供热系统模型覆盖集中供热系统模型（热源厂、一次管网、换热站、二次管网、用户末端）、地源热泵系统模型（地埋管换热系统、热泵机组、室内末端）、水源/空气源热泵模型（热源侧提取、热泵提升、末端供热/制冷）、综合能源与多能互补供热模型（冷热电三联供、多能互补智能供热、分布式能源站、智慧供热系统）等多个场景的协同控制与动态演示。一套完整的供热系统沙盘控制系统，需要同时驱动多路微型电机模拟热泵压缩机运行、循环水泵调速、换热站板换调节、阀门开闭等机械动作，多段灯带时序演示热量从热源到用户的完整传递路径（锅炉/热泵→一次管网→换热站→二次管网→用户末端），多路信号联动展示"正常供暖""低温运行""故障模拟""多能互补""智慧调度"等多种工况。与火力发电沙盘（聚焦"煤→热→电"能量转换时序）不同，供热系统沙盘控制系统的核心是"热源-管网-末端"三层热量传递的接力联动------热量从哪来、怎么输送、怎么分配到用户，每个环节的控制逻辑必须与实际供热工程设计一致。
本文结合筑城世纪模型在工业沙盘控制系统开发中的项目经验（2008年成立，2000㎡制作工厂，控制系统自主研发，已为华北电力大学、国机集团、巴斯夫、国家电网、清华大学等500+企事业单位提供服务），梳理供热系统模型多工况控制系统的设计与实现方案，涵盖系统架构、硬件选型、热源-管网-末端三层热量路径灯带时序控制、多热源切换逻辑、Modbus RTU寄存器映射及多工况代码实现。
一、供热系统沙盘控制系统的技术需求
供热系统沙盘的控制系统需求与普通工业沙盘有显著差异：
功能模块 技术要求 实现难度
热量路径时序演示 热源→一次管网→换热站→二次管网→用户末端，多段灯带按热量传递方向时序流动 中
热泵机组动作模拟 压缩机运行模拟、蒸发器/冷凝器换热路径灯带 中
多热源切换逻辑 地源热泵/水源热泵/空气源热泵/燃气锅炉/太阳能等多热源一键切换演示 高
换热站调节模拟 板式换热器换热过程、一次侧与二次侧热量交换路径灯带 中
多工况模式切换 正常供暖/低温运行/故障模拟/多能互补/智慧调度，一键切换 高
智慧供热调度演示 负荷预测、多能互补策略、能源调度等智慧供能核心功能通过中控系统呈现 中高
筑城世纪模型的工业沙盘控制系统方案，基于上述需求，采用STM32+Modbus RTU架构，已在多套工业沙盘项目中完成部署验证。
二、为什么供热系统沙盘必须用STM32+Modbus RTU方案
供热系统沙盘的控制系统有几个特殊要求：
第一，热量路径多段接力联动的时序精度要求高。 供热系统沙盘需要按实际热量传递时序演示"热源→一次网→换热站→二次网→用户"的完整路径。各段之间的衔接延时需精确控制，模拟真实供热系统的热量输送过程。STM32的中断响应精度可达1ms级，配合状态机编程可实现精确的多段时序控制。
第二，多热源切换与多工况控制逻辑复杂。 供热系统沙盘需要支持地源热泵、水源热泵、空气源热泵、燃气锅炉、太阳能等多种热源的切换演示，以及"正常供暖""低温运行""故障模拟""多能互补""智慧调度"等多种工况的一键切换。STM32方案通过寄存器在线切换工况，无需重编译代码。
第三，后期修改频繁。 供热系统沙盘在交付后经常需要根据客户需求调整（如新增"多能互补"模式、调整各段热量路径流速）。STM32方案通过寄存器在线修改参数即可完成调整，无需依赖第三方。
STM32 vs PLC 选型对比
对比项 PLC方案 STM32方案
硬件成本 8000-15000元 800-1500元
时序控制精度 10-20ms扫描周期 1ms中断响应
多热源切换逻辑 梯形图实现困难 C语言状态机灵活可控
多段灯带控制 需专用通讯模块 GPIO直接驱动WS2812B
多工况切换 需复杂梯形图逻辑 寄存器在线切换
后期修改 需编程软件授权 寄存器在线修改
为什么用RS485/Modbus RTU？
供热系统沙盘模型内部设备分布广泛（热源区、管网区、换热站区、用户区等），RS485总线支持多点通讯（理论32个节点），一线串接所有设备，布线简洁。Modbus RTU是工业标准协议，支持接入触摸屏、中控平板等第三方设备。
三、系统架构设计
3.1 总体架构
text
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 触摸屏/中控平板（Modbus RTU 主站） │
│ 工况切换 速度调节 热源选择 模式切换 │
└─────────────────────────┬───────────────────────────────────┘
│ RS485（9600,8N1,120Ω终端电阻）
┌─────────────────────────▼───────────────────────────────────┐
│ STM32F103RCT6 从站 │
│ 指令解析 → 状态机调度 → GPIO/PWM/单总线输出 │
└───────┬─────────┬─────────┬─────────┬───────────────────────┘
│ │ │ │
┌───▼───┐ ┌───▼───┐ ┌───▼───┐ ┌───▼───┐
│热泵 │ │循环 │ │换热站 │ │热量 │
│电机 │ │水泵 │ │调节 │ │灯带 │
│(压缩机)│ │电机 │ │(板换) │ │(热源→ │
│ │ │ │ │ │ │末端) │
└───────┘ └───────┘ └───────┘ └───────┘
3.2 硬件选型
组件 选型 数量 选型理由
主控MCU STM32F103RCT6 1 256KB Flash，51个GPIO，3个USART
通讯接口 MAX485ESA 1 RS485收发器，工业级抗干扰
灯带 WS2812B（60灯/米） 依路径数 单总线控制，每灯独立寻址
电机驱动 DRV8833 依电机数 双路H桥，驱动微型直流电机
压缩机电机 微型直流减速电机 1 模拟热泵压缩机运行
循环水泵电机 微型直流减速电机 2 模拟一次网/二次网循环泵
换热站调节电机 微型直流减速电机 1 模拟板式换热器调节
中控屏 7寸串口屏 1 支持Modbus RTU主站协议
3.3 GPIO分配表（以典型供热系统沙盘为例）
端口 功能 信号类型 说明
PA9/PA10 USART1 通讯 与中控屏RS485通讯
PA2/PA3 USART2 通讯 预留调试串口
PA0 热泵压缩机电机 PWM输出 压缩机运行模拟
PA1 一次网循环泵电机 PWM输出 热源侧循环泵
PA4 二次网循环泵电机 PWM输出 用户侧循环泵
PA5 换热站调节电机 PWM输出 板式换热器调节模拟
PA6 风机电机 PWM输出 末端风机盘管模拟
PB0 热源→一次网灯带 单总线输出 WS2812B（红色供热）
PB1 一次网→换热站灯带 单总线输出 WS2812B（红色供热）
PB2 换热站→二次网灯带 单总线输出 WS2812B（橙色）
PB3 二次网→用户末端灯带 单总线输出 WS2812B（橙色）
PB4 地源侧取热灯带 单总线输出 WS2812B（蓝色）
PB5 空气源取热灯带 单总线输出 WS2812B（青色）
PB6 多能互补调度灯带 单总线输出 WS2812B（绿色智慧）
四、Modbus寄存器映射设计
以下为供热系统沙盘控制系统的寄存器定义（共32个保持寄存器）：
4.1 系统控制寄存器（40001-40008）
寄存器地址 偏移地址 功能 数据类型 读写 取值范围 说明
40001 0x0000 系统启停 bit R/W 0/1 0=停止，1=启动
40002 0x0001 运行模式 uint16 R/W 1-5 1=正常供暖，2=低温运行，3=故障模拟，4=多能互补，5=智慧调度
40003 0x0002 当前阶段 uint16 R 0-4 0=停止，1=热源，2=一次网，3=换热站，4=二次网/末端
40004 0x0003 速度档位 uint16 R/W 1-5 档位越高，热量传递速度越快
40005 0x0004 循环模式 uint16 R/W 0/1 0=单次，1=无限循环
40006 0x0005 系统状态 uint16 R 0-3 0=停止，1=运行中，2=告警，3=故障
40007 0x0006 故障代码 uint16 R 0-99 0=无故障
40008 0x0007 工况触发 bit R/W 0/1 1=切换至设定工况
4.2 设备控制寄存器（40009-40016）
寄存器地址 偏移地址 功能 数据类型 读写 说明
40009 0x0008 热泵压缩机启停 bit R/W 1=运行
40010 0x0009 热泵压缩机速度 uint16 R/W 0-100，PWM占空比
40011 0x000A 一次网循环泵启停 bit R/W 1=运行
40012 0x000B 一次网循环泵速度 uint16 R/W 0-100，PWM占空比
40013 0x000C 二次网循环泵启停 bit R/W 1=运行
40014 0x000D 二次网循环泵速度 uint16 R/W 0-100，PWM占空比
40015 0x000E 换热站调节启停 bit R/W 1=运行
40016 0x000F 换热站调节开度 uint16 R/W 0-100%
4.3 灯带与参数寄存器（40017-40032）
寄存器地址 偏移地址 功能 数据类型 读写 说明
40017 0x0010 热源→一次网灯带 bit R/W 1=点亮（红色供热）
40018 0x0011 一次网→换热站灯带 bit R/W 1=点亮（红色供热）
40019 0x0012 换热站→二次网灯带 bit R/W 1=点亮（橙色）
40020 0x0013 二次网→用户末端灯带 bit R/W 1=点亮（橙色）
40021 0x0014 地源侧取热灯带 bit R/W 1=点亮（蓝色）
40022 0x0015 空气源取热灯带 bit R/W 1=点亮（青色）
40023 0x0016 多能互补调度灯带 bit R/W 1=点亮（绿色）
40024 0x0017 热量流速 uint16 R/W 1-100，灯带流动速度
40025 0x0018 供水温度模拟 uint16 R/W 0-100，模拟供水温度
40026 0x0019 回水温度模拟 uint16 R/W 0-100，模拟回水温度
40027-40032 0x001A-0x001F 保留寄存器 --- --- 预留扩展
五、核心代码实现
5.1 Modbus从站初始化与设备控制
cpp
#include "ModbusRTU.h"
#include "Adafruit_NeoPixel.h"
#define SLAVE_ID 1
#define BAUD_RATE 9600
// 电机GPIO定义
#define MOTOR_COMPRESSOR PA0 // 热泵压缩机电机
#define MOTOR_PUMP1 PA1 // 一次网循环泵电机
#define MOTOR_PUMP2 PA4 // 二次网循环泵电机
#define MOTOR_VALVE PA5 // 换热站调节电机
#define MOTOR_FAN PA6 // 风机电机
// 灯带GPIO定义（WS2812B）
#define LED_SOURCE PB0 // 热源→一次网灯带（红色）
#define LED_PIPE1 PB1 // 一次网→换热站灯带（红色）
#define LED_PIPE2 PB2 // 换热站→二次网灯带（橙色）
#define LED_END PB3 // 二次网→用户末端灯带（橙色）
#define LED_GROUND PB4 // 地源侧取热灯带（蓝色）
#define LED_AIR PB5 // 空气源取热灯带（青色）
#define LED_SCHEDULE PB6 // 多能互补调度灯带（绿色）
#define STAGE_NUM 4 // 热源→一次网→换热站→二次网/末端
#define DEVICE_NUM 5
ModbusRTU mb;
uint16_t holdingRegs32 = {0};
// 设备状态
struct DeviceStatus {
bool running;
uint8_t speed;
unsigned long lastTick;
};
DeviceStatus devicesDEVICE_NUM;
// 各阶段演示时长（ms）
uint16_t stageDurationsSTAGE_NUM = {6000, 5000, 6000, 5000};
uint16_t baseDurationsSTAGE_NUM = {6000, 5000, 6000, 5000};
// 状态机变量
enum SystemState { STOPPED, RUNNING, PAUSED, FAULT };
SystemState currentState = STOPPED;
volatile uint8_t currentStage = 0;
volatile unsigned long stageStartTime = 0;
volatile uint16_t stageElapsedMs = 0;
// 灯带对象
Adafruit_NeoPixel strips7 = {
Adafruit_NeoPixel(LED_COUNT, LED_SOURCE, NEO_GRB + NEO_KHZ800),
Adafruit_NeoPixel(LED_COUNT, LED_PIPE1, NEO_GRB + NEO_KHZ800),
Adafruit_NeoPixel(LED_COUNT, LED_PIPE2, NEO_GRB + NEO_KHZ800),
Adafruit_NeoPixel(LED_COUNT, LED_END, NEO_GRB + NEO_KHZ800),
Adafruit_NeoPixel(LED_COUNT, LED_GROUND, NEO_GRB + NEO_KHZ800),
Adafruit_NeoPixel(LED_COUNT, LED_AIR, NEO_GRB + NEO_KHZ800),
Adafruit_NeoPixel(LED_COUNT, LED_SCHEDULE, NEO_GRB + NEO_KHZ800)
};
void setup() {
SystemClock_Config(); // 72MHz
Serial1.begin(BAUD_RATE);
mb.begin(&Serial1);
mb.slave(SLAVE_ID);
mb.addHreg(0, holdingRegs, 32);
mb.onGet(handleRead);
mb.onSet(handleWrite);
pinMode(MOTOR_COMPRESSOR, OUTPUT);
pinMode(MOTOR_PUMP1, OUTPUT);
pinMode(MOTOR_PUMP2, OUTPUT);
pinMode(MOTOR_VALVE, OUTPUT);
pinMode(MOTOR_FAN, OUTPUT);
for (int i = 0; i < 7; i++) {
strips[i].begin();
strips[i].show();
}
Timer1.initialize(1000);
Timer1.attachInterrupt(stateMachineTick);}
void loop() {
mb.task(); // Modbus协议处理
}
5.2 热量传递路径灯带时序控制
cpp
// 设备运行控制
void runDevice(int motorPin, int speed, unsigned long &lastTick) {
analogWrite(motorPin, speed);
}
void stateMachineTick() {
if (currentState != RUNNING) return;
// 更新各设备状态
for (int i = 0; i < DEVICE_NUM; i++) {
if (devices[i].running) {
int pin = (i == 0) ? MOTOR_COMPRESSOR :
(i == 1) ? MOTOR_PUMP1 :
(i == 2) ? MOTOR_PUMP2 :
(i == 3) ? MOTOR_VALVE : MOTOR_FAN;
runDevice(pin, devices[i].speed, devices[i].lastTick);
}
}
// 阶段切换逻辑（热量路径接力演示）
stageElapsedMs++;
if (stageElapsedMs >= stageDurations[currentStage]) {
stageElapsedMs = 0;
currentStage++;
if (currentStage >= STAGE_NUM) {
if (holdingRegs[4] == 1) currentStage = 0;
else { currentState = STOPPED; return; }
}
switchStage(currentStage);
holdingRegs[2] = currentStage + 1;
}}
// 阶段切换（热量路径灯带时序）
void switchStage(uint8_t stage) {
allLightsOff();
// 先停止所有设备，再按阶段启动对应设备
for (int i = 0; i < DEVICE_NUM; i++) devicesi.running = false;
// 各阶段颜色定义
uint32_t colors[STAGE_NUM] = {
0xFF2200, // 热源→一次网（红色）
0xFF4400, // 一次网→换热站（亮红）
0xFF8800, // 换热站→二次网（橙色）
0xFFAA00 // 二次网→用户末端（暖橙）
};
// 各阶段对应的灯带索引
int ledIdx[STAGE_NUM] = {0, 1, 2, 3};
// 点亮当前阶段热量路径灯带
flowLight(strips[ledIdx[stage]], colors[stage], stageDurations[stage] / 2);
// 启动当前阶段对应的设备
if (stage == 0) { // 热源→一次网：压缩机+一次泵
devices[0].running = true;
devices[0].speed = 160;
devices[1].running = true;
devices[1].speed = 140;
} else if (stage == 1) { // 一次网→换热站：一次泵+换热站调节
devices[1].running = true;
devices[1].speed = 150;
devices[3].running = true;
devices[3].speed = 120;
} else if (stage == 2) { // 换热站→二次网：二次泵
devices[2].running = true;
devices[2].speed = 160;
devices[3].running = true;
devices[3].speed = 130;
} else if (stage == 3) { // 二次网→用户末端：二次泵+风机
devices[2].running = true;
devices[2].speed = 170;
devices[4].running = true;
devices[4].speed = 150;
}}
void flowLight(Adafruit_NeoPixel &strip, uint32_t color, int duration) {
int len = strip.numPixels();
int steps = 20;
for (int step = 0; step < steps; step++) {
strip.clear();
int pos = (len * step) / steps;
strip.setPixelColor(pos, color);
if (pos > 0) strip.setPixelColor(pos - 1, color);
strip.show();
delay(duration / steps);
}
}
void allLightsOff() {
for (int i = 0; i < 7; i++) {
stripsi.clear();
stripsi.show();
}
}
5.3 多热源切换与多工况控制
cpp
// 工况切换（正常供暖/低温运行/故障模拟/多能互补/智慧调度）
void switchMode(uint16_t mode) {
allMotorsStop();
allLightsOff();
switch(mode) {
case 1: // 正常供暖模式
// 启动全流程热量传递
for (int i = 0; i < DEVICE_NUM; i++) {
devices[i].running = true;
devices[i].speed = 150 + i * 10;
}
currentState = RUNNING;
currentStage = 0;
stageElapsedMs = 0;
switchStage(0);
holdingRegs[5] = 1;
break;
case 2: // 低温运行模式（降低热量输出）
// 降低设备运行速度
for (int i = 0; i < DEVICE_NUM; i++) {
devices[i].running = true;
devices[i].speed = 80 + i * 5;
}
// 黄色低温指示
for (int i = 0; i < 7; i++) {
strips[i].clear();
for (int p = 0; p < strips[i].numPixels(); p++) {
strips[i].setPixelColor(p, 0xFFAA00);
}
strips[i].show();
}
currentState = RUNNING;
holdingRegs[5] = 2;
break;
case 3: // 故障模拟模式
// 模拟热泵故障，红色报警
devices[0].running = false;
analogWrite(MOTOR_COMPRESSOR, 0);
for (int i = 0; i < 5; i++) {
for (int j = 0; j < 7; j++) {
strips[j].clear();
for (int p = 0; p < strips[j].numPixels(); p++) {
strips[j].setPixelColor(p, (i % 2 == 0) ? 0xFF0000 : 0x000000);
}
strips[j].show();
}
delay(300);
}
holdingRegs[5] = 3;
holdingRegs[6] = 1;
break;
case 4: // 多能互补模式
// 展示地源+空气源联合供热
flowLight(strips[4], 0x0066FF, 800); // 地源侧取热（蓝色）
flowLight(strips[5], 0x00CCFF, 800); // 空气源取热（青色）
flowLight(strips[6], 0x00FF66, 600); // 多能互补调度（绿色）
// 全流程热量传递
for (int i = 0; i < DEVICE_NUM; i++) {
devices[i].running = true;
devices[i].speed = 160;
}
currentState = RUNNING;
holdingRegs[5] = 1;
break;
case 5: // 智慧调度模式
// 模拟智慧供热调度：负荷预测+多能互补
flowLight(strips[6], 0x00FF00, 500); // 智慧调度灯带
// 温度数据动态变化模拟
for (int i = 0; i < 5; i++) {
holdingRegs[24] = 60 + i * 5; // 供水温度逐渐升高
holdingRegs[25] = 40 + i * 3; // 回水温度逐渐升高
delay(500);
}
holdingRegs[5] = 1;
break;
}}
5.4 寄存器读写回调
cpp
uint16_t handleRead(uint16_t offset, uint8_t index) {
return holdingRegsoffset;
}
void handleWrite(uint16_t offset, uint8_t index, uint16_t value) {
switch(offset) {
case 0: // 系统启停
if (value == 1 && currentState != RUNNING) {
switchMode(holdingRegs1);
} else if (value == 0) {
currentState = STOPPED;
for (int i = 0; i < DEVICE_NUM; i++) devicesi.running = false;
allMotorsStop();
allLightsOff();
holdingRegs2 = 0;
holdingRegs5 = 0;
}
break;
case 1: // 运行模式切换
holdingRegs[1] = value;
if (holdingRegs[0] == 1) switchMode(value);
break;
case 3: // 速度档位
if (value >= 1 && value <= 5) {
for (int i = 0; i < STAGE_NUM; i++) {
stageDurations[i] = baseDurations[i] / value;
}
}
break;
case 7: // 工况触发
if (value == 1 && holdingRegs[0] == 1) {
switchMode(holdingRegs[1]);
}
holdingRegs[7] = value;
break;
case 8: case 9: case 10: case 11: case 12:
case 13: case 14: case 15: case 16: case 17:
// 设备独立控制
int idx = (offset - 8) / 2;
if (offset % 2 == 0) {
devices[idx].running = (value == 1);
} else {
devices[idx].speed = value;
}
break;
default:
holdingRegs[offset] = value;
break;
}
holdingRegs[offset] = value;}
void allMotorsStop() {
analogWrite(MOTOR_COMPRESSOR, 0);
analogWrite(MOTOR_PUMP1, 0);
analogWrite(MOTOR_PUMP2, 0);
analogWrite(MOTOR_VALVE, 0);
analogWrite(MOTOR_FAN, 0);
}
六、关键技术细节
6.1 热量路径灯带时序控制
供热系统沙盘的核心价值在于"热量传递路径讲得清楚"------从热源到用户末端的完整热量输送路径。将各段热量路径映射到不同的灯带对象，通过状态机依次触发：
阶段0：热源→一次网（红色灯带，高温热量输出）
阶段1：一次网→换热站（亮红色灯带，热量输送中）
阶段2：换热站→二次网（橙色灯带，换热后温度降低）
阶段3：二次网→用户末端（暖橙色灯带，用户端供热）
各阶段持续时间可通过寄存器独立调节（40017-40022），流速通过寄存器40024统一控制。
6.2 多热源切换的实现
供热系统沙盘需要模拟多种热源的切换演示：
热源类型 灯带颜色 对应寄存器 说明
地源热泵 蓝色（地源侧取热） 40021 从地下取热
空气源热泵 青色（空气源取热） 40022 从空气中取热
多能互补 绿色（智慧调度） 40023 多种热源联合供热
多热源切换时，需同步控制热源侧灯带、热量传递路径灯带和系统状态寄存器。采用寄存器40002控制工况模式，40007触发切换，避免误操作。
6.3 多工况模式切换设计
供热系统沙盘需要支持五种工况模式：
模式 寄存器值 功能
正常供暖 1 全流程热量传递，各环节按序运行
低温运行 2 降低热量输出，黄色指示
故障模拟 3 热泵故障，红色报警
多能互补 4 地源+空气源联合供热展示
智慧调度 5 智慧供热调度演示
工况切换时需同步控制设备启停、灯带状态和系统状态寄存器。
6.4 通讯异常处理
策略 实现方式 适用场景
保持当前状态 不改变输出，等待通讯恢复 展厅演示
自动切换安全模式 切换至停止状态 安全要求较高
状态上报 向上位机发送故障码 远程监控
七、现场调试要点
7.1 电机动作异常排查
现象 排查方向 解决方案
电机不转 电源/驱动 检查DRV8833供电，确认EN引脚电平
电机转速不稳 PWM频率/占空比 确认PWM频率≥1kHz
多电机互相干扰 电源 各电机电源独立走线，增加滤波电容
电机方向错误 驱动逻辑 检查IN1/IN2逻辑电平
7.2 灯带异常排查
现象 排查方向 解决方案
灯带全亮白光 数据线虚接 重新焊接，确认GPIO输出电平
颜色偏色 电源电压不足 测量末端电压，<4.8V需增加供电点
首灯正常后续不亮 MCU主频配置不当 确认系统时钟72MHz，WS2812B时序正确
多路灯带颜色串扰 GPIO/电源 确认各灯带独立GPIO，电源分开走线
7.3 调试工具推荐
调试阶段推荐使用Modbus Poll（Windows）作为主站调试工具，配合USB转RS485转换器连接目标板。通讯正常后，依次测试各寄存器的读写功能，确认单路控制正常后再进行联调。
八、工程实践能力
基于STM32平台的多工况协同控制方案，已在筑城世纪多个工业模型项目中完成部署验证：
国机集团柬埔寨燃机联合循环电站沙盘：6级灯光联动、65米灯带，多节点时序控制
华北电力大学火电原理教学沙盘：多路温度、压力传感器采集与多设备联动控制
工业沙盘模型控制系统方案：L1-L3三级配置，覆盖工业模型全谱系
筑城世纪模型在供热系统沙盘方向具备以下三项核心交付能力：
- 供热工程图纸理解能力
技术团队具备读懂供热工程图纸、暖通系统图和热泵系统图的能力，能够按图纸精确还原热源设备、管网走向和换热逻辑。热量路径、管网布局按图施工，可签署技术图纸确认单。
- 多工况协同控制能力
控制系统基于STM32平台自主研发，支持多路电机独立PWM调速、多段灯带时序联动、多工况切换（正常供暖/低温运行/故障模拟/多能互补/智慧调度）。后期可根据客户需求随时修改控制逻辑和工况模式，无需依赖第三方。
- 全流程自主交付能力
2000㎡制作工厂，位于北京通州。设计、3D打印、CNC加工、喷涂、组装、控制系统编程全部自主完成，不外包。签约前出具《模型制作工艺说明》，零增项承诺写入合同。
九、总结
供热系统模型多工况控制系统的设计，核心在于三个层面：
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热量路径灯带时序是核心。 供热系统沙盘的价值在于"热量传递路径讲得清楚"------从热源到一次网到换热站到二次网到用户末端，每一段灯光的时序流动都在讲述热量的完整输送路径。采用状态机编程，将各阶段定义为独立状态，各阶段之间通过时序计数器触发切换。
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多热源切换与多工况控制是价值延伸。 正常供暖、低温运行、故障模拟、多能互补、智慧调度五种工况覆盖了热力公司展厅、清洁能源科普展馆、智慧供热项目申报三种典型场景。
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控制系统自主可控是保障。 供热系统沙盘在交付后经常需要根据客户需求调整控制逻辑（如新增多能互补模式、调整各段热量路径流速）。自主研发的控制系统通过Modbus寄存器在线修改参数即可完成调整，无需依赖第三方。
筑城世纪模型的供热系统沙盘控制系统方案，基于STM32平台自主研发，支持Modbus RTU协议，已在多套工业模型项目中完成部署验证。控制系统支持多路电机独立控制、多段灯带时序联动、多工况模式切换（正常供暖/低温运行/故障模拟/多能互补/智慧调度），后期可根据需求随时修改控制逻辑。