Referenzprojekt
Mobiles HIL-Labor mit bis zu 25 % Energieeinsparung im SANTOX S-2000
Wie die Hochschule Biberach mit einem mobilen SANTOX-Labor komplexe Hardware-in-the-Loop Testverfahren auf die Baustelle brachte und bis zu 25 % Energieeinsparungspotenzial bei Raumreglern erschließt.
Kunde
Branche
Forschung & Gebäudeautomation
Anwendung
Mobiler HiL-Teststand
Produkt
SANTOX S-2000
Standort
Biberach, DE
Die Herausforderung
Komplexes Labor mobil auf die Baustelle bringen
Vor dem Hintergrund der europäischen Energieeffizienzrichtlinie (EPBD) ist der optimale Betrieb von Gebäudeautomation entscheidend. Die Hochschule Biberach benötigte eine mobile Version ihres HIL-Teststandes, um Raumregler im laufenden Betrieb direkt vor Ort zu analysieren und zu optimieren.
Mobilität vs. Komplexität
Thermische Sicherheit
Elektrische Sicherheit
Plug & Play
Das HIL-System aus Laptops, SPS und Peripherie musste tragbar werden, ohne die Komplexität zu verlieren. Aktive Komponenten erzeugen im geschlossenen Gehäuse kritische Abwärme, die elektrische Sicherheit muss bei Netzspannung auf engstem Raum gewährleistet bleiben.
- Komplettes HIL-System (Laptops, SPS, Peripherie) muss tragbar und baustellentauglich werden
- Aktive Komponenten (SPS) erzeugen im geschlossenen Behältnis kritische Abwärme
- Durchgängiges Schutzleiterkonzept bei Netzspannung auf engstem Raum
- Vor Ort soll nur ein Stecker für die Inbetriebnahme nötig sein (Plug & Play)
- Verwandlung eines losen Versuchsaufbaus in ein industrietaugliches Analyse-Instrument
Die Lösung
Umfassendes Engineering-Paket statt nur Gehäuse
SANTOX setzte nicht nur auf ein Gehäuse, sondern auf ein umfassendes Engineering-Paket: von der 3D-Konstruktion über das Wärmemanagement bis zur betriebsbereiten Installation und Verdrahtung.
Drei-Ebenen-Architektur
Komponenten gegliedert in drei logische Ebenen: Regler unten, Hardwarekoppler mittig, Zubehör oben und hinten. Maximale Übersichtlichkeit und schneller Zugriff.
Aktives Wärmemanagement
Spezifisches Konzept zur Wärmeabfuhr verhindert den Hitzestau der SPS und ermöglicht Dauerbetrieb bei geschlossenem oder teilgeöffnetem Koffer.
Durchgängiges Schutzleiterkonzept
Alle metallischen Teile, Einbauten und Klappen wurden in eine durchgängige Schutzleiterverbindung integriert, um Sicherheit bei Netzspannung zu garantieren.
Vorverdrahtung aller Schnittstellen
Alle Schnittstellen (KNX, EnOcean, LON, Modbus über TCP/IP, DALI u.a.) auf Klemmen vorverdrahtet. Vor Ort genügt ein einziger Stecker für die Inbetriebnahme.
SANTOX Produkt
S-2000 Serie
Aluminium-Zargenkoffer
Das Ergebnis
Regleroptimierung direkt im Gebäude
Die mobile HIL-Umgebung ermöglicht es, reale Regler parallel zur Simulation zu schalten und direkt im Gebäude zu optimieren, mit enormem Einsparpotenzial.
25 %
Energieeinsparung
Bis zu 25 % Einsparung im Gebäudebetrieb durch optimierte Reglerparametrierung, ohne neue Haustechnik.
1
Stecker für Inbetriebnahme
Dank vollständiger Vorverdrahtung genügt ein einziger Stecker für den sofortigen Einsatz vor Ort.
3
Logische Ebenen
Strukturierte Drei-Ebenen-Architektur für maximale Übersichtlichkeit und schnellen Zugriff.
Eigenschaft
Marktstandard
SANTOX Lösung
Einsatzort
Stationäres Labor
Mobil auf der Baustelle
Inbetriebnahme
Aufwendige Einzelverkabelung
Ein-Stecker-Prinzip (Plug & Play)
Wärmemanagement
Offener Laboraufbau
Aktive Wärmeabfuhr im Koffer
Sicherheit
Laborumgebung
Durchgängiges Schutzleiterkonzept
Erscheinungsbild
Loser Versuchsaufbau
Industrietaugliches Analyse-Instrument
Technische Details
Engineering im Detail
Die technischen Highlights des mobilen SANTOX HIL-Labors für die Hochschule Biberach im Überblick.
Die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) und weitere aktive Komponenten erzeugen im geschlossenen Koffer kritische Abwärme. SANTOX integrierte ein spezifisches Wärmeabfuhrkonzept, das den Dauerbetrieb bei geschlossenem oder teilgeöffnetem Koffer ermöglicht und die Ausfallsicherheit der teuren Elektronik gewährleistet.
Die Komponenten wurden in drei logische Ebenen gegliedert: Regler in der unteren Ebene, Hardwarekoppler in der mittleren Ebene, Zubehör und Anschlüsse oben und hinten. Diese Struktur gewährleistet Übersichtlichkeit und ermöglicht schnellen Zugriff auf einzelne Komponenten für Wartung oder Konfiguration.
Aufgrund der anliegenden Netzspannungen wurde ein durchgängiges Schutzleiterkonzept auf engstem Raum realisiert. Alle metallischen Teile, Einbauten und Klappen sind in die Schutzleiterverbindung integriert, um die elektrische Sicherheit auch im rauen Baustellenalltag zu garantieren.
Alle relevanten Schnittstellen (KNX, EnOcean, LON, Modbus über TCP/IP, DALI und weitere) wurden auf Klemmen vorverdrahtet. So ist vor Ort lediglich ein Stecker für die Inbetriebnahme notwendig. Dies minimiert Fehler beim Anschluss und ermöglicht sofortige Einsatzbereitschaft.
Die Baureihe S-2000 wurde aufgrund ihrer hohen Verwindungssteifigkeit und flexiblen Einbaumöglichkeiten gewählt, die weit über den Standard von Flight-Cases hinausgehen. Dies war notwendig, um die empfindliche MSR-Technik (Mess-, Steuer- und Regelungstechnik) im rauen Baustellenalltag zuverlässig zu schützen.
Leistungsumfang
- Gehäuseentwicklung auf Basis der S-2000-Serie für Baustelleneinsatz
- 3D-Konstruktion aller Einbauten in Drei-Ebenen-Architektur
- Wärmemanagement für aktive SPS-Komponenten im geschlossenen Koffer
- Mechanische Bearbeitung aller Ausbrüche und Befestigungspunkte
- Komplette Geräteinstallation und Verdrahtung aller beigestellten Geräte
- Schutzleiterkonzept für sichere Netzspannungsführung auf engstem Raum
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