采用三菱CC-LINK現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)小區(qū)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

一，概述

21世紀(jì)的到來(lái)，特別是近年來(lái)自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，使得高科技正在由智能大廈走向智能住宅小區(qū)，目前“智能化”已經(jīng)成為發(fā)展商開(kāi)發(fā)建設(shè)住宅小區(qū)不可或缺的重要內(nèi)容和賣(mài)點(diǎn)。建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化和設(shè)計(jì)司制定了《全國(guó)住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)示范工程建設(shè)要點(diǎn)與技術(shù)導(dǎo)則》。導(dǎo)則對(duì)智能化系統(tǒng)的功能做了明確的規(guī)定，對(duì)智能化住宅的總體要求是：高度的安全性；舒適的生活環(huán)境；便利的通訊方式；綜合的信息服務(wù)；家庭智能化系統(tǒng)。對(duì)于住宅小區(qū)的類(lèi)型、居住對(duì)象、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的不同，根據(jù)功能要求、技術(shù)含量、經(jīng)濟(jì)合理等綜合因素，可分為一星級(jí)（普及型）、二星級(jí)（提高型）、三星級(jí)（超前型）三種類(lèi)型。普及型智能化小區(qū)定義為應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，達(dá)到以下功能要求：

住宅小區(qū)有計(jì)算機(jī)自動(dòng)管理中心；

水、電、氣、熱等自動(dòng)計(jì)量計(jì)費(fèi)，實(shí)行安全防范系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控管理；

住宅的火警、有害氣體泄漏等的自動(dòng)報(bào)警；

住宅緊急呼叫系統(tǒng)；

對(duì)住宅的關(guān)鍵設(shè)備、設(shè)施實(shí)行集中管理，對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

根據(jù)本報(bào)社宿舍小區(qū)的特點(diǎn)和管理要求，我們對(duì)宿舍區(qū)的智能化功能采取了分步實(shí)施的辦法，首先實(shí)現(xiàn)對(duì)水的自動(dòng)計(jì)量，待條件成熟后逐步對(duì)電、氣進(jìn)行自動(dòng)計(jì)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)住宅緊急呼叫系統(tǒng)及對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的自動(dòng)化監(jiān)控管理等功能。基于這樣的要求，我們?cè)谶x用小區(qū)智能化系統(tǒng)時(shí)必須考慮系統(tǒng)的使用性及可擴(kuò)展性。目前有不少技術(shù)方案，其中應(yīng)用最多的是使用單片計(jì)算機(jī)自行開(kāi)發(fā)軟件，安裝于住宅公共部位，與管理中心主機(jī)用專(zhuān)用線(xiàn)相連接。此種方案雖然成本底，但系統(tǒng)軟件不成熟、可靠性較差且今后擴(kuò)展功能不易?？?a target="_blank">編程控制器具有可靠性好（平均無(wú)故障工作時(shí)間在10萬(wàn)小時(shí)以上），編程容易，指令運(yùn)行速度快擴(kuò)展功能容易等優(yōu)點(diǎn)，并能提供開(kāi)放式的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，非常適合住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)高可靠性的要求。我們采用三菱CC-LINK 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)成功地在浙江日?qǐng)?bào)竹竿巷住宅小區(qū)和鳳起路住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)中，已成功實(shí)現(xiàn)對(duì)水表自動(dòng)抄表功能，獲得了很好的效果，該系統(tǒng)可以隨時(shí)容易地?cái)U(kuò)充監(jiān)控點(diǎn)數(shù)，實(shí)現(xiàn)智能化住宅的其他功能。

二，系統(tǒng)硬件構(gòu)成和原理：

（一） CC-Link簡(jiǎn)介

CC-Link是CONTROL＆COMMUNICATION LINK的簡(jiǎn)稱(chēng)，它通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)，提供156KBPS至10MBPS的通訊速率（視系統(tǒng)通訊距離而定），最大通訊距離可達(dá)1200M（156KBPS速率）。CC-Link網(wǎng)絡(luò)上可掛的各種模塊（包括開(kāi)關(guān)量I/O和模擬量I/O）以及子站控制器，每個(gè)CC-Link網(wǎng)的最大點(diǎn)數(shù)為2048，64站，可大大簡(jiǎn)化控制線(xiàn)路的布線(xiàn)。

（二） 小區(qū)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的構(gòu)成

為保證抄表系統(tǒng)的精度和日后的檢驗(yàn)，抄表系統(tǒng)采用了寧波水表廠(chǎng)生產(chǎn)的LXSY-20E脈沖水表作為信號(hào)源，該水表每立方水流過(guò)時(shí)發(fā)10個(gè)脈沖。住宅土建建設(shè)時(shí)預(yù)先敷設(shè)信號(hào)電纜分別由各住戶(hù)的水表處引至樓道遠(yuǎn)程I/O端子箱。其中浙江日?qǐng)?bào)竹竿巷住宅小區(qū)有150余住戶(hù)，均為多層共14個(gè)單元，每個(gè)單元設(shè)16點(diǎn)遠(yuǎn)程I/O一個(gè)，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)主站控制器和液晶觸摸屏一個(gè)，液晶觸摸屏已中文翻頁(yè)方式顯示所有住戶(hù)當(dāng)前用水量，并可顯示智能化小區(qū)的其他信息。鳳起路住宅小區(qū)有多層6幢12個(gè)單元，每個(gè)單元設(shè)16點(diǎn)遠(yuǎn)程I/O

一個(gè)，高層2幢共158戶(hù)住戶(hù)，分別設(shè)32點(diǎn)遠(yuǎn)程I/O三個(gè)，其余配置相同。

（三） 整個(gè)系統(tǒng)的框圖如圖：

三、系統(tǒng)軟件部分

由于自動(dòng)抄表系統(tǒng)中點(diǎn)數(shù)較多，為提高編程的效率，詳細(xì)制定PLC內(nèi)部元件的用途很重要，在本系統(tǒng)的部分軟元件分配表如下：

其中運(yùn)行累計(jì)時(shí)間用32位保存在電池保持的寄存器中。

根據(jù)軟元件分配表，可容易地編制PLC程序。

四，系統(tǒng)的可擴(kuò)展功能

（1） 住宅緊急呼叫功能。

在智能化住宅內(nèi)安裝緊急呼叫按鈕，當(dāng)防子發(fā)生火災(zāi)、匪盜或急病時(shí)啟動(dòng)緊急呼叫按鈕，即可即時(shí)在小區(qū)管理中心操作屏上顯示需要救援的住戶(hù)地址，及時(shí)得到求助。

（2） 設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。

在小區(qū)的關(guān)鍵設(shè)備如配電站、泵站、水池和電梯等按安裝要求監(jiān)控的有關(guān)變量的傳感器；提供設(shè)備狀態(tài)的無(wú)源接點(diǎn)信號(hào)，可在小區(qū)管理中心操作屏實(shí)時(shí)顯示被監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行情況，以便及時(shí)維修保養(yǎng)

（3） 安全防范功能。

在小區(qū)周?chē)惭b紅外探測(cè)器，在各種需要安全防范的位置設(shè)置報(bào)警探測(cè)器，只需提供開(kāi)關(guān)接點(diǎn)即可接入系統(tǒng)。

總之這是一套實(shí)用的符合我國(guó)現(xiàn)階段國(guó)情的小區(qū)智能化系統(tǒng)，系統(tǒng)投入使用以來(lái)證明其穩(wěn)定可靠。該系統(tǒng)還可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)與城市區(qū)域聯(lián)網(wǎng)、互通信息、費(fèi)用自動(dòng)結(jié)算等功能，具有一定的推廣價(jià)值。

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