基于PLC的楼宇给排水智能化控制

张典秀

（赤壁市城乡规划设计院）

1 引言

目前，人们对生活环境的质量要求越来越高，为了提高人们居住的舒适程度，加强对于楼宇给排水系统的智能化控制、完善楼宇给排水系统的功能、使楼宇给排水系统更好地服务于人们的生活是至关重要的。这就要求相关技术人员在了解楼宇给排水系统组织架构的基础上更好地实现和完成楼宇给排水控制系统的PLC程序的编制以及对于楼宇给排水系统设计的人机交互界面的设计，从而使得楼宇给排水系统向智能化的方向发展。目前，我国已经将楼宇给排水系统设计的智能化发展提上了日程，并加大了科研投入。

2 楼宇给排水系统的组织架构

为了使人们获得更加舒适的居住环境，促进我国楼宇给排水系统的智能化方向的发展是至关重要的。这就要求我国相关科技工作人员在了解楼宇给排水系统的基本组织架构的基础上掌握楼宇给排水系统的工作原理，然后进一步结合智能化技术，实现楼宇给排水系统的智能化方向的发展。目前，我国楼宇给排水系统的组织架构主要包括生活给水、消防上水以及建筑排水等部分。这些部分都拥有各自的功能。其中，生活给水部分主要包括给水测量表、给水管道、给水管道测压变送器、给水箱以及给水泵等方面。这些组成部分相互配合，共同完成居民的楼宇生活给排水功能。对于消防上水部分，其主要包括喷淋泵、水箱、消防管道、压力开关和闭式喷淋头等方面。虽然消防上水与生活给水都是我国楼宇给排水系统的重要组成部分，但是消防上水部分能够实现楼宇消防的相关功能。比如，当消防上水部分的传感器检测到火灾等信号时，会给其喷头发送相关的信息，当喷头接收到信息后就会自动喷水完成灭火功能。建筑排水也是楼宇给排水系统的重要组成部分，其主要包括排水泵、液位传感器、排污管道以及污水箱等部分。楼宇给排水系统中的生活给水部分、消防上水部分以及建筑排水部分都能够独立工作，完成该部分应发挥的功能，并且能够相互配合共同完成楼宇给排水系统的协同性工作，从而实现楼宇给排水系统功能的完备性。所以，在实现楼宇给排水系统的智能化过程中，要对楼宇给排水系统的每一个组成部分的组织架构以及其各自的功能有充分的理解，才能促进楼宇给排水系统实现智能化的发展进程[1]。

3 PLC控制楼宇给排水控制系统的硬件组成

3.1 生活给水系统

目前，我国常用的楼宇给排水控制系统是PLC控制楼宇给排水控制系统，其硬件组成主要包括生活给水系统以及消防给水系统。其中，控制生活给水系统的主要目的是将楼宇的给水系统的压力控制在国家规定标准的相对稳定的压力范围内，从而保证楼宇给水系统的压力符合国家规定，保证楼宇的给水安全性以及居民生活用水的安全性。PLC控制楼宇给排水控制系统对楼宇给水系统进行控制的主要原理是通过压力传感器对楼宇中的生活给水系统的给水压力进行相应的检测，然后将检测到的相关信息反馈到PLC中，PLC通过反馈的信息来决定变频泵的运行方式。实现这个原理所需要的组成部分主要有变频控制器、给水泵以及压力变送器等。一般来说，在PLC 控制楼宇给排水控制系统工作的过程中，如果压力传感器对楼宇中的生活给水系统的给水压力检测的测量值低于国家相关标准的给定值，此时，压力传感器就会对变频器发出相应的信号，使变频器根据工作信号对给水系统进行补压；反之，则变频器根据工作信号对给水系统进行降压。生活给水系统是楼宇给排水系统的重要组成部分，通过PLC 控制楼宇给排水控制系统对楼宇给排水系统进行控制能够有效保证楼宇给排水系统工作的安全性，保障居民生活用水的安全性，给居民提供更加舒适的生活环境。

3.2 消防给水系统

消防给水系统也是PLC 控制楼宇给排水控制系统的非常重要的硬件组成部分。消防给水系统在PLC控制楼宇给排水控制系统中占有十分重要的地位，主要原因是其保证了居民水或用水的安全性。一般来说，目前的消防给水系统主要包括伺应状态和报警状态。对于伺应状态来说，其主要是指对楼宇实施灭火前的一个工作状态。在正常的楼宇给排水系统工作的情况下，消防给水系统会处于伺应状态，即消防给水系统已经准备好了灭火前的设备安装调试等各个部分的工作，时刻处于应急灭火的条件中，一旦传感器传回有关火灾的信息，消防给水系统能够由伺应状态立即切换为报警状态，从而能够在最大程度上保证楼宇给排水系统的安全性。所以，伺应状态是消防给水系统的一个重要状态，相关工作人员在平时一定要注意对消防给水系统的重视程度，保证消防给水系统的正常工作以及其时刻处于良好的伺应状态，从而能够使得火警信号传出时消防给水系统能够立即有效地执行工作。报警状态即楼宇火灾事故发生时消防给水系统自动切换的状态，能够将楼宇的危险信息传达给相关负责部门，使得这些部门及时采取有效的手段来进行灭火，保证居民居住的安全性，提高人们居住的安全系数。所以，报警状态也是消防给水系统的重要组成部分。

4 楼宇给排水控制系统的PLC程序的编制

对于楼宇给排水控制系统来说，其主要由上位机、下位机、传感器、阀门以及控制总线等部分组成。其中，上位机与下位机之间使用电缆相互连接，用以实现两者之间的通信以及整个楼宇给排水控制系统的运行状态的数据信息的记录和监测。在楼宇给排水控制系统的下位机中安装相应的编译程序，通过上位机与下位机的有效的协调工作，实现楼宇给排水控制系统对楼宇给排水设备的自动控制。楼宇给排水控制系统的PLC程序的编制主要包括生活给水系统的恒压控制程序的编制、消防给水系统PLC 程序的编制以及上位机组态监控设计。其中，生活给水系统的恒压控制程序的编制是为了保证楼宇生活给水的压力在合适的压力控制范围内，其编制方式主要是应用PID 编程控制来实现对变频器的控制，其控制流程主要是： ①主程序启动做好编制的准备工作；②PID系统启动做好给水压力的计量工作；③编制程序的初始值测量保证程序的初始值的准确性；④故障预警程序的实施对给水系统的各个测试值进行测量；⑤变频泵的启动、变频与给水泵之间的控制逻辑的转换等。对于消防给水系统PLC程序的编制，就是要使得消防给水系统在检测到火灾报警信息后，向火灾发生部位实施喷水，编制的程序要能有效地控制喷水阀门的闭合和方向转换。对于上位机组态监控设计，主要是使用监控软件对楼宇给排水系统运行情况进行监控。

5 对于楼宇给排水系统设计的人机交互界面的设计

对于楼宇给排水系统设计的人机交互界面的设计也是楼宇给排水智能化的主要发展方向。对于楼宇给排水系统中的人机交换界面的设计主要包括给排水系统设计的实时数据动态监控、报警等方面。对给排水系统设计的实时数据进行动态监控主要是指通过上位机对楼宇的给排水系统的运行情况、各个组成部分的动态运行数据、各个运行数据类别的发展趋势等进行监测并显示在人机交互界面上，同时，通过人机交互界面可以对楼宇的给水系统的各个测定值进行相应的修改，实现对楼宇给排水系统的动态智能化控制。此外，给排水系统的智能化报警主要体现在报警系统能够提供火灾发生的详细信息，如火灾发生的位置、火势大小、监控画面等，从而使得相关救援人员做好更加及时充分的准备。所以，对于楼宇给排水系统设计的人机交互界面的设计也是楼宇给排水系统设计的主要发展方向，能更好地促进我国楼宇给排水系统设计的智能化[2]。

6 结语

目前，在人们对生活质量要求越来越高的情况下，加强对于楼宇给排水系统的智能化发展对提高人们生活的舒适度有非常重要的影响。所以，加强楼宇给排水系统与当前先进的信息技术、计算机技术等的融合是至关重要的。希望能够更好地促进我国楼宇给排水系统的智能化发展，给人们带来更加舒适的生活体验，更好地推进我国楼宇的智能化建设的进程，这对于提高我国人们的生活水平以及增强国家的科研能力都有着非常大的促进意义。