Planung Homeserver als Ersatz S7-200: Systemfrage; KNX? Loxone? Mischung?

[passra]

Hallo,

ich wohne mit meiner Familie (1. Und 2. OG) und meinen Eltern (EG) in einem 2-Familienhaus in Bayern. Das Haus wurde 1965 erbaut und 1997 renoviert. Dabei wurden die Obergeschosse komplett erneuert.
Nachdem ich mich diesen Herbst eine Zeit mit der Optimierung meiner Heizung (gesteuert von einer UVR1611) beschäftigt habe, bin ich jetzt über das Thema „Homeserver“ und „Smart-Home“ gefallen. Mittlerweile haben wir uns doch sehr daran gewöhnt, sowohl die Heizung als auch die PV über ein Tablet beobachten und beinflussen zu können. Dies wäre natürlich auch für die Lichtsteuerung ein nettes Feature. Dabei bin ich auf verschiedene Systeme gestossen, die ich mal für meinen Einsatz verglichen habe.
Gerne würde ich dazu eure Meinungen und Anregungen hören.

Zuerst mal die Voraussetzungen: Im Verteilerschrank im 1. OG werkelt schon seit der Renovierung unseres 2-Familienhauses 1997 eine S7-200 völlig unauffällig vor sich hin. Diese steuert über Taster alle Lichtkreise, die mittels Relais geschaltet werden. Alle Taster werden zentral von Schaltschrank aus über Telefonkabel mit 24V angefahren. Ebenso landen alle Licht- und Steckdosenkreise zentral im Schrank an. Diese Lichtkreise werden über Relais von der SPS geschaltet. Steckdosen sind ungeschaltet und pro Raum über je eine Sicherung eingespiesen.
All dies soll auch erst mal so bleiben, ein Ersatz der Taster ist nicht vorgesehen.

Vorhanden:

• 36 E (Taster 24V) und 17 A (Relais für Licht und 1xElektoherd)

Neu wäre zur Einbindung (damit das Ganze ein wenig Sinn macht) in einen Homeserver vorgesehen:

• 6 (neue) Brandmelder (davon 2 im Nebengebäude)
• 2 Funksteckdosen mit Messung (Wasch- und Teemaschine)
• Ankoppeln von PV (Fronius) und Lüftung (Zehnder)

Anforderungen:
Weiterhin Licht steuern, Beleuchtungssituation visualieren und über Tablet schaltbar (der eigentliche Antrieb der Umstellung); Zentral AUS, Status und Schalten Tee- und Waschmaschine (im Keller)

Erste Idee war der Ersatz der 200er durch eine S7-1200, da diese sehr günstig zu bekommen ist und mittlerweile sogar einen Webserver an Bord hat (ja, Siemens geht auch mit der Zeit). Und, nicht zu vergessen, die Programmierung ist mir aus der Arbeit absolut geläufig.
Hat aber diverse Nachteile und ist deshalb schon fast ausgeschieden:

Siemens S7-1200:

• Vorteil:
  • E/A-Module für Schaltschrank sehr günstig
  • Direkt angebundene E/A-Module für Schaltschrank verfügbar
  • Abgesetzte Erweiterung über Profinet (Ethernet) möglich
  • Anbindung Fronius über Ethernet möglich, aber nur mit Aufpreis
  • Lange Verfügbarkeit und Haltbarkeit
  • Industriestandard, keine Ausfälle zu erwarten
• Nachteil:
  • Keine integrierte Web-Visu, nur über Java selbstgeschrieben möglich
  • Abgesetzte Erweiterungen benötigen Profinet-Knoten -> teuer
  • Nur für Lichtsteuerung geeignet, keine Messsteckdosenund Brandmelder verfügbar

Somit sehe ich noch Loxone und Homematic als interessante Produkte. Die KNX-Server-Fraktion habe ich gedanklich schnell „eleminiert“, denn wenn z.B. bei Gira der Homeserver 2000 € kostet und dann noch keinerlei E/As dabei sind (16 Eingänge von MDT 230 €), wird das einfach ein extrem teures Spielzeug.

Loxone:

• Vorteil:
  • Integrierte Web-Visu
  • Direkt angebundene E/A-Module für Schaltschrank verfügbar
  • Geräteerweiterung mit Funk (Air) und Tree möglich
  • Dimmen über Erweiterung möglich, aber teuer
  • Anbindung Fronius über Ethernet möglich
  • Anbindung Zehnder über RS22 möglich, eventuell auch über Ethernet
• Nachteil:
  • E/A-Module für Schaltschrank wenige Eingänge und sehr teuer
  • Abgesetzte Erweiterung nicht über Ethernet möglich, nur Funk oder Loxone Link und teuer

ELV Homematic:

• Vorteil:
  • Server sehr günstig
  • E/A-Module für Schaltschrank günstig
  • Direkt angebundene E/A-Module für Schaltschrank verfügbar
  • Abgesetzte Erweiterung über Ethernet und RS485-Wandler möglich
  • Visu günstig
• Nachteil:
  • Eingänge Minus schaltend, Elektronikstandard, keine Automatisierungstechnik
  • Gerät muss außerhalb des Verteilerschranks montiert werden
  • Funk nur über 833 mHz-Technik -> schlechte Reichweite für Nebengebäude
  • Keine integrierte Web-Visu, nur gegen Aufpreis
  • Anbindung Fronius und Zehnder nicht möglich

Preisvergleich:

Loxone
Miniserver 8E / 8A 500 €
Extension 12E / 8A 400 €
Extension 12E / 8A 400 €
Extension 12E / 8A 400 €
Air Base Extension 100 €
6 Rauchmelder 540 €
2 Funksteckdosen 140 € -> 2480 €

Loxone + KNX( ABB)
Miniserver 8E / 8A 500 €
ABB Universal 32 E 280 €
ABB Universal 32 A 280 €
ETS-Software 100 €
Air Base Extension 100 €
6 Rauchmelder Air 540 €
2 Funksteckdosen Air 140 € -> 1940 €

Homematic
Server 100 €
LAN-RS485-Gateway 80 €
I/O-Modul 12E / 7A 120 €
I/O-Modul 12E / 7A 120 €
I/O-Modul 12E / 7A 120 €
I-Modul 12E 70 €
6 Rauchmelder Funk 300 €
2 Funksteckdosen 100 € -> 1010 €


Loxone wäre von den Daten her sehr interessant, allerdings sind die Extension so sauteuer, dass es nicht mehr schön ist. Und wie lange wird es das System geben?
Homematic ist zwar günstig (oder doch billig), aber doch irgendwie ein ELV-Spielzeug und ich habe so meine Bedenken, was die Haltbarkeit über 20 Jahre betrifft.
Und als mittlere Lösung Loxone + KNX. Hätte den Vorteil, den Miniserver mit seinen Erweiterungen verwenden zu können und man könnte trotzdem im Schaltschrank die deutlich günstigeren E/As von KNX verbauen.
Ich finde halt beim Miniserver die Programmierung und einfache Erstellung der Visu mit der enthaltenen Software „begehrenswert“ und den anderen Lösungen überlegen, allerdings schreckt der Preis für die Extensions und die Abhängigkeit von einem Hersteller.

Wie seht ihr das?
Wie entwickelt sich der Markt weiter?
Gibt es noch weitere, halbwegs bezahlbare Produkte?
Gibt es bei KNX eigentlich die Möglichkeit, über Funk Geräte anzubinden (wie Loxone Air)?
Oder ist es grundsätzlich besser, noch ein oder zwei Jahre zu warten?

Vielen Dank für eure Mühe beim Lesen des doch sehr langen Textes und hoofentlich gute Tipps und Hinweise.

Servus
Manfred

[Beleuchtfix]

Hallo Manfred willkommen bei den KNXlern (na ja, vielleicht landest du doch nicht richtig hier )

Als Alternative zu Loxone biete ich noch Comexio an, vom Prinzip sehr ähnlich Die KNX Unterstützung ist relativ gut, zusätzlich ist im Grundgerät auch 1-Wire Unterstützung vorhanden. Über die Siemens Option kann ich dir nichts sagen.

Als generelle Option bieten sich noch "Mini-Server" Software an wie OpenHAB, FHEM oder z.B. kostenpflichtig IP-Symcon. So eine Software auf einem Raspberry ist schon ein guter Einstieg für eine Logiksteuerung und gleichzeitig Visualisierung auf PC und Smartphone. Gleichzeitig steht dir bei den Systemen praktisch jedes Gebäudesteuerungssystem zur Verfügung, die meisten lassen sich gut einbinden. Damit hast du dann eine einheitliche Oberfläche und Programmierumgebung.

KNX bietet auch Funk an (nennt sich KNX-RF), das Angebot ist begrenzt und auch nicht gerade preiswert.

Ob es sich lohnt, Loxone und KNX zu machen, bezweifle ich, die Einarbeitung in KNX und die ETS + Loxone Programmierung halte ich für zu aufwändig. Bei einer Kombination mit KNX benötigst du auch noch ein Spannungsversorgung (mindestens 320 mA).

Homematic ist relativ weit verbreitet (natürlich keine Industriegeräte), hat viele möglichen Geräte und ist preiswert. In Verbindung mit den oben genannten Softwarelösungen würde es auch gut klappen.

Die Schlüsse daraus musst du selber treffen, die Abwägung zwischen universellem Industriestandard - Abhängigkeit von einem Lieferanten, Preis und .....

Berichte später mal, wozu du dich entschieden hast.
Gruß
Florian

[Axel]

Hy Manfred,

Wie seht ihr das?

Standard nützen der schon viele Jahre besteht, Hersteller unabhängig ist und auch in Zukunft noch da sein wird. --> KNX

Wie entwickelt sich der Markt weiter?

Rapide. Wichtig ist der Standard, damit du in 10 Jahren immer noch flexibel erweitern kannst. --> KNX

Gibt es noch weitere, halbwegs bezahlbare Produkte?

Bezahlbar ist das, was mir über Jahre und Jahrzehnte hinweg keine Probleme bereitet. Kaufe ich ein Gerät das teurer ist, kann ich damit mehr umsetzen. Kaufe ich ein Gerät das günstig ist, komme ich mit Sicherheit an meine Grenzen. Interessant wäre das GIRA X1 (Visualisierung und Logikmodul) ca. 1000,- Euro. Nicht so super flexibel wie der Homeserver, dafür nur der halbe Preis. Kommt im März 2017.

Gibt es bei KNX eigentlich die Möglichkeit, über Funk Geräte anzubinden (wie Loxone Air)?

KNX ist Medienunabhängig. Ob twisted Pair, Stromnetz, Funk oder IP Netzwerke, KNX kannst Du auf alle Medien übertragen und es gibt unterschiedliche Produkte. KNX RF+ kannst Du heute schon viele Produkte kaufen und es kommen immer mehr dazu.

Oder ist es grundsätzlich besser, noch ein oder zwei Jahre zu warten?

Wenn Du Dich an den KNX hältst, spiel es keine Rolle. Hole Dir passende Ein- und Ausgänge und packe dazu eine Visu und Logik. Ist die Visu veraltet oder hast Du ein günstiges Produkt genommen, brauchst Du nur die Visu austauschen, der Rest bleibt bestehen. Mit KNX hast Du eben genau diesen Vorteil, dass einzelne Komponenten einfach getauscht werden können und nicht gleich das ganze System ersetzen musst. Anbindung von IoT Geräten wird in Zukunft auch eine Rolle spielen und einige Hersteller haben schon IoT Gateways in der Pipeline.


Letztlich kann ich aus Erfahrung berichten, dass wenn man in die Technik einsteigt, steigen auch die Anforderungen und der Grad der Vernetzung nimmt zu. Egal was Du anbinden möchtest, bist Du mit KNX als Grundsystem am flexibelsten. Rückblickend auf die letzten 16 Jahre, bereue ich weder die Entscheidung privat und beruflich auf ein gutes Pferd gesetzt zu haben.

[GLT]

Servus Manfred,

wenn SPS-Programmierung für Dich eh Usus ist, werfe ich Wago 750 (genauer eine PFC100/200, CoDeSys V3, HTML-Visu) in die Waagschale.

Falls Du auf der S7-200 Modbus realisieren kannst, könntest Du diese unter die 750er einbinden, genauso die UVR mit CAN (750-658); andere Protokolle Möglichkeiten wären ebenfalls offen (DALI, KNX, EnOcean,....).

Falls Du die 200er doch austauschen würdest, kannst Du hochkanälige EA-Klemmen einsetzen, da Du ohnehin schon alles zentral vorliegen hast, was den Platzbedarf u. Kanalkosten senkt.

[passra]

Danke für die Infos.

Die Gira-Produkte hören sich sehr interessant an. Grundsätzlich möchte ich schon weiterhin einen zentralen Logikserver, die KNX-Komponenten sollen "dumm" bleiben und keine selbstständigen Aktionen ausführen.

Da stellen sich mit aber noch ein paar Verständnisfragen:

Lt. Homepage gibt es ja außer dem X1 auch noch ein Logikmodul L1. Braucht es das zusätzlich?
Zum Erstellen der Logik nimmt man den GPA (Gira Projekt Assistenten). Was kostet der?
Zum Parametrieren der KNX-Geräte braucht es aber weiterhin noch das ETS5, richtig? Udn die kostet ja rund 1000 EUR in der Vollversion.

Wie ich das sehe, schadet es nicht, noch 2 Jahre zu warten. Bis dahin ist wahrscheinlich auch der Funkstandard ausreichend unterstützt.

Servus
Manfred

[Beleuchtfix]

Bei der Anzahl an neuen KNX Geräten, die du momentan vorhast, reicht dir die ETS light, die kannst du dir für ca. 100€ erarbeiten.

Die Grundlogik von KNX ist eigentlich, dass der Bus autark ist und nur besondere Probleme auf einen Zentralrechner ausgelagert werden. Das erhöht die Ausfallsicherheit.

Gruß
Florian

[lobo]

Hallo Manfred,

ein Kommentar zu Deiner Zusammenstellung: das wird bei der Liste "Loxone + KNX( ABB)" so nicht funktionieren:

• Es fehlt eine Spannungsversorgung
• Es fehlt eine Programmierschnittstelle
• Die zulässige Leitungslänge der ABB UK/S 32.2 wird mit 10 m angegeben (viele betreiben die aber auch länger)
• Die Dinger können keine Leistung schalten, Du brauchts pro Kanal ein Schütz

Ich weiß auch nicht, welche IO-Module Du Dir von Homematic angesehen hast, aber die Homematic 076805 haben jeweils nur einen Eingang für die Ausgänge sind also nur für eine Phase ("Sicherung") geeignet und die Gesamtleistung muß kleiner als 16 A sein!

Bei den Randbedingungen würde ich mich wahrscheinlich auch eher wieder bei einer S7 umsehen ... Rauchmelder z.B. die Gira Dual Q und einen der Rauchmelder dann mit Relaiskontakt.

Viele Grüße,

Stefan

[passra]

Hallo,

danke für die vielen Antworten und neuen Ideen.

lobo
Spannungsversorgung ist vorhanden (wenn es 24V sein dürfen), ebenso werden alle Lastkreise auch jetzt schon potentialfrei über Relais geschaltet. somit stehen alle Wege offen :-) Programmierschnittstelle fehlt aber noch.

GLT
Das Wago-System 750 kenne ich grundsätzlich schon länger, die angesprochene PFC-CPU ist aber neu. Gibt ja mittlerweile eine Menge Schnittstellen dafür, am interessantesten wäre für mein Problem sicherlich EnOcean, den da gibt es auch relativ günstig Funk-Rauchmelder.
Den WR der PV könnte man über Modbus/IP auch relativ einfach anbinden. Ebenso ist eine Erweiterung über Ethernet möglich. Muss ich mir mal im Detail anschauen.
Aber wie wird den die HTML-Visu erstellt? Auch mit CoDeSys? Und wie steht es um die Grafikfähigkeit? Bei der S7 gibt es ja auch einen Webserver, aber die Einbindung von Grafik (Schalter, Lichtsymbole) muss extern über Java erfolgen, von Siemens gibt es da nix.
Und was kostet CoDeSys eigentlich?

Bisher bin ich bei meinem speziellen Anwendungsfall von KNX noch nicht wirklich überzeugt. Der Ablauf der Logik in den Sensoren / Aktoren passt nicht so richtig zu meinem zentralen Aufbau. Die Rauchmelder müssen zwingend Funk sein, eine Nachverkabelung ist nicht möglich. In der Kombination Zentral/Funk ist KNX irgendwie nicht das passende.
Da lande ich dann bei EnOcean, Eltako macht ja (so beim schnellen Schauen) in EnOcean einiges, auch Funksteckdosen usw.

[Tenbrock]

Spannungsversorgung ist vorhanden (wenn es 24V sein dürfen)

Dürfen es leider aber nicht. Du brauchst ein KNX-Netzteil mit Drossel.

Gruß,
Jan

[bezel]

Er meint den gelb/weißen Stecker mit 30V unverdrosselt. Als zusätzliche Spannungsversorgung für hungrige KNX Geräte.

[GLT]

Das Wago-System 750 kenne ich grundsätzlich schon länger, die angesprochene PFC-CPU ist aber neu.

Die PFC sind relativ neu - eine davon ist quasi ein "Hybrid" (wegen IBN-SW), die andere kann nur mit eCockpit IB gesetzt werden (neue CoDeSys V3)

Aber wie wird den die HTML-Visu erstellt? Auch mit CoDeSys?

Die Visu wird direkt in der IBN-SW (also CoDeSys) erstellt - bei V3 ist das dann HTML5

Und was kostet CoDeSys eigentlich?

Kommt darauf an, wie Du einsteigen möchtest
CoDeSys an u. für sich kostet erstmal nichts - die Lizenzkosten fallen für die Zielsysteme (Targets) an.
Am günstigesten sind Einsteigerpaket von z.B. Wago (Controller, NT, Kabel UND eine SW-Lizenz - genauer die Targets).
Natürlich könntest Du dir auch eine "normale" Lizenz von Wago separat kaufen.
Ein weiterer Weg wäre ein Device-Lizenz für genau 1 Controller (PFC u. V3) für ca. 70+MerkelSteuer.

Und dann gäbe es noch eine Möglichkeit, einen günstigen Einstieg für die üblichen Controller zu wählen u. einen RPi mit CoDeSys V3 (ca. 35+Merkel) zu kombinieren u. auf dem RPi die Visu laufen zu lassen.

Du kannst auch abgesetzte Stationen mit Wago-Kopplern (sind günstig) u. Modbus/IP-Kopplung realisieren - wer sparen möchte, kann sich da auch in der Bucht was fischen.

KNX bliebe aber dennoch nicht völlig ausgeschlossen, da Du ja per KNX-Klemme dir evtl. Vorteile dennoch mit reinnehmen könntest - bleibst Du unter 4 Feldgeräten (weil Klemme ja auch mitzählt) geht das mit der kostenlosen ETS-Version.

[PeterFe]

Danke für die Infos.

Die Gira-Produkte hören sich sehr interessant an. Grundsätzlich möchte ich schon weiterhin einen zentralen Logikserver, die KNX-Komponenten sollen "dumm" bleiben und keine selbstständigen Aktionen ausführen.

Da stellen sich mit aber noch ein paar Verständnisfragen:

Lt. Homepage gibt es ja außer dem X1 auch noch ein Logikmodul L1. Braucht es das zusätzlich?
Zum Erstellen der Logik nimmt man den GPA (Gira Projekt Assistenten). Was kostet der?
Zum Parametrieren der KNX-Geräte braucht es aber weiterhin noch das ETS5, richtig? Udn die kostet ja rund 1000 EUR in der Vollversion.

Hallo Manfred,
der Gira X1 hat die Logikfunktion on Board, also kein Logikmodul zusätzlich notwendig. Der GPA ist kostenlos. Für die KNX-Geräte benötigst Du weiterhin die ETS.
Viele Grüße
Peter