【正文】 在此我要衷心感謝我的論文指導(dǎo)老師 楊琴楊老師，從整體論文的構(gòu)思到目錄的編寫，到框架設(shè)計(jì)和整體結(jié)構(gòu)排版都少不了她嘔心瀝血的付出。 通過(guò)研究消防水泵技術(shù)的發(fā)展歷程，對(duì)消防水泵的硬件選擇，對(duì)PLC 的選型，最后到基于 PLC 的消防水泵的設(shè)計(jì)，說(shuō)明了該方案放在實(shí)際的消防給水系統(tǒng)中是實(shí)實(shí)在在可行的。 主備泵切換程序 圖 為主備泵切換的梯形圖，如圖， XK12 分別是主泵和備用泵的啟動(dòng)運(yùn)行或者切換開關(guān)，當(dāng) PLC 接入輸入口端 0005 時(shí)，消防水泵Ⅰ為正常工作時(shí)的主泵，消防水泵Ⅱ?yàn)閭溆盟茫藭r(shí)， 0005 開關(guān)閉合使得線圈 0500 通電轉(zhuǎn) 動(dòng)，推動(dòng)Ⅰ泵的觸點(diǎn)器開始工作。 消防的多線模塊、消防的總線模塊，消火栓按鈕分別為控制柜的三個(gè)外接口。消防水泵的自動(dòng)巡檢方式為：在消防水泵未工作時(shí)，先讓第一臺(tái)水泵啟動(dòng)并運(yùn)轉(zhuǎn)十分鐘，讓其停止工作十五天左右，如果期間沒(méi)有發(fā)生火災(zāi)啟動(dòng)水泵，則讓第二臺(tái)水泵啟動(dòng)并且運(yùn)轉(zhuǎn)十分鐘左右，第三臺(tái)，第四臺(tái)亦是如此，就這樣逐一驅(qū)動(dòng)消防水泵，然 后讓他們這樣循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，若發(fā)現(xiàn)其中一臺(tái)水泵不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，計(jì)算機(jī)將會(huì)發(fā)出警報(bào)，將故障信息告知維護(hù)人員。 消防水泵的啟動(dòng)與停止順序 在兩臺(tái)水泵及以上啟動(dòng)的情況下，因?yàn)閮膳_(tái)以上的消防水泵的同時(shí)啟動(dòng)會(huì)給電力系統(tǒng)和給水管道造成不小的沖擊，因此消防水泵的設(shè)置應(yīng)該是這樣的：先自檢發(fā)出三聲光電警報(bào)后，然后其中的一臺(tái)水泵啟動(dòng)，接著開啟另外一臺(tái)，中間的時(shí)間差不應(yīng)小于 15S，多臺(tái)消防水泵的啟動(dòng)順序應(yīng)為在所有消防水泵 都關(guān)閉的情形下，先啟動(dòng)第一臺(tái)（打開止水閥Ⅰ），然后間隔 20S 以后啟動(dòng)第二臺(tái)（打開止水閥Ⅱ） ...；停止順序與啟動(dòng)順序相截然相反。 啟動(dòng)方式的類型 消防水泵的直接起動(dòng)一般適用于那些功率偏小的電動(dòng)機(jī)，一般情況下，只能在功率小于 15KW 的泵上使用，價(jià)格偏低。 出水管的安裝 圖 兩根出水管安裝圖 . 消防水泵的出水管也至少安裝兩根以上，管徑的尺寸選擇與水管連接的形式都要與設(shè)計(jì)圖紙相符。在安裝水管前，先要安裝進(jìn)水管和出水管的支撐，使其承載力不大于管道本身的重量，且在兩條管道上都應(yīng)該設(shè)置調(diào)節(jié)閥 [11]。 存儲(chǔ)器和微處理器組成了系統(tǒng)的邏輯部分，內(nèi)部能夠靈活的編寫各種各樣的程序，實(shí)現(xiàn)不同的功能， PLC 的內(nèi)部可看作由許多的軟繼電器組成，比如輸入、時(shí)間、輸出、中間等繼電器組成，我們可參照繼電器的控制方式來(lái)繪制梯形圖，使用起來(lái)較為方便簡(jiǎn)潔 [8]。中央處理器 CPU 是可編程控制器的核心部分，它包括接口電路和微處理器 [3]。流量揚(yáng)程性能曲線應(yīng)無(wú)駝峰、無(wú)拐點(diǎn)的光滑曲線，零流量時(shí)的壓力不應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)壓力的 140%，且不宜小于設(shè)計(jì)額定壓力的120%當(dāng)出流量為設(shè)計(jì)流量的 150%時(shí)，其出口壓力不應(yīng)低于設(shè)計(jì)壓力的 65%，泵軸的密封方式和材料應(yīng)滿足消防水泵在低流量時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的要求。 消防水泵的控制 5 2 消防水泵控制系統(tǒng) 消防水泵控制的結(jié)構(gòu) 消防水泵的結(jié)構(gòu) 消防水泵由電動(dòng)機(jī)、葉輪、軸承、密封環(huán)、泵體、泵軸等組成的。消防水泵又分為老式和新式兩種，區(qū)別在于老式的止水閥和安全閥是分開的，所以老式的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，價(jià)格也更貴。建國(guó)以后， 參照西方的職業(yè)化消防體制建立了公安消防局并成立了專業(yè)的消防隊(duì)，隨著不斷的發(fā)展，部隊(duì)的消防滅火的理論知識(shí)和技能水平在不斷的提高。 本論文研究和探討的基于 PLC 技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)消防水泵控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，因此本課題的順利完成將給發(fā)生 火災(zāi)時(shí)人生和財(cái)產(chǎn)的安全帶來(lái)更大的保障。 消防水泵的控制 2 1 緒論 設(shè)計(jì)背景及提出 在現(xiàn)代國(guó)內(nèi)外的社會(huì)生活中，火災(zāi)險(xiǎn)情是全球共同關(guān)注與探討的熱點(diǎn)話題，火災(zāi)具有很強(qiáng)的隨機(jī)性并且與人類自身的活動(dòng)密切相關(guān)，它是給我們的生活造成巨大的危害之一，也對(duì)國(guó)家和社會(huì)的發(fā)展造成了巨大的經(jīng)濟(jì)危害，帶來(lái)了不可挽回的損失。 進(jìn)入 21 世紀(jì)以后，伴隨社會(huì)的發(fā)展和施工技術(shù)的不斷更新進(jìn)步，建筑的高度也與日俱 增，覆蓋面積越來(lái)越大。若論文按有關(guān)程序調(diào)查后被認(rèn)定存在作假行為，本人自行承擔(dān)相應(yīng)的后果。 承諾人（學(xué)生簽名）： 20 年 月 日 消防水泵的控制 I 摘要 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化建設(shè)的加快，伴隨而來(lái)的大面積高樓層的建筑物逐漸在城市建筑物中占主要的地位，一旦發(fā)生火災(zāi)，給社會(huì)和人民造成經(jīng)濟(jì)和生命的危害是無(wú)法估量的，因此，對(duì)消防系統(tǒng)的要求和控制也越來(lái)越高，而消防水泵是消防系統(tǒng)的心臟，對(duì)消防水泵控制的研究和探討也是非常重要的。同時(shí)伴隨很多的大中型企業(yè)的租住面積增大，許多高樓大廈，工廠的建筑面積同時(shí)也不停的增大。 自改革開放以來(lái)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加快。 因此，為盡量減少火災(zāi)發(fā)生后人員的傷亡和財(cái)產(chǎn)的損失，能夠合消防水泵的控制 3 理順利的設(shè)計(jì)出 PLC 對(duì)消防水泵的控制，也具有很重要的社會(huì)意義與價(jià)值。消防工程技術(shù)的研究仍在不斷的加深，進(jìn)入二十一世紀(jì)以后，研究成果也在與日俱增。 與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的火災(zāi)報(bào)警及 其消防水泵控制系統(tǒng)大約在二十世紀(jì)七十年代才開始投入研發(fā)和使用，進(jìn)入八十年代后，通過(guò)學(xué)習(xí)西方先進(jìn)的消防滅火技術(shù)，我國(guó)對(duì)消防水泵的控制技術(shù)有了改進(jìn)和提高，九十年代以后，消防水泵控制系統(tǒng)得以加強(qiáng)。 每個(gè)消防水泵都應(yīng)配有電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)是水泵的心臟，作用是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能為水泵供能，根據(jù)場(chǎng)地流量和揚(yáng)程的大小來(lái)選擇具體的電動(dòng)機(jī)。消防水泵給水泵的型號(hào)應(yīng)保持一致，且不宜超過(guò)三臺(tái)。微處理器實(shí)現(xiàn)可編程控制器的運(yùn)算和控制能力，小型 PLC 大多采用 8 位微處理器，中型 PLC 大多采用 16 位微處理器，而對(duì)于大型 PLC，大多采用高速位片式微處理器，具有運(yùn)算快等有點(diǎn) [4]。 PLC 的選型 在消防水泵的一泵一備用啟動(dòng)控制電路中，輸出和輸入的接口點(diǎn)數(shù)分別為 17 和 13，控制的設(shè)備僅為兩臺(tái)泵本身，要滿足主備泵之間的相互切換和自動(dòng)巡檢功能，因此可選用結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單性價(jià)比較高的整體式 PLC 較為合適 [9]。泵出水口出處要安裝一手動(dòng) /自動(dòng)切換開關(guān) 開水泵順序開關(guān) 起泵開關(guān) 自動(dòng)巡檢開關(guān) 壓力繼電器開關(guān) 水位繼電器開關(guān) 檢修開關(guān) 警鈴 泄壓力磁伐 Ⅲ泵電動(dòng)機(jī) Ⅱ泵電動(dòng)機(jī) Ⅰ泵電動(dòng)機(jī) 啟泵提示燈 Ⅰ ~Ⅲ泵電動(dòng)機(jī)指示燈 故障提示燈 CP1EN40S1DRA 消防水泵的控制 11 枚壓力閥隨時(shí)檢測(cè)水壓以保證消防水泵在額定的壓強(qiáng)下運(yùn)轉(zhuǎn)。每條出水管道上都應(yīng)安裝壓力閥（時(shí)刻檢測(cè)水壓是否在限制范圍之內(nèi)，避免水壓過(guò)高造成管道爆裂）消防水泵的控制 12 和止回閥。 △減壓?jiǎn)?dòng)消防水泵 Y△減壓 啟動(dòng)即為降壓?jiǎn)?dòng)消防水泵，在啟動(dòng)后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，通過(guò)兩次加速，才能夠達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，一般在稍大功率的電機(jī)（ 18kw 以上）的泵使用，啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)。 消防水泵自動(dòng)巡檢的過(guò)程 當(dāng)出現(xiàn)火險(xiǎn)的情況下，消防水泵的及時(shí)啟動(dòng)就可以避免因?yàn)榛馂?zāi)而造成的巨大損失，所以消防水泵自動(dòng)巡檢與檢修成為消防水泵是否能夠順利工作的先決條件。當(dāng)消防水泵自動(dòng)巡檢時(shí)，消防水泵的轉(zhuǎn)動(dòng)速度偏低，也不能自動(dòng)噴射消防用水，當(dāng)選用該方式時(shí) ，不僅能對(duì)水泵進(jìn)行巡檢，而且電源電壓的故障，欠壓等做出報(bào)警提示。主備泵是否能夠成功切換功能試驗(yàn)方法：按下開關(guān)使其處于自動(dòng)位置（例如Ⅰ泵自動(dòng)Ⅱ泵備用），可編程控制器發(fā)出啟動(dòng)消防水泵的信號(hào)，斷開控制回路，試看Ⅱ泵能不能夠自動(dòng)噴水消防滅火。若Ⅰ泵因某種原因無(wú)法啟動(dòng)（啟動(dòng)電流過(guò)低，電壓不足，或者內(nèi)部堵塞等原因），接觸器接入 0007 點(diǎn)停止Ⅰ泵啟動(dòng)運(yùn)行，此時(shí)，立刻發(fā)出信號(hào)啟動(dòng)內(nèi)部的定時(shí)器 T，在經(jīng)過(guò) 5s 的延時(shí)確認(rèn)以后， DIFU108 開始工作，產(chǎn)生信號(hào)在此經(jīng)過(guò) T 產(chǎn)生另外一個(gè)指令 1009，使另外一個(gè)線圈 0501 通電轉(zhuǎn)消防水泵的控制 20 動(dòng)，使Ⅱ泵的繼電器工作，從而是Ⅱ泵投入運(yùn)行。以 PLC 控制為核心實(shí)現(xiàn)了消防水泵的自動(dòng)巡檢和主備泵切換和互投的功 能，用 PLC 控制消防水泵可以保證在出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)消防水泵的順利啟動(dòng)和穩(wěn)定運(yùn)行，并且能夠提供滿足滅火所需的水量和壓強(qiáng)，相比與扁平去具有便于維護(hù)和性價(jià)比較高等優(yōu)勢(shì)。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和作風(fēng)也讓我受益匪淺學(xué)到許多，沒(méi)有老師的付出，也沒(méi)有我論文順利的完成。 論文寫作過(guò)程中是極其枯燥但又富有挑戰(zhàn)性的，消防水泵的控制一直是消防系統(tǒng)中的熱門話 題，也是及其值得研究和探討的內(nèi)容。 總之，消防水泵對(duì)于消防滅火至關(guān)重要，它是滅火系統(tǒng)的核心部分，水泵能否正常啟動(dòng)取決于它，它對(duì)供給滅火用水和水壓非常關(guān)鍵，人民的財(cái)產(chǎn)和人生安全在火災(zāi)發(fā)生時(shí)需要它依靠它，但是水泵的平常維護(hù)管理和基本性能那又是重中之重，我們應(yīng)該時(shí)時(shí)刻刻地牢記。這三個(gè)信號(hào)源均能使線圈（ 1000）通電轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí) PLC 下達(dá)一個(gè)啟動(dòng)消防水泵的指示（ 1007）。可在當(dāng)場(chǎng)調(diào)試水泵的過(guò)程中使用，轉(zhuǎn)換開關(guān)位于中心位置左邊 45 度時(shí)為Ⅰ泵自動(dòng)Ⅱ泵備用，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到火災(zāi)信號(hào)時(shí)，Ⅰ泵啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，若Ⅰ泵存在故障啟動(dòng)無(wú)法啟動(dòng)，就會(huì)給控制中心發(fā)出一個(gè)信號(hào)， PLC 會(huì)轉(zhuǎn)換電路切換，Ⅱ泵會(huì)自動(dòng)投入運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換開關(guān)位于中心位置右邊 45 度時(shí)為Ⅱ泵自動(dòng)Ⅰ泵備用，功能同Ⅰ泵同理，主備泵切換功能只有在轉(zhuǎn)換開關(guān)手柄在自動(dòng)位置上才有。 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》的第 的規(guī)定“消防水泵每個(gè)月應(yīng)至少啟動(dòng)巡檢一次” [14]。所以我們?cè)谶@兒選擇性價(jià)較高對(duì)泵本身沖擊較小的軟啟動(dòng)模式。在穩(wěn)定高壓的消防給水系統(tǒng)中，消防水泵的啟動(dòng)是受到設(shè)置在出水管道上的壓力開關(guān)的控制，在這點(diǎn)上，室內(nèi)的噴水系統(tǒng)和給水系統(tǒng)均相同，并且為了控制的簡(jiǎn)便快捷，出水管道上的壓力開關(guān)可設(shè)置在房屋里專門的水泵房之內(nèi)，并且消防水泵的壓力控制值應(yīng)該按照最不利水壓點(diǎn)來(lái)計(jì)算得出，保證其順利啟動(dòng)。 當(dāng)吸水口處無(wú)吸水井時(shí)，吸水口處應(yīng)設(shè)