關(guān)于PLC在智能建筑中的應(yīng)用研究

1、精品文檔（可編輸）值得下載 關(guān)于PLC在智能建筑中的應(yīng)用研究 摘要：由于PLC具有多種功能以及高的可靠性，在工 業(yè)控制中得到了廣泛使用，成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的支柱，近 些年，也被廣泛的應(yīng)用于智能建筑中。因此本文對(duì)PLC的功 能特點(diǎn)、發(fā)展方向及其在智能建筑中的應(yīng)用進(jìn)行一些列的探 討。 關(guān)鍵詞：可編程序控制器(PLC)；智能建筑；應(yīng)用 引言 可編程邏輯控制器(PLC),是以微處理器為核心的一種 工業(yè)控制裝置，它綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò) 通信技術(shù)，逐漸成為當(dāng)代工業(yè)控制領(lǐng)域的支柱產(chǎn)品。隨著現(xiàn) 代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平的日益提高和微電子技術(shù)的飛速發(fā) 展，PLC已經(jīng)成為功能完備的自動(dòng)化系統(tǒng)，并且在相

2、關(guān)行業(yè) 得到了廣泛的應(yīng)用。 1 PLC的功能特點(diǎn) 1.1通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便 PLC品種齊全的各種硬件裝置，可以組成能滿足各種要 求的控制系統(tǒng)，用戶不必自己再設(shè)計(jì)和制作硬件裝置。用戶 在硬件確定以后，在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設(shè)備更新的情 況下，不必改變PLC的硬設(shè)備，只需改編程序就可以滿足 要求。 1.2功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣 現(xiàn)代PLC不僅有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制等 功能，還具有數(shù)字和模擬量的輸入輸出、功率驅(qū)動(dòng)、通信、 人機(jī)對(duì)話、自檢、記錄顯示等功能。 1.3體積小、重量輕、功耗低、維護(hù)方便 PLC是將微電子技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)緊 湊，堅(jiān)固，體積小，重量輕，功耗低。

3、并且由于PLC的強(qiáng) 抗干擾能力，易于裝入設(shè)備內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想 控制設(shè)備。 1.4減少了施工的工作量 由于PLC采用了軟件來(lái)取代繼電器控制系統(tǒng)中大量的 中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，控制柜的設(shè)計(jì)安 裝接線工作量大為減少。同時(shí)，PLC的用戶程序可以在實(shí)驗(yàn) 室模擬調(diào)試，更減少了現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試工作量。 1.5編程簡(jiǎn)單，容易掌握 目前，大多數(shù)PLC仍采用繼電控制形式的“梯形圖編 程方式”。既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀，又考慮到大 多數(shù)工廠企業(yè)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及編程水平，所以非 常容易接受和掌握。梯形圖語(yǔ)言的編程元件的符號(hào)和表達(dá)方 式與繼電器控制電路原理圖相當(dāng)接近。通過(guò)閱讀PLC的

4、用 戶手冊(cè)或短期培訓(xùn)，電氣技術(shù)人員和技術(shù)工很快就能學(xué)會(huì)用 梯形圖編制控制程序。同時(shí)還提供了功能圖、語(yǔ)句表等編程 語(yǔ)言。 2 PLC的發(fā)展方向 由于新型PLC的市場(chǎng)潛力是不可估量的，發(fā)展前景廣闊。 主要表現(xiàn)在： 2. 1向高速度、大容量方向發(fā)展 隨著PLC運(yùn)算能力的不斷提高，PLC在數(shù)據(jù)交換方面的 能力和需求也在不斷提高，另一方面，IT技術(shù)的飛速發(fā)展 使得微型高速存儲(chǔ)設(shè)備的容量越來(lái)越大，價(jià)格越來(lái)越低，可 靠性卻越來(lái)越有保障。越來(lái)越多的PLC控制系統(tǒng)已經(jīng)在使用 64M、128M甚至更大容量的Flash存儲(chǔ)設(shè)備。 2.2品種多樣化 目前中小型PLC較多，為適應(yīng)市場(chǎng)的需要，PLC要向多 品種的方向發(fā)展

5、，特別是向超大型和超小型兩個(gè)方向發(fā)展。 2. 3編程語(yǔ)言髙級(jí)化、多樣化 隨著PLC系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的不斷發(fā)展，PLC的編程語(yǔ)言也在朝 著多種語(yǔ)言方向發(fā)展。目前，中小型PLC編程語(yǔ)言比較流向 的是梯形圖語(yǔ)言，但是新的編程語(yǔ)言還是不斷涌現(xiàn)?，F(xiàn)在已 有部分PLC采用高級(jí)語(yǔ)言（如BASIC, C語(yǔ)言等），如A-B 公司的PLC BASIC模塊，可獨(dú)立于PLC處理器運(yùn)行用戶編寫 的BASIC語(yǔ)言和C語(yǔ)言。 2. 4智能模塊將更加豐富多彩 為了適應(yīng)各種特殊功能的需要，各種智能模塊將層出不 窮。智能模塊是以微處理器為基礎(chǔ)的功能部件，它可以與PLC 的主處理器并行工作，大大減少占用主處理器的時(shí)間，有利 于提髙PLC的

6、掃描速度和運(yùn)行效率。同時(shí)，發(fā)展智能模塊可 以提高PLC處理信息的能力，增強(qiáng)PLC的控制功能。比如數(shù) 控模塊、語(yǔ)音處理模塊等等。 3 PLC在智能建筑中的應(yīng)用 基于上面的特點(diǎn)不難發(fā)現(xiàn)，PLC可以在工業(yè)控制中被廣 泛應(yīng)用，在智能化建筑中也能發(fā)揮其重要的作用。 3.1樓宇建筑設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)容 傳統(tǒng)意義上的樓宇建筑設(shè)備，一般分為電梯系統(tǒng)、給排 水系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、防排煙與通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。早期，PLC 也只是運(yùn)用在電梯控制技術(shù)中。隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的樓 宇建筑設(shè)備已經(jīng)不止包含這些內(nèi)容，但常見(jiàn)的系統(tǒng)主要包含 中央空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、建筑電氣系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安 防系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。 3.2 PLC在住建筑

7、中的應(yīng)用 利用PLC可以集中管理建筑物中大部分的建筑設(shè)備，可 以讓設(shè)備按照現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、人的意愿以及其他因素運(yùn)行，減少 管理上的人力投人，降低設(shè)備安裝及運(yùn)行的成本，加強(qiáng)設(shè)備 運(yùn)行的可靠性。在中央空調(diào)系統(tǒng)中，利用PLC可以根據(jù)現(xiàn) 場(chǎng)溫度及時(shí)調(diào)整參數(shù)，通過(guò)變頻器控制中央空調(diào)主機(jī)、風(fēng)機(jī) 等的工作負(fù)荷，及時(shí)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)， 中央空調(diào)系統(tǒng)則運(yùn)行在低能耗狀態(tài)來(lái)保持室溫，從而避免通 過(guò)開(kāi)、停機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)溫度，減少了電能的消耗。在給水系統(tǒng) 中，利用PLC和變頻器可以隨時(shí)監(jiān)控給水管網(wǎng)中的水壓值， 實(shí)現(xiàn)恒壓供水；在排水系統(tǒng)中，可以根據(jù)污水池的水深度來(lái) 決定排水泵的工作狀態(tài)。在建筑電氣系統(tǒng)中，可以采集各

8、種數(shù)據(jù)，比如火災(zāi)信號(hào)、雷擊信號(hào)等非正常因素來(lái)決定設(shè)備 的運(yùn)行與停機(jī)。在消防系統(tǒng)中，同樣可以利用PLC來(lái)進(jìn)行 管理。利用數(shù)據(jù)總線，及時(shí)獲得火警信號(hào)，分析著火點(diǎn)，并 進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警、停止相應(yīng)設(shè)備運(yùn)行、啟動(dòng)排煙系統(tǒng)等等。 如果建筑規(guī)模較大，也可以采用組網(wǎng)的方式進(jìn)行管理。 比如在總控室設(shè)有主機(jī)，在各分控室設(shè)二級(jí)主機(jī)，一般信號(hào) 交同二級(jí)主機(jī)處理。對(duì)于需要進(jìn)行相互比較、交換的數(shù)據(jù)， 可以交由主機(jī)處理。 4 PLC在智能建筑中的注意事項(xiàng) 4. 1節(jié)省PLC輸入輸出點(diǎn)數(shù) PLC的輸入輸出點(diǎn)數(shù)是固定的，在使用過(guò)程中，信號(hào)的 采集、負(fù)載的數(shù)量都會(huì)占用其輸入輸出點(diǎn)。增加硬件的I/O 點(diǎn)數(shù)，會(huì)增加硬件投入，根據(jù)現(xiàn)在的市

9、場(chǎng)價(jià)格，每增加一個(gè) I/O點(diǎn)，會(huì)增加幾十元的投入。 4.2電源的抗干擾 電源是干擾進(jìn)入PLC的主要途徑之一。電源干擾的存在, 會(huì)造成PLC運(yùn)行失常，無(wú)法對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行有效、正確的控 制。要避免電源干擾，可以在PLC的交流電源輸入端加裝隔 離變壓器和低通濾器。 4.3 PLC的接地 PLC與強(qiáng)電設(shè)備最好分別使用不同的接地裝置，接地線 的截面面積應(yīng)大于2mm2o 5結(jié)語(yǔ) 綜上所述，隨著生活水平的提高，人們對(duì)居住、工作環(huán) 境的要求也越來(lái)越髙，由于PLC具有通用性強(qiáng)，控制程序可 變，使用方便；功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣；減少了施工的工作量等 特點(diǎn)；將在智能建筑中得到非常廣泛的應(yīng)用。 參考文獻(xiàn) 1 周仕祥.PLC在智能建筑空調(diào)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用J. 科技風(fēng),2010, 12： 233. 2 鄧高壽，潘宏俠.PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中的應(yīng) 用及發(fā)展J機(jī)械管理開(kāi)發(fā),2006, 03： 99-100+102. 3 王兆義，陳治川，王生學(xué).PLC發(fā)展的幾個(gè)特點(diǎn)和國(guó) 產(chǎn)化J.自動(dòng)化博覽，2006, S1： 14-16. 4 謝華東，李漢珊，劉曉梅.PLC發(fā)展趨勢(shì)及使用經(jīng)驗(yàn)