【正文】 根據(jù) PLC 機型選擇的基 本原則，結(jié)合本設(shè)計的四層電梯的設(shè)計要求，選擇三菱公司FX2N48MR001 系列 PLC 較為合適。它的重量小于 150g，功耗僅數(shù)瓦。加上 PLC 通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。當生產(chǎn)流程需要改變時，可以現(xiàn)場改變程序，使用方便、靈活。目前， PLC 已被廣泛應用于各種生產(chǎn)機械和生產(chǎn)過程的自動控制中，成為一種最重要、最普及、應用場合最多的工業(yè)控制裝置，被公認為現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大支柱（ PLC、機器人、 CAD/CAM）之一。負載重，則慣性大，提速高慣性也大。的剛性導軌之間。通過系統(tǒng)的串行接口及網(wǎng)關(guān)接口與消防保安報警子系統(tǒng)相連接的緊急備用照明相連 ,實現(xiàn)對整個樓宇系統(tǒng)的燈光照明系統(tǒng)的各種遠程智 能化管理及自動化控制。智能照明控制器可通過網(wǎng)絡(luò)與中央監(jiān)控室交換各種監(jiān)控信息，當小區(qū)內(nèi)有事件發(fā)生時，照明設(shè)備可做出相應的聯(lián)動配合。 一般在上位對電力設(shè)備都是只監(jiān)不控，但當發(fā)生緊急事件時，在上位要提供對電力設(shè)備的操作接口。 （ 1）高壓側(cè)參數(shù)檢測：高壓進 線主開關(guān)的分合狀態(tài)及故障狀態(tài)；高壓進線三相電流檢測；高壓進線線電壓檢測；頻率檢測；功率因數(shù)檢測；電量檢測；變壓器溫度檢測；以上參數(shù)送入供配電系統(tǒng)監(jiān)測節(jié)點中，由系統(tǒng)自動監(jiān)視及記錄，為電力管理人員提供高壓運行的數(shù)據(jù)，便于管理及分析。報警信息包括事件事件、事件日期、變量名、閾值、優(yōu)先級、報警組、操作員等一系列信息。生活用水又可以分為生活給水系統(tǒng)和生活排水系統(tǒng)。小區(qū)的中央空調(diào)系統(tǒng)在投入運行后，可實現(xiàn)節(jié)電 40%的性能指標。 如圖 2 所示： 第 11 頁 圖 2 配置設(shè)備 畫面制作 在工程瀏覽器 畫面，單擊 [新建 ]圖標，彈出 [新畫面 ]對 話框 ,如圖 3 所示： 圖 3 畫面制作 第 12 頁 定義數(shù)據(jù)變量 數(shù)據(jù)庫是組態(tài)王的核心部分，在 Touch View 運行時，它含有全部數(shù)據(jù)變量的當前值。 第 10 頁 第四章 基于組態(tài)王的軟件設(shè)計 組態(tài)王軟件基本操作 創(chuàng)建工程 點擊工程管理器上的 “新建 ” 圖標，彈出 [新建工程向?qū)е?], 點擊 “下一步 ”執(zhí)行下一步操作 ,彈出 [新建工程向?qū)е?],選擇要保存工程文件的路徑 , 點擊 “下一步 ”進入 [新建工程向?qū)е?], 在 “工程名稱 ”處寫上 “通風空調(diào)子系統(tǒng) ”（組態(tài)王中的工程名稱是唯一的，不能重名），點擊 “完成 ”按鈕。 （ 2）變配電系統(tǒng) LonWorks 單點智能節(jié)點 (SPN)有一個 Neuron微處理器和網(wǎng)絡(luò)接口，允許以節(jié)點的形式存在于 LonWorks 網(wǎng)絡(luò)中，它能用作溫度和濕度傳感器、單輸出繼電器的節(jié)點。第三個是應用處理器，執(zhí)行操作系統(tǒng)服務與用戶代碼。 電梯的微機管理系統(tǒng)設(shè)置在大樓管理中心內(nèi)，樓宇智能管理系統(tǒng)提供軟件、硬件接口和相關(guān)的協(xié)議，達到對小區(qū)四層樓宇的電梯運行狀況實行實時監(jiān)控和管理的目的。 （ 4）安全性 系統(tǒng)選用的所有設(shè)備、配件及其系統(tǒng)，在保證其安全、 可靠運行的同時，符合國際和國家的有關(guān)安全標準和規(guī)范要求，并在非理想環(huán)境下能有效工作。 （ 10）提供硬加密及軟授權(quán)兩 種授權(quán)方式。 （ 2）較強的動力和靈活性，擁有全面的腳本與圖形動畫功能。 （ 3）圖形界面運行程序 在系統(tǒng)運行環(huán)境下，圖形目標應用系統(tǒng)被圖形界面運行程序裝 入計算機內(nèi)存并投入實時運行。組態(tài)王軟件是一個易用性、開放性和集成能力的通用組態(tài)軟件。 （ 5） 為事故追訴提供事實依據(jù) 。實時數(shù)據(jù)庫是一個新的數(shù)據(jù)庫研究領(lǐng)域，它在概念、方法和技術(shù)上都與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫有很大的不同，其核心問題是事物處理既要確保數(shù)據(jù)的一致性，又要保證數(shù)據(jù)與事物狀態(tài)的正確性，而它們都與定時限制相關(guān)聯(lián)。對組態(tài)王來說，主題規(guī)定為 tagname，Excel 的主題名是電子表格的名稱，比如 sheet sheet2 ??， Visual Basic 程序的主題由窗體（ Form）的 LinkTopic 屬性值指定。DDE 始終發(fā)生在客戶應用程序和服務器應用程序 之間。服務器對象（ Server）擁有服務器的所有信息，同時也是組對象（ Group）的容器。通常這樣也不能滿足工作的實際需要，系統(tǒng)集成商和開發(fā)商需要一種具有高效性、可靠性、開放性、可互操作性的即插即用的設(shè)備驅(qū)動程序。 （ 5）三維力控：由北京三維力控科技有限公司開發(fā)，于 1992 年 開始發(fā)布第一個核心產(chǎn)品 。 CiT 公司的 Citech也是較早進入中國市場的產(chǎn)品。 早 在 80 年代末、 90 年代 早期 ，基于 的 InTouch軟件 以人性化的圖文系統(tǒng)得到大眾一致認可 ，并且 InTouch提供了豐富的圖 形界面 。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，把用戶從這些困境中解脫出來，可以利用組態(tài)軟件的功能，構(gòu)建一套最 為 適合自己的 開發(fā) 系統(tǒng)。 選題的目的和意義 隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，建筑的智 能化，特別是公用建筑的智能系統(tǒng)，涵蓋了越來越多的內(nèi)容，建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計的出發(fā)點，應以建筑為平臺配置各功能系統(tǒng)，為人們提供一個投資合理、高效、舒適、便利的環(huán)境空間，以適應當前現(xiàn)代建筑的需要。如何使樓宇在使用過程中安全、便利、高效、節(jié)能，成了當前研究的主要方向。 本文是基于組態(tài)王 對小區(qū)住宅樓宇設(shè)備進行監(jiān)控，重點研究了樓宇的通風空調(diào)系統(tǒng)，變配電系統(tǒng)，給排水系統(tǒng)，照明系統(tǒng)，電梯系統(tǒng)。 隨著計算機技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)的高速發(fā)展和廣泛應用，智能控制技術(shù)取得了巨大的進展，智能樓宇綜合管理系統(tǒng)逐漸成為智能大廈的技術(shù)核心。Building Equipment。 未來建筑中，一定會在節(jié)能、環(huán)保、安全、便利、高效進行創(chuàng)新，而這些方面的創(chuàng)新與樓宇各方面信息的實時傳遞及處理是分不開的。組態(tài)軟件應該能支持各種工控設(shè)備和常見的通信協(xié)議，并且通常應提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。 組態(tài)（ Configuration）為模塊化任意組合 ,通用組態(tài)軟件主要特點： （ 1）延續(xù)性和可擴充性 用通用組態(tài)軟件開發(fā)的應用程序，當現(xiàn)場（包括硬件設(shè)備或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）或 用戶需求發(fā)生改變時，不需作很多修改而方便地完成軟件的更新和升級； （ 2）封裝性（易學易用） 通用組態(tài)軟件所能完成的功能都用一種方便用戶使用的方法包裝起來，對于用戶，不需掌握太多的編程語言技術(shù)（甚至不需要編程技術(shù)），就能很好地完成一個復雜工程所要求的所有功能； （ 3）通用性 每個用戶根據(jù)工程實際情況，利用通用組態(tài)軟件提供的底層設(shè)備（ PLC、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等）的 I/O Driver、開放式的數(shù)據(jù)庫和畫面制作工具，就能完成一個具有動畫效果、實時數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)和曲線 等多畫面共存 、具有 動畫演示 功能及 網(wǎng)絡(luò) 互聯(lián) 功能的工程，不 再局限于某個行業(yè) 。 Intellution也是 OPC（ OLE for Process Control）組織的發(fā)起成員之一。 Siemens 的 WinCC 構(gòu)建了 一套 完整的組態(tài)軟件開發(fā)系統(tǒng) ， Simens 提供類 C 語言的腳本 編程語言 ， 其中 包括一個調(diào)試環(huán)境。 第 4 頁 第二章 組態(tài)王軟件技術(shù) OPC服務器 OPC 全稱是 OLE for Process Control， 廣泛應用與工業(yè)過程控制中 ，它的出現(xiàn)為基于Windows 的應用程序和現(xiàn)場過程控制應用建立橋梁。 OPC 客戶應用通過 OPC 標準接口與 OPC 服務器通信，獲取 OPC服務器的各種信息。 DDE技術(shù) 組態(tài)王支持動態(tài)數(shù)據(jù)交換（ DDE： Dynamic Data Exchange）能夠和其他支持動態(tài)數(shù)據(jù)交換的應用程序方便地交換數(shù)據(jù)。商業(yè)應用程 序的名稱在產(chǎn)品文檔中給出。 組態(tài)王實時數(shù)據(jù)庫 實時數(shù)據(jù)庫 RTDB(Real TimeDataBase)是數(shù)據(jù)和事務都有定時特性或顯示的定時限制的數(shù)據(jù)庫。 （ 2） 組態(tài)畫面與數(shù)據(jù)采集功能分離 。 TOUCHMAK 是應用工程的開發(fā)環(huán)境。有了應用程序管理器的支持，這些操作將變得很簡單。 （ 6） I/O 驅(qū)動程序 I/O 驅(qū) 動程序是組態(tài)軟件中必不可少的組成部分，用于和 I/O 設(shè)備通訊，互相交換數(shù)據(jù)，DDE 和 OPC Client 是兩個通用的標準 I/O 驅(qū)動程序，用來和支持 DDE 標準和 OPC 標準的I/O 設(shè)備通訊。 （ 7）全新的 Web Sever 架構(gòu)，全面支持畫面發(fā)布、實時數(shù)據(jù)發(fā)布、歷史數(shù)據(jù)發(fā)布以及數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的發(fā)布。在符合當前實際需要的前提下，合理平衡系統(tǒng)的經(jīng)濟性和先進性，避免片面追求先進性而脫離實際或片面追求經(jīng)濟性而損害本項目智能化建設(shè)的初衷。 第 8 頁 需求分析 通 風空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控需求 空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)應對空調(diào)設(shè)備和通風設(shè)備具有以下監(jiān)控功能： (1)監(jiān)控空調(diào)設(shè)備運行狀態(tài)、風量、溫度等； (2)監(jiān)控通風設(shè)備的運行狀態(tài)、故障報警等。 LonWorks 技術(shù)所采用的 LonTalk 協(xié)議被封裝在稱之為 Neuron 的神經(jīng)元芯片中而得以實現(xiàn)。 Lonworks 技術(shù)在樓宇設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的應用 （ 1）通風空調(diào)系統(tǒng) LonWorks 中 可編程智能節(jié)點（ PSN）是一種可根據(jù)設(shè)備監(jiān)控需求定制控制程序的小型控制器，它為系統(tǒng)安裝者提供了生成定制控制程序的能力。 （ 4）電梯系統(tǒng) LonWorks 中基于主機的智能節(jié)點（ HSN）能提供兩種應用：其一可作為連接 LonWorks網(wǎng)絡(luò)與其它網(wǎng)絡(luò)的通信網(wǎng)關(guān)；其二可適用一些大型非封裝設(shè)備系統(tǒng)的控制應用。 在組態(tài)王工程瀏覽器下，單擊 “設(shè)備 ”，雙擊目錄內(nèi)容顯示區(qū)中的 “新建 ”圖標，在出現(xiàn)的 [設(shè)備配置向?qū)?]中單擊 “PLC”中的 “亞控 ”，在 “亞控 ”中選擇 “仿真 PLC”后，單擊 “COM”，如圖所示。組態(tài)王 能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上位軟邏輯功能的軟件。 對通風系統(tǒng)采集每個風機的運行狀態(tài)，故障狀態(tài)，以便進行集中的監(jiān)視。 附錄中給排水子系統(tǒng)系統(tǒng)圖可以清楚直觀動態(tài)的看到當前給排水系統(tǒng)中的水流速 ,水流方向 ,閥門開啟大小等一系列性能指標。系統(tǒng)實現(xiàn)了對樓宇控制系統(tǒng)的各個硬件設(shè)備的監(jiān)控 ,能夠?qū)崟r的反饋電力設(shè)備的運行狀態(tài) ,能夠清楚的展現(xiàn)各個現(xiàn)場設(shè)備的工作狀態(tài) ,并及時發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的故障隱患等問題。對發(fā)生故障的元器件有畫面自動鎖定的功能，并進行元器件號提示。其中，變配電子系統(tǒng)畫面命令語言流程圖如圖 7 所示： 第 18 頁 開 始電 動 機 開 關(guān) 是 否 打 開開 關(guān) 2 是 否 打 開計 算 電 動 機 電 流計 算 2 號 負 載 電 流開 關(guān) 3 是 否 打 開計 算 3 號 負 載 電 流開 關(guān) 4 是 否 打 開計 算 4 號 負 載 電 流是是是是否否否照 明 的 開 關(guān) 是 否 打 開否計 算 照 明 燈 電 流統(tǒng) 計 相 電 流換 算 線 電 流測 量 相 電 壓換 算 線 電 壓測 量 功 率 因 數(shù)計 算 累 計 用 電 量結(jié) 束是否 圖 7 變配電子系統(tǒng)畫面命令語 言流程圖 照明子系統(tǒng) 在智能大廈中照明系統(tǒng)是提供良好的舒適環(huán)境的重要手段。利用 移動傳感器的原理 ,當人靠近紅外傳感器感應區(qū)域后照明設(shè)備點亮并隨著人的靠近逐漸變亮 ,當人漸漸遠離紅外感應區(qū)域時燈光亮度會慢慢變暗直至熄滅 ,這樣可以使一些走廊、樓梯等公共場所的 “長明燈 ”得到合理有效的控制 ,達到節(jié)約電力資源的效果。也有臺階式，踏 步板裝在履帶上連續(xù)運行，俗稱自動電梯。 （ 2）可靠性 電梯的可靠性很重要，如果一部電梯工作起來經(jīng)常出故障，就會影響人們正常的生產(chǎn)與生活，給人們造成很大的不便，不可靠也是事故的隱患，常常是不安全的起因。 （ 5）節(jié)能 現(xiàn)代電梯應該合理的選擇拖動方式，以達到節(jié)能的目的。 PLC 用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的 1/10~1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。 PLC 有較強的帶負載能力，可直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。這種編程方法很 有規(guī)律，很容易掌握。 (2)運算速度高 基本指令執(zhí)行時間： ，應用指令執(zhí)行時間： 100μs/指令。其 PLC 寄存器與組態(tài)王變量表 表如表 1 所示： 表 1 PLC寄存器與組態(tài)王變量表
。其具有如下特點： 第 21 頁 (1)集成度高 FX2N48MR001 型 PLC 的 CPU、電源、輸入輸出三為一體。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用 PLC 的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。 (3)硬件配套齊全，功能完善，適用性強 PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，并且已經(jīng)標準化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。其主要有以下特點： (1)可靠性高、抗干擾能力強 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。但是加速度和減速度的過分增大的不合理變化又