PLC在樓宇智能化中的應(yīng)用探析

姜彤

摘要近些年隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升、科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到了前所未有的改善。人們對(duì)生活的關(guān)注點(diǎn)已經(jīng)從原來(lái)的解決溫飽問(wèn)題轉(zhuǎn)移到現(xiàn)在的健康生活、品質(zhì)生活上。對(duì)于建筑房屋的舒適性的要求也有了明顯的提升，一個(gè)節(jié)能實(shí)用的照明系統(tǒng)、一部方便快捷的電梯、一份安全良好的保障體系都成為了現(xiàn)代都市人的必需品。本文主要會(huì)從PLC在智能樓宇的照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警消防系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行探析，通過(guò)合理的案例淺談PLC在樓宇智能化中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞樓宇智能化；PLC；照明；電梯；火警；應(yīng)用

總體來(lái)說(shuō)樓宇智能化系統(tǒng)就是將計(jì)算機(jī)、信息通信等方面的最先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于建筑系統(tǒng)內(nèi)，使建筑房屋中的電力、空調(diào)、照明、防災(zāi)、防盜等系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)工作，最終實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)設(shè)施設(shè)備可根據(jù)人們需求情況自動(dòng)控制來(lái)滿(mǎn)足人們的工作生活需要。然而對(duì)于樓宇智能化系統(tǒng)來(lái)講PLC以其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、配套齊全、功能完善、適用性強(qiáng)、建造工作量小、維護(hù)方便和容易改造等眾多優(yōu)點(diǎn)，在樓宇智能化系統(tǒng)中的作用得到廣泛認(rèn)同。下面我們從照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)3個(gè)方面進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

1PLC照明系統(tǒng)案例淺析

對(duì)于普通的照明控制系統(tǒng)通常對(duì)燈具的控制只做到人為的開(kāi)關(guān)控制，對(duì)于較為高級(jí)的照明控制系統(tǒng)通常對(duì)燈具的控制會(huì)做到根據(jù)環(huán)境聲音及周?chē)炼仍O(shè)置自動(dòng)控制，也就是通常所說(shuō)的聲光控制，但是顯然對(duì)于樓宇智能化系統(tǒng)下的照明控制系統(tǒng)這些是不夠的，那么，還需要做到哪些呢？

從燈具壽命、節(jié)能、感官3個(gè)方面考慮，樓宇智能化下的照明控制系統(tǒng)需要具備以下功能：1）系統(tǒng)各回路需可連續(xù)調(diào)光或開(kāi)關(guān)；2）可以根據(jù)環(huán)境光線調(diào)節(jié)恒照度控制；3）可接入各種傳感器對(duì)燈具進(jìn)行控制；4）可預(yù)設(shè)多種照明控制方案，易于切換；5）可根據(jù)時(shí)間自動(dòng)調(diào)節(jié)燈具照度；6）可聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)，易于調(diào)節(jié)控制方案。

針對(duì)樓宇智能化照明控制系統(tǒng)的功能需求，正好與PLC的諸多特點(diǎn)不謀而合。PLC的應(yīng)用范圍包括：1）開(kāi)關(guān)量邏輯控制（I/0）；2）模擬量控制（A/D）；3）PID過(guò)程控制（PID調(diào)節(jié)是一種閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法）；4）數(shù)據(jù)處理功能；5）通信及聯(lián)網(wǎng)功能。這些功能正好可以滿(mǎn)足上面一系列照明控制系統(tǒng)的需求。下面我們來(lái)看下滿(mǎn)足以上功能需求后在燈具壽命、節(jié)能方面帶來(lái)的變化。

1）燈具壽命方面。影響燈具壽命的主要因素有過(guò)電壓使用和冷態(tài)沖擊，過(guò)電壓使用與冷態(tài)沖擊會(huì)使燈具的使用壽命大大降低。在照明系統(tǒng)具有輸出限壓保護(hù)功能后，當(dāng)電網(wǎng)電壓超過(guò)額定電壓220V后系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓在220V以?xún)?nèi)。另一方面，燈具冷態(tài)接電瞬間會(huì)產(chǎn)生5～10倍的沖擊電流，同樣會(huì)較大層度上減少燈具的使用時(shí)限。當(dāng)照明系統(tǒng)采用淡入淡出方式來(lái)進(jìn)行調(diào)光控制后，可有效避免對(duì)燈具的冷態(tài)沖擊，延長(zhǎng)燈具壽命。這樣此系統(tǒng)可延長(zhǎng)燈具壽命3倍左右，即可節(jié)省大量燈具更換費(fèi)用，也可減少更換燈具造成的大量工作。

2）節(jié)約能源方面。影響照明系統(tǒng)耗電量的主要因素有使用時(shí)間及燈具亮度。在照明系統(tǒng)具備調(diào)光及開(kāi)關(guān)控制后，自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光強(qiáng)弱，達(dá)到節(jié)能效果。即當(dāng)業(yè)主或訪客進(jìn)入傳感器感應(yīng)區(qū)域后逐漸升光，當(dāng)業(yè)主或訪客走出感應(yīng)區(qū)域后逐漸降低燈光或熄滅，使一些通道的長(zhǎng)明燈得到合理管控，達(dá)到節(jié)能的目的。另外，在一些需要一致性光源的地方，通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光強(qiáng)弱，來(lái)使環(huán)境照度保持恒定，避免照明過(guò)度的情況，從而達(dá)到節(jié)能的目的?；蛘哚槍?duì)戶(hù)外等周期性光源需求，按照時(shí)段設(shè)置照明亮度，設(shè)置全亮、半亮、1/4亮，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

2PLC電梯系統(tǒng)案例淺析

目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、PLC控制和微型計(jì)算機(jī)控制3種。PLC控制是這3種控制方式中最具有可靠性、實(shí)用性和靈活性的控制方式。主要特點(diǎn)如下：1）所有控制功能及信號(hào)的處理均通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)，線路簡(jiǎn)單直觀，易于掌握，適合于一般性技術(shù)人員及工人掌握；2）PLC控制系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修與故障檢查不需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)和特殊工具及儀器；3）絕大多數(shù)電器均為常用控制電器，更換維護(hù)方便，價(jià)格低廉；4）電梯控制系統(tǒng)分為調(diào)速部分和邏輯控制部分。這兩個(gè)控制模塊用PLC來(lái)控制電梯的運(yùn)行均可大大提升乘客的舒適感與電梯的安全性。

PLC控制與其它控制方式不但有以上優(yōu)點(diǎn)，還可以實(shí)現(xiàn)以下功能。

1）電梯智能功能：使電梯能夠合理根據(jù)轎廂內(nèi)的乘客選層情況及各層的候梯信息，自動(dòng)制定轎廂單次最優(yōu)運(yùn)動(dòng)速度和停車(chē)策略；并可根據(jù)乘客選層情況，實(shí)現(xiàn)到層自動(dòng)提示下梯功能。

2）電梯安全功能：通過(guò)PLC控制能夠使電梯具備自動(dòng)檢測(cè)功能，讓電梯自己進(jìn)行周期性檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)電梯的故障所在，并及時(shí)做出報(bào)警，對(duì)維保、中控人員予以提示。當(dāng)電梯出現(xiàn)故障停梯困人時(shí)，能夠自動(dòng)安慰乘客情緒，指導(dǎo)乘客正確處理。

3PLC火災(zāi)報(bào)警消防系統(tǒng)案例淺析

基于PLC控制的自動(dòng)報(bào)警滅火消防系統(tǒng)是由自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、控制系統(tǒng)這三個(gè)子系統(tǒng)組成。自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中包含報(bào)警器和各種電源裝置，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中包含管道系統(tǒng)、噴淋泵和各種給水開(kāi)關(guān)，控制系統(tǒng)中包含可編程序控制器和各種開(kāi)關(guān)。自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，這三個(gè)系統(tǒng)之間是通過(guò)線路系統(tǒng)聯(lián)系在一起。

自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)的開(kāi)啟過(guò)程。當(dāng)各區(qū)域的火災(zāi)探測(cè)器，探測(cè)到火災(zāi)信號(hào)，通過(guò)線路將火災(zāi)信號(hào)傳遞給PLC，PLC接收到火災(zāi)信號(hào)后，根據(jù)其控制程序的要求，控制噴淋泵啟動(dòng)和與之相對(duì)應(yīng)的區(qū)域電磁閥開(kāi)啟，電磁閥開(kāi)啟后，與之相對(duì)應(yīng)區(qū)域的噴頭噴水滅火。同時(shí)，也可以按下各火災(zāi)區(qū)域的手動(dòng)啟動(dòng)按鈕，將該區(qū)域的啟動(dòng)信號(hào)傳遞給PLC。

PLC控制系統(tǒng)具備反應(yīng)快、安全性高、穩(wěn)定性好及靈活性強(qiáng)、質(zhì)量可靠、通信速率高、軟硬件產(chǎn)品豐富、應(yīng)用技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)。目前各生產(chǎn)PLC的廠家都嚴(yán)格地按有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)，如美國(guó)有NEMA標(biāo)準(zhǔn)，日本有JIS標(biāo)準(zhǔn)，德國(guó)有DIN標(biāo)準(zhǔn)等。另外，由于PLC大多被用于環(huán)境較為惡劣的工業(yè)環(huán)境中，對(duì)于火災(zāi)環(huán)境適應(yīng)能力更強(qiáng)，更可以保證火災(zāi)時(shí)報(bào)警滅火效果及反應(yīng)速度。同時(shí)，PLC控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)接線簡(jiǎn)單，并具備自診斷功能，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)也更及時(shí)有效，大大提高了火災(zāi)報(bào)警消防系統(tǒng)的可靠性。

4結(jié)束語(yǔ)

在樓宇智能化系統(tǒng)逐步深入人們生活每個(gè)角落的時(shí)候，也為PLC在其中的應(yīng)用打開(kāi)一扇窗。通過(guò)以上幾個(gè)案例的分享，我想大家已經(jīng)意識(shí)到PLC在樓宇智能化系統(tǒng)中的潛在價(jià)值。對(duì)于本文沒(méi)有涉及的電力、空調(diào)、防盜等領(lǐng)域PLC都存在著巨大的發(fā)揮空間，因此，也需要相關(guān)的工作人員不斷學(xué)習(xí)、積累，與時(shí)俱進(jìn)，將PLC更好的應(yīng)用于樓宇智能化系統(tǒng)中。