PLC在建筑電氣控制系統中的應用與研究

董鵬

摘 要：可編程控制器（PLC）就是傳統繼電接觸控制系統的替代產品，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，成為當今工業自動化的支柱?；诖?，本文主要對PLC的主要特點、主要功能，詳細分析了PLC在建筑電氣控制系統中的應用，僅供參考。

關鍵詞：PLC;電氣控制;應用

可編程控制器（PLC）是一種替代繼電器控制系統的新型工業自動化控制裝置，其最大的優點是功能強大，操作簡單，因此被廣泛的應用到工業電氣控制領域中。近些年，隨著建筑行業的發展，PLC也被廣泛用于建筑電氣控制系統中。

1 可編程控制器的主要特點

1）編程方法齊全，簡單易學。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，應用靈活。PLC具有基本的邏輯控制、定時、計數、算術運算等功能，同時還配合各種擴展單元、智能單元和特殊功能模塊，根據系統的具體要求，像搭積木一樣迅速組合成不同規模且符合要求的控制系統，可以實現位置控制，PID運算，遠程控制等，它的適用性極強，既可控制單臺設備，又可組成多級控制系統;既可用于現場控制，又可用于遠程控制。

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的檢測與診斷系統可以對系統的硬件、鋰電池電壓、交流電源、電源電壓的范圍、傳感器和執行器等進行檢測，還可以檢查用戶程序的語法錯誤等，一旦發現問題，PLC自動做出反應，如報警、封鎖輸出等。

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

5）體積小，功耗低。PLC結構緊密，體積小巧，能耗低。由于PLC的體積小，易于裝入機械設備內部，還可制成占地很少的電氣控制柜，是實現機電一體化的理想控制設備。

2 可編程控制器的主要功能及應用領域

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

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

2）運動控制。PLC把描述目標位置的數據送給模塊，并且模塊移動一軸或多軸到目標位置，當每個軸移動時，位置控制模塊能使運動部件以適當的速度和加速度平滑運動，相對來說，位置控制模塊比CNC（計算機數值控制）裝置體積更小、價格更低，速度更快，操作更方便。

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

4）數據處理。大中型PLC除了進行算術運算外，還具有數學運算、傳輸數據、轉換數制、檢索數據、比較數值大小、數據排序、篩選和移位以及查表、位操作、編碼和譯碼等功能并能采集、分析和處理數據。

5）通信和聯網。大中型PLC具有較強的通信聯網功能，通過PLC的網絡通信功能模塊及遠程I/O控制模塊可以實現多臺PLC之間的通信，PLC與上位計算機的鏈接，組成多級控制系統，實現遠程I/O控制或數據交換、數據共享，來完成大規模的復雜控制，實現工廠自動化網絡。

3 PLC在建筑電氣控制系統中的應用

PLC在工業控制中被廣泛應用，在現代建筑中也發揮其重要的作用。

1）建筑電氣控制系統的內容。建筑電氣控制系統可分為電梯系統、給排水系統、防排煙與通風空調系統。起初，PLC只運用在電梯控制技術中，隨著控制技術的發展，在給排水系統、中央空調系統、消防系統、安防系統及網絡系統等得到越來越廣泛的應用。

2）PLC在建筑電氣控制系統應用。利用PLC可以讓建筑設備根據現場環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，降低設備運行的成本等。（1）在給水系統中，要保證恒壓供水，可以利用PLC和變頻器隨時監控給水管網中的水壓值，如果水壓不穩，可以利用PLC及時調節變頻器的參數;在排水系統中，利用PLC可以根據污水池的水深度來決定排水泵的工作狀態。（2）在中央空調系統中，通過開與關來調節溫度，電能消耗大，設備損耗也大，可以利用PLC調整變頻器參數來控制中央空調主機，風機等設備，根據現場溫度的大小及時作出調整，保證溫度達到限定值，讓中央空調系統運行耗能處在較低的水平。（3）在消防系統中，利用PLC來進行管理和控制，通過數據傳輸及時獲得火警信號，分析著火點，并進行自動報警、啟動排煙系統等。

4結束語

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

參考文獻

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