CO2- och inomhusluftövervakning med Modbus- och MQTT-loggrar

Övervakning av inomhusluftens kvalitet börjar oftast med CO2, eftersom halten visar hur väl ett rum ventileras i förhållande till antalet personer i det. Partiklar, flyktiga organiska ämnen och kolmonoxid ger information som CO2 ensamt inte ger. Den här artikeln förklarar vad varje parameter säger, hur du väljer bland dataloggrarna i ICP DAS CL-serie, vilka gränssnitt och protokoll varje modell har och hur du för in värdena i ett fastighetsautomationssystem (BMS) eller SCADA via Modbus eller MQTT.

Vad varje parameter säger

• CO2 stiger med antalet personer och sjunker med ventilationen, och är därför den vanliga insignalen för behovsstyrd ventilation. CL-serien använder en NDIR-sensor med mätområdet 0 till 9 999 ppm och noggrannheten ±40 ppm ±3 % av mätvärdet.
• PM1, PM2,5 och PM10 visar partiklar från uteluft, processer eller bristfällig filtrering. Modellerna i gruppen CL-220 använder en lasersensor med mätområdet 0 till 1 000 µg/m³. Modellerna CL-210 till CL-213 mäter enbart PM2,5, från 0 till 400 µg/m³.
• TVOC är en summasignal från en metalloxidsensor (0 till 60 000 ppb, ±15 %). Den identifierar inte enskilda ämnen, men visar trender efter renovering, städning eller ändrad användning. CL-204 och CL-207 har dessutom en elektrokemisk sensor för formaldehyd (HCHO).
• CO indikerar förbränningskällor, till exempel i parkeringsgarage och lastområden. CL-serien använder en elektrokemisk sensor med mätområdet 0 till 1 000 ppm.
• Temperatur, luftfuktighet och daggpunkt mäts av alla CL-modeller och är till hjälp för att bedöma komfort och kondensrisk.

Loggern mäter, men avgör inte vad som är acceptabelt. Sätt larm- och styrgränser utifrån de riktlinjer eller standarder som gäller för din byggnad och dess användning.

Välja modell i CL-serien

Alla modeller nedan mäter även temperatur, luftfuktighet och daggpunkt. Varje modell finns som -E-version (RS-485 och Ethernet med PoE) och som -WF-version som dessutom har Wi-Fi.

För andra gaser mäter CL-205-E NH3, CL-206-E H2S och CL-250-E O2.

Gränssnitt och protokoll per modell

• -E-modellerna har en RS-485-port med DCON och Modbus RTU samt en Ethernet-port med Modbus TCP och MQTT. De kan matas via PoE eller från ett plintblock (+12 till +48 VDC; +10 till +30 VDC för CL-250-E).
• -WF-modellerna har dessutom Wi-Fi enligt IEEE 802.11b/g/n i infrastrukturläge eller begränsat AP-läge. Modbus TCP fungerar över både Ethernet och Wi-Fi, men MQTT stöds endast på Ethernet-gränssnittet. De har redundanta matningsingångar (PoE, IEEE 802.3af Class 1, och DC) samt IP-filter med vitlista och lösenordsskyddat webbgränssnitt.
• Alla modeller lagrar upp till 450 000 poster med datum- och tidsstämpel och har realtidsklocka. Med iAir Utility konfigurerar du loggrarna, grupperar dem, visar aktuella värden och laddar ner loggar som CSV-filer.
• Varje modell har en reläutgång av typ Form A för 16 A vid 30 VDC eller 250 VAC, avsedd för larm eller för styrning av IAQ-utrustning.

Om det bara finns Wi-Fi på platsen och du behöver MQTT kan du polla -WF-loggern via Modbus TCP och låta en styrenhet publicera datan.

Föra in inomhusluftövervakningen i BMS och SCADA

• Modbus TCP: SCADA- och HMI-system pollar loggrarna direkt via Ethernet eller Wi-Fi.
• Modbus RTU: flera loggrar delar en RS-485-slinga till ett PLC, eller till en gateway av typ tGW-715 som gör dem åtkomliga via Modbus TCP.
• BACnet/IP: GW-2493M fungerar som BACnet/IP-server och Modbus TCP-klient för upp till 32 stationer och mappar register till BACnet-objekt. GW-2492M gör samma sak med Modbus RTU-enheter.
• MQTT: loggrarna publicerar till en broker som matar en IoT-plattform eller historian.
• Edge-styrenhet: WISE-5231 läser av CL-moduler, loggar data, kör IF-THEN-ELSE-regler, skickar e-post och vidarebefordrar värden via MQTT eller till IoTstar.

Exempel: mötesrum på ett kontorsplan

Åtta mötesrum får var sin CL-202-E i taket, matad med PoE från våningens switch. Det öppna kontorslandskapet får en CL-222-E för CO2 och partiklar. BMS:et använder BACnet/IP, så en GW-2493M pollar de nio loggrarna via Modbus TCP och mappar CO2, temperatur och luftfuktighet till BACnet-objekt, väl inom gränsen på 32 stationer. Ventilationsregulatorn använder CO2-värdena för behovsstyrning. I varje mötesrum är loggerns relä kopplat som lokal reserv som startar en forceringsfläkt om CO2-halten ligger kvar över börvärdet. Månadsloggar laddas ner med iAir Utility för rapportering.

Installation och underhåll

• CL-loggrarna monteras i tak eller på vägg, har kapsling i IP20 och arbetar vid 0 till 50 °C och 10 till 90 % RF, icke-kondenserande. De är avsedda för rum inomhus, inte våtutrymmen.
• Placera dem i vistelsezonen, på avstånd från dörrar, fönster och tilluftsdon.
• Räkna med uppvärmningstid efter tillslag: 5 minuter för CO2- och CO-sensorer, 180 sekunder för TVOC och HCHO.
• I gruppen CL-220 har partikelsensorn en angiven livslängd på 5 år, och användaren byter själv filterlappen (FLT-C002). Filterlappar av typ FLT-C001 finns som tillbehör till CL-210 till CL-213.
• Angiven livslängd för CL-221 till CL-223 är 15 år för CO2-sensorn och 5 år för CO-sensorn.

Vilka ICP DAS-produkter passar

Loggrarna i serien CL-200 täcker mätningarna, med -E-versioner för trådbundna PoE-installationer och -WF-versioner där Wi-Fi är enklare. Gateways i serien tGW-700 kopplar RS-485-slingor till Modbus TCP, GW-2492M och GW-2493M ansluter Modbus-enheter till BACnet/IP, och WISE edge-styrenheter med IoTstar sköter loggning, regler och central datalagring.

Berätta vilka rum, parametrar och vilket målsystem du har i åtanke, så föreslår vårt tekniska säljteam lämpliga modeller och en integrationslösning.