【導(dǎo)讀】的同時(shí)，對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施也提出了更高的要求，樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)就是其中重要的一方面?，F(xiàn)了一個(gè)國(guó)家發(fā)展水平。管理手段，從而減少建筑物的能耗并降低管理成本。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)使大樓營(yíng)運(yùn)能源得。到充分合理的使用，節(jié)省了不必要的能源消耗。通過(guò)系統(tǒng)，大廈可以節(jié)約能源，優(yōu)化設(shè)。舒適環(huán)境，提供一個(gè)最完美的客人休息環(huán)境和工作人員工作環(huán)境，提高工作效率。現(xiàn)代化智能控制技術(shù)對(duì)系統(tǒng)各設(shè)備進(jìn)行一體化控制，可以大大節(jié)省大樓設(shè)備管理人員，同時(shí)避免因人為錯(cuò)誤操作而造成設(shè)備損壞。照明、消防、水壓、門(mén)禁、空調(diào)五種控制系統(tǒng)的控制原理及其相應(yīng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。模型裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

　　

【正文】 間。用于系統(tǒng)的規(guī)模校大，程序關(guān)系較復(fù)雜的場(chǎng)合。順序功能流程圖編程語(yǔ)言的特點(diǎn)：以功能為主線，按照功能流程的順序分配，條理清楚，便于對(duì)用戶(hù)程序理解；避免梯形圖或其他語(yǔ)言不能順序動(dòng)作的缺陷，同時(shí)也避免了用梯形圖語(yǔ)言對(duì)順序動(dòng)作編程時(shí)，由于機(jī)械互鎖造成用戶(hù)程序結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難以理解的缺陷；用戶(hù)程序掃描時(shí)間也大大縮短。 結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言是用結(jié)構(gòu)化的描述文本來(lái)描述程序的一種編程語(yǔ)言。它是類(lèi)似于高級(jí)語(yǔ)言的一種編程語(yǔ)言。在大中型的 PLC 系統(tǒng)中，常采用結(jié)構(gòu)化文本來(lái)描述控制系統(tǒng)中各個(gè)變量的關(guān)系。主要用于其他編程語(yǔ)言較難實(shí)現(xiàn)的用戶(hù)程序編制。結(jié)構(gòu)化文本編程語(yǔ)言采用計(jì)算機(jī)的描述方式來(lái)描述系統(tǒng)中各種變量之間的各種運(yùn)算關(guān)系，完成所需的功能或操作。大多數(shù) PLC 制造商采用的結(jié)構(gòu)化文本編程語(yǔ)言與 BASIC 語(yǔ)言、 PASCAL 語(yǔ)言或 C語(yǔ)言等高級(jí)語(yǔ)言相類(lèi)似，但為了應(yīng)用方便，在語(yǔ)句的表達(dá)方法及語(yǔ)句的種類(lèi)等方面都進(jìn)行了簡(jiǎn)化。 結(jié)構(gòu)化文本編程語(yǔ)言的特點(diǎn)：采用高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行編程，可以完成較復(fù)雜的控制運(yùn)算；需要有一定的計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言的知識(shí)和編程技巧，對(duì)工程設(shè)計(jì)人員要求較高。直觀性和操作性較差。 由于梯形圖是最為簡(jiǎn)單最為普遍的 PLC 編程語(yǔ)言，所以此次設(shè)計(jì)中我們采用梯形圖編程方式。 樓宇照明系統(tǒng)及節(jié)日彩燈照明系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 節(jié)日彩燈控制程序說(shuō)明：當(dāng) SB6 按下時(shí)候， M6 得電，此時(shí) M7 得電，從而使 YOO7得電，即對(duì)應(yīng)的燈泡點(diǎn)亮，同時(shí)，定時(shí)器 T10 動(dòng)作， 后，定時(shí)結(jié)束， T10 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，從而 Y010 得電，從而點(diǎn)亮其對(duì)應(yīng)的燈泡，同時(shí) YO10 的動(dòng)斷開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，使得 Y007失電，從而使其對(duì)應(yīng)的燈泡變暗，以此類(lèi)推， T11 定時(shí)結(jié)束后，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，從而使得 Y011 得電 ，點(diǎn)亮其對(duì) 應(yīng)的燈泡，同時(shí)其動(dòng)斷觸點(diǎn) 斷開(kāi)，使得 Y011 失電，從而，其對(duì)應(yīng)的燈泡變暗， T12 定時(shí)完畢后，動(dòng)合觸點(diǎn) 閉合， YO12 得電，點(diǎn)亮其對(duì)應(yīng)的燈泡，同時(shí)使 YO11 對(duì)應(yīng)的燈泡變暗。當(dāng) T13 定時(shí)結(jié)束后，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，從而使得 Y007 重新得電， YOO7 對(duì)應(yīng)的燈泡重新點(diǎn)亮，以此循環(huán)，從而組成一個(gè)由四個(gè)燈泡組成的每隔 ，以此點(diǎn)亮的節(jié)日彩燈。只有 SB6 再次按下時(shí)， M6 失電，從而使得結(jié)束彩燈。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 26 圖 41 節(jié)日彩燈程序設(shè)計(jì)梯形圖 客廳燈控制程序說(shuō)明： 當(dāng)按鍵 SB7 按下時(shí)， M10 得電， M10 動(dòng)合開(kāi)關(guān) 閉合 ，和 YO13的動(dòng)斷，以及 M10 的動(dòng)斷，和 YO13 的動(dòng)合 觸點(diǎn) 形成一個(gè)保持電路，即當(dāng) SB7 按下時(shí)，YO13 得電，點(diǎn)亮其對(duì)應(yīng)的燈泡， 由于保持電路的作用，當(dāng) M10，和 YO13 同時(shí)得電后，行成一個(gè)互鎖，從而松開(kāi) SB7 時(shí)， YO13 仍然保持當(dāng)前的狀態(tài)，即點(diǎn)亮狀態(tài)。 當(dāng) SB7 在次按下時(shí)， M10 得電，從而使得 YO13 改變狀態(tài)，即變暗由于保持電路的存在，松開(kāi)后 YO13 繼續(xù)保持此時(shí)的狀態(tài)。 總之，對(duì)應(yīng)的實(shí)物就是當(dāng)按下 SB7 后對(duì)應(yīng)的燈泡點(diǎn)亮，松開(kāi)時(shí)，仍然為點(diǎn)亮狀態(tài)，當(dāng)再次按下時(shí)，燈泡變暗。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 27 圖 42 客廳燈程序設(shè)計(jì)梯形圖 臥室燈控制程序說(shuō)明： 當(dāng)按鍵 SB8 按下時(shí)， M11 得電， M11 動(dòng)合 觸點(diǎn) 閉合，和 YO14的動(dòng)斷，以及 M11 的動(dòng)斷，和 YO14 的動(dòng)合 觸點(diǎn) 形成一個(gè)保持電路，即當(dāng) SB7 按下時(shí)，YO13 得電，點(diǎn)亮其對(duì)應(yīng)的燈泡，由于保持電路的作用，當(dāng) M11，和 YO14 同時(shí)得電后，行成一個(gè)互鎖，從而松開(kāi) SB10 時(shí)， YO13 仍然保持當(dāng)前的狀態(tài)，即點(diǎn)亮狀態(tài)。 當(dāng) SB10 在次按下時(shí)， M11 得電，從而使得 YO14 改變狀態(tài)，即變暗由于保持電路的存在，松開(kāi)后 YO14 繼續(xù)保持此時(shí)的狀態(tài)。 總之，對(duì)應(yīng)的實(shí)物就是當(dāng)按下 SB10 后對(duì)應(yīng)的燈泡點(diǎn)亮，松開(kāi)時(shí)，仍然為點(diǎn)亮狀態(tài)，當(dāng)再次按下時(shí)，燈 泡變暗 。 圖 43 臥室程序設(shè)計(jì)梯形圖 走廊燈控制程序說(shuō)明： 當(dāng) SB9 按下時(shí)， XO12 得電，從而點(diǎn)亮 YO15，同時(shí)， XO12 動(dòng)斷開(kāi)關(guān)斷開(kāi)， T15 定時(shí)器開(kāi)始定時(shí)， 2s 后，其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi) ，從而 Y015 失電，即此時(shí)YO15 對(duì)應(yīng)的燈變 暗。即按下按鍵后，對(duì)應(yīng)燈點(diǎn)亮， 2s 后自動(dòng)變暗。 圖 44 走廊燈程序設(shè)計(jì)梯形圖 樓宇門(mén)禁系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 門(mén)禁系統(tǒng)控制說(shuō)明： 當(dāng)有 IC 卡輸入或者開(kāi)關(guān) SQ 打開(kāi)時(shí)， Y001 得電，門(mén)打開(kāi)， TO 開(kāi)始河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 28 定時(shí)， 2s 后， T0 的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi) ，使 Y001 斷電， 其動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合， 從而使 Y000 得電，關(guān)門(mén)指示燈亮，關(guān)門(mén)。 45 樓宇門(mén)禁系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)梯形圖 樓宇的供水系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 欠壓供水：當(dāng)開(kāi)關(guān) SB1 閉合時(shí)， Y004 得電，從而使水泵 1 打開(kāi)，如果此時(shí)，欠壓，上圖中即 XOO3 閉合， T1 開(kāi)始定時(shí) 1s 后， YOO3 得電，即水泵 2 打開(kāi)，若此時(shí)仍然欠壓，即 T2 開(kāi)始定時(shí)， 1s 后， YOO2 得電，即水泵 3 打開(kāi)。 過(guò)壓供水：在上述的基礎(chǔ)上，三個(gè)水泵同時(shí)打 開(kāi)，如果此時(shí)，過(guò)壓，即是 SB4 閉合，X004 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合 ，此時(shí) T3 開(kāi)始定時(shí)， 1s 后， T3 動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，使 YOO2 斷電，即是關(guān)閉了水泵 3，若此時(shí)仍然過(guò)壓， T4 開(kāi)始定時(shí)， 1s 后， T4 動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，使 Y003 斷電，即關(guān)閉了水泵 2，若此時(shí)仍然過(guò)壓，此時(shí) T5 定時(shí)， 1s 后， T5 動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)， YOO4 斷電，即水泵 1 斷開(kāi)。 這樣根據(jù)壓力的變化，自動(dòng)按照規(guī)律增減泵，以達(dá)到恒壓供水的目的。由此可見(jiàn)這是一個(gè)順序啟動(dòng)，順序停止的控制程序。 46 樓宇供水系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)梯形圖 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 29 樓宇報(bào)警系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 當(dāng)按下 SB5 時(shí)候， MO 得電，從而使得 Y006 得電，使得排風(fēng)扇，和高壓水泵動(dòng)作，同時(shí)， Y005 得電，即蜂鳴器和報(bào)警燈動(dòng)作，從而發(fā)出警報(bào)，當(dāng)按下 SB5 是報(bào)警停止。 當(dāng) MQ2 傳感器捕捉到失火的信號(hào)時(shí)， 即 XO11 得電，從而 Y0O5 得電，蜂鳴器和報(bào)警燈動(dòng)作，發(fā)出警報(bào)，同時(shí)， YOO6 得電，高壓水泵動(dòng)作起到滅火的作用。 T6 開(kāi)始定時(shí)，1s 后， T6 的動(dòng)合開(kāi)關(guān)閉合 ，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，使 YOO5 失電， 指示燈變暗。此時(shí)，定時(shí)器T7 開(kāi)始定時(shí)， 秒后定時(shí)結(jié)束， T7 的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，使的 T6 斷電，從而形成了定時(shí)器的復(fù)位。 YOO5 重新得電，對(duì)應(yīng)元件發(fā)生動(dòng)作， T6 重新開(kāi)始定時(shí)， 1s 后， T6 的動(dòng)合開(kāi)關(guān)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，使 YOO5 失電，指示燈變暗。此時(shí)，定時(shí)器 T7 開(kāi)始定時(shí)， 秒后定時(shí)結(jié)束， T7 的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷 開(kāi)，使的 T6 斷電，從而形成了定時(shí)器的復(fù)位。從而形成了 Y005 對(duì)應(yīng)燈泡閃動(dòng)的報(bào)警燈。只有當(dāng)按鍵 SB5 按下， XOO5 失電的時(shí)候，報(bào)警停止。 圖 47 火警報(bào)警程序設(shè)計(jì)梯形圖 空調(diào)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 當(dāng) SB10 按下時(shí)，表示溫度過(guò)高，從而 YO16 得電，打開(kāi)空調(diào)制冷系統(tǒng)，當(dāng) SB11 按下時(shí)，表示溫度過(guò)低，從而 YO17 得電 ， 打開(kāi)空調(diào)供暖系統(tǒng)。 48 空調(diào)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)梯形圖 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 30 5 系統(tǒng)調(diào)試 元件清單 本設(shè)計(jì)中的硬件制作中所用元器件如表 51 所示 元器件名稱(chēng) 個(gè)數(shù) 元器件名稱(chēng) 個(gè)數(shù) FX2N32mr001PLC 1 萬(wàn)用板 1 三極管 1 Led 燈 若干 直流電機(jī) 2 開(kāi)關(guān) 1 蜂鳴器 1 插銷(xiāo) 1 MQ2 煙霧傳感器 1 拉管 1 按鍵 若干 導(dǎo)線 若干 電阻 若干 變壓器 1 繼電器 1 插針 若干 螺絲 若干 表 51 器件的清單 軟件調(diào)試過(guò)程 GX Developer 簡(jiǎn)介 GX Developer 是三菱 PLC 的編程軟件。適用于 Q、 QnU、 QS、 QnA、 AnS、 AnA、 FX等全系列可編程控制器。支持梯形圖、指令表、 SFC、 ST 及 FB、 Label 語(yǔ)言程序 設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定，可進(jìn)行程序的線上更改、監(jiān)控及調(diào)試，具有異地讀寫(xiě) PLC 程序功能。 GX Developer 特點(diǎn)： 1. 軟件的共通化 GX Developer 能夠制作 Q 系列， QnA 系列， A 系列（包括運(yùn)動(dòng)控制（ SCPU）） ,FX 系列的數(shù)據(jù) ,能夠轉(zhuǎn)換成 GPPQ,GPPA 格式的文檔。 此外，選擇 FX 系列的情況下，還能變換成 FXGP(DOS),FXGP(WIN)格式的文檔。 2. 利用 Windows 的優(yōu)越性，使操作性飛躍上升能夠?qū)?Excel， Word 等做成的說(shuō)明數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制，粘貼，并有效利用。 3. 程序的標(biāo)準(zhǔn) 化 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 31 (1) 標(biāo)號(hào)編程 用標(biāo)號(hào)編程制作可編程控制器程序的話，就不需要認(rèn)識(shí)軟元件的號(hào)碼而能夠根據(jù)標(biāo)示制作成標(biāo)準(zhǔn)程序。 用標(biāo)號(hào)編程做成的程序能夠依據(jù)匯編從而作為實(shí)際的程序來(lái)使用。 (2) 功能塊（以下，略稱(chēng)作 FB） FB 是以提高順序程序的開(kāi)發(fā)效率為目的而開(kāi)發(fā)的一種功能。把開(kāi)發(fā)順序程序時(shí)反復(fù)使用的順序程序回路塊零件化，使得順序程序的開(kāi)發(fā)變得容易。此外，零件化后，能夠防止將其運(yùn)用到別的順序程序時(shí)的順序輸入錯(cuò)誤。 (3) 宏 只要在任意的回路模式上加上名字（宏定義名）登錄（宏登錄）到文檔，然后輸入簡(jiǎn)單的命令就能夠讀 出登錄過(guò)的回路模式，變更軟元件就能夠靈活利用了。 4. 能夠簡(jiǎn)單設(shè)定和其他站點(diǎn)的鏈接 由于連接對(duì)象的指定被圖形化而構(gòu)筑成復(fù)雜的系統(tǒng)的情況下也能夠簡(jiǎn)單的設(shè)定。 5. 能夠用各種方法和可編程控制器 CPU 連接 (1) 經(jīng)由串行通訊口 (2) 經(jīng)由 USB (3) 經(jīng)由 MELSECNET/10(H)計(jì)算機(jī)插板 (4) 經(jīng)由 MELSECNET(Ⅱ )計(jì)算機(jī)插板 (5) 經(jīng)由 CCLink 計(jì)算機(jī)插板 (6) 經(jīng)由 Ether 計(jì)算機(jī)插板 (7) 經(jīng)由 CPU 計(jì)算機(jī)插板 (8) 經(jīng)由 AF 計(jì)算機(jī)插板 6. 豐富的調(diào)試功能 (1) 由于運(yùn)用了梯形圖邏輯測(cè)試功能，能夠更加簡(jiǎn)單的進(jìn)行調(diào)試作業(yè)。 (a) 沒(méi)有必要再和可編程控制器連接。 (b) 沒(méi)有必要制作條使用的順序程序。 (2) 在幫助中有 CPU 錯(cuò)誤，特殊繼電器 /特殊寄存器的說(shuō)明，所以對(duì)于在線中發(fā)生錯(cuò)誤，或者是程序制作中想知道特殊繼電器 /特殊寄存器的內(nèi)容的情況下提供非常大的便利。 (3) 數(shù)據(jù)制作中發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)顯示是什么原因或是顯示消息，所以數(shù)據(jù)制作的時(shí)間能夠大幅度縮短。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 32 圖 51 編程軟件圖 硬件調(diào)試過(guò)程 制作調(diào)試過(guò)程中所用儀器有：數(shù)字萬(wàn)用表、電烙鐵，焊錫絲 、焊錫膏、尖嘴鉗、鑷子等，另外準(zhǔn)備盡量多的導(dǎo)線。 制作與調(diào)試過(guò)程如下： 1 按照元器件清單準(zhǔn)備好所需要用到的元器件。 2 按照 PLC 接線圖 焊接硬件電路板，先 焊接電路板上的按鍵 ， 電機(jī) ， 以及煙霧探測(cè)電路 ， 按照?qǐng)D 38， 39 連接 外圍線路 。實(shí)物電路圖如圖 52 所示 ： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 33 圖 52 實(shí)物連線圖 3 編譯 程序，將軟件寫(xiě)入 PLC 中。 整體調(diào)試 PLC 與計(jì)算連接時(shí)可用 RS232 通信方式，用對(duì)應(yīng)的下載線連接好 PLC 的程序下載接口和電腦的 USB 插口。 GX Developer 的操作的步驟是，選中要調(diào)試的功能模塊程序，在菜單 欄變換菜單下點(diǎn)變換，變成 PLC 可識(shí)別的程序，然后在在菜單欄在線的下拉菜單下點(diǎn)擊 PLC 導(dǎo)入。 最后分模塊導(dǎo)入，調(diào)試，直到每個(gè)模塊正常運(yùn)行。 軟件寫(xiě)入采用模塊式寫(xiě)入方法，每個(gè)功能模塊分別寫(xiě)入，沒(méi)寫(xiě)一個(gè)功能模塊調(diào)試一下，功能是否正常運(yùn)行，若不正成運(yùn)行則立刻修改程序，直到正常運(yùn)行為止。 首先，進(jìn)行照明系統(tǒng)的調(diào)試，當(dāng)按下臥室燈對(duì)應(yīng)的按鍵時(shí)，臥室燈亮，再次按下臥室燈對(duì)應(yīng)的按鍵時(shí)，臥室燈滅，當(dāng)按下客廳燈對(duì)應(yīng)的按鍵時(shí)，客廳燈亮，再次按下客廳燈對(duì)應(yīng)的按鍵時(shí)，客廳燈滅，當(dāng)按下節(jié)日彩燈對(duì)應(yīng)的按鍵時(shí)，四個(gè)燈泡循環(huán)往復(fù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)亮，說(shuō)明 照明系統(tǒng)工作正常，照明系統(tǒng)工作完畢，進(jìn)行下個(gè)系統(tǒng)模塊的調(diào)試。 門(mén)禁系統(tǒng)模塊的調(diào)試：當(dāng)按下 SB1 時(shí)，門(mén)禁系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的指示燈變亮，表明門(mén)打開(kāi)，河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 34 此時(shí)，若兩秒鐘沒(méi)有檢測(cè)到 SB1 按下，門(mén)禁系統(tǒng)延遲兩秒后， L0 變亮， L1 變暗，說(shuō)明門(mén)禁系統(tǒng)工作正常，當(dāng)沒(méi)有檢測(cè)到有人進(jìn)入時(shí)，延時(shí)兩秒，門(mén)關(guān)閉，和系 統(tǒng)要求相符，進(jìn)行下一功能模塊的調(diào)試。 當(dāng)供水系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的按鈕按下時(shí)，水泵 1 對(duì)應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明水泵開(kāi)始工作，當(dāng)過(guò)一段時(shí)間，檢測(cè)到供水系統(tǒng)欠壓，水泵 2 打開(kāi)，對(duì)應(yīng)指示燈變亮，如果仍然欠壓，水泵3 對(duì)應(yīng)的指示燈變亮，表示水泵 3 打開(kāi)，綜 上表示，欠壓供水過(guò)程功能正常。然后調(diào)試過(guò)壓供水的過(guò)程，當(dāng)三個(gè)指示燈同時(shí)點(diǎn)亮，表示三個(gè)電機(jī)同時(shí)工作時(shí)，如果過(guò)壓，系統(tǒng)自動(dòng)切斷 3 電機(jī)（對(duì)應(yīng)指示燈變