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MARZO 2021
“Soluciones ABB para la monitorización y gestión energética”ABB EspañaJulio Díaz García (SAPIENX AUTOMATION)
2021
—Presentación “Soluciones ABB para la monitorización y gestión energética”
March 22, 2021 Slide 2
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Parte 1: Presentación de las Soluciones
- Solución EQmatic para instalaciones KNX
El nuevo módulo QA/S1.16.1 KNX
Integración con equipos KNX: Interfaz de Energía ZS/S 1.1, Actuador de Energía SE/S 3.16.1
y Módulo de Energía EM/S 3.16.1
- Solución System pro M compact® InSite para la gestión inteligente de cuadros eléctricos
March 22, 2021 Slide 3
Índice
—
Parte 2: Ejemplo práctico
- Configuración en ETS
- Uso de Herramienta ABB i-bus® tool
- El Webserver EQmatic
Configuración
Alarmas, Control de cargas, monitoreo de sensores
Visualización Web
- Gestión Energética en Edificios con BMS
Ejemplo de Visualización
Módulo de Metering e Informes
March 22, 2021 Slide 4
Índice
—Soluciones de ABB para la monitorización y gestión energéticaABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 6
¿Qué es el EQmatic QA/S KNX de ABB?
El EQmatic QA/S KNX de ABB …
– es una solución compacta basada en la web para aplicaciones en el segmento de la gestión/eficiencia energética
– permite a los usuarios registrar, visualizar y procesar datos de submedición
– es una solución lista para usar que permite registrar, visualizar y analizar datos de consumo y otras variables energéticas.
– cierra la brecha entre los dispositivos de campo (medidores) y las aplicaciones de software de alto nivel
– está diseñado para el/la Gestor/a Energético/de Edificios o cualquier otro/a operador/a en edificios comerciales pequeños y medianos
Visión General
§
Transparencia (Costes & Consumos)
Mejora de la eficiencia energética
Reducción de costes
Cumplimiento de normativas (por ejemplo la ISO 50001)
Sostenibilidad
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 7
ABB EQmatic – ABB ofrece varias soluciones
– Energy Analyzer QA/S 1.16.1 KNX
• QA/S 1.16.1 máx. 16 medidores
– Energy Analyzer QA/S 3.xx.1 M-Bus
• M-Bus master según DIN EN 13757-2
• QA/S 3.16.1 máx. 16 medidoresQA/S 3.64.1 máx. 64 medidores
– Energy Analyzer QA/S 4.xx.1 Modbus
• Modbus RTU master
• QA/S 4.16.1 máx. 16 medidores
• QA/S 4.64.1 máx. 64 medidores
Visión General
QA/S 3.xx.1
QA/S 4.xx.1
QA/S 1.16.1
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 8
Visión General
ABB EQmatic – ABB ofrece varias soluciones
Solución descentralizada de medición de energía en un circuito de carga con los
Módulos KNX de Energía EM/S y los Actuadores KNX de Energía SE/S
Solución para proporcionar valores medidos con el Interfaz KNX de Medición ZS/S y Medidores EQ
Solución para el registro, evaluación y visualización de diferentes valores de consumo (energía, calor,
agua, gas) con el Energy Analyzer QA/S
Red Local
…
+
…
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 9
Tecnología
El ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S recoge datos de:
– Sensores y medidores ABB i-bus® KNX
– Medidores M-Bus
– Medidores Modbus RTU
Los datos recogidos pueden ser:
– Almacenados de forma local en la base de datos del dispositivo
– Enviados como informes por E-mail
– Enviados por FTP
– Compartidos con otros Sistemas por medio de Modbus TCP*, por ejemplo, con el Building Automation Controller BAC/S (ControladorPLC AC500 con interfaz KNX integrado) o con un BMS (NETxAutomation,…).
*Nota: Algunas funciones del QA/S requieren disponer de la última version de software
Visión General
/ /
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
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Tecnología
Los analizadores de energía ABB EQmatic son dispositivos web independientes y compactos para aplicaciones de gestión energética.
Registran, almacenan, muestran y analizan datos de consumo de hasta 16 ó 64 contadores de electricidad, gas, agua o calor.
El acceso al dispositivo se realiza a través de un navegador web (poseen un servidor web integrado).
Detectan automáticamente los medidores de energía de las series A y B de ABB y cualquier analizador de red M2M Modbus durante la puesta en marcha.
Otros medidores (agua, gas,…) o interfaces de pulsos deben configurarse y agregarse manualmente al sistema.
Visión General
/ /
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 11
Visión General
Tecnología – Solución Standalone
Red de las instalaciones del Edificio (IP)
Registro & Procesamiento de datos locales
Submedición:Medidores eléctricos ABB EQ,
medidores de gas, agua o calorde terceros
QA/S 4.xx.1Analyzer
QA/S 1.16.1 …. ….QA/S 3.xx.1
S0 to M-Bus
M-Bus Meters
M-Bus Modbus RTU
S0
Modbus Meters
Monitorización & AnálisisRemotos
MeterInterface
ZS/S
KNX
+
Energy Actuator SE/S
Energy ModuleEM/S
Control de cargas
Acceso a la interfazde usuario del
QA/S por medio de un navegador
estándar
NASAlmacenamientode datos en un
disco de red (FTP)
Envío deemail
E-Mail, envío vía FTP E-Mail, envío vía FTP E-Mail, envío via FTP
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 12
Visión General
Tecnología – Intercambio de datos a través de Modbus TCP y API REST
Red de las instalaciones del Edificio (IP)
Registro & Procesamiento de datos locales
Submedición:Medidores eléctricos ABB EQ,
medidores de gas, agua o calorde terceros
QA/S 4.xx.1Analyzer
QA/S 1.16.1 …. ….QA/S 3.xx.1
S0 to M-Bus
M-Bus Meters
M-Bus Modbus RTU
S0
Modbus Meters
Monitorización, análisis & procesamiento de valores
(advertencias, detección de fallos, accionamientos,…)
Cálculos & informes
MeterInterface
ZS/S
KNX
+
Energy Actuator SE/S
Energy ModuleEM/S
Control de cargas
Integración en SCADA, BMS,
DCS y BAC/S víaModbus TCP
NAS
Modbus TCP
Building Automation Controller BAC/S 1.5.1
Controlador PLC AC500 con interfaz KNX
integrada
Modbus TCP
Modbus TCPAPI RESTE-Mail, Envío por FTP
Modbus TCPAPI RESTE-Mail, Envío por FTP
Modbus TCPAPI RESTE-Mail, Envío por FTP
Almacenamientode datos en un
disco de red (FTP)
Acceso a la interfazde usuario del
QA/S por medio de un navegador
estándar
Envío deemail
API REST (cloud)
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 13
Visión General
Tecnología – Intercambio de datos a través de KNX
Red de las instalaciones del Edificio (IP)
Registro & Procesamiento de datos locales
Submedición:Medidores eléctricos ABB EQ,
medidores de gas, agua o calorde terceros
QA/S 4.xx.1Analyzer
QA/S 1.16.1 …. ….QA/S 3.xx.1
NASSendemail
S0 to M-Bus
M-Bus Meters
M-Bus Modbus RTU
S0
Modbus Meters
KNXnet/IP
KNX
Monitorización, análisis & procesamiento de valores
(advertencias, detección de fallos, accionamientos,…)
Cálculos & informes, Gestión de Cargas
KNXnet/IPKNXnet/IP Modbus TCP
IPR/S
MeterInterface
ZS/S
KNX
+
Energy Actuator SE/S
Energy ModuleEM/S
Control de cargas
Modbus TCP
Modbus TCPAPI RESTE-Mail, Envío por FTP
Modbus TCPAPI RESTE-Mail, Envío por FTP
Modbus TCPAPI RESTE-Mail, Envío por FTP
Acceso a la interfazde usuario del
QA/S por medio de un navegador
estándar
Almacenamientode datos en un
disco de red (FTP)
Building Automation Controller BAC/S 1.5.1
Controlador PLC AC500 con interfaz KNX
integrada
Integración en SCADA, BMS,
DCS y BAC/S víaModbus TCP
API REST (cloud)
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”La Interfaz de usuario/a y Funciones Destacadas
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 15
La Interfaz de Usuario/a: Menú Principal
El dispositivo tiene una interfaz de usuario para la puesta en marcha y el funcionamiento posterior.
Para acceder a la interfaz de usuario debe proveerse de una conexión IP al dispositivo.
La interfaz de usuario ofrece:
- Una consola o tablero configurable (Dashboard)
- Funciones de análisis gráfico (datos históricos, comparativas entre medidores o por intervalos, valores instantáneos,…)
- Funciones de gestión
- Ajustes del sistema
- Control de cargas (solo para KNX)
La Interfaz de Usuario/a
LAN network
Us
Energy Analyzer
QA/S x.yy.1
/ /
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 16
Menú Principal: Dashboard – El Tablero o Consola de información
El tablero o consola proporciona una descripción general rápida de los costes y los consumidores en el edificio.
Aquí se pueden configurar vistas definidas por el usuario mediante widgets (elementos de visualización gráfica) y alarmas (por ejemplo, si se excede un valor límite de consumo, de potencia, de tensión, etc.).
La Interfaz de Usuario/a
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 17
Menú Principal: Analíticas – Datos Históricos
Para el análisis y la visualización de históricos de datos de mediciones.
La Interfaz de Usuario/a
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 18
Menú Principal: Analíticas – Valores Instantáneos
Esta función muestra el valor instantáneo de un solo punto de datos en tiempo real.
Primero se debe seleccionar el punto de medición o equipo de medida deseado en la estructura.
Dependiendo del alcance de las funciones del medidor, estarán disponibles diferentes puntos de datos para su visualización.
La Interfaz de Usuario/a
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 19
Menú Principal: Analíticas – Comparación entre periodos
Aquí es posible comparar un consumidor o nodo referido a dos intervalos de tiempo (por ejemplo, el mes actual y el mes anterior).
La Interfaz de Usuario/a
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 20
Menú Principal: Analíticas – Comparación entre Consumidores
Aquí es possible comparar hasta cinco consumidores o nodos referidos a un mismo intervalo de tiempo.
La Interfaz de Usuario/a
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 21
Menú Principal: Analíticas – Informes
Esta función envía automáticamente análisis y evaluaciones a diferentes destinatarios.
Los datos pueden enviarse por correo electrónico o a un servidor FTP.
Por Ejemplo: enviar los valores de consumo o los costes guardados de un medidor una vez al mes a un destinatario por correo electrónico en formato .xlsx para su posterior evaluación y archivo.
Los informes configurados se muestran y gestionan en una tabla.
La Interfaz de Usuario/a – Envío de Informes
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 22
Menú Principal: Analíticas – Alarmas
Los rangos de alarma se pueden configurar para cualquier punto de datos a través de la función de análisis o el tablero.
Si se excede un valor configurable, se envía una notificación a los destinatarios del correo electrónico y el evento se escribe en el registro de alarmas.
La Interfaz de Usuario/a – Configuración de Alarmas
—Webinar “ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 23
La Interfaz de Usuario/a – Configuración de Alarmas
Alarmas
Notificación cuando el valor es “<“ o “>” que el límite
fijado para la alarma
Interfaz de Usuario/aCategoría de Alarma
Error
Warning
Note
—Webinar “ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 24
Menú Principal: Control de Cargas (solo para el QA/S 1.16.1 KNX)
Con la función de control de cargas, se pueden priorizar las secuencias de desconexión de cargas en función de los valores de potencia recibidos de los medidores de electricidad.
El parámetro de control de cargas debe activarse en el ETS para que este se pueda mostrar y operar a través de la interfaz de usuario.
La Interfaz de Usuario/a – Gestión de Cargas
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 25
Control de Cargas
El control de cargas es una función que permite a los QA/S 1.16.1 KNX gestionar una instalación eléctrica de forma eficiente en función de un límite de carga ajustable, enviando comandos de conmutación a KNX.
El QA/S 1.16.1 KNX (maestro) recibe valores de potencia de hasta 16 contadores de energía (esclavos, por ejemplo, SE/S, EM/S, ZS/S y de terceros)
Posteriormente, los valores se suman internamente al valor de potencia total.
Control de cargas (solo para el QA/S 1.16.1 KNX)
SA/S
kW
∑ [P] ≥ X
kWkW1…16 medidores
SE/S EM/S ZS/S otrosSE/S
otros
kWkW
QA/S
1
3 21Valores de potencia
4-Bytes DPT 14.056Valores de potencia4-Bytes DPT 14.056
3 2
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 26
Control de Cargas
Control de cargas (solo para el QA/S 1.16.1 KNX)
SA/S
Etapa de desconexión 1…81-Byte DPT 236.001
kW
∑ [P] ≥ X
kWkW1…16 medidores
SE/S EM/S ZS/S otrosSE/S
otros
kWkW
QA/S
1
4
3 2
El control de cargas es una función que permite a los QA/S 1.16.1 KNX gestionar una instalación eléctrica de forma eficiente en función de un límite de carga ajustable, enviando comandos de conmutación a KNX.
El QA/S 1.16.1 KNX (maestro) recibe valores de potencia de hasta 16 contadores de energía (esclavos, por ejemplo, SE/S, EM/S, ZS/S y de terceros)
Posteriormente, los valores se suman internamente al valor de potencia total.
Si la suma de los valores de potencia excede el ajuste del límite de carga definido por el usuario, el dispositivo envía órdenes de desconexión por niveles a KNX
Todos los dispositivos ABB (p. Ej., SE/S 3.16.1) con el objeto de grupo “Recibir etapas de desconexión" (DPT 236.001) son adecuados para su uso con la función de control de cargas.
1
3 2
4
Valores de potencia4-Bytes DPT 14.056
Valores de potencia4-Bytes DPT 14.056
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 27
Gestión de Cargas
El actuador de energía cuenta con medición de potencia y su función como actuador de conmutación.
Como resultado, puede enviar valores de potencia a la función de control de carga y, al mismo tiempo, recibir órdenes de desconexión de etapas para encender y apagar los consumidores conectados.
Esto significa que se puede establecer una etapa de desconexión en el actuador de energía para cada salida.
El esclavo recibe la etapa de desconexión y conmuta todas las salidas configuradas con esta etapa.
Control de cargas (solo para el QA/S 1.16.1 KNX)
3
SA/S
Etapa de desconexión 1…81-Byte DPT 236.001
kW
∑ [P] ≥ X
kWkW1…16 medidores
SE/S EM/S ZS/S otrosSE/S
otros
kWkW
QA/S
1
4
3 2
Valores de potencia4-Bytes DPT 14.056
Valores de potencia4-Bytes DPT 14.056
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 28
Control de Cargas
El actuador de energía cuenta con medición de potencia y su función como actuador de conmutación.
Como resultado, puede enviar valores de potencia a la función de control de carga y, al mismo tiempo, recibir órdenes de desconexión de etapas para encender y apagar los consumidores conectados.
Esto significa que se puede establecer una etapa de desconexión en el actuador de energía para cada salida.
El esclavo recibe la etapa de desconexión y conmuta todas las salidas configuradas con esta etapa.
Aquellos dispositivos que no tienen el objeto de grupo "Recibir etapas de desconexión" (por ejemplo un actuador de conmutación), también se pueden integrar en el control de cargas mediante los objetos de grupo de 1 bit "Enviar etapa de desconexión de cargas 1 ... 8“.
El maestro aumenta la etapa de desconexión hasta que el valor de potencia baja por debajo del límite fijado.
Control de cargas (solo para el QA/S 1.16.1 KNX)
3
SA/S
Etapa de desconexión 1…81-Byte DPT 236.001
kW
∑ [P] ≥ X
kWkW1…16 medidores
SE/S EM/S ZS/S otrosSE/S
otros
kWkW
QA/S
1
4
3 2
Valores de potencia4-Bytes DPT 14.056
Valores de potencia4-Bytes DPT 14.056
6
5
Etapa de desconexión 1…81-Bit DPT 1.001
6
5
6
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”Puesta en funcionamiento
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 30
Requisitos Previos
PC/portátil con navegador web para la puesta en servicio y funcionamiento
QA/S listo para funcionar y conectado a LAN
El PC/portátil y el QA/S están en la misma red IP
Los medidores están funcionando y conectados a M-Bus/Modbus/KNX en el QA/S
Los dispositivos M-Bus/Modbus/KNX cumplen con el estándar actual
Los dispositivos M-Bus y Modbus se conectan y configuran de acuerdo con las instrucciones del fabricante (por ejemplo, velocidad, dirección primaria, relaciones de transformación, etc.)
El ETS se ha utilizado para parametrizar los medidores KNX y el QA/S 1.16.1 KNX
Puesta en funcionamiento
Red Local
Us
Energy Analyzer
QA/S x.yy.1
/ /
—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”
March 22, 2021 Slide 31
Pasos para la Puesta en Funcionamiento
Los pasos son idénticos en todos los equipos EQmatic, excepto para el escaneo de los medidores conectados
Configurar ajustes para el escaneo del Bus
Realizar un escaneo para detectar dispositivos ABB conectados.
El Energy Analyzer QA/S 1.16.1 KNX y los medidores KNX se configuran mediante ETS
Configurar medidores de terceros (opcionalmente)
Establecer usuario y contraseña
Establecer fecha y hora
Configuración del Sistema
Iniciar la Herramienta ABB i-bus® Tool para detector el dispositivo ABB EQmatic en la red local
Abrir el navegador web y loguearse
Seguir las instrucciones del asistente
Conectar el dispositivo Gestión de Medidores I
Configurar el Tablero
Iniciar las analíticas
Configurar la Estructura del Edificio:- Manualmente (estructura en árbol) - Automáticamente (lista plana)
Estructura del Edificio ¡Hecho!
Configurar tarifas y unidades
Definir grupos de consumidores, por ejemplo Clima, iluminación, etc. (opcionalmente)
Gestión de Medidores II
Parametrizar el QA/S y los equipos de medidaKNX en el ETS
Config. Parámetros en ETS
ETS
—System pro M compact® InSiteSolución de ABB para la gestión inteligente de cuadros eléctricos
—System pro M compact® InSite
March 22, 2021 Slide 33
Visión General
System pro M compact® InSite es una gama de dispositivos conectados para optimizar la gestión de energía y de los equipos utilizados en la distribución eléctrica.
El elemento central de la gama es la unidad de control SCU100.
Puede recopilar datos de hasta 16 medidores de energía y potencia, así como hasta 96 sensores de corriente para la medición de los distintos circuitos de la instalación.
Su servidor web integrado permite el acceso a los datos de medición, los ajustes de configuración y los parámetros del sistema, proporcionando una interfaz única tanto para operaciones como para la puesta en marcha.
Posee dos interfaces, LAN (TCP/IP o Modbus TCP) y RS485 (Modbus RTU) y los datos, asimismo, se pueden leer mediante un protocolo SNMP cifrado.
Todo ello garantiza una integración sencilla en BMS.
Solución de ABB para la gestión inteligente de cuadros eléctricos
BMS
—System pro M compact InSite
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Elementos del sistema
Para permitir la supervisión y el control de todo el sistema de distribución de energía, la gama se completa con módulos de entradas y salidas, que se pueden conectar fácilmente a las protecciones eléctricas de ABB, así como a otros dispositivos carril DIN con entradas o salidas digitales.
Estos módulos E/S también se pueden conectar a medidores de pulsos (gas, agua,…).
Las funcionalidades disponibles van desde el simple monitoreo de la instalación hasta el análisis de datos históricos, alarmas personalizadas e implementación de acciones automatizadas para reducir el consumo de energía, identificar riesgos potenciales y asegurar la continuidad de operación.
Solución de ABB para la gestión inteligente de cuadros eléctricos
12
3
44
4
3
Unidad de Control SCU 100Módulos E/S digitalesSensores de corrienteCable plano (bus CMS)
1
2
3
4
—Parte 2: Ejemplo prácticoConfiguración ETS
I-bus tool
Puesta en marcha del QA/S
Integración con BMS (Visualización y Gestión Energética)
—Ejemplo Práctico
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ABB EQmatic
Meter 1: Interfaz ZS/S 1.1 y Medidor B23 112-100
Energy AnalyzerQA/S 1.16.1 KNX
Red Local
+
Meter 3: EM/S 3.16.1
Meter 2: SE/S 3.16.1
Meter 4: Sensores varios (meteo, CO2,…)
Energy AnalyzerQA/S 4.16.1
—Ejemplo Práctico
March 22, 2021 Slide 37
ABB EQmatic
Meter 1: Interfaz ZS/S 1.1 y Medidor B23 112-100
Energy AnalyzerQA/S 1.16.1 KNX
Red Local
+
Meter 3: EM/S 3.16.1
Meter 2: SE/S 3.16.1
Meter 4: Sensores varios (meteo, CO2,…)
Energy AnalyzerQA/S 4.16.1
Conectado a circuitos de luces y enchufes de la
vivienda
Conectado al panel de prácticas KNX
—Soluciones ABB para la monitorización y gestión energética con KNX
March 22, 2021 Slide 38
¿Cuestiones?
§
Transparencia (Costes & Consumos)
Mejora de la eficiencia energética
Reducción de costes
Cumplimiento de normativas (ISO 50001, …)
Sostenibilidad
Muchas gracias por su atención