西門子PLC在樓控系統(tǒng)中的應(yīng)用

【摘 要】介紹通過(guò)Siemens的S7-200/300/400系列PLC的合理配置、使用，實(shí)現(xiàn)S7-200/300/400系列PLC在樓控系統(tǒng)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】S7-200/300/400系列PLC；PROFIBUS-DP；WinCC；樓控；BA

進(jìn)入21世紀(jì) ， 信息技術(shù)與建筑技術(shù)的結(jié)合日趨緊密，建筑智能化系統(tǒng)越來(lái)越接近和豐富著人們的日常生活。智能建筑運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)，為使用者與管理者提供了控制功能完善、數(shù)據(jù)處理方便、 顯示操作集中、 運(yùn)行安全可靠的建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)。

通過(guò)西門子的S7-200/300/400系列PLC的合理配置、使用來(lái)實(shí)現(xiàn)BA系統(tǒng)的控制，是一種有別于DDC控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)BA控制的一種全新方式。現(xiàn)以某項(xiàng)目為例，來(lái)介紹通過(guò)西門子PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)樓控系統(tǒng)。

一、項(xiàng)目情況介紹

大樓主樓22層，附樓4層，地下1層。其中，主樓面積14820㎡，附樓面積15200㎡。總監(jiān)控點(diǎn)1551個(gè)，主要涉及大樓的空調(diào)末端、給排水、電梯、變配電、公共照明、冷熱量計(jì)費(fèi)、冷源（冰蓄冷）、熱源（水蓄熱）。

二、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

三、系統(tǒng)介紹

1、各系統(tǒng)的監(jiān)控內(nèi)容

（1）常規(guī)空調(diào)機(jī)組的監(jiān)控內(nèi)容

●回風(fēng)溫度測(cè)量（AI）

●設(shè)備故障狀態(tài)監(jiān)測(cè)（DI）

●設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)（DI）

●設(shè)備手/自動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)（DI）

●過(guò)濾網(wǎng)阻塞報(bào)警信號(hào)（DI）

●設(shè)備啟停控制（DO）

●根據(jù)回風(fēng)溫度傳感器反饋信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)空調(diào)水管兩通調(diào)節(jié)閥開度，使實(shí)際溫度趨向設(shè)定溫度 （AO）

（2）新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控內(nèi)容

●送風(fēng)溫度測(cè)量（AI）

●設(shè)備故障狀態(tài)監(jiān)測(cè)（DI）

●設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)（DI）

●設(shè)備手/自動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)（DI））

●設(shè)備啟停控制（DO）

●監(jiān)測(cè)過(guò)濾網(wǎng)兩側(cè)壓差，根據(jù)設(shè)定值產(chǎn)生阻塞報(bào)警信號(hào)（DI）

●根據(jù)回風(fēng)溫度傳感器反饋信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)空調(diào)水管兩通調(diào)節(jié)閥開度，使實(shí)際溫度趨向設(shè)定溫度 （AO）

（3）給排水監(jiān)控內(nèi)容

●水泵過(guò)載繼電器狀態(tài)監(jiān)測(cè)，產(chǎn)生故障報(bào)警信號(hào)（DI）

●水泵運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)（DI）

●水泵啟停控制（DO）

●水泵手/自動(dòng)狀態(tài)（DI）

●水池高低水位信號(hào)監(jiān)測(cè)（DI）

●水池超高超低水位報(bào)警（DI）

（4）變配電系統(tǒng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容

●監(jiān)測(cè)變壓器內(nèi)部溫度，異常時(shí)報(bào)警（DI）

●監(jiān)測(cè)高壓開關(guān)狀態(tài)及故障狀態(tài)，異常時(shí)報(bào)警（DI）

●監(jiān)測(cè)高壓電流、電壓、有功功率、頻率等參數(shù)（AI）

●監(jiān)測(cè)低壓開關(guān)狀態(tài)及故障狀態(tài)，異常時(shí)報(bào)警（DI）

●監(jiān)測(cè)低壓電流、電壓、有功功率、頻率等參數(shù)（AI）

（5）電梯系統(tǒng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容

●檢測(cè)電梯的運(yùn)行狀態(tài)（DI）；

●電梯運(yùn)行時(shí)間并打印；

（6）空調(diào)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容

●回路的供水溫度（AI）

●回路的回水溫度（AI）

●回路的管路實(shí)際流量（AI）

（7）照明系統(tǒng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容

●回路開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)（DI）

●回路手/自動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)（DI）

●回路開關(guān)控制（DO）

（8）冷熱源系統(tǒng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容

a、冷卻水系統(tǒng)：

●冷卻水泵、冷卻塔等設(shè)備的啟停

●冷卻水泵、冷卻塔等設(shè)備的運(yùn)行、故障狀態(tài)

●冷卻水的回水溫度（AI）

b、冷凍水系統(tǒng)

●冷凍水泵等設(shè)備的啟停（DO）

●冷凍水泵等設(shè)備的運(yùn)行、故障狀態(tài)（DI）

●冷凍水泵的頻率（AO）

●壓差旁通閥（AO）

●冷凍水的供水溫度（AI）

●冷凍水的回水溫度（AI）

●供回水壓差（AI）

●冷凍水供水流量（AI）

c、乙二醇系統(tǒng)

●雙工況制冷主機(jī)、乙二醇泵等設(shè)備的啟停（DO）

●雙工況制冷主機(jī)制冰制冷切換（DO）

●雙工況制冷主機(jī)、乙二醇泵等設(shè)備的運(yùn)行、故障狀態(tài)（DI）

●乙二醇泵的頻率（AO）

●回路調(diào)節(jié)閥（AO）

●板換乙二醇側(cè)進(jìn)水溫度（AI）

●板換乙二醇側(cè)出水溫度（AI）

●蓄冰槽進(jìn)水溫度（AI）

●蓄冰槽出水溫度（AI）

d、蓄熱系統(tǒng)

●電鍋爐、蓄熱水泵、供熱水泵啟停（DO）

●電鍋爐蓄熱供熱工況切換（DO）

●蓄熱水泵、供熱水泵的頻率（AO）

●回路調(diào)節(jié)閥（AO）

●板換高溫側(cè)進(jìn)水溫度（AI）

●板換高溫側(cè)出水溫度（AI）

●蓄熱槽進(jìn)水溫度（AI）

●蓄熱槽出水溫度（AI）

2、現(xiàn)場(chǎng)的控制器配置

空調(diào)末端、給排水、電梯、變配電、公共照明、冷熱量計(jì)費(fèi)等系統(tǒng)的控制點(diǎn)分布分散，根據(jù)各樓層設(shè)備的分布及設(shè)備控制點(diǎn)的數(shù)量來(lái)配置現(xiàn)場(chǎng)控制器，現(xiàn)場(chǎng)控制選用西門子S7-200系列PLC。利用西門子S7-200系列小型PLC的特點(diǎn)，合理配置來(lái)控制分布在大樓里的空調(diào)末端或BA系統(tǒng)的控制設(shè)備，西門子S7-200系列PLC的穩(wěn)定性、靈活性、可靠性及使用壽命都比常用的DDC好很多，性價(jià)比很高，同時(shí)支持PROFIBUS-DP通訊，可作為從站，根據(jù)大樓控制設(shè)備的控制點(diǎn)數(shù)來(lái)合理配置西門子S7-200PLC的套數(shù)，共計(jì)22套.

冰蓄冷、水蓄熱控制點(diǎn)主要集中在蓄能機(jī)房，控制點(diǎn)數(shù)量較多，控制工藝復(fù)雜，各設(shè)備間控制點(diǎn)的邏輯關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，選用一套西門子中型S7-300PLC系列。西門子S7-300具有以下特點(diǎn)：

●功能強(qiáng)：極強(qiáng)的計(jì)算能力，完善的指令集，MPI接口和通過(guò)SIMATIC NET聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)能力，功能更強(qiáng)；

●快速：指令處理極其快速，功能強(qiáng)大的CPU只需0.3ms就可以處理1024個(gè)二進(jìn)制語(yǔ)句，在面向字處理方面也同樣表現(xiàn)出色。

●通用：高性能模塊和六種CPU適用于任一應(yīng)用場(chǎng)合；模塊可擴(kuò)展至3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架；集成了MMI（人機(jī)界面）接口電路；用戶友好的WINDOWS STEP7編程；

●全集成：全部模塊化，運(yùn)行可靠，性能價(jià)格比高。