焦立新

（內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020）

1 基于PLC的建筑所具備的特點(diǎn)

PLC軟件不僅具備了制造廠家所提供出的系統(tǒng)程序，同時(shí)又包括有用戶在使用時(shí)自行開發(fā)出的應(yīng)用程序。系統(tǒng)控制程序能夠?yàn)橛脩舻某绦蜷_發(fā)提供出相應(yīng)的運(yùn)行平臺(tái)，同時(shí)還能夠?yàn)镻LC程序的運(yùn)行提供可靠準(zhǔn)確的信號(hào)。

首先，PLC具有整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，其由積木式組成，對(duì)于系統(tǒng)的組建工作而言極其便利，且能夠科學(xué)準(zhǔn)確地控制開關(guān)量、一些配置較高的PLC能夠?qū)崿F(xiàn)在控制管理過程的PID控制以及運(yùn)動(dòng)控制等工作，甚至可以具備更高程度的智能化控制特點(diǎn)。根據(jù)生產(chǎn)廠家所提供的用戶編程軟件，能夠更加便利于對(duì)系統(tǒng)程序的開發(fā)工作，在進(jìn)行編程的過程中，通常情況下都會(huì)采用梯圖更偏向直觀化的編程，在進(jìn)行管理控制工作時(shí)能夠易于邏輯化的管理，按照順序進(jìn)行控制。在進(jìn)行編程開發(fā)時(shí)，由于開發(fā)語言不等同于計(jì)算機(jī)自身的語言，對(duì)于一些沒有具備計(jì)算機(jī)編程基礎(chǔ)能力的人來說，也能夠順利進(jìn)行程序的編制工作。因此，系統(tǒng)的開發(fā)與編制速度能夠得到一定的保證，且此項(xiàng)工作具備了線上直接調(diào)試的功能，更加方便于系統(tǒng)開發(fā)編程的調(diào)整與優(yōu)化，使得管理控制策略能夠順利展開。其次，PLC具有抵抗環(huán)境因素干擾的能力這一特點(diǎn)，PLC使用了一系列硬件及軟件抗干擾措施因此具備了較強(qiáng)的抗干擾能力，能夠在無故障的情況下平穩(wěn)運(yùn)行數(shù)萬小時(shí)以上，并且可以在高溫、潮濕等一些惡劣環(huán)境下平穩(wěn)可靠地運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離檢測(cè)，能夠進(jìn)行邏輯及順序控制。在一些工業(yè)施工現(xiàn)場(chǎng)中，PLC、SCADA、DSC這三種系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)，并可以根據(jù)自身所具備的優(yōu)勢(shì)共同存在，又相互滲透著。其中，SCADA作為系統(tǒng)中的上位機(jī)系統(tǒng)，DCS能夠?qū)崿F(xiàn)較為復(fù)雜的管理控制工作，而PLC通常情況下用于對(duì)單個(gè)裝置的控制。PLC使用軟件的相關(guān)功能以及取代了繼電器的控制，使得系統(tǒng)控制柜在設(shè)計(jì)、安裝等方面的工作量大大減少。此外，還具備了維修方便，維修所需工作量小的特點(diǎn)。PLC在發(fā)生任何故障時(shí)，都能夠根據(jù)PLC自身上所存在的發(fā)光二極管，或是編程軟件所提供出的信息，對(duì)其進(jìn)行故障原因的檢測(cè)與判斷，并能夠使用更換模塊的方法，及時(shí)解決故障。

2 建筑供熱平衡補(bǔ)償控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

針對(duì)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軟件部分主要包括有下位機(jī)PLC的程序編制工作，確保其能夠與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)所存在的機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息之間的實(shí)時(shí)運(yùn)輸與通訊，保證控制工作得以及時(shí)展開。

（1）登錄畫面的控制管理功能。在進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制時(shí)，登錄人員需要按照職責(zé)與等級(jí)劃分為操作人員、工程設(shè)計(jì)人員等，并根據(jù)登錄人員的不同，對(duì)系統(tǒng)的操作設(shè)置出不同等級(jí)權(quán)限。

（2）工藝流程畫面功能。系統(tǒng)顯示工藝流程設(shè)備與動(dòng)態(tài)運(yùn)行參數(shù)時(shí)，例如動(dòng)態(tài)的信息數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)、趨勢(shì)圖等，都需要采用動(dòng)態(tài)畫面來進(jìn)行顯示，動(dòng)態(tài)畫面還需要根據(jù)水箱液位的高度動(dòng)態(tài)時(shí)刻進(jìn)行變化。

（3）參數(shù)設(shè)定畫面功能。在進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定時(shí)，需要采用手動(dòng)及自動(dòng)兩種方式來進(jìn)行控制。當(dāng)系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)可以只給定出設(shè)定的數(shù)值，由系統(tǒng)自行進(jìn)行運(yùn)作。當(dāng)系統(tǒng)需要手動(dòng)操作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，頻率及參數(shù)需要手動(dòng)進(jìn)行輸入。此外，手動(dòng)與自動(dòng)的運(yùn)轉(zhuǎn)形式能夠?qū)崿F(xiàn)切換，不會(huì)受到參數(shù)控制的影響。

（4）運(yùn)行狀態(tài)畫面功能。能夠直接且直觀地顯示出供熱系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)，同時(shí)顯示出西永在工作運(yùn)行時(shí)變頻狀態(tài)，對(duì)于供熱建筑系統(tǒng)能夠采用工頻、變頻這兩種方式實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)。

（5）趨勢(shì)走向畫面功能。能夠?qū)Ξ嬅嫠@示出的溫度情況以及壓力動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)督管理，并能夠根據(jù)時(shí)間及外界環(huán)境因素的變化，實(shí)時(shí)顯示出參數(shù)的整體變化趨勢(shì)，而動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)可以通過報(bào)表的形式，進(jìn)行打印輸出，確保畫面數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可利用性。

（6）報(bào)警顯示畫面功能。對(duì)于所有供熱系統(tǒng)及泵的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)合理的監(jiān)督檢測(cè)工作，有出現(xiàn)任何故障的情況下，可以及時(shí)進(jìn)行報(bào)警現(xiàn)實(shí)，對(duì)于水箱液位、溫度的不合理性等故障狀態(tài)進(jìn)行報(bào)表的打印輸出。

3 工業(yè)過程控制系統(tǒng)

根據(jù)各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的不同，機(jī)械設(shè)備在需求方面也呈現(xiàn)出多樣化，對(duì)此，需要對(duì)系統(tǒng)管理控制的技術(shù)進(jìn)行不斷發(fā)展，與時(shí)俱進(jìn)進(jìn)行創(chuàng)新。同時(shí)，控制系統(tǒng)的相關(guān)制造廠家也針對(duì)于控制環(huán)境的不同，生產(chǎn)出了不同類型的常用設(shè)備機(jī)型。首先就是PLC，可以稱作為編程控制器，在繼電器這一技術(shù)的基礎(chǔ)之上，通過計(jì)算機(jī)高新技術(shù)與通信技術(shù)的相互融合，能夠?qū)崿F(xiàn)一般常規(guī)繼電器的管理控制工作，并且能夠運(yùn)用PLC使得操作更加簡(jiǎn)便。同時(shí)，PLC是通過數(shù)字運(yùn)算來進(jìn)行操作控制的一項(xiàng)電子系統(tǒng)，是專門為能夠?qū)崿F(xiàn)在工業(yè)環(huán)境下進(jìn)行控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)出的，它采用了能夠直接編程的儲(chǔ)存器，在內(nèi)部進(jìn)行邏輯性的運(yùn)算，能夠完成各項(xiàng)操作指令，并通過不同形式的輸入與輸出，管理并控制各種類型的設(shè)備生產(chǎn)及工作運(yùn)轉(zhuǎn)的整個(gè)過程。一般情況下，具備了可編程性質(zhì)的控制器以及相關(guān)產(chǎn)品，會(huì)應(yīng)用于各項(xiàng)大型工業(yè)自動(dòng)化的系統(tǒng)當(dāng)中，具備了較強(qiáng)的擴(kuò)展功能，能夠有效簡(jiǎn)化操作整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜的管理控制系統(tǒng)。隨著當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域自動(dòng)化程度的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)高新技術(shù)也在飛速進(jìn)步，具有可編程性質(zhì)的調(diào)節(jié)器更像是微型化的計(jì)算機(jī)設(shè)備，不僅具備了計(jì)算機(jī)自身的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，能夠簡(jiǎn)潔直觀地構(gòu)成控制系統(tǒng)，且便于操作。在進(jìn)行程序編制的過程中，通常采用的是工業(yè)領(lǐng)域?yàn)榭刂圃O(shè)計(jì)所研發(fā)出的專業(yè)語言，能夠?yàn)殚_發(fā)技術(shù)人員提供多種較常用的運(yùn)算及功能模塊，不僅具備了簡(jiǎn)單運(yùn)算的功能，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)多種類型的函數(shù)運(yùn)算。通過這種功能模塊，在進(jìn)行組態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與編制過程中，能夠使得較為復(fù)雜繁瑣的過程更加便于控制。例如，在進(jìn)行前饋、比例等工作時(shí)，由于專業(yè)語言的結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡(jiǎn)單，在進(jìn)行調(diào)試及完善時(shí)更加簡(jiǎn)單，減輕了技術(shù)操作人員的工作負(fù)擔(dān)，有效提升了系統(tǒng)的開發(fā)質(zhì)量與開發(fā)效率。該種調(diào)節(jié)器及產(chǎn)品還具備了較強(qiáng)的通訊功能，可以集中各個(gè)部門與層級(jí)之間進(jìn)行及時(shí)的交流與通訊，實(shí)現(xiàn)了集中式的監(jiān)管與監(jiān)督。因此，可編程式的調(diào)節(jié)器及產(chǎn)品普遍應(yīng)用于各個(gè)大型集散控制系統(tǒng)中的基層部門中，在一些受到各項(xiàng)因素影響的復(fù)雜環(huán)境中，也能夠?qū)崿F(xiàn)直接構(gòu)成相對(duì)的控制系統(tǒng)，完成多項(xiàng)回路的控制工作，在整個(gè)系統(tǒng)的控制工作中發(fā)揮出重要的作用。

4 PLC的建筑供熱平衡補(bǔ)償控制系統(tǒng)的抗干擾性

當(dāng)前，PLC在整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域控制工作中的應(yīng)用越來越廣泛且普遍，而PLC在工業(yè)控制的過程中，所處的工業(yè)環(huán)境非常復(fù)雜，各個(gè)類型的外界干擾極其不利于PLC系統(tǒng)運(yùn)作的穩(wěn)定性，因此，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾能力直接會(huì)影響到PLC的工作運(yùn)作是否安全可靠。

（1）電磁干擾源對(duì)系統(tǒng)的影響。一般情況下，影響到PLC的相關(guān)建筑及控制系統(tǒng)的干擾源與營(yíng)銷到工業(yè)控制設(shè)備的干擾源相同，大多數(shù)會(huì)產(chǎn)生與電流與電壓劇烈變動(dòng)的部位，而這些電荷在產(chǎn)生了劇烈的移動(dòng)過后，該部分就是干擾源。所產(chǎn)生的影響主要分為兩個(gè)方面，一是直接對(duì)PLC造成內(nèi)部輻射，相關(guān)電路感應(yīng)到干擾影響；二是對(duì)PLC通信內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)輻射，會(huì)通過通信線路的感應(yīng)來引入干擾。

（2）控制系統(tǒng)主要抗干擾措施。首先，在PLC整個(gè)控制系統(tǒng)當(dāng)中，電源占據(jù)了重要的地位，需要通過采用性能較強(qiáng)的電源，來有效阻擋電網(wǎng)所引入的干擾源。為了能夠減少動(dòng)力電纜輻射所引起的電磁性干擾，需要重視起對(duì)電纜的選擇與鋪設(shè)，注意避免在施工過程中信號(hào)線與動(dòng)力電纜不能過于靠近，以此來減少電磁干擾。

5 結(jié)語

綜上所述，本文以部分建筑供熱控制系統(tǒng)作為背景，對(duì)基于PLC的供熱控制系統(tǒng)展開了設(shè)計(jì)工作，包括有下位機(jī)控制與上位機(jī)控制這兩部分。系統(tǒng)采用了模塊化的設(shè)計(jì)，使得每個(gè)不同的模塊都能夠進(jìn)行單獨(dú)的優(yōu)化工作，確保了供熱系統(tǒng)具備良好的可擴(kuò)充性，整個(gè)系統(tǒng)在進(jìn)行安裝與維護(hù)方面的工作能夠更加簡(jiǎn)便，在運(yùn)作過程中安全穩(wěn)定可靠，通過自動(dòng)化的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以極大程度上滿足生產(chǎn)工作的需求，并有效降低了能源消耗，優(yōu)化了生產(chǎn)管理的水平。