【正文】 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
。 I/O分配表 輸入信號(hào)有：內(nèi)呼信號(hào) 4 個(gè)，外呼信號(hào) 6 個(gè)，開(kāi)關(guān)門信號(hào) 2 個(gè)，電梯到位信號(hào) 4 個(gè)，開(kāi)關(guān)門限位 2 個(gè)，上下極限位 2 個(gè)，共計(jì) 20 個(gè)。 (4)軟元件數(shù)量多 FX2N48MR001 型 PLC 的輔助繼電器有 3072 個(gè)點(diǎn)，定時(shí)器有 256 個(gè)點(diǎn)，計(jì)數(shù)器有235 點(diǎn)，數(shù)據(jù)寄存器有 8000 個(gè)點(diǎn)。 (2)運(yùn)算速度高 基本指令執(zhí)行時(shí)間： ，應(yīng)用指令執(zhí)行時(shí)間： 100μs/指令。其具有如下特點(diǎn)： 第 21 頁(yè) (1)集成度高 FX2N48MR001 型 PLC 的 CPU、電源、輸入輸出三為一體。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。 (6)體積小，重量輕，能耗低 以超小型 PLC 為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于 100mm，僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大小，因此可將開(kāi)關(guān)柜的體積縮小到原來(lái)的 1/2~1/10。這種編程方法很 有規(guī)律，很容易掌握。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用 PLC 的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。 (4)易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC 作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。近年來(lái) PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使 PLC 滲透到 了位置控制、溫度控制、 CNC 等各種工業(yè)控制中。 PLC 有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可直接驅(qū)動(dòng)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(chǎng)合。 (3)硬件配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) 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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。同時(shí)， PLC 編程器的操作和使用也很簡(jiǎn)單。梯形圖與電器控制線路圖相似，形象、直觀，不需要掌握計(jì)算機(jī)知識(shí)，很容易讓廣大工程技術(shù)人員掌握。 PLC 用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)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(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。其主要有以下特點(diǎn)： (1)可靠性高、抗干擾能力強(qiáng) 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(shí)間繼電器。 PLC 技術(shù)之所以高速發(fā)展，除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀需要外，主要是因?yàn)樗哂性S多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。它是在電器控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù) 融為一體的新型工業(yè)控制裝置。 （ 5）節(jié)能 現(xiàn)代電梯應(yīng)該合理的選擇拖動(dòng)方式，以達(dá)到節(jié)能的目的。但是加速度和減速度的過(guò)分增大的不合理變化又會(huì)造成乘客的不適感。因此檢查平層準(zhǔn)確度時(shí)，分別以空載、滿載，上下運(yùn)行，到達(dá)同一層站停測(cè)量平衡誤差，取其最大值做平層站的平層準(zhǔn)確度。 （ 3）停站的準(zhǔn)確性 電梯轎廂的平層準(zhǔn)確度與電梯的額定速度，電梯的負(fù)載情況有密切關(guān)系。 （ 2）可靠性 電梯的可靠性很重要，如果一部電梯工作起來(lái)經(jīng)常出故障，就會(huì)影響人們正常的生產(chǎn)與生活，給人們?cè)斐珊艽蟮牟槐?，不可靠也是事故的隱患，常常是不安全的起因。 電梯的主要性能指標(biāo) （ 1）安全性 電梯是運(yùn)送乘客的，即使載貨電梯通常也有人相伴隨，因此對(duì)電梯的第一要求就是安全。轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)形式便于乘客出入或裝卸貨物。它具有一個(gè)轎廂，運(yùn)行在至少兩列垂直的或傾斜角小于 15176。也有臺(tái)階式，踏 步板裝在履帶上連續(xù)運(yùn)行，俗稱自動(dòng)電梯。在整個(gè)的燈光照明系統(tǒng)中管理員可以很方便的的看到樓內(nèi)樓外所有得燈光照明設(shè)備的工作情況 ,而且可以方便的對(duì)某個(gè)或者某些照明設(shè)備進(jìn)行調(diào)控來(lái)節(jié)約能源和節(jié)省管理人員的投入。 照明子系統(tǒng)畫面運(yùn)行系統(tǒng)畫面見(jiàn)附錄，從畫面中可以方便的查看小區(qū)每層的燈光照明設(shè)備的工作情況，每層的燈開(kāi)關(guān)控制可以隨時(shí)控制相應(yīng)的燈光設(shè)備的亮滅情況。當(dāng)發(fā)生緊急突發(fā)事件時(shí) ,可以控制整個(gè)子系統(tǒng)及發(fā)出故障預(yù)警。利用 移動(dòng)傳感器的原理 ,當(dāng)人靠近紅外傳感器感應(yīng)區(qū)域后照明設(shè)備點(diǎn)亮并隨著人的靠近逐漸變亮 ,當(dāng)人漸漸遠(yuǎn)離紅外感應(yīng)區(qū)域時(shí)燈光亮度會(huì)慢慢變暗直至熄滅 ,這樣可以使一些走廊、樓梯等公共場(chǎng)所的 “長(zhǎng)明燈 ”得到合理有效的控制 ,達(dá)到節(jié)約電力資源的效果。燈光照明子系統(tǒng)綜合運(yùn)用自動(dòng)化控制、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、智能傳感器等技術(shù)的基礎(chǔ)上 ,實(shí)現(xiàn)大樓燈光照明設(shè)備及支路的有效管理與控制 ,有效的保證大樓日常燈光照明系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的節(jié)能、高效、可靠及安全 ,滿足客戶的需求。 燈光照明 子系統(tǒng)主要監(jiān)控樓宇控制系統(tǒng)的燈光照明設(shè)備 ,并且能夠遠(yuǎn)程開(kāi)啟關(guān)閉燈光照明系統(tǒng)。通過(guò)智能照明控制器將小區(qū)內(nèi)外照明設(shè)備按需要分成若干組別，以一定的程序來(lái)設(shè)定設(shè)備的開(kāi)啟關(guān)閉，從而建立舒適合理的照明環(huán)境并達(dá)到節(jié)能效果。其中，變配電子系統(tǒng)畫面命令語(yǔ)言流程圖如圖 7 所示： 第 18 頁(yè) 開(kāi) 始電 動(dòng) 機(jī) 開(kāi) 關(guān) 是 否 打 開(kāi)開(kāi) 關(guān) 2 是 否 打 開(kāi)計(jì) 算 電 動(dòng) 機(jī) 電 流計(jì) 算 2 號(hào) 負(fù) 載 電 流開(kāi) 關(guān) 3 是 否 打 開(kāi)計(jì) 算 3 號(hào) 負(fù) 載 電 流開(kāi) 關(guān) 4 是 否 打 開(kāi)計(jì) 算 4 號(hào) 負(fù) 載 電 流是是是是否否否照 明 的 開(kāi) 關(guān) 是 否 打 開(kāi)否計(jì) 算 照 明 燈 電 流統(tǒng) 計(jì) 相 電 流換 算 線 電 流測(cè) 量 相 電 壓換 算 線 電 壓測(cè) 量 功 率 因 數(shù)計(jì) 算 累 計(jì) 用 電 量結(jié) 束是否 圖 7 變配電子系統(tǒng)畫面命令語(yǔ) 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。 當(dāng)小區(qū)負(fù)載的用電量發(fā)生變動(dòng)時(shí)，上位監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)可根據(jù)采集的電量參數(shù)調(diào)整變壓器的投切臺(tái)數(shù)，節(jié)約電能，縮減大廈管理成本。電力監(jiān)控節(jié)點(diǎn)在上位進(jìn)行電力元件的操作時(shí)，要具有很高的權(quán)限，在操作每個(gè)元件時(shí)都會(huì)有提示畫面彈出，并有被操作元件的語(yǔ)音開(kāi) 關(guān)號(hào)提示，使操作人員作出進(jìn)一步的判斷。這樣可以減少電量參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)容量，優(yōu)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間。對(duì)發(fā)生故障的元器件有畫面自動(dòng)鎖定的功能，并進(jìn)行元器件號(hào)提示。 （ 2）低壓側(cè)參數(shù)檢測(cè)：變壓器二次側(cè)主開(kāi)關(guān)的分合狀態(tài)及故障狀態(tài)；變壓器二次側(cè)AB、 BC、 CA 線電壓； 母聯(lián)開(kāi)關(guān)的分合狀態(tài)及故障狀態(tài)；母聯(lián)的三相電流；各低壓配電開(kāi)關(guān)的分合狀態(tài)及故障狀態(tài)；各低壓配電 出線三相電壓，電流，電量，諧波電壓，浪涌電流，功率參數(shù)；中央控制室樓宇自控系統(tǒng)的顯示器上以圖形的方式模擬出了供配電的系統(tǒng)圖和電力分配拓?fù)鋱D，如果供配電系統(tǒng)中有什么問(wèn)題，管理人員可立即發(fā)現(xiàn)，并很快確定故障位置，從而及時(shí)處理問(wèn)題。監(jiān)視主開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，發(fā)生故障及時(shí)報(bào)警。 變配電子系統(tǒng)主要完成樓宇內(nèi)高壓側(cè)、低壓側(cè)的檢測(cè)監(jiān)控功能。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)樓宇控制系統(tǒng)的各個(gè)硬件設(shè)備的監(jiān)控 ,能夠?qū)崟r(shí)的反饋電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài) ,能夠清楚的展現(xiàn)各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的工作狀態(tài) ,并及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的故障隱患等問(wèn)題。使用組態(tài)技術(shù)開(kāi)發(fā)的變配電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制臺(tái)對(duì)智能儀表、斷路器、繼電保護(hù)器、變壓器、直流屏等電力設(shè)備的實(shí)時(shí)顯示和控制。當(dāng)報(bào)警信息到達(dá)時(shí) ,管理員可以根據(jù)這些信息迅速定位判斷出問(wèn)題的機(jī)器 ,然后迅速的做出決策來(lái)應(yīng)對(duì)。 除了能夠顯示和控制水的流速 ,水流方向 ,閥門開(kāi)啟大小和電機(jī)工作時(shí)間等設(shè)定外 ,該系統(tǒng)還能夠 在水流非正常變化 ,電機(jī)非正常停止等突發(fā)情況下自動(dòng)報(bào)警 ,管理員主控平臺(tái)上也會(huì)彈出相應(yīng)的報(bào)警信息。 附錄中給排水子系統(tǒng)系統(tǒng)圖可以清楚直觀動(dòng)態(tài)的看到當(dāng)前給排水系統(tǒng)中的水流速 ,水流方向 ,閥門開(kāi)啟大小等一系列性能指標(biāo)。從而方便管理員、維修人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行方便有效的監(jiān)控。現(xiàn)代化的樓宇控制系統(tǒng)必須要實(shí)現(xiàn)對(duì)這幾部分進(jìn)行重點(diǎn)的控制管理工作。樓宇控制系統(tǒng)的給排水主要包括兩部分 :生活用水和消防用水。 對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)采集每個(gè)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，故障狀態(tài)，以便進(jìn)行集中的監(jiān)視。對(duì)中央空調(diào)的空氣調(diào)節(jié)主要包括：對(duì)風(fēng)機(jī)，盤管，送（回）風(fēng)門開(kāi)度狀態(tài)的監(jiān)視和調(diào)節(jié)，對(duì)過(guò)濾網(wǎng)工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，對(duì)加濕器的工作狀態(tài)監(jiān)控和調(diào)節(jié)。 對(duì)中央空調(diào)的監(jiān)控，可分成兩部分：中央空調(diào)的水循環(huán)系統(tǒng)，中央空調(diào)的空 氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 在小區(qū)機(jī)電設(shè)備監(jiān)控中，對(duì)中央空調(diào)的控制采用 DDC 控制器和上位軟邏輯（采用模糊控制）混合應(yīng)用的方式在不增加其他任何硬件成本的前提下來(lái)實(shí)現(xiàn)它的節(jié)能控制，降低小區(qū)中央空調(diào)的能耗。組態(tài)王 能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上位軟邏輯功能的軟件。本次設(shè)計(jì)所涉及的數(shù)據(jù)變量如圖 4 所示： 第 13 頁(yè) 第 14 頁(yè) 圖 4 數(shù)據(jù)變量 通風(fēng)空調(diào)子系統(tǒng) 在小區(qū)機(jī)電設(shè)備中，中央空調(diào)是第一用電大戶，對(duì)中央空調(diào)的監(jiān)控最終目標(biāo)是在保證中央空調(diào)穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，實(shí)現(xiàn)真正意義上的節(jié)能 控制。變量在畫面制作系統(tǒng)組態(tài)王畫面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中定義，定義時(shí)要指定變量名和變量類型，某些類型的變量還需要一些附加信息。最后單擊 “完成 ”按鈕。 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(biāo)，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。在計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備硬件連接好后，為了實(shí)現(xiàn)組態(tài)王和外部設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊，必須在組態(tài)王的開(kāi)發(fā)環(huán)境中對(duì)外部設(shè)備和相關(guān)變量加以定義。如圖 1 所示： 圖 1 創(chuàng)建工程 配置設(shè)備 組態(tài)王把那些需要與之交換數(shù)據(jù)的硬件設(shè)備或軟件程序都作為 外部設(shè)備使用。對(duì)帶有完備裝置的電梯，利用此節(jié)點(diǎn)將其控制裝置與樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)相連接，以實(shí)現(xiàn)相互間的數(shù)據(jù)通信，使管理中心能夠隨時(shí)掌握各個(gè)電梯的工作狀況，并在火災(zāi)、安保等特殊場(chǎng)合 對(duì)電梯的運(yùn)行進(jìn)行直接控制。 （ 4）電梯系統(tǒng) LonWorks 中基于主機(jī)的智能節(jié)點(diǎn)（ HSN）能提供兩種應(yīng)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(yīng)用。應(yīng)用特定的智能節(jié)點(diǎn)（ ASN）：按編制的時(shí)序，對(duì)各樓層的配電盤辦公室照明、門廳照明、走廊照明、庭院或停車場(chǎng)等處照明、廣告霓虹燈、節(jié)日裝飾彩燈、航空障礙照明燈等設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行啟?？刂?，并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)照明回路的分組控制、對(duì)用電過(guò)大時(shí)的自動(dòng)切斷，以及對(duì)廳堂和辦公室等地的 “無(wú)人熄燈 ”控制。可以對(duì)智能建筑物的供電狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制，包括對(duì)各級(jí)電力開(kāi)關(guān)設(shè)備，配電柜高壓和低壓側(cè)狀態(tài)，主要回路的電流、電壓及功率因數(shù)，變壓器及電纜的溫度，發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)等的監(jiān)測(cè)與控制，對(duì)故障進(jìn)行報(bào)警燈；另外，通過(guò)對(duì)用電情況的計(jì)量和統(tǒng)計(jì)，利用科學(xué)的管理方法，合理均衡負(fù)荷，以保障安全、可靠地供電。可對(duì)不同區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)按預(yù)先編制的時(shí)序或根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)控制建筑物內(nèi)的中央空調(diào)制冷機(jī)組、冷凍水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)、電磁閥門、風(fēng)機(jī)的啟停，并監(jiān)視和記錄各設(shè)備的狀態(tài)，室內(nèi)外各測(cè)點(diǎn)的溫濕度、送風(fēng)壓力、流量、閥門開(kāi)度和運(yùn)行時(shí)間等參數(shù)，自動(dòng)進(jìn)行故障報(bào)警或停機(jī)，動(dòng)態(tài)顯示有關(guān)水閥、風(fēng)機(jī)的位置、狀態(tài)等。 Lonworks 技術(shù)在樓宇設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用 （ 1）通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng) LonWorks 中 可編程智能節(jié)點(diǎn)（ 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。它采用網(wǎng)絡(luò)變量實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳送，網(wǎng)絡(luò)變量可以是任何單個(gè)的數(shù)據(jù)項(xiàng)，也可以是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，被固化在神經(jīng)芯片內(nèi)，作為 LonTalk報(bào)文被傳送，并通過(guò)應(yīng)用程序?qū)ζ渲颠M(jìn)行賦值或更改，從而使 LonWorks得網(wǎng)絡(luò)通信更加便捷。芯片中還具有存儲(chǔ)信息緩沖區(qū)，以實(shí)現(xiàn) CPU之間的信息傳遞，并作為網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)和應(yīng)用緩沖區(qū)。第二個(gè)用于完成第三～六層的功能，稱為網(wǎng)絡(luò)處理器，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變量的尋址、處理、背景診斷、路徑選擇、軟件計(jì)時(shí)、網(wǎng)絡(luò)管理，并負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通信控制，收發(fā)數(shù)據(jù)包等。 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(shí)現(xiàn)。它采用了 ISO／ OSI 模型的全部七層通訊協(xié)議，采用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)變量把網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化為參數(shù)設(shè)置，其通信速率從 300bps 至 1． 5Mbps 不等，直接通信距離可達(dá) 2700m(78kbps，雙絞線 )。 LonWorks 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與樓宇設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng) LonWorks 的介紹 LonWorks 是又一具有強(qiáng)勁實(shí)力的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。 （ 2）以節(jié)能為目標(biāo)對(duì)照明燈光的時(shí)間開(kāi)關(guān)調(diào)度。 第 8 頁(yè) 需求分析 通 風(fēng)空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控需求 空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)對(duì)空調(diào)設(shè)備和通風(fēng)設(shè)備具有以下監(jiān)控功能： (1)監(jiān)控空調(diào)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)量、溫度等； (2)監(jiān)控通風(fēng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警等。采用符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、相關(guān)數(shù)據(jù)和圖形系統(tǒng)。 （ 5）經(jīng)濟(jì)性 系統(tǒng)選用的設(shè)備及其系統(tǒng)，是以現(xiàn)有成熟的設(shè)備和系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以總體目標(biāo)為方向，局部服從全局，力求系統(tǒng)在初次投入和整個(gè)運(yùn)行生命周期內(nèi)獲得最佳的性能價(jià)格比。關(guān)鍵的系統(tǒng)部件對(duì)故障容錯(cuò)和數(shù)據(jù)備份應(yīng)提供相應(yīng)的解決措施。在符合當(dāng)前實(shí)際需要的前提下，合理平衡系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性，避免片面追求先進(jìn)性而脫離實(shí)際或片面追求經(jīng)濟(jì)性而損害本項(xiàng)目智能化建設(shè)的初衷。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)定位于 高起點(diǎn)、開(kāi)放式、模塊化，從而建設(shè)一個(gè)可擴(kuò)展的平臺(tái)，保護(hù)前期