采用三菱CC－LINK现场总线实现小区自动抄表系统的设计

作者：方为

一、概述

21世纪的到来，特别是近年来自动控制技术和计算机技术的迅速发展，使得高科技正在由智能大厦走向智能住宅小区，目前“智能化”已经成为发展商开发建设住宅小区不可或缺的重要内容和卖点。建设部住宅产业化和设计司制定了《全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术导则》。导则对智能化系统的功能做了明确的规定，对智能化住宅的总体要求是：高度的安全性；舒适的生活环境；便利的通讯方式；综合的信息服务；家庭智能化系统。对于住宅小区的类型、居住对象、建设标准的不同，根据功能要求、技术含量、经济合理等综合因素，可分为一星级（普及型）、二星级（提高型）、三星级（超前型）三种类型。普及型智能化小区定义为应用现代信息技术，达到以下功能要求：

住宅小区有计算机自动管理中心；
水、电、气、热等自动计量计费，实行安全防范系统自动化监控管理；
住宅的火警、有害气体泄漏等的自动报警；
住宅紧急呼叫系统；
对住宅的关键设备、设施实行集中管理，对其运行状态实行远程监控。

根据本报社宿舍小区的特点和管理要求，我们对宿舍区的智能化功能采取了分步实施的办法，首先实现对水的自动计量，待条件成熟后逐步对电、气进行自动计量，进而实现住宅紧急呼叫系统及对关键设备的自动化监控管理等功能。基于这样的要求，我们在选用小区智能化系统时必须考虑系统的使用性及可扩展性。目前有不少技术方案，其中应用最多的是使用单片计算机自行开发软件，安装于住宅公共部位，与管理中心主机用专用线相连接。此种方案虽然成本底，但系统软件不成熟、可靠性较差且今后扩展功能不易。可编程控制器具有可靠性好（平均无故障工作时间在10万小时以上），编程容易，指令运行速度快扩展功能容易等优点，并能提供开放式的现场总线，非常适合住宅小区智能化系统高可靠性的要求。我们采用三菱CC-LINK 现场总线网络成功地在浙江日报竹竿巷住宅小区和凤起路住宅小区智能化系统中，已成功实现对水表自动抄表功能，获得了很好的效果，该系统可以随时容易地扩充监控点数，实现智能化住宅的其他功能。

二、系统硬件构成和原理：

（一） CC-Link简介

（二） 小区自动抄表系统的构成

为保证抄表系统的精度和日后的检验，抄表系统采用了宁波水表厂生产的LXSY-20E脉冲水表作为信号源，该水表每立方水流过时发10个脉冲。住宅土建建设时预先敷设信号电缆分别由各住户的水表处引至楼道远程I/O端子箱。其中浙江日报竹竿巷住宅小区有150余住户，均为多层共14个单元，每个单元设16点远程I/O一个，整个系统设主站控制器和液晶触摸屏一个，液晶触摸屏已中文翻页方式显示所有住户当前用水量，并可显示智能化小区的其他信息。凤起路住宅小区有多层6幢12个单元，每个单元设16点远程I/O

一个，高层2幢共158户住户，分别设32点远程I/O三个，其余配置相同。

（三） 整个系统的框图如图：

三、系统软件部分

由于自动抄表系统中点数较多，为提高编程的效率，详细制定PLC内部元件的用途很重要，在本系统的部分软元件分配表如下：

其中运行累计时间用32位保存在电池保持的寄存器中。

根据软元件分配表，可容易地编制PLC程序。

四、系统的可扩展功能

（1） 住宅紧急呼叫功能。

在智能化住宅内安装紧急呼叫按钮，当防子发生火灾、匪盗或急病时启动紧急呼叫按钮，即可即时在小区管理中心操作屏上显示需要救援的住户地址，及时得到求助。

（2） 设备的远程监控功能。

在小区的关键设备如配电站、泵站、水池和电梯等按安装要求监控的有关变量的传感器；提供设备状态的无源接点信号，可在小区管理中心操作屏实时显示被监控设备的运行情况，以便及时维修保养

（3） 安全防范功能。

在小区周围安装红外探测器，在各种需要安全防范的位置设置报警探测器，只需提供开关接点即可接入系统。

总之这是一套实用的符合我国现阶段国情的小区智能化系统，系统投入使用以来证明其稳定可靠。该系统还可进一步实现与城市区域联网、互通信息、费用自动结算等功能，具有一定的推广价值。