PLC在建筑电气控制系统中的应用与研究

时间:2023-06-25 15:55:02 公文范文 来源:网友投稿

董鹏

摘 要:可编程控制器(PLC)就是传统继电接触控制系统的替代产品,通过运行存于可编程控制器中的用户程序来完成控制功能,成为当今工业自动化的支柱。基于此,本文主要对PLC的主要特点、主要功能,详细分析了PLC在建筑电气控制系统中的应用,仅供参考。

关键词:PLC;电气控制;应用

可编程控制器(PLC)是一种替代继电器控制系统的新型工业自动化控制装置,其最大的优点是功能强大,操作简单,因此被广泛的应用到工业电气控制领域中。近些年,随着建筑行业的发展,PLC也被广泛用于建筑电气控制系统中。

1 可编程控制器的主要特点

1)编程方法齐全,简单易学。PLC的编程语言一般有指令语句、梯形图、逻辑功能图、顺序功能图等。最常用的是梯形图编程语言,因为它的电路符号和表达方式与继电器电路原理图十分相似,直观易懂,而不需要了解计算机原理和电子线路。

2)功能完善,通用性强,应用灵活。PLC具有基本的逻辑控制、定时、计数、算术运算等功能,同时还配合各种扩展单元、智能单元和特殊功能模块,根据系统的具体要求,像搭积木一样迅速组合成不同规模且符合要求的控制系统,可以实现位置控制,PID运算,远程控制等,它的适用性极强,既可控制单台设备,又可组成多级控制系统;既可用于现场控制,又可用于远程控制。

3)可靠性高,抗干扰能力强。PLC在软件、硬件方面还采取了一系列抗干扰措施以提高可靠性。PLC的检测与诊断系统可以对系统的硬件、锂电池电压、交流电源、电源电压的范围、传感器和执行器等进行检测,还可以检查用户程序的语法错误等,一旦发现问题,PLC自动做出反应,如报警、封锁输出等。

4)系统的安装调试工作量少,维护方便。PLC系统安装只需要将输入、输出设备与PLC输入、输出接口对应连接即可,省去了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等硬件的连接,使其安装工作量大大减少。

5)体积小,功耗低。PLC结构紧密,体积小巧,能耗低。由于PLC的体积小,易于装入机械设备内部,还可制成占地很少的电气控制柜,是实现机电一体化的理想控制设备。

2 可编程控制器的主要功能及应用领域

随着PLC的功能增强,性能价格比的不断提高,它的应用范围几乎覆盖了所有工业企业,如电力、汽车、环保、交通、建筑等各行各业,它的应用主要有以下几个方面。

1)开关量逻辑控制。用价格低的小型PLC取代传统的继电器顺序控制系统,使逻辑控制线路大大简化,减少了故障率,提高了可靠性,实现单机、多机群以及生产线的自动化控制,如机床电气控制、装配生产线、自动电梯控制等。

2)运动控制。PLC把描述目标位置的数据送给模块,并且模块移动一轴或多轴到目标位置,当每个轴移动时,位置控制模块能使运动部件以适当的速度和加速度平滑运动,相对来说,位置控制模块比CNC(计算机数值控制)装置体积更小、价格更低,速度更快,操作更方便。

3)闭环过程控制。PLC通过模拟量I/O模块,配用A/D,D/A转换模块和智能PID模块,实现对生产过程中的温度、压力、流量、速度等连续变化的模拟量进行单回路或多回路闭环过程控制,当过程中某个变量出现错误时,PID控制算法会计算出正确的输出,使这些物理量保持在设定值上。

4)数据处理。大中型PLC除了进行算术运算外,还具有数学运算、传输数据、转换数制、检索数据、比较数值大小、数据排序、筛选和移位以及查表、位操作、编码和译码等功能并能采集、分析和处理数据。

5)通信和联网。大中型PLC具有较强的通信联网功能,通过PLC的网络通信功能模块及远程I/O控制模块可以实现多台PLC之间的通信,PLC与上位计算机的链接,组成多级控制系统,实现远程I/O控制或数据交换、数据共享,来完成大规模的复杂控制,实现工厂自动化网络。

3 PLC在建筑电气控制系统中的应用

PLC在工业控制中被广泛应用,在现代建筑中也发挥其重要的作用。

1)建筑电气控制系统的内容。建筑电气控制系统可分为电梯系统、给排水系统、防排烟与通风空调系统。起初,PLC只运用在电梯控制技术中,随着控制技术的发展,在给排水系统、中央空调系统、消防系统、安防系统及网络系统等得到越来越广泛的应用。

2)PLC在建筑电气控制系统应用。利用PLC可以让建筑设备根据现场环境得到集中管理和控制,利用PLC也可以遵循人的想法,或者考慮其他因素运行,比如说减少人员的开支,降低设备运行的成本等。(1)在给水系统中,要保证恒压供水,可以利用PLC和变频器随时监控给水管网中的水压值,如果水压不稳,可以利用PLC及时调节变频器的参数;在排水系统中,利用PLC可以根据污水池的水深度来决定排水泵的工作状态。(2)在中央空调系统中,通过开与关来调节温度,电能消耗大,设备损耗也大,可以利用PLC调整变频器参数来控制中央空调主机,风机等设备,根据现场温度的大小及时作出调整,保证温度达到限定值,让中央空调系统运行耗能处在较低的水平。(3)在消防系统中,利用PLC来进行管理和控制,通过数据传输及时获得火警信号,分析着火点,并进行自动报警、启动排烟系统等。

4结束语

由此可见,PLC体积小、功能强、可靠性高及操作简单等优点,因此将在建筑电气控制系统中得到非常广泛的应用。

参考文献

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