某超大型現(xiàn)代化綜合購物中心項目,建設(shè)規(guī)模達(dá)420000平方米建筑面積帆竹。其中購物中心面積300000平方米合砂，地上7層目胡，地下2層半;西塔樓是48層超五星級酒店;東塔樓為25層超甲級寫字樓,總車位1500個锯七。

　　項目中央空調(diào)系統(tǒng)中，共有末端設(shè)備210臺誉己，根據(jù)廣場設(shè)計要求眉尸，系統(tǒng)必須實現(xiàn)機(jī)電一體化、智能化,整個空調(diào)末端設(shè)備形成獨立控制網(wǎng)絡(luò)巨双，系統(tǒng)采用上位集中監(jiān)控噪猾，未端采用觸摸屏（HMI）進(jìn)行參數(shù)修改，故障報警筑累，系統(tǒng)狀態(tài)信息顯示等功能袱蜡。

2 設(shè)計方案

　　采用德國西門子公司的S7系列PLC作為機(jī)電一體化機(jī)組的現(xiàn)場控制設(shè)備，通過智能通訊模塊與中央數(shù)據(jù)采集的PROFIBUS總線相連疗刮，中央數(shù)據(jù)采集由德國西門子公司最新推出的基于PC的自動化產(chǎn)品WINAC 4.0承擔(dān)吞瘸，該產(chǎn)品可以結(jié)合PCI插槽的CP5613卡實現(xiàn)4條PROFIBUS總線下最大500個PROFIBUS從站（125×4）的網(wǎng)絡(luò)連接，上位機(jī)的監(jiān)控軟件則采用西門子公司在自動化領(lǐng)域最先進(jìn)技術(shù)與微軟公司共同開發(fā)的處于世界領(lǐng)先地位的組態(tài)軟件WINCC 6.0芍摩。而在觸摸屏部分,選用了在HMI市場處于領(lǐng)先地位的Pro-face公司最新推出的小型觸摸屏ST系列渴门。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參見圖1:

　　3 項目評估

　　3.1 硬件評估
　
　　PLC采用SIEMENS SIMATIC S7-200系列PLC逻烛。S7-200適用于全面的過程與邏輯檢測宪隅、監(jiān)測及控制的自動化唆蕾。它的強(qiáng)大功能使其無論在獨立的運行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜控制功能赫丈。并且衡辨，S7-200具有極高的性能價格比。

　」倭铩（1） SIMATIC S7-200系列PLC具有如下特點:

　　●SIMATIC S7-200的結(jié)構(gòu)牢固緊湊;易于安裝和接線怎开。
　　●SIMATIC S7-200在電氣上符合VDE、UL牵字、CSA铲蒸、CE、FM標(biāo)準(zhǔn)和船籍社船用電器認(rèn)證岸夯，其質(zhì)量保證體系已獲得ISO9001認(rèn)證麻献。
　　●SIMATIC S7-200的CPU配有EEPROM，可永久性地存儲用戶程序和其它重要的系統(tǒng)參數(shù)猜扮。
　　●SIMATIC S7-200的CPU內(nèi)設(shè)有硬件實現(xiàn)的實時時鐘勉吻，以便用戶作故障報警時間記錄工作以及其它基于時間控制的工作。
　　●SIMATIC S7-200可對外供給傳感器/負(fù)載直流24V電源旅赢，輸出電流可達(dá)180mA～400mA齿桃。此外，還有電源模塊可供選用煮盼。
　　●SIMATIC S7-200備有專用的擴(kuò)展模塊短纵，可以很方便地對系統(tǒng)的輸入輸出點作擴(kuò)展。
　　●SIMATIC S7-200具有極高的可靠性;極豐富的指令集僵控、集成功能和強(qiáng)勁的通訊能力;易于掌握和操作踩娘。
　　●SIMATIC S7-200 PLC具有極高的抗干擾能力，特別適用于電磁干擾大的場合喉祭。
　　●S7-200 PLC編程靈活养渴、調(diào)試方便，便于工程技術(shù)人員現(xiàn)場根據(jù)實際情況隨時修改調(diào)整參數(shù)抛惶，節(jié)省調(diào)試周期伍茎。
　　●S7-200 PLC通過液晶中文文本顯示器，方便用戶管理人員現(xiàn)場察看設(shè)備運行使用情況及報警信息衡蟹，同時可以操作現(xiàn)場液晶中文文本顯示器調(diào)整參數(shù)已清。
　　●S7-200 PLC通過EM277模塊接口，就能夠聯(lián)網(wǎng)到現(xiàn)場總線PROFIBUS-DP上進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸镇弄，最高波特率為12Mbps卷霜。

　　（2） Pro-face Simple Touch可編程觸摸屏特點

　　HMI則采用Pro-face公司最新推出的小型可編程觸摸屏Simple Touch系列。Pro-face（即Digital）公司是一家一直致力于Human Machine Interface（HMI）的領(lǐng)域遗渊，從1989年開發(fā)出世界第一臺可編程觸摸屏以來鄙幸，一直以高品質(zhì)的產(chǎn)品滿足客戶的使用要求。Simple Touch系列小型可編程觸摸屏作為Pro-face最新推出的產(chǎn)品什异，具有以下特點:

　　●3.8英寸亮麗外觀邦墅、體積小僅104mm×130mm,安裝方便節(jié)約空間。
　　●強(qiáng)大的編程功能毙驯，6個功能鍵可自由定義倒堕。
　　●可連接國內(nèi)外多種PLC，適應(yīng)各種惡劣運行環(huán)境爆价。
　　●琥珀色背光燈垦巴，支持2級亮度8級灰度。且可更換背光燈铭段，維護(hù)簡易魂那。
　　●ST402型具有RS285（MPI）口，專門用于和SIEMENS　PLC通信稠项，速度可高達(dá)187.5kbps涯雅。
　　●和GP系列觸摸屏共用一套編程軟件GP-PROPBIII，該軟件具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信功能展运，使用簡單活逆、組態(tài)方便。使用時拗胜，只需要設(shè)置PLC的類型和通信參數(shù)蔗候，并在監(jiān)控畫面的部件屬性中設(shè)置正確的PLC位地址或字址，觸摸屏工作時就能根據(jù)不同PLC的通信協(xié)議建立起與PLC內(nèi)部地址的連接和通信埂软。

　　3.2 軟件評估

　〗贸贰（1） 中央監(jiān)控軟件—WINCC6.0

　　“WINCC”即“WINDOWS CONTROL CENTER”（窗口控制中心），它是應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)PC機(jī)和WINDOWS標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中的,擁有各種便利功能聪供，確保安全可靠地對生產(chǎn)和工藝過程進(jìn)行控制的人機(jī)界面（HMI）赃勺。WINCC是結(jié)合SIEMENS在過程自動化領(lǐng)域中的先進(jìn)技術(shù)和Microsoft的強(qiáng)大功能的產(chǎn)物。其卓越的技術(shù)突出地表現(xiàn)再以下幾個方面:

　　●全面開放—WINCC采用開放性標(biāo)準(zhǔn)蜒且，集成更簡便筝妥。Microsoft SQL Server 2000—高性能的實時數(shù)據(jù)庫，在任何場合下尤喂，可在壓縮的基礎(chǔ)上每秒最大存儲10,000個測量值或100條消息屋问，然后通過WINCC內(nèi)置工具進(jìn)行分析。通過各種開放性接口（SQL辽奥，ODBC籍囱，OLE-DB和OPC）绩寂，可以隨時應(yīng)用外部工具進(jìn)行數(shù)據(jù)歸檔處理。

　　●組態(tài)簡便烤脾、高效—WINCC提供方便組態(tài)的用戶界面佃戈、工具提示以及范圍廣泛的在線幫助和應(yīng)用實例。超級控制面板效床、組態(tài)向?qū)АD形庫权谁、交叉引用表剩檀、多語言應(yīng)用、離線檢查旺芽、在線組態(tài)等一系列功能可使原本煩瑣單調(diào)的組態(tài)工作變得簡便和有趣沪猴。

　　●生動的用戶界面—WINCC提供大量的圖形庫、開放的結(jié)構(gòu)能導(dǎo)入各種制圖軟件所生成的圖形采章，并能通過C++或VB對圖形的各種屬性進(jìn)行變量連接或控制运嗜，從而使用戶界面生動漂亮。

　　●可靠性高—WINCC是SIEMENS公司與Microsoft公司共同開發(fā)的人機(jī)界面產(chǎn)品悯舟，結(jié)合SIEMENS公司在自動化控制領(lǐng)域的卓越技術(shù)與Microsoft公司在IT行業(yè)的絕對優(yōu)勢担租，WINCC在運行和控制上都非常穩(wěn)定可靠。

　　●強(qiáng)大的延展能力—WINCC提供大量的擴(kuò)展功能抵怎，用戶如有需要奋救，只需花少量的價格,便能選購WINCC的其余功能軟件，實現(xiàn)諸如多用戶系統(tǒng)反惕、服務(wù)器/客戶機(jī)系統(tǒng)赶马、Web Navigator、ProAgent马怎、冗余既屋、過程可視化和數(shù)據(jù)分析等功能。

　《杞ァ（2） 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集軟件—WINAC4.0

　　由于本工程有210臺單機(jī)控制設(shè)備,而WINCC只能提供126個PROFIBUS從站的連接闰幽。故本系統(tǒng)采用WINAC 4.0作為從站設(shè)備數(shù)據(jù)采集。

　　西門子公司提供全范圍的基于PC的自動化產(chǎn)品校社。作為工業(yè)領(lǐng)域中成熟的市場領(lǐng)導(dǎo)人站么，它已發(fā)展成為全集成自動化的中流砥柱，并把PC科技的開放性引入到了所有的自動化任務(wù)中裤谆。其優(yōu)點在于:

　　●NAC 4.0與上位監(jiān)控軟件WINCC通過WINDOWS內(nèi)部連接,將可視化功能和數(shù)據(jù)采集運算功能完美結(jié)合在同一臺工控機(jī),為用戶節(jié)省投資成本惨译。

　　●將IT科技與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集結(jié)合在同一平臺上，SIM- ATIC NET通過PROFIBUS現(xiàn)場總線使基于PC的自動化與高端管理系統(tǒng)以及現(xiàn)場領(lǐng)域的I/O之間得以通訊兢假。

　　上傳的采集數(shù)據(jù)由CP5613卡通過PCI總線與工控機(jī)CPU數(shù)據(jù)交換,PCI總線具有133MB/S的數(shù)據(jù)傳輸率及很強(qiáng)的帶負(fù)載能力,故與傳統(tǒng)的RS-232串口115.2K/S的數(shù)據(jù)傳輸率相比提高了上千倍的速率,突破了大型建筑樓宇自控中央監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率的瓶頸,為本系統(tǒng)成功實現(xiàn)提供了有力的保障一黄。

　　工控機(jī)內(nèi)插三個CP5613卡通過三條PROFIBUS-DP總線與208臺單機(jī)控制設(shè)備相連芋滔，PROFIBUS是目前國際上通用的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)之一，它主要特點如下:

　　●最高12M的通信速率和可靠的通信質(zhì)量（海明距離=4）
　　●適用多種通信介質(zhì)（電矛渴、光椎扬、紅外、導(dǎo)軌以及混合方式）
　　●靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),支持線型具温、樹型蚕涤、環(huán)型結(jié)構(gòu)以及冗余的通信模型
　　●強(qiáng)大的通信功能,支持基于總線的驅(qū)動技術(shù)和符合IEC61508的總線安全通信技術(shù)
　　●先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模（最多支持126個總線站,網(wǎng)絡(luò)規(guī)格可達(dá)90公里）

　　4 觸摸屏（HMI）典型畫面設(shè)計

　　共分為三個畫面:控制畫面、數(shù)據(jù)顯示畫面及報警信息畫面

　　4.1 控制畫面

　　用于選擇空調(diào)運行模式:夏季模式和過渡季模式,設(shè)備啟動和停止并顯示設(shè)備狀態(tài),如圖2:

　　4.2 報警信息畫面

　　用于顯示設(shè)備錯誤報警及報警發(fā)生的時間,如圖3:

　　5 結(jié)束語

　　系統(tǒng)采用SIEMENS公司以及Pro-face公司高端科技產(chǎn)品铣猩，其產(chǎn)品質(zhì)量和性能是不用致疑的揖铜，優(yōu)秀的產(chǎn)品使得本系統(tǒng)的自動化和先進(jìn)性保持領(lǐng)先，以確保中央空調(diào)系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行达皿。

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