发布时间 : 星期日 文章-基于PLC的楼宇消防系统设计更新完毕开始阅读
图5 喷淋泵闭环控制
3.2自动喷洒消防泵的电气控制
自动喷洒用消防泵受水路系统的压力开关或水流指示(继电)器直接控制，延时启泵，或者由消防中心控制启停泵。
自动喷洒用消防泵一般为两台泵一用一备，互为备用，工作泵故障，备用泵延时自动投入运行的形式（如图6）。
图6 自动喷洒消防泵一用一备电气控制电路
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发生火灾时，喷洒系统的喷头自动喷水，设在主立管上的压力继电器(或接在防火分区水平干管上的水流继电器)SP接通，其常开触头SP(1a-5)[8]闭合，使通电延时时间继电器KT3[8]得电吸合。经延时，KT3的延时闭合的常开触头KT3(1a-7)[10]闭合，使中间继电器KA4[9]和通电延时时间继电器KT4[10]得电吸合并自锁。若万能转换开关SA置于1#泵用2#泵备的位置，则1#泵的接触器KM1得电吸合，1#泵启动向系统供水。如果此时1#泵故障，接触器KM1跳闸，使2#泵控制电路中的时间继电器KT2得电吸合，经延时，KT2的延时闭合的常开触头KT2(65-59)[25]闭合，KA4的常开触头[25]已闭合，使接触器KM2得电吸合，2#泵作为备用泵启动向自动喷洒系统供水。当水泵作为备用泵运行时，水泵过负荷热继电器不再使接触器跳闸，只发出报警信号。
根据消防规范的规定，火灾时喷洒泵启动运转1h后，自动停泵。因此，时间继电器KT4的延时时间整定为lh。KT4得电吸合1h后，其延时断开的常闭触头KT4(7—9)[9]断开，使中间继电器KA4[9]失电释放。KA4的常开触头复位，使正在运行的喷洒泵控制电路失电，水泵停止运行。
液位器SL安装在水源水池，当水源水池无水时，液位器SL的常开触头SL(1a-3)[7]闭合，使KA3[7]得电吸合，其在图区17、25中的常闭触头断开，使1#泵、2#泵自动控制电路失电，水泵停止运转。
3.3 PLC楼宇消防控制的优点
用西门子公司的SIEMENS s7—200系列的PLC，此系列的PLC具有结构紧凑、模块化、可扩展性强、指令集丰富等特点。所选用的CPU型号为CPU 224可扩展7个模块，最大达94DI/74DO,16AI/16AO（模拟量输入/模拟量输入）并且提供14个数字量输入和10个数字量输出。输入/输出接口电路均采用了光耦合电路，对外界接口具有很强的适应性。由于使用了电动调节阀，所以还扩展了一个EM 232模拟量输入模块。该模块具有2路模拟量输出，电流输出量程为，电流全量程分辨率为11位，25℃时的精度为±0.25%，稳定时间为2ms。可满足比较复杂的控制系统的要求。
为了提高工作的可靠性，及时接收外来的控制命令，PLC在每次扫描期间，除完成上述三步操作外，通常还要进行故障自诊断，完成与编程器等的通信。
每次扫描开始，先执行一次自诊断程序，对各输入输出点、存储器和CPU等进行诊断，诊断的方法通常是测试出各部分的当前状态，并与正常的标准状念进行比较，若两者一致，说明各部分工作正常，若不一致则认为有故障。此时，PLC立即启动关机程序，保留现行工作状态，并关断所有输出点，然后停机。
诊断结束后，如没发现故障，PLC将继续往下扫描，检查是否有编程器等的通
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信请求。如果有则进行相应的处理，比如，接受编程器发来的命令，把要显示的状态数据、出错信息送给编程器显示等。
处理完通信后，PLC继续往下扫描，输入现场信息，顺序执行用户程序，输出控制信号，完成一个扫描周期。然后又从自诊断开始，进行第二轮扫描。
PLC就这样不断反复循环，实现对机器的连续控制，直到接收到停机命令，或因停电、出现故障等才停止工作。
与普通微机类似，PLC也是由硬件和软件两大部分组成的。在软件的控制下，PLC才能正常地工作。软件分为系统软件和应用软件两部分。
PLC的基本工作如下：
输入现场信息：在系统软件的控制下，顺次扫描各输入点的状态； 执行程序：顺次扫描用户程序中的各条指令，根据输入状念和指令内容进行逻辑运算；
输出控制信号：根据逻辑运算的结果，输出状态寄存器向各输出点并行发出相应的控制信号，实现所要求的逻辑控制功能。
上述过程执行完后，又重新开始，反复地执行。每执行一遍所需的时间称为扫描周期。PLC的扫描周期通常为几十毫秒。
4 楼宇消防联动控制设计
消防联动包括监视和控制两部分。办公楼宇按需要监视的设备有：水流指示器、信号阀、报警阀，需要控制的设备有：消防泵、防排烟系统、火灾事故广播等。消防联动在整个系统中有重要的地位，当探测器探测到火灾信号发送至报警控制中心，经主机分析确认后向需要联设备发出信号，启动灭火设备扑救火灾，同时启动灭火和防排烟设备，防止火灾蔓延。其中消防联动控制设备的组成包括如下：火灾报警控制器，室内消火栓系统，防排烟系统，灾事故广播。
4.1消防联动控制系统的设计
4.1.1室内小火栓系统的联动设计
室内消火栓系统的每个消火栓都配有一个消火栓启动按钮，本设计采用编码消火栓按钮，直接接入火灾报警控制器，当发生火灾的时候可以直接启动消防泵，启泵的同时向消防控制中心发送反馈信号，在消火栓按钮处设有启泵指示灯，用来指示消防泵的运行状态，同时消防控制室可以控制相仿泵的启、停，显示消火栓水泵的工作、故障状态，显示消火栓启泵按钮的位置（如图7）。
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图7 消防泵电器原理控制图
4.1.2防排风系统的联动设计
每层任一感烟探测器、火灾手动报警器按钮动作后，向报警控制中心发出报警，同时启动相邻层排烟阀，并启动消防排烟风机，当楼梯间内烟感报警，正压送风阀开启并启动正压送风机，当温度超过70℃，时，70℃防火阀自熔并闭合，当温度超过280℃时280℃排防火阀自熔关闭并关闭排防风机（如图7）。
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