Många fördelar med PLC-styrt Building Management System (BMS)
KSN är en maskintillverkare som producerar en rad olika – och ofta avancerade – maskiner för industrin. Företaget har precis flyttat in i sina nya lokaler i Bjerringbro, bestående av fyra stora produktionshallar och en nybyggd administrationsbyggnad, sammanlagt på 6000 m2.
Naturligtvis ska ett så stort företag ha ett välfungerande Building Management System (BMS), och här har KSN valt att basera sitt eget BMS på Allen Bradley PLC:er i kombination med ett trådlöst larmsystem.
– Genom att skapa vårt eget BMS helt från grunden har vi fått ett välfungerande system som exakt uppfyller våra speciella krav och önskemål, berättar Anders Blichfeldt fra KSN. Han fortsätter:
– Genom att basera systemet på PLC-teknik får man en stor flexibilitet samtidigt som komponentpriserna är nere på en vettig nivå. En annan fördel är att man inte är bunden till färdiga system som låser fast i protokoll och dyra leverantörslösningar.
BMS-systemet är omfattande och har koll på en mängd element, varav de viktigaste är värme, ventilation samt el-, naturgas- och vattenförbrukning. Sistnämnda förbrukning registreras och bedöms löpande, och om avvikelse förekommer i förbrukningen larmar systemet automatiskt så att man kan gripa in och hitta orsaken – och därmed åtgärda problemet.
Intelligent och genomtänkt BMS-styrning
När siste man lämnar fabriken och aktiverar larmen stängs all ström samtidigt av i produktionshallarna. Larmen är nämligen även uppkopplade mot BMS-systemet så att de kommunicerar med samtliga underpaneler och ser till att strömutgångarna på panelerna stängs av, så att det inte längre går ström ut till arbetsbänkar och CEE-kontakter etc.
Samtliga dörrar och portar är också kopplade till BMS-systemet. Det har den lilla praktiska detaljen att de anställda kan öppna dörrar och portar med sina egna mobiltelefoner. En smart funktion som medarbetarna har mycket glädje av. Likaledes låser alla dörrar och portar sig själva när arbetsdagen är slut – och låser upp sig igen på morgonen. Under natten aktiverar systemet själv kvälls- och nattsänkning, vilket innebär att temperaturen sänks med två grader överallt i företagets lokaler. Om en person arbetar över i en av produktionshallarna registrerar systemet detta automatiskt och temperatursänkningen görs efter att personen gått hem.
Det skräddarsydda Building Management System ger full överblick över KSN:s el-, värme- och vattenförbrukning. Här syns Anders Blichfeldt framför systemets huvudpanel som rymmer huvud-PLC:n – en Allen Bradley CompactLogix 5069-L306.
Vattenförbrukningen övervakas löpande
KSN har fyra vattenmätare som är placerade på strategiska platser i verksamheten. Alla mätare fungerar trådlöst och data från vattenmätarna hämtas till PLC-systemet där de visualiseras tillsammans med övrig input. Kontinuerlig övervakning av vattenförbrukningen sker så ett larm utlöses t.ex. från en toalett som läcker eller en trasig vattenledning. Larmen uppstår om förbrukningen under 24 timmar vid någon tidpunkt inte är noll. Det kan ju till exempel vara fallet om det finns en kontinuerlig vattenförbrukning under 24 timmar.
Fem gasmätare och PIR-sensorer överallt
Med fyra stora produktionshallar och en kontorsbyggnad som ska värmas upp, säger det sig själv att det måste finnas kontroll på förbrukningen av naturgas. Men det ser BMS också till. KSN har fem olika värmezoner i hela verksamheten, och varje värmezon är utrustad med sin egen gasmätare. Alla data från gasmätarna loggas automatiskt i BMS, så det går att följa gasförbrukningen dag för dag och timme för timme – och gripa in om det uppstår oregelbundenheter.
Överallt i fabriken finns PIR-sensorer uppsatta, som kommunicerar med BMS. PIR-sensorerna ser till att belysningen tänds och släcks automatiskt beroende på om det förekommer aktivitet i området. Slut med att glömma släcka lampan.
– Vi har haft stor glädje av att bygga vårt BMS-system helt från grunden. Det innebär att vi nu fått ett system som vi är supernöjda med. Vi har dessutom byggt in en mängd praktiska detaljer och funktioner i systemet som vi haft stor nytta av – och som inte finns i de något dyrare och kommersiella standardiserade BMS-lösningarna, säger Anders Blichfeldt från KSN.
Tänk utanför boxen
Wexøe har levererat de flesta av komponenterna till fastighetsautomationen, och Kim Schrøder från Wexøe A/S berättar:
– KSN har kombinerat det bästa från flera olika världar och därmed uppnått ett smidigt och kostnadseffektivt BMS-system i sin anläggning. Han fortsätter:
– Genom att tänka in Allen Bradley PLC:er och SCADA från Rockwell Automation i fastighetsautomationen, har KSN kunnat anpassa kodning och konfiguration så att det till 100 procent passar deras behov. Därmed har de skapat ett välfungerande BMS som integrerar styrning av belysning, värme, larm, åtkomstkontroll, energiinsamling och -registrering. Men inte nog med det. KSN har även uppnått styrning av systemet med hjälp av en app på deras bärbara enheter, och längst upp i systemet finns en SCADA-lösning som sörjer för statusindikering och övervakning.
Det är ett imponerande system som KSN har byggt. Bakgrunden till deras fastighetsautomation är att KSN tänkt utanför boxen och sett några av de många möjligheterna och lösningarna som fanns mitt framför nästan på dem.
Kim Schrøder från Wexøe tillägger:
– Jag hoppas att andra företag kommer att inspireras av KSN:s tillgång till BMS och kan se de spännande möjligheter som automationslösningar erbjuder inom fastighetsautomation.
I det sammanhanget ska nämnas att Wexøe erbjuder Allen Bradley PLC:er till allt från mikrosystem till mellanstora och upp till de största systemen.
En grön och mer hållbar produktion
En så tät övervakning av el, vatten och gas motiverar medarbetarna att spara där det går. I ett BMS-system som detta är det lätt att hämta ut förbrukningsuppgifter och få en överblick över förbrukningen, och därmed se hur mycket som faktiskt sparats under året. Och när man får exakta mätningar av en existerande förbrukning blir det också enkelt att bedöma hur mycket det går att spara genom att införa nya förbrukningsbesparande åtgärder.
Med ett välfungerande BMS blir det lättare att spara på företagets driftskostnader, samtidigt som produktionen blir mer hållbar och mindre klimatbelastande med ett lägre koldioxidavtryck.
Det finns 10 underkort som styr ljus och värme. Brädorna är strategiskt belägna i företaget, och på varje kort finns en Allen Bradley M800 HMI, som möjliggör visning av status och kontroll av ljus och värme med mera. i det område som täcks av styrelsen.
Uppbyggnaden av BMS på KSN
Systemet är uppbyggt runt en huvud-PLC – en Allen Bradley CompactLogix 5069-L306 som huvudsystem. Via ett Ethernet IP-nätverk kommuniceras det med ett trådlöst larmsystem och 10 Allen Bradley Micro820/850 under-PLC:er, som är decentraliserat placerade i verksamheten
KSN har själva programmerat systemet och har därför fått ett BMS som är skräddarsytt för deras specifika behov.
Överallt i fabriken finns trådlösa PIR-sensorer och dörrkontakter uppsatta, som via tilldelade reläer kommunicerar direkt med under-PLC:erna, så att alla input är giltiga för både PLC-program och alarm.
Om kommunikationen i Ethernet IP-nätverket skulle brytas finns lokal kodning utarbetat i under-PLC:erna. Detta ger en extra säkerhet för upprätthållandet av en säker drift.
Nästa steg är integrering av HMI, där ändring av inställningspunkter ska kunna ändras och dataloggning visas. Dessutom är planen att få KPI på utvalda förbrukningsmätare att visas på informationsskärmarna som är placerade i företagets olika lokaler.
Systemet är baserat på Allen Bradley PLC:er från Rockwell Automation, som levererats av Wexøe A/S.
KSN – Företagsprofil
KSN utvecklar och tillverkar maskiner till industrin. Det rör sig bl.a. om tvättanläggningar, testanläggningar och olika specialmaskiner. Företaget har funnits i nästan 30 år och har nästan 40 anställda.
KSN har nyss flyttat till sina nya lokaler i Bjerringbro, och i de nyinrättade byggnaderna har deras helt egna Building Management System (BMS) skapats, som uteslutande baseras på PLC-teknik.
Artikeln beskriver fördelarna med att använda PLC-teknik för uppbyggnad av BMS.
KSN hanterar fyra produktionshallar, där det byggs industrimaskiner. Där framställs bl.a. maskiner för tvätt och avfettning av metalldelar. Företaget tillverkar också maskiner och utrustning för test av pumpar. Här är en av produktionshallarna.
