引言 

    自上世紀80年代將智能化小區的概念引入到中國房地產開發領域以來，經過近20多年的發展，目前已經進入到一個高速發展的時期。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，同時出現了一大批專門從事小區智能化系統設計和開發的公司。小區智能化建設不僅可以大大改善物業管理的效率，更為廣大業主提供了舒適、便捷、安全的居住環境。智能小區配備大量的設備如電梯、生活水泵、污水泵、生活水箱以及路燈照明燈，為確保這些設備的正常運行，必須對這些設備進行自動監控，避免因故障或者人為的操作不當給業主代來生活上的不便，甚至造成財產損失。本文所實現的智能小區設備監控系統能自動對小區所有設備進行監控，并實時報警，可靠性高，大大提高了物業管理水平，降低了物業管理人員的勞動強度，節約物業管理的成本，為業主提供安全舒適的生活環境。

1.系統組成 

    智能小區設備監控系統由上位機監視設備和下位機控制設備兩部分組成。上位機設備采用研華工控機IPC610H，軟件采用研華的WebAccess組態軟件，下位機控制設備以研華的ADAM-5510KW軟邏輯控制器為核心，搭配ADAM-5069以及基于RS-485的分布式數據采集模塊ADAM-4051、ADAM-4055和ADAM-4060等組成。系統結構圖如圖1所示。 

圖1智能小區設備監控系統結構圖 

系統各部分功能： 

    IPC610H：IPC610H是研華工控機，作為上位機工作平臺，安裝研華WebAccess組態軟件，實現上位機的畫面組態、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設備的運行情況，通過報警確認以最快的速度響應現場意外事件，最大限度地挽救業主的生命和財產安全。 

    ADAM-5510KW：ADAM-5510KW是一款內置多任務實時操作系統的軟邏輯控制器，具有高可靠性和編程簡單方便等優點。通過在ADAM-5510KW上編程，并由其COM4（RS-485）口與分布在小區各處的數據采集與輸出模塊實時通訊，讀取各設備的運行狀態，并對它們實時控制。同時通過COM2（RS-485）與監控主機進行通訊，將各設備運行狀態傳送到監控主機，并接受從監控主機發送下來的操作指令。 

    ADAM-4051：ADAM-4051為16通道數字量輸入模塊，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、水泵運行狀態信號以及路燈狀態信號等，用在一些只有數字量輸入的地方。 

    ADAM-4055：ADAM-4055是8DI/8DO的數字量輸入輸出模塊，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、排風機的啟停控制、路燈的開關以及現場的開關動作等，用在既有數字量輸入又有數字量輸出的地方。 

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

    ADAM-5069：ADAM-5069是繼電器輸出模塊，插在ADAM-5510KW模塊底座上，用于監控室的報警輸出。當遠端設備出現故障時，在監控室驅動蜂鳴器或者報警燈進行報警。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動大功率設備。此外，系統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備。為保證整個系統安全可靠運行，所有輸入點在正常狀態下都處于常閉狀態，一旦出現報警，常閉觸點斷開，產品報警輸入；此外當線路出現異常斷開時，也會產生報警輸入，避免因線路故障而導致監控出錯。整個系統以ADAM-5510KW為監控核心，獨立于監控主機，即使在監控主機關機或者死機的狀態下，整個系統仍然正常運行，具有很高的可靠性。 

2.軟件編程 

    本系統上位機WebAccess組態軟件與下位機ADAM-5510KW設備之間通過Modbus協議（也可以通過研華ADAM5K協議）進行通訊，完成數據采集、控制輸出、歷史曲線、報表查詢、報警顯示與確認等功能，實時顯示各設備的運行狀態和報警狀態，設置上位機軟件和下位機軟件的運行參數。在ADAM-5510KW設備中有16K Modbus空間專門用于與上位機進行交換數據，對應于Modbus/RTU地址是42001至49999。上位機不能直接操作下位機的輸入輸出端口，可以很好的保護下位機輸入輸出狀態，避免誤操作。下位機軟件編程采用Multiprog軟件編寫。Multiprog編程軟件遵循IEC-61131-3的國際PLC編程標準，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 下位機軟件開發流程圖

    下位機軟件開發依照圖2的開發流程，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，因此要選擇加載支持此操作系統的Template for ProConOS DOS模版文件。資源設置是指設置你用來下載系統配置和程序的串口通訊參數，如：波特率、數據位、停止位、奇偶校驗等。此外，選擇并設置連接的PLC對象。配置系統I/O模塊指根據選用的本地I/O模塊和遠程I/O模塊分別加載。對于本地I/O模塊選擇ADAM-5510KW選擇進行配置，對于遠程I/O模塊選擇Read Modbus Slave選項進行配置。配置好所有參數后，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監控軟件。本監控軟件采用LD語言編程。
    第三階段：當下位機軟件編程完成后，可以選擇工具欄上的Make按鈕或按F9鍵進行編譯，看是否出現報警和錯誤，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啟動在線調試功能，可以在線對每一個變量進行賦值和監視；同時還可以建立交叉索引表來進行調試。如果調試發現錯誤，就返回第二階段進行程序修改，然后重復以后各步驟。確認調試無誤后，就可以最終下載到ADAM-5510KW。整個下位機軟件編程開發簡單，調試方便快捷，大大降低了開發難度，縮短了開發時間。 

3.監控畫面 

上位機通過WebAccess軟件與下位機設備通訊，實現對下位機各個子系統設備的實時監視，典型運行畫面如下圖。 

圖 4 電梯系統運行監視畫面

圖 5 排風扇運行狀態監視

4.結論 
 
    本智能小區設備監控系統布線簡單、安裝方便、軟件編程快捷方便、可靠性高，應用此系統，大大提高了物業管理人員的管理效率。該系統已應用于上海一住宅小區，從系統開始運行到目前已經半年多時間，沒有出現過任何問題，對小區設備進行了良好的監控，大大改善了物業的生活環境，獲得物業管理部門和業主的一致好評。