Kiinteistöautomaation peruselementit ja – toiminnot sekä kiinteistöautomaatioprojektin toteutus

Abstract

Tässä tutkielmassa tutustutaan kiinteistöautomaatioon, sen peruselementteihin ja – toimintoihin. Työssä on esitetty esimerkkinä kiinteistöautomaatioprojekti, joka on toteutettu Lohjan jätevedenpuhdistamolle.

Projektissa ohjelmoitiin kaksi alakeskusta. Rakennusautomaatiojärjestelmä voidaan jakaa kolmeen tasoon, jossa alimpana on kenttälaitetaso. Siihen kuuluvat työtä tekevät ja mittauksia suorittavat laitteet. Näitä laitteita ohjataan alakeskustasolla, jossa sijaitsee ohjelmoitava logiikka ja liityntäkortit. Ohjelmoitava logiikka ohjaa laitteita ja suorittaa säädöt. Koko järjestelmää hallitaan valvomotasolta, joka on järjestelmän korkein taso ja jossa suoritetaan ohjaustoimenpiteet ja valvonta.

Laitteiden säätötehtävät voidaan suorittaa yksikkösäätimillä ja järjestelmäsäätimillä. Yksikkösäädin on erillinen laite, joka suorittaa säädön itsenäisesti ja se on erillään muusta prosessista. Järjestelmäsäädin on ohjelmistopohjainen jossa säätötehtävät suoritetaan tietokoneella tai ohjelmoitavalla logiikalla.

Optimaalisesti toimivilla säädöillä voidaan saada automaatiosta hyödyt irti. Kun laitteet toimivat vain tarpeenmukaisesti, saatetaan kustannuksissa säästää. Laitteiden valvonnalla tiedetään niiden kunto ja huoltotarpeet. Näin voidaan ehkäistä laiterikkoja ja laitteiden toimintaikää voidaan pidentää. Kiinteistöautomaation keskeisiä ohjattavia kohteita ovat ilmastointi, käyttövesi, lämmitys ja kulunvalvonta.

This Thesis is about the basic elements and operations of building automation. It reports on a building automation project which was made for Lohja waste water treatment plant. Two programmable logics and user interfaces were programmed. The basic elements of building automation are air conditioning, heating, water and access control.

A building automation system can be divided into three different levels. The lowest level, which is the field level, includes measuring instruments and devices that do all the actual work. The second level includes the programmable logic which controls the devices and does the adjustments. The highest level is the control level where the process is being monitored and controlled.

If the automation is well optimized and controlled there might be benefits. When the devices are working only when and as needed, the costs might decrease. By monitoring the device level usage, one can predict the possible device damages and the need of maintenance. This might extend the life of the devices and in the long run save costs.

The adjustment operations are made by either a single unit controller or a direct digital controller. The single unit controller is a separate device which does the adjustment controlling by itself and separately from the other process. The direct digital controller is a software controller and it does all the adjustments at the computer. Therefore, it is useful as the adjustment protocol can be changed easily.