1、畢業(yè)論文題目:PLC在樓宇智能化中的應(yīng)用專業(yè)： 機(jī)電一體化 PLC在樓宇智能化中的應(yīng)用摘要 機(jī)電一體化是一種復(fù)合技術(shù),是機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物,是機(jī)電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。文章簡(jiǎn)述了樓宇智能化在當(dāng)今時(shí)代下發(fā)展形式及其優(yōu)勢(shì)和必然性。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透,引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命在機(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段，樓宇只能技術(shù)將成為21世紀(jì)人們生活生

2、產(chǎn)的必要保障。關(guān)鍵詞：PLC應(yīng)用 樓宇智能化 發(fā)展趨勢(shì)優(yōu)點(diǎn)目錄緒論.（1）第一章 PLC與樓宇智能化的含義.（2）1.1什么是PLC？.（2）1.2什么是樓宇智能化？.（3）第二章 PLC在樓宇智能化中的應(yīng)用.（4）2.1在智能建筑中的應(yīng)用.（4）2.2在其他行業(yè)中的應(yīng)用.（5）2.21紡織機(jī)械.（5）2.22印刷機(jī)械.（5）2.23包裝機(jī)械.（5）2.24冶金行業(yè).（5）2.3三菱PLC在洗煤廠的實(shí)際應(yīng)用方案.（6）2.31系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路.（6）2.32系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu).（6）2.33系統(tǒng)主要功能.（7）2.4和利時(shí)PLC在智能樓宇電量采集系統(tǒng)中的應(yīng)用.（7）2.41系統(tǒng)設(shè)計(jì).（8）2.42

3、PLC硬件配置.（10）第三章 樓宇智能化的目的和優(yōu)點(diǎn).（12）第四章 樓宇智能化系統(tǒng)的組成部分和功能.（13）4.1樓宇智能化系統(tǒng)的組成部分.（13）4.2樓宇智能化系統(tǒng)的功能.（13）第五章 PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的故障防范.（14）結(jié)論.（16）致謝.（17）參考文獻(xiàn).（18）緒論 智能建筑是信息時(shí)代的必然產(chǎn)物，建筑物智能化程度隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而逐步提高。 當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要標(biāo)志是4C技術(shù)（即Computer計(jì)算機(jī)技術(shù)、Control控制技術(shù)、Communication通信技術(shù)、CRT圖形顯示技術(shù)）。 將4C技術(shù)綜合應(yīng)用于建筑物之中，在建筑物內(nèi)建立一個(gè)計(jì)算機(jī)綜合網(wǎng)絡(luò)，使建筑物智能化。4

4、C技術(shù)僅僅是智能建筑的結(jié)構(gòu)化和系統(tǒng)化。 智能建筑是“通過(guò)對(duì)建筑物的4個(gè)基本要素，即結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理，以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，以最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，提供一個(gè)投資合理又擁有高效率的幽雅舒適、便利快捷、高度安全的環(huán)境空間。智能建筑物能夠幫助大廈的主人，財(cái)產(chǎn)的管理者和擁有者等意識(shí)到，他們?cè)谥T如費(fèi)用開(kāi)支、生活舒適、商務(wù)活動(dòng)和人身安全等方面得到最大利益的回報(bào)。 建筑智能化的目的是：應(yīng)用現(xiàn)代4C技術(shù)構(gòu)成智能建筑結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)，結(jié)合現(xiàn)代化的服務(wù)與管理方式給人們提供一個(gè)安全、舒適的生活、學(xué)習(xí)與工作環(huán)境空間。第1頁(yè)第一章：PLC與樓宇智能化的含義1.1什么是PLC? PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)

5、基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為：a.電源 PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去.b. 中央處理單元(CPU) 中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程

6、序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。 為了進(jìn)一步提高PLC的可靠性，近年來(lái)對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。 c、存儲(chǔ)器 存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。 存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。 d、輸入輸出接口電路 1、現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是PLC與現(xiàn)場(chǎng)控制的接口

7、界面的輸入通道。 2、現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成，作用PLC通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。 e、功能模塊 如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊.f、通信模塊 如以太網(wǎng)、RS485、Profibus-DP通訊模塊等。第2頁(yè)1.2什么是樓宇智能化？樓宇智能工程其前身叫做空調(diào)過(guò)程控制系統(tǒng)。主要是對(duì)空調(diào)的參數(shù)監(jiān)測(cè)。但是現(xiàn)在由于國(guó)內(nèi)的發(fā)展。好多安防（比如門禁、可視對(duì)講系統(tǒng)都集成進(jìn)來(lái)了）。樓宇智能化控制采用的是計(jì)算機(jī)集散控制，所謂計(jì)算機(jī)集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接數(shù)字控制器（ DDC），利用上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行畫(huà)面的監(jiān)控和管理。主要手段是

8、動(dòng)畫(huà)、曲線、文本、數(shù)據(jù)庫(kù)、腳本、和各種專用控件等。樓宇智能化包括：空調(diào)與通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)、給排水監(jiān)控系統(tǒng)、照明監(jiān)控系統(tǒng)、電力供應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)、電梯運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)、綜合保安系統(tǒng)、消防監(jiān)控系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)。第3頁(yè)第二章：PLC在樓宇智能化中的實(shí)際應(yīng)用2.1在智能建筑中的應(yīng)用智能建筑自1984年1月出現(xiàn)以來(lái)（美國(guó)康涅狄格州哈特福德市的都市大廈），在歐、美、日及世界各地得到迅速發(fā)展，其中以美國(guó)、日本興建最多，目前，美國(guó)有智能大廈幾萬(wàn)幢。日本自1984年以來(lái)，在許多大城市建設(shè)了“智能化街區(qū)”、“智能化群樓”，新建的建筑中有80%以上為智能化建筑。新加坡政府為推廣智能建筑，撥巨資進(jìn)行專項(xiàng)研究，計(jì)劃將新加坡建

9、成“智能城市花園”。印度也于1995年起在加爾各答的鹽湖開(kāi)始建設(shè)“智能城”。其他國(guó)家如法國(guó)、瑞典、英國(guó)、泰國(guó)等國(guó)家也不斷興建智能建筑。中國(guó)香港智能建筑發(fā)展也較早，相繼出現(xiàn)了匯豐銀行大廈、立法會(huì)大廈、中銀大廈等一批智能化程度較高的智能建筑。中國(guó)大陸第一幢智能大廈是1989年建成的北京發(fā)展大廈。1986年智能建筑被列為國(guó)家“七五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，開(kāi)始進(jìn)行可行性研究階段，該項(xiàng)目1991年通過(guò)鑒定，1992年中國(guó)進(jìn)入了智能大廈的高速發(fā)展階段，其發(fā)展速度和規(guī)模在世界上絕無(wú)僅有。目前，全國(guó)已有上千幢智能大廈。智能建筑在中國(guó)已成為建筑市場(chǎng)的大趨勢(shì)，也是建筑業(yè)中新的“經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)”。各類建筑（樓、館、場(chǎng)等）的

10、智能化工程投資，約占工程總投資的5%-8%，有的已高達(dá)10%；居住小區(qū)的智能化系統(tǒng)建設(shè)投資平均在每平方米60元左右（占土建投資的5 %-8%），如按中國(guó)每年竣工面積計(jì)算總投資為幾十億元。智能建筑這個(gè)新的“經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)”促成智能建筑相關(guān)企業(yè)迅速增長(zhǎng)。粗略估計(jì)，目前全國(guó)從事智能建筑的企業(yè)超過(guò)3000家，產(chǎn)品供應(yīng)商近3000家。中國(guó)有152家設(shè)計(jì)院和127家系統(tǒng)集成商具有智能建筑專項(xiàng)設(shè)計(jì)資質(zhì)。智能建筑隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)健增長(zhǎng)，其數(shù)量和水平正逐年提高，深圳居民對(duì)智能建筑的認(rèn)可度也越來(lái)越高。目前深圳的安防覆蓋率居全國(guó)之首。深圳還是國(guó)家發(fā)改委選定的全國(guó)社區(qū)信息化建設(shè)試點(diǎn)城市，深圳信息化社區(qū)的技術(shù)裝備程度走在全

11、國(guó)前列。深圳智能建筑及相關(guān)行業(yè)的企業(yè)有數(shù)千家，一些國(guó)際上最新的技術(shù)、產(chǎn)品都能在深圳同步上市。比如，深圳地區(qū)是全國(guó)安防產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)源地和產(chǎn)品集散地，吸引許多國(guó)外知名品牌中國(guó)總代理都在此落戶，并集中了全國(guó)70%左右的安防一級(jí)代理商，各類安防企業(yè)的年?duì)I業(yè)額超過(guò)30億元。第4頁(yè)目前，發(fā)達(dá)國(guó)家的智能建筑已從早期的追求功能完備齊全，向高技術(shù)化、實(shí)用化和節(jié)能化方向發(fā)展。在深圳，智能建筑也已進(jìn)入高技術(shù)化、實(shí)用化發(fā)展階段，從事樓宇智能化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與制造、樓宇智能化系統(tǒng)集成工程設(shè)計(jì)與施工、智能化社區(qū)管理的企業(yè)逐漸走向?qū)ｉT化和專業(yè)化。2.2在其它行業(yè)中的應(yīng)用2.21紡織機(jī)械PLC在紡織設(shè)備上應(yīng)用已普及，清花、梳棉、并

12、條、精梳、粗紗、絡(luò)筒、并紗、捻線、整經(jīng)、漿紗、無(wú)梭織機(jī)等均已采用。 􀂋 紡織行業(yè)是小型PLC最主要的應(yīng)用行業(yè)，設(shè)備上用的PLC的IO點(diǎn)數(shù)范圍81024點(diǎn)，其中約85%為8112點(diǎn)。隨著一些主要的紡織生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)完成了自動(dòng)化改造，該行業(yè)未來(lái)幾年P(guān)LC的需求增長(zhǎng)速度預(yù)計(jì)將會(huì)放緩。 2.22印刷機(jī)械 本行業(yè)中PLC主要用來(lái)完成各機(jī)組離合壓與水輥電機(jī)的協(xié)調(diào)準(zhǔn)確控制。􀂋中國(guó)印刷機(jī)械以中低端產(chǎn)品為主，印刷機(jī)械的自動(dòng)化水平整體較歐美有較大的差距。 􀂋 國(guó)外的印刷機(jī)械已經(jīng)將PLC作為標(biāo)準(zhǔn)配置，而國(guó)內(nèi)還有超過(guò)三分之一的印刷機(jī)械在使用繼電器控制，行業(yè)有較大的設(shè)

13、備更新需求。 2.23 包裝機(jī)械 目前國(guó)內(nèi)包裝機(jī)械行業(yè)基于PLC的控制系統(tǒng)仍占主導(dǎo)地位，擁有高度自動(dòng)化和大型化的成套包裝機(jī)械設(shè)計(jì)、生產(chǎn)能力的廠商不多。 PLC通常處于設(shè)備底層，為設(shè)備提供可靠的、實(shí)時(shí)的控制。 越來(lái)越多的包裝設(shè)備廠商考慮在其設(shè)備中配備先進(jìn)的自動(dòng)化產(chǎn)品，以提高產(chǎn)品的技術(shù)含量，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。2.24冶金行業(yè) 中國(guó)已經(jīng)存在超過(guò)6,000家冶金企業(yè)，PLC的應(yīng)用規(guī)模超過(guò)5億元人民幣，主要以大型PLC為主。PLC目前是冶金行業(yè)主控制器市場(chǎng)的主流產(chǎn)品，且預(yù)計(jì)在短期內(nèi)這一地位不會(huì)動(dòng)搖。 􀂋 受到國(guó)家宏觀調(diào)控的影響，未來(lái)幾年冶金行業(yè)的增長(zhǎng)速度將會(huì)放緩，該行業(yè)對(duì)PLC的需求也將

14、受到相應(yīng)的影響。第5頁(yè)2.3三菱PLC在洗煤廠的實(shí)際應(yīng)用方案2.31系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路根據(jù)洗煤廠工藝控制流程和實(shí)際要求，將系統(tǒng)分為三級(jí)控制具體技術(shù)思路如下：a. 控制運(yùn)算級(jí) 第一級(jí)以日本三菱公司的新型Q系列PLC為控制核心，實(shí)現(xiàn)對(duì)洗煤廠設(shè)備的順序啟車、順序停車、故障邏輯停車以及特殊要求的單臺(tái)設(shè)備控制，對(duì)模擬量信號(hào)合格介質(zhì)懸浮液密度、合格介質(zhì)懸浮液磁性物含量、重介旋流器入口壓力、合介桶液位的PID調(diào)節(jié).b. 集中監(jiān)控管理級(jí) 第二級(jí)由兩臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)作為系統(tǒng)人機(jī)交互窗口，組態(tài)軟件采用“組態(tài)王”工控軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集、圖形監(jiān)視、動(dòng)態(tài)顯示、記錄分析、參數(shù)報(bào)警、日?qǐng)?bào)表打印以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備邏輯啟

15、停等功能，兩臺(tái)計(jì)算機(jī)可以監(jiān)控不同的畫(huà)面，并具有相同的操作功能。計(jì)算機(jī)操作站放置在中央集控室，可以隨時(shí)了解電機(jī)、水泵、儀器設(shè)備的運(yùn)行狀況，便于生產(chǎn)調(diào)度指揮。該系統(tǒng)還配有生產(chǎn)調(diào)度模擬盤，顯示全廠生產(chǎn)線設(shè)備的運(yùn)行、停止?fàn)顟B(tài)。c. 現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)工作站 現(xiàn)場(chǎng)有70個(gè)工作站，可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)、水泵等進(jìn)行啟停及啟停顯示、報(bào)警。現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)工作站有三種工作狀態(tài)：（1）自動(dòng)狀態(tài)時(shí)工作站所控制的設(shè)備由集控室控制；（2）手動(dòng)狀態(tài)時(shí)信號(hào)工作站所控制的設(shè)備不受中央集控室控制由信號(hào)工作站控制；（3）零位狀態(tài)時(shí)信號(hào)工作站所控制的設(shè)備不受中央集控室和工作站控制，用于設(shè)備檢修。現(xiàn)場(chǎng)工作站設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)能向集控室發(fā)出故障信號(hào)。在70個(gè)信號(hào)工

16、作站中有16個(gè)信號(hào)工作站要有準(zhǔn)備好信號(hào)輸入，以便在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)通知中央集控室此工作站已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，中央集控室根據(jù)16個(gè)工作站全部準(zhǔn)備就緒的信號(hào)發(fā)出啟車信號(hào)后啟動(dòng)生產(chǎn)線。2.32系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) a 控制系統(tǒng) 軟硬件配置系統(tǒng)控制級(jí)PLC（下位機(jī)）以三菱公司的Q系列PLC為系統(tǒng)控制核心；采用GX DEVELOPER Ver 8.0編程軟件完成PLC系統(tǒng)組態(tài)編程（程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、地址定義、梯形圖編寫(xiě)）程序調(diào)試。監(jiān)控站（上位機(jī)）采用基于Windows 2000操作系統(tǒng)，選用“組態(tài)王”組態(tài)軟件完成監(jiān)控畫(huà)面組態(tài)、變量定義、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)畫(huà)面組態(tài)、實(shí)時(shí)歷史曲線畫(huà)面組態(tài)、報(bào)表組態(tài)。現(xiàn)場(chǎng)液位傳感器采用超聲波液位計(jì)，能

17、精確的采集現(xiàn)場(chǎng)液位信號(hào)，再通過(guò)富士變頻器對(duì)水泵進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的PID調(diào)節(jié)。整個(gè)控制系統(tǒng)實(shí)際I/O點(diǎn)總計(jì)如下：數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù):DI 90點(diǎn) DO 58點(diǎn)第6頁(yè)模擬量I/O通道:AI 8點(diǎn) AO 8點(diǎn)b系統(tǒng)組網(wǎng)和PLC編程 兩個(gè)監(jiān)控站（上位機(jī)）之間采用以太網(wǎng)通訊，“組態(tài)王”組態(tài)時(shí)只需將兩臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)定為“Web”通訊。其中一臺(tái)計(jì)算機(jī)預(yù)裝有GX DEVELOPER Ver 8.0軟件，完成PLC程序設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、調(diào)試工作以及和上位機(jī)的通訊。如果需要可以隨時(shí)對(duì)程序運(yùn)行監(jiān)控和編輯。c PLC程序結(jié)構(gòu) PLC程序編程可分為五部分:第一部分是設(shè)備的邏輯順序啟車；第二部分是設(shè)備的邏輯停車；第三部分是設(shè)

18、備故障邏輯停車；第四部分是設(shè)備非連鎖狀態(tài)的單機(jī)運(yùn)行；第四部分是模擬量的PID調(diào)節(jié)(PID調(diào)節(jié)編程可以參考PID Control Instructions)。2.33 系統(tǒng)主要功能a 監(jiān)控功能 洗煤廠重介洗選生產(chǎn)線全部設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)可以通過(guò)兩臺(tái)上位機(jī)操作站監(jiān)控并動(dòng)態(tài)模擬顯示。通過(guò)上位機(jī)發(fā)出啟車信號(hào)自動(dòng)啟動(dòng)洗煤生產(chǎn)線的設(shè)備，對(duì)生產(chǎn)線的設(shè)備故障進(jìn)行自動(dòng)診斷，根據(jù)故障點(diǎn)位置按邏輯程序自動(dòng)停車。中央集控室上位機(jī)可以單機(jī)啟車。b調(diào)節(jié)控制功能 洗煤廠各設(shè)備間的耦合程度高，單臺(tái)設(shè)備故障會(huì)直接影響整條生產(chǎn)線生產(chǎn)，因此在PLC編程中對(duì)合格介質(zhì)懸浮液密度、合格介質(zhì)懸浮液磁性物含量、重介旋流器入口壓力、合介桶液位等工

19、藝參數(shù)PID調(diào)節(jié)作了優(yōu)化編程，使其能在上位機(jī)輕松實(shí)現(xiàn)手/自動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換，從而不會(huì)影響生產(chǎn)線生產(chǎn)。c報(bào)警功能 系統(tǒng)具有故障報(bào)警（水泵、電機(jī)等啟停故障）和密度、液位、壓力等工藝參數(shù)超限報(bào)警.d系統(tǒng)聯(lián)鎖功能 系統(tǒng)可以現(xiàn)場(chǎng)操作、計(jì)算機(jī)聯(lián)動(dòng)和自動(dòng)運(yùn)行，并相互聯(lián)鎖。e通訊狀態(tài)顯示功能 系統(tǒng)可以顯示PLC與兩臺(tái)上位機(jī)之間的通訊狀態(tài)。f報(bào)表記錄功能 系統(tǒng)可以準(zhǔn)確的記錄每臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行情況（啟動(dòng)時(shí)間、停止時(shí)間、值班操作員）可以根據(jù)需要打印該報(bào)表。g曲線功能 系統(tǒng)可以對(duì)密度、液位、壓力等工藝參數(shù)，以實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線的形式直觀的顯示在上位機(jī)畫(huà)面上。h權(quán)限功能 為防止誤操作和非專業(yè)人員隨意改動(dòng)參數(shù)，該系統(tǒng)分為三級(jí)權(quán)限

20、分別為操作員（只能對(duì)一部分畫(huà)面進(jìn)行操作）、管理員（增加減少用戶名修改密碼）、工程師（最高權(quán)限）2.4和利時(shí)PLC在智能樓宇電量采集系統(tǒng)中的應(yīng)用智能型電力儀表是電力監(jiān)控中不可或缺的設(shè)備，它可以進(jìn)行三相電量的測(cè)試并進(jìn)行顯示、進(jìn)行能量累積、電力品質(zhì)分析、故障報(bào)警、并集合數(shù)字輸入、輸出和網(wǎng)絡(luò)于一身，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與控制。電力監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)尤其重要。采用基于和利時(shí)公司LM PLC的電力監(jiān)控系統(tǒng)，可通過(guò)通訊的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)所有現(xiàn)場(chǎng)電力監(jiān)控儀表數(shù)據(jù)的采集和設(shè)定，通過(guò)DP網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳到LK PLC監(jiān)控站，再由LK PLC通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有電力數(shù)據(jù)的集中監(jiān)視和控制。第7頁(yè)

21、配電室作為智能建筑系統(tǒng)的電力中心，向整棟大樓提供照明、消防、公用設(shè)備及辦公設(shè)備的用電。智能型電力儀表就是可以對(duì)整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)量，分析及顯示的儀器。由于智能建筑的供電網(wǎng)絡(luò)很龐大，所以使用的智能型電力儀表數(shù)量也比較多。這就需要一套可靠的監(jiān)控系統(tǒng)與所有的智能儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)電力的故障報(bào)警和優(yōu)化管理。使用和利時(shí)LK系列和LM系列PLC的電量采集系統(tǒng)因其可靠性高、自由通訊數(shù)據(jù)通訊量大、通訊編程靈活而得到采用。電量采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力儀表中各個(gè)數(shù)據(jù)的采集功能，數(shù)據(jù)包括頻率、相電壓、線電壓、相(線)電流、有功/無(wú)功/視在功率、功率因數(shù)、絕對(duì)有功電度和絕對(duì)無(wú)功電度等。

22、其中LM系列PLC使用自由口通訊與所有的智能電力儀表進(jìn)行通訊，并實(shí)現(xiàn)對(duì)儀表數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和上傳。LK系列PLC完成對(duì)所有LM系列PLC中儀表數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和匯總，最后通過(guò)以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳送到上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全部供電系統(tǒng)狀態(tài)的監(jiān)視。2.41系統(tǒng)設(shè)計(jì)電力采集系統(tǒng)一般由以LK和LM系列PLC為核心的通訊機(jī)柜組成。系統(tǒng)裝置如圖2-1所示。電力監(jiān)控柜里配置有1套LK系列PLC，10套LM系列PLC及電源。每套LM系列PLC均有一個(gè)RS485接口和一個(gè)PROFIBUS-DP接口，其通過(guò)RS485串口與智能儀表進(jìn)行通訊，再通過(guò)PROFIBUS-DP總線將讀上來(lái)的儀表數(shù)據(jù)傳送到LK系列PLC中。LK系列PLC通過(guò)

23、以太網(wǎng)通訊將匯總的配電室內(nèi)的所有數(shù)據(jù)傳送到上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)。第8頁(yè)由于需要采集的儀表數(shù)量很多，且每塊儀表讀取的數(shù)據(jù)量大，所以采用多套LM系列PLC與儀表連接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。LM系列PLC的RS232和RS485串口具有自由口通訊功能，可以針對(duì)儀表支持的協(xié)議自由進(jìn)行編程，參數(shù)的設(shè)定和更改都很方便，在此針對(duì)儀表支持的MODBUS RTU協(xié)議進(jìn)行主站編程。LK系列PLC擁有16M的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，支持PROFIBUS-DP和以太網(wǎng)(MODBUS TCP)通訊，可以方便的與LM系列PLC和上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接。使用LK系列PLC匯總LM系列PLC讀取的數(shù)據(jù)大大優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).第9頁(yè)2.42PLC硬件配置 以生

24、產(chǎn)樓電量監(jiān)控系統(tǒng)為例，使用的PLC設(shè)備如下：第10頁(yè)LM系列PLC使用PowerPro2.1.3B編程軟件進(jìn)行程序編寫(xiě)。PowerPro2.1.3B編程軟件具有十分全面的功能：程序語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)化。具有IL、LD、ST、FBD、SFC、CFC、六種編程語(yǔ)言。內(nèi)部器件變量化。定時(shí)器和計(jì)數(shù)器采用變量方式代替，實(shí)現(xiàn)無(wú)限點(diǎn)調(diào)用。程序組織模塊化。方便進(jìn)行程序的重用，閱讀和調(diào)試等，確保程序安全。參數(shù)設(shè)定簡(jiǎn)便化。可以對(duì)特殊的功能塊進(jìn)行不同的參數(shù)設(shè)定以滿足使用要求。編程監(jiān)控一體化。具有視圖和仿真調(diào)試功能，十分方便對(duì)程序進(jìn)行編寫(xiě)和調(diào)試。從程序中可以看出所有數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)都是由LM系列PLC完成的。通過(guò)RS485進(jìn)行

25、詢問(wèn)幀數(shù)據(jù)的發(fā)送，并對(duì)返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC校驗(yàn)判斷，若返回的數(shù)據(jù)不正確，則不進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，只有返回?cái)?shù)據(jù)正確時(shí)才將數(shù)據(jù)放到相應(yīng)的寄存器中。LK系列PLC將所有的儀表數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總放到連續(xù)的寄存器當(dāng)中，其16M的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)可以輕易的存儲(chǔ)下所有LM中儀表的數(shù)據(jù)。 使用LK系列PLC的目的主要是優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高整套系統(tǒng)的通訊的可靠性和維護(hù)的簡(jiǎn)易程度。第11頁(yè)第三章：樓宇智能化的目的和優(yōu)點(diǎn)樓宇智能化系統(tǒng)(BAS)對(duì)整個(gè)建筑的所有公用機(jī)電設(shè)備,包括建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)，進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)和遙控來(lái)提高建筑的管理水平，降低設(shè)備故障率，減少維護(hù)及營(yíng)運(yùn)成本。設(shè)計(jì)樓宇智能化系統(tǒng)的

26、主要目的在于將建筑內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備的信息進(jìn)行分析、歸類、處理、判斷，采用最優(yōu)化的控制手段,對(duì)各系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控和管理，使各子系統(tǒng)設(shè)備始終處于有條不紊、協(xié)同一致和高效、有序的狀態(tài)下運(yùn)行，在創(chuàng)造出一個(gè)高效、舒適、安全的工作環(huán)境中，降低各系統(tǒng)造價(jià)，盡量節(jié)省能耗和日常管理的各項(xiàng)費(fèi)用，保證系統(tǒng)充分運(yùn)行，從而提高了智能建筑的高水平的現(xiàn)代化管理和服務(wù)，使投資能得到一個(gè)良好的回報(bào)。樓宇機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，作為智能建筑樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)非常重要的一部分，擔(dān)負(fù)著對(duì)整座大廈內(nèi)機(jī)電設(shè)備的集中檢測(cè)和控制，保證所有設(shè)備的正常運(yùn)行，并達(dá)到最佳狀態(tài)。a最大程度地節(jié)省能源 運(yùn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的多樣的能源管理程序，通過(guò)各種附加條件，自

27、動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)施及裝備，從而最大程度地節(jié)省能源。（在設(shè)計(jì)合理、運(yùn)轉(zhuǎn)正常及維護(hù)及時(shí)的情況下，最大可節(jié)能30）。 2、有效的樓宇管理及設(shè)施保護(hù) 在中央系統(tǒng)，可以清楚地知道所控設(shè)施的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和故障發(fā)生，通過(guò)對(duì)設(shè)施的有效管理及正確的保修管理，可以維持設(shè)施及裝備的最適合的狀態(tài)，延長(zhǎng)設(shè)備的壽命，使管理人員的最少化，從而對(duì)建筑物的設(shè)施進(jìn)行有效地管理及保護(hù)。 b高業(yè)務(wù)的效率及生產(chǎn)性 建筑內(nèi)的溫濕度、空氣質(zhì)量、環(huán)境自動(dòng)控制在最適的狀態(tài)，提供舒適的工作環(huán)境，從而提高了人員的工作效率。 智能建筑節(jié)能是世界性的大潮流和大趨勢(shì)，同時(shí)也是中國(guó)改革和發(fā)展的迫切需求，這是不以人的主觀意志為轉(zhuǎn)移的客觀必然性，是21世紀(jì)中國(guó)建筑事業(yè)發(fā)

28、展的一個(gè)重點(diǎn)和熱點(diǎn)。節(jié)能和環(huán)保是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。可持續(xù)建筑應(yīng)遵循節(jié)約化、生態(tài)化、人性化、無(wú)害化、集約化等基本原則，這些原則服務(wù)于可持續(xù)發(fā)展的最終目標(biāo)。 最近幾年，未來(lái)的樓宇被人們認(rèn)為將會(huì)是充滿了各種各樣的智能設(shè)備。樓宇控制網(wǎng)絡(luò)中的傳感器、執(zhí)行器、閥門等都是智能的。樓宇的基礎(chǔ)設(shè)施能無(wú)縫隙的將數(shù)據(jù)網(wǎng)和控制網(wǎng)連接起來(lái)，形成整體的樓宇網(wǎng)絡(luò)。 整體的樓宇網(wǎng)絡(luò)將成為未來(lái)樓宇控制的典范。整體的樓宇網(wǎng)絡(luò)概念已不再是一個(gè)對(duì)將來(lái)的期望，今天它正在發(fā)生中。提供智能設(shè)備、子系統(tǒng)和系統(tǒng)的廠家正在如指數(shù)般的成長(zhǎng)。這種推動(dòng)力主要來(lái)自于業(yè)主們，他們對(duì)樓宇物業(yè)集成度的要求越來(lái)越高，這也是合理的。因?yàn)樵诮裉欤瑯怯钭钥刈酉到y(tǒng)

29、如門禁、閉路電視、電梯、空調(diào)暖通、保安和消防中的智能產(chǎn)品都已問(wèn)世了。第12頁(yè)第四章：樓宇智能化系統(tǒng)的組成部分和功能4.1樓宇智能化系統(tǒng)的組成部分建筑設(shè)備運(yùn)行管理的監(jiān)控,包括： (1) 暖通空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控(HVAC); (2) 給排水系統(tǒng)監(jiān)控; (3) 供配電與照明系統(tǒng)監(jiān)控火災(zāi)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)控制、電梯運(yùn)行管制公共安全技術(shù)防范,包括: (1)電視監(jiān)控系統(tǒng)； (2)防盜報(bào)警系統(tǒng)； (3)出入口控制及門禁系統(tǒng)； (4)安保人員巡查系統(tǒng)； (5)汽車庫(kù)綜合管理系統(tǒng)； (6)各類重要倉(cāng)庫(kù)防范設(shè)施； (7)安全廣播信息系統(tǒng)。4.2樓宇智能化系統(tǒng)的功能制定系統(tǒng)的管理、調(diào)度、操作和控制的策略；存取有關(guān)數(shù)據(jù)與控制

30、的參數(shù)；管理、調(diào)度、監(jiān)視與控制系統(tǒng)的運(yùn)行；顯示系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)、圖象和曲線；打印各類報(bào)表；進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行的歷史記錄及趨勢(shì)分析；統(tǒng)計(jì)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間、進(jìn)行設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)管理等。第13頁(yè)第五章：PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的故障防范在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，大量采用了可編程序控制系統(tǒng)，可編程序控制器能在惡劣的工作環(huán) 境下正常工作，但其構(gòu)成的控制系統(tǒng)由于設(shè)計(jì)、安裝、干擾等因素有時(shí)會(huì)出現(xiàn)故障。有些問(wèn)題是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周造成的。根據(jù)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，本文闡述可編程序控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題。1、一個(gè)系統(tǒng)中使用的成熟技術(shù)至少應(yīng)占到75%以上 “成熟技術(shù)”一是經(jīng)過(guò)一定的生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的可編程序控制器產(chǎn)品或類似設(shè)計(jì)，或者確

31、定能在未來(lái)的生產(chǎn)實(shí)踐中，經(jīng)得起考驗(yàn)；二是設(shè)計(jì)工作人員對(duì)于需要使用的技術(shù)要有經(jīng)驗(yàn)或有掌握它的能力。設(shè)計(jì)與配置一個(gè)可編程序控制系統(tǒng)選用的技術(shù)與設(shè)計(jì)方案切實(shí)可行。因?yàn)橐粋€(gè)生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)，一旦做出來(lái)，要長(zhǎng)久使用下去，難以找到機(jī)會(huì)反復(fù)修改。設(shè)計(jì)的硬件系 統(tǒng)和編程軟件，其中某些缺欠，可能一直隱藏在已完成的系統(tǒng)中。若遇到發(fā)生破壞作用的條件，后果難以預(yù)料。2、系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)要簡(jiǎn)明而清晰硬件結(jié)構(gòu)不要追求繁瑣，網(wǎng)絡(luò)組態(tài)不要追求交*因素太多，要力求使用可編程序控制器自身配置的組網(wǎng)能力。在組成I/O機(jī)箱配套的模板時(shí)，建議型號(hào)簡(jiǎn)單，力求一致，模板密度不宜過(guò)大。使用的結(jié)線點(diǎn)不宜過(guò)多，從目前機(jī)箱的制造和配線工藝來(lái)看

32、，輸入與輸出配線密度不能太高。3、控制系統(tǒng)的功能和管理系統(tǒng)的功能應(yīng)嚴(yán)格劃分界限由于可編程序控制器組成的過(guò)程控制系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)性要求很高，而網(wǎng)絡(luò)通信是允許暫時(shí)失去通信聯(lián)系，過(guò)后自己能重新恢復(fù)，但是在重新恢復(fù)之前這一間隔時(shí)間可編程序控制器會(huì)處于失控。另外，在用多個(gè)可編程序控制器系統(tǒng)組成一個(gè)大系統(tǒng)時(shí)，對(duì)于主控制的關(guān)鍵命令，除了使用可編程序控制器自身的網(wǎng)絡(luò)通信傳送它的信息外，最好有使用它的I/O點(diǎn)做成的硬件聯(lián) 鎖，特別是兩者之間“急停”的處理；雖然兩個(gè)系統(tǒng)都在自身的通信掃描中互相變換著“停止”或“急停”命令，但因一方在急停故障時(shí)已經(jīng)停止運(yùn)行，另一方并未收到已停止的信息而照常運(yùn)行，其后果難測(cè)。可編程序控制

33、器控制系統(tǒng)關(guān)鍵的“急停”應(yīng)先切除執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電源，然后將其信號(hào)送入可編程序控制器，這樣可取得設(shè)備安全保護(hù)的時(shí)間。4、可編程序控制器的程序要簡(jiǎn)明且可讀用戶軟件的編寫(xiě)是“平鋪直敘”，用戶軟件可看成是一個(gè)有序的“黑盒子”系列，每個(gè)“黑盒子”按照結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言劃分，可分為幾種典型的語(yǔ)句。每個(gè)語(yǔ)句方式、第14頁(yè)手法可能十分單調(diào)，但一定要明確。在設(shè)計(jì)與編寫(xiě)這些語(yǔ)句時(shí)，若使用不易推理的邏輯關(guān)系太多，或者語(yǔ)句因素太多，特殊條件太多，就會(huì)使人閱讀這些語(yǔ)句時(shí)十分難懂。因此，一個(gè)可編程序控制器的用戶軟件的可讀性，即編寫(xiě)的軟件能為大多數(shù)人讀懂，能理解可編程序控制器在執(zhí)行這個(gè)語(yǔ)句時(shí)，“發(fā)生了什么”是十分重要的。每一段程序力求

34、功能單一而流暢，這是軟件在使用和維護(hù)時(shí)的重要條件。5、可編程序控制系統(tǒng)在硬件和軟件上的預(yù)置，有運(yùn)行檢測(cè)的關(guān)鍵監(jiān)視條件 可編程序控制系統(tǒng)配置了彩色圖形工作站/屏幕監(jiān)視，但從價(jià)格及反映現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)的時(shí)間來(lái)看，屏幕監(jiān)視尚不方便。關(guān)鍵的故障，或者在關(guān)鍵的機(jī)械設(shè)備附近，可配置一些指示燈，它們可以用數(shù)字量輸出做成，用來(lái)監(jiān)視程序的正常運(yùn)行，或用來(lái)調(diào)試程序，在指示燈旁配以功能標(biāo)牌，可幫助操作人員確認(rèn)可編程序控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行和及時(shí)反映故障。6、設(shè)計(jì)大中型可編程序控制系統(tǒng)時(shí)不要耗盡它的硬件和軟件資源 對(duì)于設(shè)計(jì)的新系統(tǒng)，硬件上至少要保留15%左右的冗余，在軟件編制時(shí)，同樣要估計(jì)用戶軟件對(duì)計(jì)算機(jī)資源的需要與用量。尤其對(duì)中間繼電器，計(jì)數(shù)器/定時(shí)器的使用，要留有余地。因?yàn)樵谡{(diào)試和運(yùn)行后，軟件總會(huì)被修改、補(bǔ)充，甚至重新編制。已編制的軟件讓人無(wú)法修改和完善，在工