PLC在建筑电气控制系统中的应用与研究

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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