩 인프라의 2차 영역에서 모든 기능의 기반이 된다. 더 높은 수준의 빌딩 경영 시스템뿐 아니라 난방 및 환기용 주 시스템에 연결돼 있으며, BACnet/IP 서버 및 클라이언트로서 작동하는 Intel Atom 프로세서(1.1 GHz)를 탑재한 108 CX5010 내장 PC는 필요한 데이터 통신을 제공하고 자동화 업무를 제어한다. 이는 개별 스위트룸에만 제한된 것이 아니라, 각 층의 배전기 및 2개의 기상관측소, 그리고 2개의 호텔 식당 및 스파, 의료 지역을 포함한다.

객실 자동화의 범위 내에서 조명, 블라인드, 에어컨 및 스위트룸 제어기는 개별적으로 적용될 수 있다. 게다가 욕실에는 바닥 및 거울 난방 스위치가 있다. 주로 4개의 조명 효과-조명 시나리오 ‘어둠’, ‘중간’, ‘밝음’ 및 ‘끄기’-는 객실에서 선택 가능하다. 추가적인 특별 색채 효과는 예를 들어, 바(Bar)나 스파의 휴게실에서 사용된다. 조명은 PC 기반 제어 시스템에 연결된 KL6811 버스 단말기를 통해 DALI 표준을 통해 제어된다.

더 높은 수준의 반응은 호텔 예약 시스템을 통해 가능하다. 손님이 도착하기 24시간 전에, 객실은 에너지 필요 없음 모드에서 편안 모드로 바뀐다. 예를 들어, 적당한 온도가 설정되고 물 공급 밸브가 열리게 된다. C6920 제어 캐비닛 산업용 PC에서 작동하는 TwinCAT 데이터베이스 서버 및 TwinCAT FIAS 서버를 통해 제어기술에 연결된 예약 시스템은 몇몇 스위트룸의 풀링(Pooling)을 가능케 한다. 이를 위해, 연결 문이 자동적으로 잠금 해지되며, 전화 및 초인종 및 마스터 스위치가 그에 맞춰 작동된다.

마찬가지로, 2개의 기상관측소 정보는 중앙에서 평가된다. 정보는 여러 가지 가운데에서도 강한 돌풍이 불 경우 차양을 접고, 비가 올 경우 창문을 닫는 데 사용된다. 그럼에도 불구하고, 손님들의 개별 취향을 위해 충분한 자유 재량이 남아 있다. 수평 차양이 안전을 이유로 접혔지만, 추가적인 수직 블라인드가 객실 자동화를 통해 작동될 수 있다. 개별 파사드의 자동 차광은 내장 PC을 탑재한 기상관측소의 부가기능이다.

모듈 I/O 시스템에 의한 개방성 및 유연성
100개 이상의 내장 PC 및 약 90개의 BK9100 Ethernet TCP/IP 버스 커플러는 파크 호텔 비츠나우에서 대략 1만개의 I/O 데이터 포인트를 획득하고 있다. 총 1,600개 이상의 버스 단말기가 그들에게 연결돼 있다. 이것들은 다음과 같은 많은 것들을 포함한다.
-KL1408 또는 KL2408 8-채널 디지털 입력 및 출력 단말기(24
V DC)
-KL2761 1-채널 보편적인 조광기 단말기(230V AC, 600VA)
-저항감지센서를 위한 KL3208 8-채널 HD 아날로그 입력 단말기
-KL3464 또는 KL4408 8-채널 아날로그 입력 및 출력 단말기(0~10V)
-무엇보다 Modbus 객실 센서를 위한 121개의 KL6041 시리얼 RS485
-제어 요소를 위한 112개의 KL
6301 EIB/KNX 버스 단말기
-202개의 KL6811 DALI/DSI 마스터 및 전력 공급 단말기
이 모든 정보는 각 층의 배전기에 모여 내장 PC에 의해 처리된다. 따라서 CX5010 천장, 바닥 및 특별한 팬 컨벡터(팬 코일)를 통해 객실의 공기를 조절하는 열펌프가 공급하는 온수의 배급뿐만 아니라, 온수 소독을 위한 저온 살균기능과 같은 모든 기능은 하나의 통로로 제어한다.

또한, PC 기반 제어의 개방성 및 유연성은 몇몇 서브시스템을 BACnet 네트워크 제어기술에 간단히 통합할 수 있다는 사실에서 드러난다. KNX를 사용해 모든 제어 버튼을 간단하게 통합할 수 있는 것도 그 한 예다. 파크 호텔 비츠나우가 지정한 객실 센서(환기 조절뿐만 아니라 온도 및 습도를 위한)는 Modbus RTU를 통해 연결된다. 역으로, 오디오/비디오 시스템이 Modbus TCP/IP를 통해 환경과 통신하는 데 사용됐다. TwinCAT 자동화 세트 및 적절한 보충제를 사용해 소프트웨어 측면의 이 모든 것을 저렴하게 구현할 수 있었다. TwinCAT FIAS 서버 및 TwinCAT 데이터베이스 서버를 통해 전체 빌딩 자동화의 필수 구성요소인 호텔 예약 시스템에도 똑같이 적용된다.

TwinCATBACnet/IP로 복잡한 시스템의 간단한 제어
TwinCAT BACnet/IP를 탑재한 내장 PC는 BACnet 표준 ISO 16484-5:2010의 모든 요구사항을 실행하며, 시스템 및 빌딩의 벤더 스패닝 자동화를 위한 확장 가능한 제어 플랫폼을 제공한다. BACnet 빌딩 제어기의 요건 이상으로 수많은 추가 기능이 구현됐다. TwinCAT 시스템 매니저에서 BACnet 프로토콜의 통합과 함께, 하나의 도구로 I/O 버스 단말기 및 BACnet 장치를 효율적으로 구성하는 것이 가능하다. 추가적으로 ‘자동 매핑’ 기능이 프로그래밍 노력과 개발 시간을 줄여준다.

많은 부가 기능이 Beckhoff의 BACnet 빌딩 제어(BBC) 장치에서 필요한 상호 운용성 기능 블록을 보충한다. 그 중에서도 타이머 스위치 스케줄 및 동향 객체가 만들어질 수 있으며, 심지어 나중에 BACnet 객체의 동적 생성에 의해 구성될 수 있다. 분산 클럭은 지원 클라이언트 및 마스터 기능의 도움으로 동기화할 수 있다. BBMD(BACnet Broadcast Management Device) 서비스는 분산 네트워크에서의 사용을 위해 TwinCATBACnet/IP에 통합됐다. 원격 및 타사 장치의 통합은 클라이언트 기능의 관점에서 특히 편리하다.

특히, 빌딩 경영 시스템 및 Sauter의 주 시스템이 통신을 위해 BACnet 표준을 사용하기 때문에, 파크 호텔 비츠나우에서 이 기능을 아주 효율적으로 구현하는 것이 가능했다. Panthek의 안드레아스 휴터(Andreas Hutter) 프로젝트 매니저는 “자동화기술의 연결이 아주 단순하며, BACnet/IP를 통한 연결이 기존 Modbus TCP/IP 커플링보다 훨씬 명확하고 자기 서술적”이라면서, “각각의 CX5010가 본질적으로 BACnet이 가능하다는 사실 또한 문제를 단순화한다”고 말했다.

자동 매핑에 의한 편리한 BACnet 솔루션
프로젝트 구현의 단순화는 자동 매핑 기능의 작지 않은 부분에 기인한다. BACnet 환경에서 데이터는 항상 객체 및 속성을 통해 표현된다. 이것은 메모리 상태(변수) 및 하드웨어 입력/출력과 PLC 상수에도 똑같이 적용된다. 결국, 이것은 BACnet에서 확인할 수 있는 PLC 실행시간의 모든 PLC 상태뿐만 아니라 I/O 시스템의 모든 하드웨어 단말기가 BACnet 객체에 의해 매핑돼야 함을 의미한다.

TwinCAT BACnet/IP로 이것은 자동 매핑에 의해 편리하게 실행된다. 이는 BACnet 객체를 연결하는 데 필요한 작업을 상당히 줄여준다. 휴터 프로젝트 매니저는 “우리는 이 복잡한 프로젝트를 위해 재사용이 가능한 프로그램을 작성했다”면서, “약 60개의 스위트룸이 모든 같은 프로그램으로 제어되므로 우리는 BACnet이 단지 중앙의 TwinCAT 시스템 매니저에서가 아니라 개별 프로그램에서 직접 구성될 수 있다는 사실로부터 많은 이익을 얻었다”고 말했다. 이어 그는 “시스템 매니저에서는 단지 개별 장치만 생성되며, 그 밖의 모든 것은 개별 제어 프로그램을 통해서 이뤄진다”고 덧붙였다.

Beckhoff 스위스의 빌딩 자동화 부문 다니엘 로덴베르거(Daniel Rothenberger) 영업 매니저는 추가적인 고려사항에 대해서도 언급했다. 그는 “BACnet는 철학이나 인식의 변화를 필요로 하기 때문에 TwinCAT BACnet/IP가 수많은 기능 및 템플릿을 사용해 엔지니어링을 용이하게 한다는 것이 특히 중요하다”면서, “실변수는 기존 제어기 프로그램에서 사용되는 반면, 최소/최대값과 같은 ‘현재 값’을 가진 BACnet 객체에는 추가적인 속성이 있기 때문에 시스템 통합자는 먼저 이것에 익숙해져야 하며, TwinCAT BACnet/IP은 여기에 최적의 지원을 제공한다”고 말했다.

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