引言 

    自上世紀(jì)80年代將智能化小區(qū)的概念引入到中國房地產(chǎn)開發(fā)領(lǐng)域以來，經(jīng)過近20多年的發(fā)展，目前已經(jīng)進(jìn)入到一個高速發(fā)展的時期。在全國一些城市如北京、上海、深圳、廣州等地已建成許多智能化小區(qū)，同時出現(xiàn)了一大批專門從事小區(qū)智能化系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)的公司。小區(qū)智能化建設(shè)不僅可以大大改善物業(yè)管理的效率，更為廣大業(yè)主提供了舒適、便捷、安全的居住環(huán)境。智能小區(qū)配備大量的設(shè)備如電梯、生活水泵、污水泵、生活水箱以及路燈照明燈，為確保這些設(shè)備的正常運行，必須對這些設(shè)備進(jìn)行自動監(jiān)控，避免因故障或者人為的操作不當(dāng)給業(yè)主代來生活上的不便，甚至造成財產(chǎn)損失。本文所實現(xiàn)的智能小區(qū)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)能自動對小區(qū)所有設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，并實時報警，可靠性高，大大提高了物業(yè)管理水平，降低了物業(yè)管理人員的勞動強(qiáng)度，節(jié)約物業(yè)管理的成本，為業(yè)主提供安全舒適的生活環(huán)境。

1.系統(tǒng)組成 

    智能小區(qū)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)由上位機(jī)監(jiān)視設(shè)備和下位機(jī)控制設(shè)備兩部分組成。上位機(jī)設(shè)備采用研華工控機(jī)IPC610H，軟件采用研華的WebAccess組態(tài)軟件，下位機(jī)控制設(shè)備以研華的ADAM-5510KW軟邏輯控制器為核心，搭配ADAM-5069以及基于RS-485的分布式數(shù)據(jù)采集模塊ADAM-4051、ADAM-4055和ADAM-4060等組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。 

圖1智能小區(qū)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 

系統(tǒng)各部分功能： 

    IPC610H：IPC610H是研華工控機(jī)，作為上位機(jī)工作平臺，安裝研華WebAccess組態(tài)軟件，實現(xiàn)上位機(jī)的畫面組態(tài)、I/O點配置、報警顯示等功能。操作員通過畫面可以清楚地了解到整個小區(qū)設(shè)備的運行情況，通過報警確認(rèn)以最快的速度響應(yīng)現(xiàn)場意外事件，最大限度地挽救業(yè)主的生命和財產(chǎn)安全。 

    ADAM-5510KW：ADAM-5510KW是一款內(nèi)置多任務(wù)實時操作系統(tǒng)的軟邏輯控制器，具有高可靠性和編程簡單方便等優(yōu)點。通過在ADAM-5510KW上編程，并由其COM4（RS-485）口與分布在小區(qū)各處的數(shù)據(jù)采集與輸出模塊實時通訊，讀取各設(shè)備的運行狀態(tài)，并對它們實時控制。同時通過COM2（RS-485）與監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行通訊，將各設(shè)備運行狀態(tài)傳送到監(jiān)控主機(jī)，并接受從監(jiān)控主機(jī)發(fā)送下來的操作指令。 

    ADAM-4051：ADAM-4051為16通道數(shù)字量輸入模塊，既可以接入干接點信號，也可以接入濕接點信號。通過它可以采集如水箱高低液位報警信號，電梯樓層信號、上星下行信號、水泵運行狀態(tài)信號以及路燈狀態(tài)信號等，用在一些只有數(shù)字量輸入的地方。 

    ADAM-4055：ADAM-4055是8DI/8DO的數(shù)字量輸入輸出模塊，輸入既可以是干接點信號，也可以接入濕接點信號。ADAM-4055不僅可以通過輸入接點接收數(shù)字量輸入信號，還可以通過輸出接點控制如水泵的啟停、排風(fēng)機(jī)的啟?？刂?、路燈的開關(guān)以及現(xiàn)場的開關(guān)動作等，用在既有數(shù)字量輸入又有數(shù)字量輸出的地方。 

    ADAM-4060：ADAM-4060是4通道繼電器輸出模塊，用在控制一些應(yīng)急設(shè)備的啟動與斷開。ADAM-4060用在只有數(shù)字量輸出點的地方。 

    ADAM-5069：ADAM-5069是繼電器輸出模塊，插在ADAM-5510KW模塊底座上，用于監(jiān)控室的報警輸出。當(dāng)遠(yuǎn)端設(shè)備出現(xiàn)故障時，在監(jiān)控室驅(qū)動蜂鳴器或者報警燈進(jìn)行報警。ADAM-5069模塊支持250VAC/5A的大功率繼電器輸出，不需要外配繼電器就可以驅(qū)動大功率設(shè)備。此外，系統(tǒng)還包括一些液位傳感器，電梯信號接口電路板以及輸入輸出繼電器等設(shè)備。為保證整個系統(tǒng)安全可靠運行，所有輸入點在正常狀態(tài)下都處于常閉狀態(tài)，一旦出現(xiàn)報警，常閉觸點斷開，產(chǎn)品報警輸入；此外當(dāng)線路出現(xiàn)異常斷開時，也會產(chǎn)生報警輸入，避免因線路故障而導(dǎo)致監(jiān)控出錯。整個系統(tǒng)以ADAM-5510KW為監(jiān)控核心，獨立于監(jiān)控主機(jī)，即使在監(jiān)控主機(jī)關(guān)機(jī)或者死機(jī)的狀態(tài)下，整個系統(tǒng)仍然正常運行，具有很高的可靠性。 

2.軟件編程 

    本系統(tǒng)上位機(jī)WebAccess組態(tài)軟件與下位機(jī)ADAM-5510KW設(shè)備之間通過Modbus協(xié)議（也可以通過研華ADAM5K協(xié)議）進(jìn)行通訊，完成數(shù)據(jù)采集、控制輸出、歷史曲線、報表查詢、報警顯示與確認(rèn)等功能，實時顯示各設(shè)備的運行狀態(tài)和報警狀態(tài)，設(shè)置上位機(jī)軟件和下位機(jī)軟件的運行參數(shù)。在ADAM-5510KW設(shè)備中有16K Modbus空間專門用于與上位機(jī)進(jìn)行交換數(shù)據(jù)，對應(yīng)于Modbus/RTU地址是42001至49999。上位機(jī)不能直接操作下位機(jī)的輸入輸出端口，可以很好的保護(hù)下位機(jī)輸入輸出狀態(tài)，避免誤操作。下位機(jī)軟件編程采用Multiprog軟件編寫。Multiprog編程軟件遵循IEC-61131-3的國際PLC編程標(biāo)準(zhǔn)，同時支持IL、ST、FBD、LD和SFC等五種編程語言，并且支持在同一個編程頁面中FBD、LD和SFC三種圖形化語言的混合編程。 

圖2 下位機(jī)軟件開發(fā)流程圖

    下位機(jī)軟件開發(fā)依照圖2的開發(fā)流程，各步驟完成功能介紹如下： 

    第一階段：主要完成選擇模版文件、資源配置、系統(tǒng)I/O模塊配置和下載配置等，如圖3。 
    
    在ADAM-5510KW上運行的是一個基于ROM-DOS的實時操作系統(tǒng)，因此要選擇加載支持此操作系統(tǒng)的Template for ProConOS DOS模版文件。資源設(shè)置是指設(shè)置你用來下載系統(tǒng)配置和程序的串口通訊參數(shù)，如：波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、奇偶校驗等。此外，選擇并設(shè)置連接的PLC對象。配置系統(tǒng)I/O模塊指根據(jù)選用的本地I/O模塊和遠(yuǎn)程I/O模塊分別加載。對于本地I/O模塊選擇ADAM-5510KW選擇進(jìn)行配置，對于遠(yuǎn)程I/O模塊選擇Read Modbus Slave選項進(jìn)行配置。配置好所有參數(shù)后，就可以通過Project Control Dialog下載所有配置。 

圖3 初始化一個項目流程圖

    第二階段：選擇最熟悉的編程語言編寫下位機(jī)監(jiān)控軟件。本監(jiān)控軟件采用LD語言編程。
    第三階段：當(dāng)下位機(jī)軟件編程完成后，可以選擇工具欄上的Make按鈕或按F9鍵進(jìn)行編譯，看是否出現(xiàn)報警和錯誤，如果沒有錯誤和報警，就可以下載程序。
    第四階段：通過Project Control Dialog下載程序，同時你可以將你的源程序下載，方便以后可以從PLC上傳你所編制的軟件。
    第五階段：通過Project Control Dialog可以選擇Cold、Warm或者Hot啟動，觀察系統(tǒng)運行情況。
    第六階段：選擇工具欄上的Debug按鈕或按F10啟動在線調(diào)試功能，可以在線對每一個變量進(jìn)行賦值和監(jiān)視；同時還可以建立交叉索引表來進(jìn)行調(diào)試。如果調(diào)試發(fā)現(xiàn)錯誤，就返回第二階段進(jìn)行程序修改，然后重復(fù)以后各步驟。確認(rèn)調(diào)試無誤后，就可以最終下載到ADAM-5510KW。整個下位機(jī)軟件編程開發(fā)簡單，調(diào)試方便快捷，大大降低了開發(fā)難度，縮短了開發(fā)時間。 

3.監(jiān)控畫面 

上位機(jī)通過WebAccess軟件與下位機(jī)設(shè)備通訊，實現(xiàn)對下位機(jī)各個子系統(tǒng)設(shè)備的實時監(jiān)視，典型運行畫面如下圖。 

圖 4 電梯系統(tǒng)運行監(jiān)視畫面

圖 5 排風(fēng)扇運行狀態(tài)監(jiān)視

4.結(jié)論 
 
    本智能小區(qū)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)布線簡單、安裝方便、軟件編程快捷方便、可靠性高，應(yīng)用此系統(tǒng)，大大提高了物業(yè)管理人員的管理效率。該系統(tǒng)已應(yīng)用于上海一住宅小區(qū)，從系統(tǒng)開始運行到目前已經(jīng)半年多時間，沒有出現(xiàn)過任何問題，對小區(qū)設(shè)備進(jìn)行了良好的監(jiān)控，大大改善了物業(yè)的生活環(huán)境，獲得物業(yè)管理部門和業(yè)主的一致好評。