西门子PLC在楼控系统中的应用

【摘 要】介绍通过Siemens的S7-200/300/400系列PLC的合理配置、使用，实现S7-200/300/400系列PLC在楼控系统中的应用。

【关键词】S7-200/300/400系列PLC；PROFIBUS-DP；WinCC；楼控；BA

进入21世纪 ， 信息技术与建筑技术的结合日趋紧密，建筑智能化系统越来越接近和丰富着人们的日常生活。智能建筑运用先进的计算机技术、控制技术、通讯技术，为使用者与管理者提供了控制功能完善、数据处理方便、 显示操作集中、 运行安全可靠的建筑设备自动化系统。

通过西门子的S7-200/300/400系列PLC的合理配置、使用来实现BA系统的控制，是一种有别于DDC控制系统来实现BA控制的一种全新方式。现以某项目为例，来介绍通过西门子PLC来实现楼控系统。

一、项目情况介绍

大楼主楼22层，附楼4层，地下1层。其中，主楼面积14820，附楼面积15200。总监控点1551个，主要涉及大楼的空调末端、给排水、电梯、变配电、公共照明、冷热量计费、冷源（冰蓄冷）、热源（水蓄热）。

二、网络构架

三、系统介绍

1、各系统的监控内容

（1）常规空调机组的监控内容

回风温度测量（AI）

设备故障状态监测（DI）

设备运行状态监测（DI）

设备手/自动状态监测（DI）

过滤网阻塞报警信号（DI）

设备启停控制（DO）

根据回风温度传感器反馈信号来调节空调水管两通调节阀开度，使实际温度趋向设定温度 （AO）

（2）新风机组的监控内容

送风温度测量（AI）

设备故障状态监测（DI）

设备运行状态监测（DI）

设备手/自动状态监测（DI））

设备启停控制（DO）

监测过滤网两侧压差，根据设定值产生阻塞报警信号（DI）

根据回风温度传感器反馈信号来调节空调水管两通调节阀开度，使实际温度趋向设定温度 （AO）

（3）给排水监控内容

水泵过载继电器状态监测，产生故障报警信号（DI）

水泵运行状态监测（DI）

水泵启停控制（DO）

水泵手/自动状态（DI）

水池高低水位信号监测（DI）

水池超高超低水位报警（DI）

（4）变配电系统监测内容

监测变压器内部温度，异常时报警（DI）

监测高压开关状态及故障状态，异常时报警（DI）

监测高压电流、电压、有功功率、频率等参数（AI）

监测低压开关状态及故障状态，异常时报警（DI）

监测低压电流、电压、有功功率、频率等参数（AI）

（5）电梯系统监测内容

检测电梯的运行状态（DI）；

电梯运行时间并打印；

（6）空调计费系统监测内容

回路的供水温度（AI）

回路的回水温度（AI）

回路的管路实际流量（AI）

（7）照明系统监测内容

回路开关状态监测（DI）

回路手/自动状态监测（DI）

回路开关控制（DO）

（8）冷热源系统监测内容

a、冷却水系统：

冷却水泵、冷却塔等设备的启停

冷却水泵、冷却塔等设备的运行、故障状态

冷却水的回水温度（AI）

b、冷冻水系统

冷冻水泵等设备的启停（DO）

冷冻水泵等设备的运行、故障状态（DI）

冷冻水泵的频率（AO）

压差旁通阀（AO）

冷冻水的供水温度（AI）

冷冻水的回水温度（AI）

供回水压差（AI）

冷冻水供水流量（AI）

c、乙二醇系统

双工况制冷主机、乙二醇泵等设备的启停（DO）

双工况制冷主机制冰制冷切换（DO）

双工况制冷主机、乙二醇泵等设备的运行、故障状态（DI）

乙二醇泵的频率（AO）

回路调节阀（AO）

板换乙二醇侧进水温度（AI）

板换乙二醇侧出水温度（AI）

蓄冰槽进水温度（AI）

蓄冰槽出水温度（AI）

d、蓄热系统

电锅炉、蓄热水泵、供热水泵启停（DO）

电锅炉蓄热供热工况切换（DO）

蓄热水泵、供热水泵的频率（AO）

回路调节阀（AO）

板换高温侧进水温度（AI）

板换高温侧出水温度（AI）

蓄热槽进水温度（AI）

蓄热槽出水温度（AI）

2、现场的控制器配置

空调末端、给排水、电梯、变配电、公共照明、冷热量计费等系统的控制点分布分散，根据各楼层设备的分布及设备控制点的数量来配置现场控制器，现场控制选用西门子S7-200系列PLC。利用西门子S7-200系列小型PLC的特点，合理配置来控制分布在大楼里的空调末端或BA系统的控制设备，西门子S7-200系列PLC的稳定性、灵活性、可靠性及使用寿命都比常用的DDC好很多，性价比很高，同时支持PROFIBUS-DP通讯，可作为从站，根据大楼控制设备的控制点数来合理配置西门子S7-200PLC的套数，共计22套.

冰蓄冷、水蓄热控制点主要集中在蓄能机房，控制点数量较多，控制工艺复杂，各设备间控制点的逻辑关联性强，选用一套西门子中型S7-300PLC系列。西门子S7-300具有以下特点：

功能强：极强的计算能力，完善的指令集，MPI接口和通过SIMATIC NET联网的网络能力，功能更强；

快速：指令处理极其快速，功能强大的CPU只需0.3ms就可以处理1024个二进制语句，在面向字处理方面也同样表现出色。

通用：高性能模块和六种CPU适用于任一应用场合；模块可扩展至3个扩展机架；集成了MMI（人机界面）接口电路；用户友好的WINDOWS STEP7编程；

全集成：全部模块化，运行可靠，性能价格比高。