自控系统集成总体方案
一、 系统构成
本项目智能化集成系统由一个平台、五个系统组成，包括：智能化集成
平台、能源站监控系统、能耗管理系统、电力监控系统、CCTV 视频监控系统、门禁系统。

能源站监控系统、能耗管理系统、电力监控系统、CCTV 视频监控系统、
门禁系统分别为功能完全独立的子系统，通过分布式计算机网络集成到智能化集成平台。

智能化系统配置冗余数据服务器，保存历史数据，与监控中心工作站构成C-S 结构，工作站直接从服务器读取数据，远端客户机通过外网访问服务器，浏览系统数据和运行工况。

二、 系统架构及数据传递
1、 系统架构
本项目的独立功能的子系统集成到智能化系统平台，底层采集和控制的
子系统具备高可靠性和高速性能，而智能化系统作为管理层，需具有强大的集成能力和大容量的存贮容量以及高速、可靠的通讯能力。

本项我们设计的系统架构如下图：
TCP/IP
按照本架构，我们将自控系统的网络从硬件设计上分三个层次，即：管
理层、自动化控制层、现场层。

三个层上的设备均能独立完成相应的任务。

网络结构详见“网络拓扑图”。

1.1管理层
即中央监控系统，本项目中央监控系统设在能源站监控室内。

配备有：能耗数据服务器、磁盘阵列、工作站、能耗分析工作站、计费计量工作站、电力监控工作站、视频监视硬盘录像机、视频监视工作站、大屏幕、一卡通工作站、报表打印设备、核心交换机、在线UPS不间断电源等，并可通过路由器等路由设备在其他外部网络上通过登陆授权，采用WEB方式进行远程实时监视。

管理层设计为冗余主干网，配置二台高性的核心交换机，采用TCP/IP协议，工业以太网，网络带宽为1000Mbps。

1.2自动化控制层
控制层指控制器间的通信层，本项目是指能源站主控制器（CUP414H）、北区能源站主控制器（CUP414H）、换热站主控制器（CUP412）之间的通讯网络；以及工作站和服务器之间的通讯网络等。

自动化控制层采用工业以太网，采用TCP/IP协议，网络带宽为1000Mbps，各能源站交换机与中央监控室核心交换机通过光纤连接。

具备设备联动控制、操作优先次序选择、时间表操作控制和模式控制功能，并对相关设备进行有秩序的监控，方便现场编程。

通过一定的计算来实现最优控制。

1.3现场层
现场层指能源站PLC控制器至现场设备间的网络和设备，以及带有RS485通信接口设备间采用RS485通信标准；能源站PLC控制器之间采用开放的国际标准协议Profibus-DP通信方式，通讯速度最高达12Mbps；控制器发出控制指令至被控设备动作时间≤0.1秒。

各能源站分别配置一套西门子的高端冗余PLC S7-414H控制器以及多个分布式I/O系统，采用Profibus-DP协议通讯，通讯波特率12M；分别设一套换热站及计量主站S7-412控制器，用于与各能源站所供换热站监控从站PLC的监控，主从站采用Profibus-DP协议光纤通讯，通讯波特率185.75k。

现场层共采用了多套分布式I/O，将分散的设备集中控制，为降低施工中布线、敷设桥架等的难度。

通过末端空调机房计量系统及网络采集末端最不利点压
差信号，通过以太网上能源计量系统工作站PC将最不利压差信号传送到能源站监控系统。

控制器与现场动力柜、变频器、传感器等采用控制电缆接线。

每个分布式I/O的ET200M处理器需要扩展相应的I/O模块，控制器与扩展模块间采用SIEMENS公司开发的专用协议。

采用模块化结构，输入输出模块可任意组合，模块采用有源背板总线，导轨压扣式安装方式。

调换或增加模块时，可以在线不停机热拔插,不需要中断控制器的正常工作。

I/O扩展模块通过硬线连接的形式采集传感器信号和设备开关、手自动状态，故障信息和启停控制。

因此自动化层的指令在现场设备控制层最终执行。

实现硬线连接变频器对水泵的监控功能，制冷机、变频器必须利用总线通信方式与系统控制器连接实现二者数据交换。

本项目中冷水机组、变频器自带控制装置，采集器与冷水机组、变频器控制装置的网关连接，采用RS485总线通讯与冷水机微处理器、变频器进行数据交换。

通过扩展模块，可以实现与其它标准协议（如：Lonworks、Modbus）的转换。

2、通讯接口
3、数据传递
各子系统间数据传递交换通过上述通讯协议得以实现。

三、智能化集成平台
核心管理平台：包括智能化集成系统平台及统一数据中心。

采用符合标准的数据服务器（数据库软件SQLSEVER2005），且采集的设备运行状态数据和历史数
据要求建立在通用数据库（主流商业数据库）上，被集成的各智能化子系统的数据库要求提供相关的数据格式和智能化集成系统的一级中心的数据库进行互联，实现数据库层面的集成。

四、能源站监控系统
用于能源中心子系统的管理、维护，管理范围包括制冷制热工艺设备自动监控、能源站建筑设备监控。

五、能耗管理系统
能源中心空调、水、电能耗收费计量以及用户空调收费计量的管理、维护，管理范围包括制冷制热工艺设备用电量、能源站系统补水量、能源站冷热量、用户冷热量消耗等。

六、电力监控系统
能源站10kV变电站的电力监控系统，实现无人值守。

并与35kV/10KV电力监控系统通讯，实现整个变配电系统的低成本、高可靠性的管理、维护。

管理范围包括设备的运行状态和参数、报警、用电量等。

七、CCTV视频监控系统
在能源站站内外设CCTV监控系统，所有监控图象集中到监控中心的大屏幕。

八、门禁系统
能源站进出口门禁系统，采用网络传输，实现一卡通的管理及与监控系统联动，远程管理及报警功能。

九、系统功能
1、中央监控系统设置在能源中心控制室，配备有图形工作站、收费计量管理工作站、能源管理服务器、大屏幕、CCTV服务器、电力监控服务器、网管设备、报表打印设备、在线UPS不间断电源等，并可通过路由器等路由设备在其他外部网络上通过登陆授权，采用WEB方式进行远程实时监视能源站系统和能源计量系统的各种数据，适时监管整个能源系统的动态。

2、子系统通过分布式计算机网络集成到核心管理平台，建立起整个区域能
源站的的中央监控与管理界面，通过统一的可视化图形窗口界面，系统管理员们、操作人员可以十分方便、快捷地访问建筑内被集成的各子系统以及更下层系统，实施监视、控制和管理等操作。

3、系统的网络结构为管理层采用TCP/IP协议，工业以太网，网络带宽为1000Mbps，能源站监控系统服务器、能耗管理系统服务器、电力监控系统、CCTV 监控服务器以及大屏幕系统采用光纤网络进行通讯，上位机与下位机采用工业以太网进行数据交换，实现大容量存贮和高速数据交换功能；
4、智能化集成系统是将不同功能的智能化子系统通过统一的信息平台实现集成，以形成具有信息汇集、资源共享及优化管理等综合功能的系统。

5、智能化集成系统将各子系统的运行数据及报警信息汇集到统一的开放数据库中进行管理，定期输出设备运行及管理的各类报表，同时实现相关联的子系统之间的信息共享和集中监控、报警管理和联动控制功能，令建筑中各种智能化子系统的操作和管理更为简便、更为高效，确保所有设备处于高效节能的运行状态，提高建筑物的使用功能和物业管理的效率。