引言
隨著城市智能小區的供暖發展和節能減排的提倡，如何安全、監控計有效、科學地控制供暖系統成為現代化小區急需解決的問題。目前很多小區的供暖設備仍是由人工管理。由于人工管理的滯后性，二次供熱的溫度常常達不到預期的要求。為了改善這一普遍情況，本文設計了一套小區自動控制的監控系統。
1空調網絡結構
圖1所示是中央空調河水源熱泵系統配套的自控系統網絡結構圖。該空調系統設置了2臺河水源熱泵主機，以提取河水熱量或冷量用于小區用戶冬季制熱和夏季制冷的中央空調的冷熱源。其中一臺熱泵主機帶余熱回收，夏季時可實現免費生活熱水的制取，冬季時通過提取河水熱量制取生活熱水,為小區提供24小時熱水。
2小區供暖策略分析
2.1系統控制模式
系統控制模式總體上分為本地和遠程。圖2所示是其控制模式分解圖。當水泵、熱泵主機電控柜上轉換開關置于本地時,自控系統只能監測系統的運行狀態和運行參數。當水泵、熱泵主機電控柜上轉換開關置于遠程時，所有設備由自控系統實現其遠程啟停控制。系統處于遠程控制時，自控系統分為單體設備啟停和順序自控啟停控制。單體設備啟停即在計算機上挨個設備點擊，實現設備的遠程手動啟停。順序自控又可分為時區自控和非時區自控，時區自控即在計算機上設定啟停時間段（一天最多可設定4個啟停時間段），自控系統根據設定的時間自動完成系統的順序自動啟停控制，各設備的邏輯連鎖、邏輯啟停順序由自控系統自動實現。非時區啟停控制即由操作人員在計算機上手動點擊啟動系統，自控系統即自動完成設備邏輯連鎖、順序啟停，非時區啟停時由人工在計算機上手動操作啟動后，必須手動進行停機操作。
2.2系統運行模式
本系統的運行模式有主機供能、主機蓄能、水池供能、主機與水池聯合供能、主機邊供能邊蓄能、制取生活熱水等6種。不同的運行模式對應不同的設備啟停組合和不同的水系統運行模式。
主機供能一般在平時段或谷時段或水池供能不足時啟用；
主機蓄能在谷時段由主機往蓄能水池蓄能；
水池供能時：在峰時段、平時段，盡量利用水池供能；
主機與水池聯合通能一般用于峰時段、平時段水池供能
圖3監控主畫面畫面切換2#膠球泵停止2#膠球泵正常'19.9'C瞬時流量284.0.累計流量842745■19.6'C1#膠球泵停止1#膠球泵正常反沖洗泵停止瞬時流量0.0累計流量92076不足時采用聯合供能；主機邊供邊蓄：用于谷時段，需要往水池蓄能，同時末端有供能需求；
制取生活熱水一般用于過渡季節，末端無供能需求，只需制取生活熱水時使用。由于有生活熱水箱，建議制取生活熱水盡量定時在電價谷時段進行。
3硬件選型
本系統的主要受控設備有全熱回收螺桿式水源熱泵、板式換熱器、空調用電鍋爐、生活熱水用電鍋爐以及河水泵等。本項目設計采用了多項最新的節能技術，包括河水源熱泵等可再生能源的利用、水蓄冷移峰填谷、空調主機余熱回收免費制取生活熱水等。
自控系統采用西門子S7-300系列PLC控制器，傳感器選用西門子產品。主要元器件選型如下[2]:
中央監控系統：研華工控機，WINCC6.2；
PLC控制器：CPU315-2DP,6ES7315-2AH14-0AB0；
水管溫度傳感器：QAE2164.010；
水管壓力傳感器：QBE2002-P10。
4監控組態設計
4.1監控畫面
中央監控系統設置了開機自動運行功能。監控計算機開機后將自動啟動空調自控系統，監控主畫面如圖3所示。
在圖3所示的系統中，監控畫面總體上分為5個區域。左邊一排按鈕為監控功能切換區，通過點擊不同按鈕實現畫面的切換。左下角為消息中心，本窗口顯示系統最新的消息,包括故障報警信息、設備運行/停機信息等。消息窗口較小,如需查看詳細的消息，可點擊“消息查詢”按鈕查看詳細信息。畫面正上方為標題區域，即顯示當前畫面的標題。最下方為快捷狀態欄，顯示系統一些基本信息和設置。中間最大的區域為數據區，主要用于顯示不同操作產生的不同畫面。
4.2監控中心
系統運行時自動進入的第一個畫面就是監控中心，監控中心以平面圖的方式直觀顯示了能源站內管道布局、設備布局，真實地反應了各設備之間、管道之間的相對位置。畫面以數據、設備顏色等多種方式豐富的顯示系統運行信息。
點擊主機圖片，可查詢主機本體的運行參數。圖4所示是主機的實時運行參數。點擊蓄能水池、流量計、水泵都可彈出相應的小窗口，以顯示設備運行數據和信息。
4.3用戶登陸和用戶注銷
共設置了兩個用戶，分別為HHADMIN和HHNBW。HHNBW用戶只能進行數據查詢，不能進入參數設置畫面。要進入參數畫面必須以HHADMIN用戶登陸。用HHADMIN登陸后，如果不進行任何操作，鼠標、鍵盤沒有任何操作超過5分鐘，系統會自動注銷HHADMIN用戶。
圖4主機實時運行參數
5結語
正常情況下，空調自控系統自動完成運行監控功能。包括設備的正常啟動/停止(選擇遠程方式)、設備的狀態顯示、系統運行數據的記錄與歸檔、設備報警和消息文本顯示和歸檔。系統組態設計中，完成了主界面、實時曲線界面等界面的設計。主界面可以監控各溫度、流量、壓力傳感器信息。顯示主機運行情況，實現供暖系統的自動控制。整個系統具備比較完善的監控功能。
20211118_619646318a4f7__小區供暖監控系統的設計
