中山银泉酒店楼宇公共设施智能化监视系统系统采用了南大傲拓NA400系列中型PLC作为核心控制器，方便可靠地完成了智能化监控要求。项目由中山市联宏机电工程有限公司2012年5月完成实施。
一． 项目简介
银泉酒店是一幢二十三层高、精装修的综合楼,总建筑面积为88,530平方米，按照五星级标准要求规划建设的酒店，是中山市最高档的酒店之一。
变配电系统采用10kV双回路电源供电，互为备用供电方式，包括四台变压器，高压变电室分别位于负一层，总容量为8000KVA。
低压配电包括4套配电柜开关柜组，2台备用发电机等；
给排水系统包括3组高中低恒压供水分区，消防喷淋泵组、消火栓泵组、空调补水泵组、空气源热泵热水机组、热水循环泵、热水箱、负一楼潜污泵组、负二楼潜污泵潜污泵组，负二楼消防水池、生活水池、中水水箱、中水循环泵等。
电梯系统包括15台（KONE）通力垂直梯，2台（OTIS）西子奥的斯观光梯，18台（schneider）迅达自动扶梯。
中央空调系统设置在负2楼机房的2台800RT离心冷冻主机、1台400RT螺杆式冷冻主机、5台冷冻泵、5台冷却泵、3组冷却水塔组成冷冻站冷源系统。
二． 方案描述
1. 硬件系统
随着安全生产、计算机技术、电力市场等功能的扩展，计算机监控系统对现地控制子系统核心控制器的能力也提出了更高的要求。在现地控制级核心控制器的选择上，功能强大的PLC成为多数系统的首选。目前通常使用的国外通用型PLC存在各种问题：如无专用SOE模件，开出回路简单，在强干扰下容易误动；通信扩展能力差；调试过程不方便，不直观等。因此新一代的PLC必须考虑到行业特点，并能够拥有比国外通用型PLC更强大的功能。
基于NA400 PLC的解决方案监视检测监控自动化更加强大可靠，NA400智能可编程控制器作为南大傲拓公司NA系列智能可编程控制器家族中的重要成员，在开发研制过程中采用了工业控制领域的一系列最新成果和最新思想，总结了国外PLC的成功之处，瞄准当今PLC的最新发展趋势，生产过程采用先进的生产加工工艺和精制的外观设计，相信会给您带来耳目一新的感觉。
主要特点如下：
高性能的监控(CPU)模件。CPU模件采用符合国际标准IEEE P996.1的嵌入式技术，Pentium级，主频300MHz以上；大容量的电子硬盘及内存；软件采用实时多任务的嵌入式操作系统。高档的软硬件配置使得CPU模件具有强大的数据处理能力、运算能力以及通讯处理能力，智能性由此可以得到明显地提高。
全智能化的I/O模件。I/O模件全部智能化，除完成数据采集任务外，能够对采集的数据进行处理，同时具有自诊断功能，保证在工业现场的恶劣环境下更稳定运行，同时能更好地避免一些干扰信号对数据采集的影响。
开放、标准的通讯网络。提供10M/100M以太网接口，支持Modbus/TCP规约。多套PLC与监控软件、上位机系统可组成厂级局域网。
强大的串口通讯功能。串口通讯模件可提供8个标准的RS-232或RS-485通讯接口，每个串口均支持可编程方式。
先进的现场总线网络内部通讯。采用CANbus现场总线，通讯速率快、抗干扰能力强且易于扩展。
灵活、可靠的双机热备冗余方案。支持双CPU模件、双以太网、双机热备冗余方案，实时备份数据，控制更加可靠。无需编制任何程序，免维护。
方便实用的现地人机接口。提供了与触摸屏的串行通讯接口，支持Modbus通讯协议。可与多种触摸屏直接连接，无需增加辅助设备，也无需编写通讯驱动程序，实现非常简单。
灵活的模件配置。I/O、CPU和电源模件可以安装在底板任何位置，双机配置的情况下CPU模件可以安装在不同的底板上，应用更加灵活、方便、可靠。
经济、灵活的系统配置。NA400智能可编程控制器提供了经济实用的系统配置方案，主要体现在：
扩展I/O模件无需配置专用扩展模件，只需扩展电缆连接在扩展底板上即可，降低了系统成本；
功能强大的CPU模件提供了以太网接口，为用户节省了以太网模件的开支；
串口通讯模件可提供8路标准的RS232/RS485接口，且可以方便地扩展，功能更强大，大大降低了与现场智能设备通讯的成本；
双CPU热备冗余系统中，无需支付象热备模件这样的软、硬件开销，使系统更可靠、配置更经济。
输出密码锁技术。开关量输出模件采用输出密码锁技术，确保控制输出不会误动及拒动。
SOE事件顺序记录。提供SOE事件顺序记录功能，分辨率达1毫秒。
GPS标准时钟接口。具有GPS标准时钟接口，无需设置，无需编程，可直接对装置对时。
界面友好、功能强劲的编程软件NAPro。NA400 PLC、NA600 PLC以及NA200 PLC使用同一编程软件NAPro，该软件除支持梯形图、指令表、结构文本等传统编程方式外，还支持可视化的编程语言——顺控图编程，并且不同语言编写的程序之间可互相调用。尤其是采用顺控图编程，即使没有任何编程经验或从未学过其他编程语言的初学者也可轻松掌握。
2. 低压配电监视
2.1.总开关供电回路数据采集
针对低压配电柜现场实际配置，监视系统对市电进线柜、联络柜、双电源切换柜的总开关回路进行监测，通过在配电柜上配置的PMC630A三相数字式低压馈电智能仪表与PLC系统进行实时通讯，实现各回路三相全电量的测量数据的采集，如电压、电流、频率、功率因数、有功、无功、有功电度、无功电度，电流平衡度等等，具体电量信息视智能采集仪表采集量而定。将测控仪表采集到的电量信息读取存入PLC内部寄存器，经后台组态软件链接处理后，采集数据存放至组态实时数据库和历史数据库，方便数据的导出和历史数据查询，同时在电脑显示器组态界面直接显示读取，方便值班工程师实时查看。
2.2.开关供电回路状态监测
因低压配电柜组、抽屉柜断路器无分断状态电输出，拟采用断路器下端A/B/C三相对N线接入中间继电器监视开关下端通电状态，间接监视该供电回路的供电、缺相状态（非断路器分断状态及其它电量信息），检测到该回路出现缺相时监测系统及时发出声光报警，提醒值班人员及时检修。
KA1+KA2+KA3＝3即开关闭合通电状态 ；
KA1+KA2+KA3≤2即开关闭合缺相状态 ，报警输出；
KA1+KA2+KA3＝0即开关断电状态 。
2.3.补偿柜
通过外部继电器接点，实时检测补偿柜电容组的投入级数组。
2.4.发电机
通过外部继电器接点，实时采集备用发电机的启停状态。
3. 电梯监视
3.1.垂直电梯（通力）
在电梯机房电梯控制柜侧设置电梯信息采集单元，一台电梯设置一套采集单元，包括PLC CPU主机及扩展模块、通讯接口等集成，通过电梯控制柜内配置的电梯信号输出界面装置（此电梯信号输出附加装置由电梯控制柜提供），直接采集电梯物理量信息（二进制通断信号），包括电梯运行、停止、故障、报警、停靠楼层等基本电梯运行信息，采集的信息量取决于该附加装置能输出的信息多少。电梯运行信息经PLC采集后通过通讯接口组网（以太网）实时上传至NA400 PLC系统，经处理后在后台电脑电梯组态界面将监控范围内的所有电梯运行状态实时模拟显示出来，当某一台电梯发生故障或求救信号，监视系统及时发出声光报警，提醒值班工作人员及时处理。同时故障报警信息自动记录在系统数据库和故障报表内，供管理人员对历史报警信息追查。
3.2.观光电梯（奥迪斯）
在电梯控制柜侧设置电梯信息采集单元，每台电梯设置一套采集单元，包括PLC CPU主机及扩展模块、通讯接口等集成，通过电梯控制柜内配置的电梯信号输出界面装置（此电梯信号输出附加装置由电梯控制柜提供），直接采集电梯物理量信息（二进制通断信号），包括电梯运行、停止、故障、报警、停靠楼层等基本电梯运行信息，采集的信息量取决于该附加装置能输出的信息多少。电梯运行信息经PLC采集后通过通讯接口组网（以太网）实时上传至NA400 PLC系统，经处理后在后台电脑电梯组态界面将监控范围内的所有电梯运行状态实时模拟显示出来，当某一台电梯发生故障或求救信号，监视系统及时发出声光报警，提醒值班工作人员及时处理。同时故障报警信息自动记录在系统数据库和故障报表内，供管理人员对历史报警信息追查。
3.3.扶手电梯
在电梯梯控制柜侧设置电梯信息采集单元，每2台电梯设置一套采集单元（NA200PLC CPU主机及扩展模块、通讯接口等集成），通过电梯控制柜内配置的电梯信号输出界面装置直接采集电梯物理量信息，包括扶梯的上行、下行、停止、故障、等基本电梯运行信息，采集的信息量取决于该附加装置能输出的信息多少，如扶梯无运行信号输出端口，相关电梯状态信息的采集将采用继电器外观形式对上行、下行、停止信号直接采集。电梯运行信息经PLC采集后通过通讯接口组网（以太网）上传至NA400 PLC系统，经处理后在后台电脑电梯组态界面将监控范围内的所有扶梯运行状态实时动画模拟显示出来，当某一台电梯发生故障监视系统及时发出声光报警，提醒值班工作人员及时处理。同时故障报警信息自动记录在系统数据库和故障报表内，供管理人员查询。
4. 中央空调冷源系统
拟通过数据网关实现中央空调机房DDC群控系统的数据读取，通过DDC提供的数据链接或OPC服务器的协议开放，读取相关主要信息到NA400PLC;读取信息包括：冷水主机的冷冻水、冷却水进出水温度、主机运行、停止状态，配套冷却水泵、冷冻水泵运行、停止、故障状态等。相关冷源系统，热水系统的运行状态通过后台组态界面实时显示，当被监视设备发生故障监视系统及时发出声光报警，提醒值班工作人员及时处理。同时故障报警信息自动记录在系统数据库和故障报表内，供管理人员对历史报警信息追查。
5. 给排水系统监视
5.1.生活水管网压力
分别在3个生活水给水区的给水泵出水段管路指定位置安装压力传感器，实时监测各恒压供水分区的管网供水压力，当管网出现超压或失压情况时，监测系统及时发出声光报警，提醒值班人员及时检修。
5.2.消防系统管网压力
分别在消防栓、自动喷淋泵出水段管路指定位置安装压力传感器，实时监测管网供水压力，当管网出现超压或失压情况时，监测系统及时发出声光报警，提醒值班人员及时检修。
5.3消防、生活、热水、空调供水泵状态
通过对水泵组启动柜的运行、停止、故障等输出点的状态采集（无源干接点由设备启动柜提供），实时监测所有被监测的水泵当前状态，包括变频泵及恒速泵，当被监测水泵出现故障时监测系统及时发出声光报警，提醒值班人员及时检修。
5.4.消防水池、生活水池、热水箱水位
通过安装在消防水池、生活水池、热水箱的液位变送器及液位浮球，实时监测水池的实际水位，水位高度以数据模式只读显示。
当水池、水箱水位出现上限高水位或下限低水位时，监测系统及时发出声光报警，提醒值班人员及时检修。
6. 电房温湿度监视及智能电表数据读取
通过安装在低压配电房、变压器室的温湿度传感器采集温湿度信号，采集温湿度信号上传至后台电脑数据库，实时显示在当前系统组态界面，当检测到环境温度湿度异常，监测系统及时发出声光报警，提醒值班人员及时检修。
智能电表的数据读取通过NA400PLC的串口与8块表RS485的串行通讯实现，PLC为主站，通过窗口期的不断循环实现8块表数据的实时刷新，周期在0.8s~1s左右；所有的数据在后台监视窗口实时显示，并做历史数据的存储，以便管理人员的查询。
7. 报警信息
当出现故障时进入报警子画面，显示报警的历史原因、报警时输出电压、电流、频率等，报警时输入/出端子状态、最新报警发生次数及多重报警等信息。通过查看报警信息及历史数据极大的方便了现场技术人员的维护，使得维护更加准确、简洁，缩短故障处理时间，使生产更加稳定。
8. 历史数据和趋势
pCAUTO31的标准趋势图形对象和实时数据库可以实现历史数据的保存和趋势检索。通过及时查询或打印报表可以得出在前一时间段或某一时间段的生产运行是否稳定、正常。
9. 统计报表、打印
·分类整理实时采集和记录采集到得所有电量信息
·用户自定义报表格式和计算方法
·报警信息打印
·画面、报表、事件等的召唤打印
·实时数据库和历史数据库保留多年记录（根据硬盘的容量而定）
·运行优化管理：电气设备连续运行趋势、运行状态、电压电流、故障登记录
三． 系统的PLC组网架构及NA400PLC程序简析
NA400PLC在整个系统中实现数据采集，标准化整理的作用，可以说是整个系统的神经中枢，实现此重要作用离不开产品本身过硬的品质及完善的功能，特别是在网络通讯方面的软硬件完备性；在通讯方面不仅要求CPU的超高响应性能，而且在通讯硬件接口上要求同时具备工业以太网接口及串行接口，南大傲拓独立自主研发的中型PLC NA400系列，采用美国风河公司VXWoks的嵌入式操作系统的开发应用，可以提供丰富的仿真调试环境，与TCP/IP网络的透明访问机制等；在软件协议方面，NA400Pro提供了包括Profibus，CANbus，Modbus RTU ,Modbus TCP等在内的一系列丰富的通讯解决方案。在此方案中，PLC系统与电梯之间，与智能电表之间的数据通讯使用串行结构，ModbusRTU的通讯协议实现数据的标准化整理； PLC与空调DDC控制系统之间的数据通讯使用以太网结构，OPC协议的使用实现了第三方设备与标准Modbus TCP协议之间的数据桥接；
此系统的网络建构如下图示意：
四． 组态画面
