Modbus Luftdruck-Sensor mit E/A Erweiterung QBM Benutzeranleitung

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Modbus Luftdruck-Sensor mit E/A Erweiterung QBM3700..

Benutzeranleitung

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Inhaltsverzeichnis

Rechtlicher Hinweis...3

Sicherheitshinweise im Datenblatt ...3

1 Installation ...4

1.1 Montage ...4

1.2 Schnellbefestigung und abnehmbare Abdeckung ...5

1.3 Verbindungsschläuche ...6

1.4 Verdrahtung...6

1.4.1 Erdung ...6

1.4.2 Speisung ...7

1.4.3 Anschlussklemmen ...7

1.4.4 Signalverkabelung ...8

2 Inbetriebnahme ... 10

2.1 Adressierung ... 10

2.1.1 DIP-Schalter (Climatix und andere Controller) ... 10

2.1.2 Ereignisbasierte Adressierung (Climatix-Controller) ... 10

2.1.3 Baudrate ... 11

2.2 Fehlererkennung, -korrektur oder Rücksetzung ... 11

3 Engineering... 13

3.1 Umsetzen der Volumenstrommessung... 13

3.2 Modbus-Register ... 13

4 Wartung... 18

4.1 Abgesicherter Modus analoge Ausgänge ... 18

4.2 Rücksetzung auf Null ... 18

5 Zusätzliche Informationen ... 19

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Sicherheitshinweise im Datenblatt

Rechtlicher Hinweis

Dieses Handbuch enthält Hinweise, die zur persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Schäden am Gerät unbedingt zu beachten sind.

Hinweise zu Schäden werden nicht durch ein Warndreieck markiert und sind mit dem Wort Hinweis mit Ausrufezeichen ausgezeichnet.

Die Hinweise sind wie folgt beschrieben:

HINWEIS

Typ und Gefahrenquelle

Folgen bei Auftreten dieser Gefahr

● Massnahmen/Vermeiden der Gefahr

Nur qualifiziertes Personal darf das Gerät/System in Betrieb nehmen. Das

qualifizierte Personal muss diesbezüglich ausgebildet und fähig sein, bei der Arbeit mit diesem Gerät/System Risiken zu erkennen und zu vermeiden.

Das Gerät/System darf nur in gebäudetechnischen Anlagen und für den bestimmungsgemässen Gebrauch eingesetzt werden.

Der hier beschriebene störungsfreie und sichere Betrieb setzt korrekten Transport, Lagerung, Montage, Installation, Inbetriebnahme, Bedienung und Wartung voraus.

Die zulässigen Umgebungsbedingungen sind einzuhalten. Die Informationen unter

"Technische Daten" sowie sämtliche Hinweise in der zugehörigen Dokumentation sind einzuhalten.

Sicherungen, Schalter, Verkabelung und Erdung müssen die lokalen

Sicherheitsbestimmungen für Elektroinstallationen einhalten. Die örtliche und aktuell gültige Gesetzgebung ist zu beachten.

Der Inhalt dieses Dokuments wurde bezüglich Hardware und Firmware überprüft.

Abweichungen sind möglich, sodass keine Gewähr geleistet werden kann, dass das Dokument mit dem tatsächlichen Gerät/System vollständig übereinstimmt. Die in diesem Dokument beschriebenen Informationen werden regelmässig überprüft und aktualisiert.

Sicherheitshinweise im Datenblatt

HINWEIS

Beachten Sie alle Sicherheitshinweise im Datenblatt A6V11684000 unter

"Technische Daten" und "Hinweise".

Konzept rechtlicher Hinweis

Qualifiziertes Personal

Bestimmungsgemässe Verwendung

Haftungsausschluss

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Installation Montage

1 1 Installation

1.1 Montage

HINWEIS

Tipp

Installieren Sie den Fühler so, dass der Zugriff zur Abdeckung und den Klemmen, DIP-Schaltern möglich ist und die LEDs sichtbar sind.

Gehen Sie wie folgt vor, um den Fühler auf einer Fläche zu installieren:

● Schrauben Sie den Fühler mit den beiden Klammern (auf den Geräteseiten) auf der Montagefläche fest.

● Halten Sie folgende Richtwerte ein

Abb. 1: Alle Masse in mm 134

5.5 min. 75

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Schnellbefestigung und abnehmbare Abdeckung

1.2 Schnellbefestigung und abnehmbare Abdeckung

● Öffnen Sie das Gehäuse mit der Schnellbefestigung

● Die Abdeckung kann vollständig entfernt werden

1 1 2

90°

2

1

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Installation

Verbindungsschläuche

1 1.3 Verbindungsschläuche

Verbinden Sie die Schläuche Vermeiden Sie Schlaufen

1.4 Verdrahtung

1.4.1 Erdung

Beachten Sie die Erdung für den QBM3700...

Transformer Power- supply

24V 0V

REF B- A+

Earth

Sensor module Not isolated RS485 M

Ausgangslage

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Verdrahtung

● QBM3700.. verwendet eine nichtisolierte RS485-Schnittstelle.

● Die Referenz des RS485-Transceivers wird mit GND verbunden.

● Alle Erdungsanschlüsse haben dasselbe Potential.

● Sind der Climatix-Controller und der QBM3700.. mit derselben Speisung verbunden, stellen Sie sicher, dass keine Fehlverdrahtung zwischen dem Eingang 24 V und GND auftritt.

Dokument "Modbus-Kommunikation" (J3960) enthält detaillierte Informationen zur Erdung des Modbus.

1.4.2 Speisung

Klemme 24V≂ →, ,24V≂ ← Schema

Hinweis Erdung optional.

1.4.3 Anschlussklemmen

Versorgungsspannung AC/DC 24 V GND

Versorgungsspannung externe Geräte AC/DC 24 V Modbus®-Kommunikation +

Common

Modbus®-Kommunikation - Analogausgang 1

GND

Analogausgang 2 Analogeingang 1 GND

Analogeingang 2

24V 24V

Folgen

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Installation Verdrahtung

1 1.4.4 Signalverkabelung

Die folgenden Grafiken zeigen alle Signaltypen eines QBM3700...

1.4.4.1 Analoge Eingänge

Analoge Eingänge für passive Fühler

Anwendung Verbinden der passiven Temperaturfühler.

Signaltypen: Pt1000, LG-Ni1000, NTC10k und Ni1000 Klemme AI1, AI2

Schema

Analoge Eingänge für Spannungssignal

Anwendung Verbindungsgeräte mit Speisung 0…10 V Signal Klemme AI1, AI2

Schema

AI1 AI2

= =

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Verdrahtung

1.4.4.2 Analoge Ausgänge

Analoge Ausgänge mit Spannungssignal

Anwendung Verbindungsgeräte, geregelt mit Signal 0...10 V

Klemme AO1, AO2

Schema

M + -

M

AO1 AO2

- +

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Inbetriebnahme Adressierung

2 2 Inbetriebnahme

2.1 Adressierung

2.1.1 DIP-Schalter (Climatix und andere Controller)

Passen Sie die Modbus-Adresse und den Abschluss über die DIP-Schalter an.

● Die DIP-Schalter haben Priorität gegenüber dem Register 4x0764 (Modbus- Adresse).

● Die Modbus-Adresse (Register 4x0764) ist gültig, sobald alle DIP-Schalter auf '0' sind.

● Änderungen der DIP-Schalter sind nach 5 Sek wirksam.

Modbus-Adresse

Die DIP-Schalter lassen Adressen zwischen 1…247 (Modbus-Spezifikation) zu.

Folgendes Beispiel zeigt Modbus-Adresse '3':

Modbus-Abschluss

● Der Abschluss ist bei 120 Ω + 1nF.

● Selbst wenn die Adressierung mit "Ereignisbasierte Adressierung (Climatix- Controller) [➙ 10]" erfolgt, muss der Abschluss manuell gemacht werden.

2.1.2 Ereignisbasierte Adressierung (Climatix-Controller)

Ereignisbasierte Adressierung funktioniert zusammen mit Climatix-Controllern.

Ereignisbasierte Adressierung führt mehrere Funktionen aus, die sonst manuell ausgeführt werden müssten:

Workflow

 Der Fühler QBM3700.. ist verdrahtet und über Modbus mit dem Controller verbunden.

 Die DIPs 1…8 (Adressierungs-DIPs) sind bei '0'.

 Die ereignisbasierte Adressierung wird in der Applikation konfiguriert.

 Der dazu notwendige Funktionsbaustein ist in der CAS-Bibliothek V2.22 und später verfügbar und die AHU-Applikation in V4.0 und später. Die CAS- Bibliothek Online-Hilfe enthält weitere Engineering-Dokumente.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2 1: On

0: Off

128 64 32 16 8 4 2 1

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2 1: On

0: Off

128 64 32 16 8 4 2 1

1 22 3 4 5 6 7 8 9

1: On 0: Off

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Fehlererkennung, -korrektur oder Rücksetzung

1. Drücken und halten Sie die Taste für 5...10 Sek.

2. Sobald die Taste freigegeben wird, leuchtet die LED-Anzeige orange.

 Der QBM3700.. empfängt temporär die Adresse 246, damit Kommunikation aufgebaut werden kann.

 Die Baudrate wird automatisch erkannt.

 Das Format ändert auf 1-8-E-1.

 Der Master schreibt die Modbus-Parameter.

 Der Master schreibt '1' in das Register 4x0768 ("Buskonfig-Befehl").

3. Der QBM3700.. erhält die endgültige Modbus-Adresse über die Applikation/UI.

Weitere Einstellungen werden automatisch gemacht (siehe Engineering- Hintergrund unten).

 Nach erfolgreicher Paarung leuchtet die Zustands-LED grün (normaler Betrieb).

HINWEIS

● Ereignisbasierte Adressierung ist max. 10 Min. aktiv.

● Der Modbus-Leiterabschluss muss über die DIP-Schalter gesetzt werden.

Siehe "DIP-Schalter (Climatix und andere Controller) [➙ 10]".

2.1.3 Baudrate

Der Vorgabewert für die QBM3700.. Modbus-Baudrate ist "Auto". D.h., der QBM3700.. übernimmt die Baudrate des anrufenden Geräts.

Die erste Verbindung mit dem QBM3700.. kann bis zu 30 Sek dauern (zur Verarbeitung der Auto-Baudfunktion).

2.2 Fehlererkennung, -korrektur oder Rücksetzung

Störungen und Fehler erkennen und korrigieren

● Eine rot blinkende LED zeigt an, dass eine Störung oder Fehlkonfiguration vorliegt.

● Lesen Sie den Fehlercode (Register 4x0002) Wert 0…11 aus (siehe Tabelle unten)

● Weitere Infos enthalten:

– Zustandsregister des Druckfühlers – Zustandsregister der Universaleingänge

Wert Fehlercode

(Register 4x0002) Zuverlässigkeit Druckfühler (Register 4x0004 + 4x0006)

Zuverlässigkeit Analogeingänge (Register 4x0008 + 4x0010)

0 Kein Fehler Kein Fehler Kein Fehler

1 Kein Fühler Betrieb unterbrochen Fühler nicht verbunden

2 Überlast Überlast Temperatur >150 ºC

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Inbetriebnahme

Fehlererkennung, -korrektur oder Rücksetzung

2

Wert Fehlercode

(Register 4x0002) Zuverlässigkeit Druckfühler (Register 4x0004 + 4x0006)

Zuverlässigkeit Analogeingänge (Register 4x0008 + 4x0010)

5 Kurzzeitige Überlast Kurzzeitige Überlast

6 Kein

Ausgangssignal

7 Anderer Fehler Nullpunkt-

Rücksetzung erforderlich

8 Berechnungsfehler

9 Erweiterter Fehler

10 EEPROM-Schutz

aktiv

11 Konfigurationsfehler Konfigurationsfehler Konfigurationsfehler

Status LED-Anzeige

Farbe Status Funktion

Rot Blinkend, 1 Sekunde an, 5 Sekunden

aus Interner Fehler

Rot Blinkend, 0.1 Sekunde an, 1 Sekunde

aus Falsche Konfiguration

Orange Kontinuierlich Warten auf on-event-

Adressierung Orange Blinkend, 1 Sekunde an, 5 Sekunden

aus Buskommunikationsfehler

Orange Blinkend, 0.1 Sekunde an, 1 Sekunde

aus Gerät nicht konfiguriert

(Werkseinstellung)

Grün Kontinuierlich Aufstarten

Grün Blinkend Normaler Betriebsmodus

Grün Flackernd Buskommunikation

Blau Kontinuierlich Nullpunkt zurücksetzen

Rücksetzen auf Werkseinstellung

Mit der Taste setzen Sie den Fühler zurück auf die Werkseinstellung. Der Fühler wird auf die gelieferte Einstellung zurückgesetzt. Die Werkseinstellungen sind in der Registerliste "Modbus-Register" – Vorgabewerte - aufgeführt.

◈

Halten Sie die Taste für 20…30 Sekunden.

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Umsetzen der Volumenstrommessung

3 Engineering

3.1 Umsetzen der Volumenstrommessung

Zusätzlich zur normalen (Differenz) Druckmessung stellt der QBM3700.. eine Volumenstrommessung bereit (z.B. für Dritt-Controller).

Der Volumenstrom ist das Volumen pro Zeit. Es bezieht sich auf den Differenzdruck gemäss der folgenden Formel:

In einer Applikation wird die Volumenstrommessung mit QBM3700.. wie folgt eingerichtet:

1. Lieferantenspezifischen k-Faktor für das Messgerät in das Register 4x0083 (Fühler 1) und/oder 4x0093 (Fühler 2) schreiben. Zulässiger Bereich 0…1500.

2. Die geforderte Einheit im Register 4x0084 (Fühler 1) und/oder 4x0094 (Fühler 2) auswählen. Auswählbar sind m³/h, m³/s oder l/s.

 Der QBM3700.. berechnet den Volumenstromwert.

3. Lesen Sie den Volumenstromwert aus den Registern 4x0081/4x0082 (hoher/tiefer Volumenstrom Fühler 1) oder 4x0091/4x0092 (hoher/tiefer Volumenstrom Fühler 2) aus.

Die beiden Register existieren aus mathematischen Gründen: Der QBM3700..

arbeitet mit einem hohen 16-Bit und einem tiefen 16-Bit-Register.

● Wert im Register "Vol'strom hoch" = 12

● Wert im Register "Vol'strom tief" = 35012 Berechnung:

12*65536 =786432 786432 + 35012 = 821444

Mit Skalierung (0.01) ist der Endwert = 8214.44m³/h.

3.2 Modbus-Register

Unterstützte Funktionscodes 03 (0x03) Halteregister lesen 04 (0x04) Eingangsregister lesen 06 (0x06) Einzelregister schreiben 16 (0x10) Mehrere Register schreiben

Alle Einstellungsänderungen werden mit 4x0768 (Buskonfig.-Befehl) auf "1"

(Toggle-Bit) abgeschlossen.

Wert in Registern Beispiel

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Engineering Modbus-Register

3

Adr Beschreibung Einheit Skalierun

g

R/W Bereich Datentyp

4x0001 Typ 1 R 9705 = 1x 500 Pa

9710 = 1x 1250 Pa 9720 = 1x 2500 Pa

uint16_t

4x0002 Fehlercode 1 R uint16_t

4x0003 Analoger Ausgang Kopplung 1 R/W 0 = Analoger Ausgang gekoppelt mit Differenzdruckfühler = Vorgabe 1 = Analoger Ausgang gekoppelt wie in 4x0028/4x0058 (Sollwert) gegeben

uint16_t

4x0004 Differenzdruck 1- Zuverlässigkeit 1 R uint16_t

4x0005 Differenzdruck 1- Wert Siehe

Konfig.

R uint16_t

4x0006 Differenzdruck 2- Zuverlässigkeit 1 R uint16_t

4x0007 Differenzdruck 2- Wert Siehe

Konfig.

R uint16_t

4x0008 Analoger Eingang 1 - Zuverlässigkeit

1 R uint16_t

4x0009 Analoger Eingang 1 - Wert °C / mV 0.1 / 1 R int16_t

4x0010 Analoger Eingang 2 - Zuverlässigkeit

1 R uint16_t

4x0011 Analoger Eingang 2 - Wert °C / mV 0.1 / 1 R int16_t

Analoger Eingang 1

g

4x0020 Zuverlässigkeit 1 R uint16_t

4x0021 Wert °C / mV 0.1 / 1 R int16_t

4x0022 Fühlertyp AI1 1 R/W 0 = Kein Fühler (Vorgabe)

1 = PT1000 2 = LG-Ni 1000 3 = NTC 10 k 4 = NI 1000 5 = 0…10 V

uint16_t

Analoger Ausgang 1

Adr Beschreibung Einheit Skalierung R/W Bereich Datentyp

4x0027 Wert mV 1 R/W 0 ≤ VAL ≤ 10500 uint16_t

4x0028 Abhängigkeit  1 R/W 0 = Wert bei 4x0027 = Vorgabe, wenn

4x0003=1

1 = Bei analogem Ausgang 1 2 = Bei analogem Ausgang 2

3 = Bei Druckfühler 1 = Vorgabe, wenn 4x0003=0

4 = Bei Druckfühler 2

uint16_t

4x0029 Skalierung tief - (0.0V) mV 1 R/W 0 ≤ VAL < Skalierung hoch (0 = Vorgabe) uint16_t 4x0030 Skalierung hoch - (10.0V) mV 1 R/W Skalierung tief < VAL (10000 = Vorgabe) uint16_t

(15)

Modbus-Register

Differenzdruck 1

g

4x0036 Wert 1 R uint16_t

4x0037 Einheit 1 R/W 0 = Pa = (Vorgabe)

1 = PSI 2 = mmHG 3 = mmH2O

uint16_t

4x0038 Wert [Pa] Pa 1 R uint16_t

4x0039 Wert [PSI] PSI 0.0001 R uint16_t

4x0040 Nullpunkt-Kalibrierung 1 R/W 0 = Keine Aktion (Toggle-Bit) 1 = Nullpunkt-Kalibrierung P1+P2 2 = Nullpunkt-Kalibrierung P1 3 = Nullpunktrücksetzung auf Werkseinstellung P1+P2 4 = Nullpunktrücksetzung auf Werkseinstellung P1

uint16_t

4x0041 Fühler 1 voller Skalierungswert Pa 1 R uint16_t

4x0042 Durchschnitt 500 ms Siehe Konfig #4x0037 R uint16_t

Analoger Eingang 2

g

4x0051 Wert °C / mV 0.1/1 R int16_t

4x0052 Fühlertyp AI2 1 R/W 0 = Kein Fühler (Vorgabe)

1 = PT1000 2 = LG-Ni 1000 3 = NTC 10 k 4 = NI 1000 5 = 0…10 V

uint16_t

Analoger Ausgang 2

g

4x0057 Wert mV 1 R/W 0 ≤ VAL ≤ 10000 uint16_t

4x0058 Abhängigkeit  1 R/W 0 = Wert bei 4x0057 = Vorgabe, wenn

4x0003=1

1 = Bei analogem Ausgang 1 2 = Bei analogem Ausgang 2 3 = Bei Druckfühler 1

4 = Bei Druckfühler 2 = Vorgabe, wenn

uint16_t

(16)

Engineering Modbus-Register

3

Differenzdruck 2

g

4x0066 Wert 1 R uint16_t

4x0067 Einheit 1 R/W 0 = Pa = Vorgabe

1 = PSI 2 = mmHG 3 = mmH2O

uint16_t

4x0068 Wert [Pa] Pa 1 R uint16_t

4x0069 Wert [PSI] PSI 0.0001 R uint16_t

4x0070 Nullpunkt-Kalibrierung 1 R/W 0 = Keine Aktion (Toggle-Bit) 1 = Nullpunkt-Kalibrierung P1+P2 2 = Nullpunkt-Kalibrierung P2 3 = Nullpunktrücksetzung auf Werkseinstellung P1+P2 4 = Nullpunktrücksetzung auf Werkseinstellung P2

uint16_t

4x0071 Fühler 2 voller Skalierungswert Pa 1 R uint16_t

Volumenstrom (Diff-druckfühler 1)

g

4x0081 Vol.strom tief 0.01 R uint16_t

4x0082 Vol.strom hoch 0.01 R uint16_t

4x0083 k-Faktor 1 R/W 0 ≤ VAL ≤ 1500 uint16_t

4x0084 Einheit 1 R/W 0 = m³/h (Vorgabe)

1 = m³/s 2 = l/s

uint16_t

Volumenstrom (Diff-druckfühler 2)

g

4x0091 Vol.strom tief 0.01 R uint16_t

4x0092 Vol.strom hoch 0.01 R uint16_t

4x0093 k-Faktor 1 R/W 0 ≤ VAL ≤ 1500 uint16_t

4x0094 Einheit 1 R/W 0 = m³/h (Vorgabe)

1 = m³/s 2 = l/s

uint16_t

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Modbus-Register

Modbus-Einstellungen (gemäss Climatix)

g

4x0764 Modbus-Adresse 1 R/W 1 ≤ VAL ≤ 247

255 = Vorgabe

uint16_t

4x0765 Baudrate 1 R/W 0 = Auto (Vorgabe)

1 = 9600 2 = 19200 3 = 38400 4 = 57600

uint16_t

4x0766 Format 1 R/W 0 = 1-8-E-1 (Vorgabe)

1 = 1-8-O-1 2 = 1-8-N-1 3 = 1-8-N-2

uint16_t

4x0768 Buskonfig.-Befehl 1 R/W 0 = Bereit (Vorgabe)

1 = Laden 2 = Entfernen

uint16_t

g

4x9014 Software-Version 1 R uint16_t

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Wartung

Abgesicherter Modus analoge Ausgänge

4 4 Wartung

4.1 Abgesicherter Modus analoge Ausgänge

Die QBM37.. werden mit einem abgesicherten Modus geliefert. Dadurch werden Schäden verhindert, die durch einen Unterbruch der Modbus-Kommunikation entstehen können.

Bei einem Kommunikationsunterbruch von > 60 Sekunden werden die analogen Ausgänge auf DC 0 V geschaltet.

4.2 Rücksetzung auf Null

Führen Sie die Rücksetzung auf Null ohne Schläuche

durch. Verbinden Sie danach die Schläuche erneut

HINWEIS

Fallbeispiele für Rücksetzung auf Null

● Da nur vertikal als Montagestellung zulässig ist (siehe "Montage [➙ 4]"), muss der Fühler bei der Inbetriebnahme für normale Druckmessung nicht neu kalibriert werden.

● Nur bei einer relativen Druckmessung (Drucknippel "-" verbunden mit Umgebungsbedingungen) ist eine Nullpunktkalibrierung während der Inbetriebnahme empfohlen.

10...20 s Blue

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5 Zusätzliche Informationen

Dokumenttitel Themen Dokument-ID:

Datenblatt: Modbus-Luftdruckfühler mit I/O- Erweiterung: QBM3700..

Funktionen, Anwendung, technische Daten, Klemmen, Abmessungen, Modbus-Register

A6V11684000

Montageanleitung: Differenzdruckfühler QBM3700..

Montage / Installation A6V11697501

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Herausgegeben von Siemens Schweiz AG Smart Infrastructure Global Headquarters Theilerstrasse 1a CH-6300 Zug +41 58 724 2424

www.siemens.com/buildingtechnologies

Liefermöglichkeiten und technische Änderungen vorbehalten.