Pasarela multiprotocolo BACnet, Modbus, M-Bus y OPC para automatización de edificios

En las instalaciones de automatización de edificios coexisten cada vez más protocolos de comunicaciones que necesitan ser integrados con el objetivo de disponer de un control total desde una estación BMS (Building Management System). La necesidad de monitorizar datos y de guardar la información en bases de datos para su posterior análisis, se está convirtiendo en una necesidad más que patente. El ahorro energético de las instalaciones es ya una realidad y no solo una necesidad y, para conseguir un edificio energéticamente eficiente, se requiere medir diferentes parámetros de la instalación, como temperatura, humedad, energía activa, reactiva, etc. para poder determinar posteriormente dónde se está gastando energía innecesariamente y dónde actuar o que decisiones tomar para poder reducir los consumos energéticos del edificio.

En todo el proceso de captación y medida de parámetros intervienen múltiples equipos electrónicos que deben gestionarse adecuadamente. Para ello, el primer tema a tener claro es qué parámetros son necesarios medir y posteriormente qué equipos de control utilizar.
Una vez realizado este ejercicio nos daremos cuenta que los equipos de medida y control seleccionados serán muy posiblemente de diferentes fabricantes y por tanto se necesitará hacer un ejercicio de análisis para saber cómo integrar todos estos equipos para su monitorización en un único ordenador y base de datos.

Habitualmente las instalaciones de automatización de edificios están basadas en protocolos de comunicaciones estándares como LonWorks y BACnet, que utilizan el canal Ethernet existente en el edificio para transmitir la información hasta el ordenador principal, donde reside una aplicación tipo SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) que permite monitorizar el estado de toda la instalación. Pero los diferentes puntos de monitorización, suelen realizarse con diferentes dispositivos de control como ahora medidores de energía o analizadores de red que proporcionan información de la potencia consumida, energía activa, reactiva, armónicos, etc., sensores de temperatura, de caudal, de humedad, etc. No todos estos elementos de monitorización tienen porqué utilizar el mismo protocolo de comunicaciones y por tanto necesitaremos de un equipo que nos permita monitorizar todos los puntos y convertirlos a un protocolo único y enviarlos por un canal de comunicaciones adecuado. Por ejemplo, la medida de energía se suele realizar con un analizador de red y habitualmente encontraremos este dispositivo en el mercado con un protocolo de comunicaciones Modbus RTU y un canal de comunicaciones RS-485. En cambio la temperatura, humedad, presión, etc. los encontraremos en otros protocolos como LonWorks, BACnet, KNX.

Para poder convertir todos estos protocolos en un único protocolo para supervisión central, utilizaremos una pasarela multiprotocolo como @LINX-100@http://www.e-controls.es/iluminacion/servidores-automatizacion/linX-100-...@ para LonWorks, @LINX-200@http://www.e-controls.es/iluminacion/servidores-automatizacion/linX-200-...@ para BACnet o bien @LGATE-900@http://www.e-controls.es/iluminacion/pasarelas-multiprotocolo/l-gate-900...@ o @LGATE-950@http://www.e-controls.es/iluminacion/pasarelas-multiprotocolo/l-gate-950...@ para LonWorks, BACnet y Modbus en Ethernet.

La pasarela LINX-200 dispone de buses de campo para BACnet conforme al estándar ISO 16484, utilizando para ello el canal de par trenzado RS-485 para toda la parte de automatización, donde habitualmente tendremos sensores de temperatura, humedad, etc. para monitorización y control del edificio. Opcionalmente en el canal RS-485 se puede seleccionar el protocolo Modbus RTU y que utilizaremos para monitorizar uno o más analizadores de red con el cual medir los parámetros energéticos del edificio o cualquier otro elemento Modbus. Finalmente el equipo dispone de un canal RS-232 por el que viaja el protocolo M-BUS, muy utilizado para medida de contadores de agua y gas. Para este caso añadiremos un conversor de niveles externo para convertir el canal RS-232 a M-BUS, de acuerdo con el número de contadores que haya en el canal. Toda esta información se encontrará disponible en el dispositivo LINX-200 como datapoints o puntos de monitorización y se enviarán a través del canal Ethernet/IP hasta una estación BMS. Pero en el canal Ethernet tenemos también múltiples protocolos de comunicación, entre los que podemos encontrar BACnet sobre IP (o también conocido por BACnet/IP), Modbus TCP y un OPC Server XML-DA, que le permiten al integrador poder utilizar la pasarela para cualquier tipo de instalación donde se requiera la flexibilidad en protocolos de comunicación.

Así pues, la pasarela LINX-200 es el dispositivo más indicado para integrar múltiples protocolos de comunicaciones en un edificio basado en BACnet y poderlos enviar a través de un único canal de comunicaciones a una estación BMS para gestión del edificio.