PLC在建筑電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用與研究

董鵬

摘 要：可編程控制器（PLC）就是傳統(tǒng)繼電接觸控制系統(tǒng)的替代產(chǎn)品，通過運行存于可編程控制器中的用戶程序來完成控制功能，成為當(dāng)今工業(yè)自動化的支柱?；诖耍疚闹饕獙LC的主要特點、主要功能，詳細(xì)分析了PLC在建筑電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，僅供參考。

關(guān)鍵詞：PLC;電氣控制;應(yīng)用

可編程控制器（PLC）是一種替代繼電器控制系統(tǒng)的新型工業(yè)自動化控制裝置，其最大的優(yōu)點是功能強大，操作簡單，因此被廣泛的應(yīng)用到工業(yè)電氣控制領(lǐng)域中。近些年，隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，PLC也被廣泛用于建筑電氣控制系統(tǒng)中。

1 可編程控制器的主要特點

1）編程方法齊全，簡單易學(xué)。PLC的編程語言一般有指令語句、梯形圖、邏輯功能圖、順序功能圖等。最常用的是梯形圖編程語言，因為它的電路符號和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖十分相似，直觀易懂，而不需要了解計算機原理和電子線路。

2）功能完善，通用性強，應(yīng)用靈活。PLC具有基本的邏輯控制、定時、計數(shù)、算術(shù)運算等功能，同時還配合各種擴展單元、智能單元和特殊功能模塊，根據(jù)系統(tǒng)的具體要求，像搭積木一樣迅速組合成不同規(guī)模且符合要求的控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)位置控制，PID運算，遠(yuǎn)程控制等，它的適用性極強，既可控制單臺設(shè)備，又可組成多級控制系統(tǒng);既可用于現(xiàn)場控制，又可用于遠(yuǎn)程控制。

3）可靠性高，抗干擾能力強。PLC在軟件、硬件方面還采取了一系列抗干擾措施以提高可靠性。PLC的檢測與診斷系統(tǒng)可以對系統(tǒng)的硬件、鋰電池電壓、交流電源、電源電壓的范圍、傳感器和執(zhí)行器等進(jìn)行檢測，還可以檢查用戶程序的語法錯誤等，一旦發(fā)現(xiàn)問題，PLC自動做出反應(yīng)，如報警、封鎖輸出等。

4）系統(tǒng)的安裝調(diào)試工作量少，維護(hù)方便。PLC系統(tǒng)安裝只需要將輸入、輸出設(shè)備與PLC輸入、輸出接口對應(yīng)連接即可，省去了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等硬件的連接，使其安裝工作量大大減少。

5）體積小，功耗低。PLC結(jié)構(gòu)緊密，體積小巧，能耗低。由于PLC的體積小，易于裝入機械設(shè)備內(nèi)部，還可制成占地很少的電氣控制柜，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。

2 可編程控制器的主要功能及應(yīng)用領(lǐng)域

隨著PLC的功能增強，性能價格比的不斷提高，它的應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了所有工業(yè)企業(yè)，如電力、汽車、環(huán)保、交通、建筑等各行各業(yè)，它的應(yīng)用主要有以下幾個方面。

1）開關(guān)量邏輯控制。用價格低的小型PLC取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制系統(tǒng)，使邏輯控制線路大大簡化，減少了故障率，提高了可靠性，實現(xiàn)單機、多機群以及生產(chǎn)線的自動化控制，如機床電氣控制、裝配生產(chǎn)線、自動電梯控制等。

2）運動控制。PLC把描述目標(biāo)位置的數(shù)據(jù)送給模塊，并且模塊移動一軸或多軸到目標(biāo)位置，當(dāng)每個軸移動時，位置控制模塊能使運動部件以適當(dāng)?shù)乃俣群图铀俣绕交\動，相對來說，位置控制模塊比CNC（計算機數(shù)值控制）裝置體積更小、價格更低，速度更快，操作更方便。

3）閉環(huán)過程控制。PLC通過模擬量I/O模塊，配用A/D，D/A轉(zhuǎn)換模塊和智能PID模塊，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、流量、速度等連續(xù)變化的模擬量進(jìn)行單回路或多回路閉環(huán)過程控制，當(dāng)過程中某個變量出現(xiàn)錯誤時，PID控制算法會計算出正確的輸出，使這些物理量保持在設(shè)定值上。

4）數(shù)據(jù)處理。大中型PLC除了進(jìn)行算術(shù)運算外，還具有數(shù)學(xué)運算、傳輸數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換數(shù)制、檢索數(shù)據(jù)、比較數(shù)值大小、數(shù)據(jù)排序、篩選和移位以及查表、位操作、編碼和譯碼等功能并能采集、分析和處理數(shù)據(jù)。

5）通信和聯(lián)網(wǎng)。大中型PLC具有較強的通信聯(lián)網(wǎng)功能，通過PLC的網(wǎng)絡(luò)通信功能模塊及遠(yuǎn)程I/O控制模塊可以實現(xiàn)多臺PLC之間的通信，PLC與上位計算機的鏈接，組成多級控制系統(tǒng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程I/O控制或數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)共享，來完成大規(guī)模的復(fù)雜控制，實現(xiàn)工廠自動化網(wǎng)絡(luò)。

3 PLC在建筑電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC在工業(yè)控制中被廣泛應(yīng)用，在現(xiàn)代建筑中也發(fā)揮其重要的作用。

1）建筑電氣控制系統(tǒng)的內(nèi)容。建筑電氣控制系統(tǒng)可分為電梯系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、防排煙與通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。起初，PLC只運用在電梯控制技術(shù)中，隨著控制技術(shù)的發(fā)展，在給排水系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安防系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等得到越來越廣泛的應(yīng)用。

2）PLC在建筑電氣控制系統(tǒng)應(yīng)用。利用PLC可以讓建筑設(shè)備根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境得到集中管理和控制，利用PLC也可以遵循人的想法，或者考慮其他因素運行，比如說減少人員的開支，降低設(shè)備運行的成本等。（1）在給水系統(tǒng)中，要保證恒壓供水，可以利用PLC和變頻器隨時監(jiān)控給水管網(wǎng)中的水壓值，如果水壓不穩(wěn)，可以利用PLC及時調(diào)節(jié)變頻器的參數(shù);在排水系統(tǒng)中，利用PLC可以根據(jù)污水池的水深度來決定排水泵的工作狀態(tài)。（2）在中央空調(diào)系統(tǒng)中，通過開與關(guān)來調(diào)節(jié)溫度，電能消耗大，設(shè)備損耗也大，可以利用PLC調(diào)整變頻器參數(shù)來控制中央空調(diào)主機，風(fēng)機等設(shè)備，根據(jù)現(xiàn)場溫度的大小及時作出調(diào)整，保證溫度達(dá)到限定值，讓中央空調(diào)系統(tǒng)運行耗能處在較低的水平。（3）在消防系統(tǒng)中，利用PLC來進(jìn)行管理和控制，通過數(shù)據(jù)傳輸及時獲得火警信號，分析著火點，并進(jìn)行自動報警、啟動排煙系統(tǒng)等。

4結(jié)束語

由此可見，PLC體積小、功能強、可靠性高及操作簡單等優(yōu)點，因此將在建筑電氣控制系統(tǒng)中得到非常廣泛的應(yīng)用。

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