Soluciones ABB para la monitorización y gestión energética

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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


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


Índice

—Soluciones de ABB para la monitorización y gestión energéticaABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX

—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”


¿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 – 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



Visión General

QA/S 3.xx.1

QA/S 4.xx.1

QA/S 1.16.1



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

…

+

…



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

/ /



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

/ /



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



Visión General

Tecnología – Intercambio de datos a través de Modbus TCP y API REST





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 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



Almacenamientode datos en un

disco de red (FTP)



estándar

Envío deemail

API REST (cloud)



Visión General

Tecnología – Intercambio de datos a través de KNX





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 ModuleEM/S

Control de cargas

Modbus TCP






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



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

/ /



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.).




Menú Principal: Analíticas – Datos Históricos

Para el análisis y la visualización de históricos de datos de mediciones.




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.




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).




Menú Principal: Analíticas – Comparación entre Consumidores

Aquí es possible comparar hasta cinco consumidores o nodos referidos a un mismo intervalo de tiempo.




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



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”


La Interfaz de Usuario/a – Configuración de Alarmas

Alarmas

Notificación cuando el valor es “<“ o “>” que el límite

fijado para la alarma

E-Mail

Interfaz de Usuario/aCategoría de Alarma

Error

Warning

Note

—Webinar “ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”


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



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



Control de Cargas


SA/S

Etapa de desconexión 1…81-Byte DPT 236.001

kW

∑ [P] ≥ X



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




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.


3

SA/S


kW

∑ [P] ≥ X



otros

kWkW

QA/S

1

4

3 2





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.


3

SA/S


kW

∑ [P] ≥ X



otros

kWkW

QA/S

1

4

3 2



6

5

Etapa de desconexión 1…81-Bit DPT 1.001

6

5

6

—“ABB EQmatic Energy Analyzer QA/S KNX”Puesta en funcionamiento



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

/ /



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


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


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


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


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


¿Cuestiones?

§

Transparencia (Costes & Consumos)

Mejora de la eficiencia energética

Reducción de costes

Cumplimiento de normativas (ISO 50001, …)

Sostenibilidad

Muchas gracias por su atención

Documents

Soluciones ABB para la monitorización y gestión energética