【正文】 ............................................................... 32 參考文獻 ................................................................ 33 1 第 1 章 緒論 論文研究的意義 火災 作為一種具有突發(fā)性和強破壞性的災害現(xiàn)象，嚴重危害人類生命財產(chǎn)安全和自然環(huán)境。 據(jù)世界火災統(tǒng)計中心 及歐洲共同體研究測算，如火災直接損失占國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值的 2‰ ，整個火災的損失將占國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值的 10‰ 以上。 自動滅火消防系統(tǒng)的控火滅火率很高， 更好的預防火災的蔓延 ， 對建筑物中的滅火具有很高的實用價值，而且隨著科學的進步，該系統(tǒng)的應用范圍將會越來越廣泛，系統(tǒng)可靠性和控火滅火率也會相應提高。否則，將破壞本系統(tǒng)已具備統(tǒng)一性、廉價性等優(yōu)點。近年來，我國火災自動報警工程應用技術(shù)實現(xiàn)了較快發(fā)展，但由于在實際應用中，火災自動報警系統(tǒng)的通訊協(xié)議不一致，火災自動報警工程技術(shù)水平還相對落后，還存在著一些比較突出的問題。而該技術(shù)我國目前還處于起步階段有待進一步研究開發(fā)應用。采用氣壓給水裝置時，可采用電接點壓力表，通過測量供水壓力來控制水泵的啟動。 根據(jù) 目前存在的問題， 本文 設(shè)計了 以 PLC 為 控制 核心的 消防滅火 系統(tǒng) 。4消防水泵接合器 。12水流指示器 。20排水漏斗 。 5 （ 2） 灑水噴頭：噴頭可分為開啟式和封閉式兩種。適用于易燃、易爆品加工現(xiàn)場或儲存?zhèn)}庫以及劇場舞臺上部的葡萄棚下部等處。它一般采 用止回閥的形式，即只允許水流向管網(wǎng)，不允許水流回水源。發(fā)生火災時，閉式噴頭噴水，由于水壓平衡小孔來不及補水，報警閥上面的水壓下降，此時閥下水壓大于閥上水壓，于是閥板開啟，向灑水管網(wǎng)及灑水噴頭供水，同時水沿著報警閥的環(huán)形槽進入延遲器、壓力繼電器及水力警鈴等設(shè)施，發(fā)出火警信號并啟動消防水泵等設(shè)施。試警鈴閥的作用：進行人工試驗檢查，打開試警鈴閥泄水，報警閥能自動打開，水流應迅速充滿延遲器，并使壓力開關(guān)及水力警鈴立即動作報警。消防滅火消防泵閉環(huán)控制示意圖如圖 25 所示。由此可見，圖 26（ a） 中的圖區(qū) 1~5 為主電源供電的控制電路，圖區(qū) 8~11 為備用電源投入供電的控制電路。 ② 備用泵控制電路中有工作泵主接觸器的輔助動斷觸點 KM KM2，工作泵工作時，在備用泵控制電路中的工作泵接觸器失電釋放，在備用泵控制電路中的輔助動斷觸點復位閉合，使備用泵投入運行。當電動機過載時，熱繼電器 FR1(或 FR2)的動斷觸頭 FR1 (或 FR2)斷開， KM1(或 KM2)失電釋放， M1(或 M2)失電停轉(zhuǎn)，使 1泵 (或2泵 )停止工作 。 ⑤ 2 號泵工作， 1 號泵 備用的工作情況與 1 號泵工作， 2 號泵備用相同。圖 24 中實線框中電路 A 為 1 號泵的手動，工作、備用的公共電路，實線框中電路 B 為2 號泵的手動，工作、備用的公共電路。 （ 3）控制電路的順序動作 ① 當發(fā)生火災且 1泵正常工作時的控制 ，噴灑系統(tǒng)的噴頭自動噴水，設(shè)在主力管上的壓力繼電器 SP 接通，該動合觸頭 SP 閉合，使中間繼電器 KA4 得電吸合并自鎖。 ④ 設(shè)有工作狀態(tài)選擇開關(guān)：消火栓消防泵有手動、自動兩種操作方式。 ④ 設(shè)有工作狀 態(tài)選擇開關(guān)：消防泵 工作狀態(tài) 有手動、自動兩種操作方式。當 發(fā)生火災 后， 噴頭 開始 噴 出壓力 水 ， 使 壓力 開關(guān)動作，將 壓力 感應信號傳送到 PLC， 消防泵 自動運行， 可以在線編程， 用 PLC 控制可以隨時改變 泵的停起 ， 。 ② 維護方便，最好是插件式； ③ 可靠性高于繼電器控制柜； ④ 體積小于繼電器控制器柜； ⑤ 可直接送入管理計算機； ⑥ 在成本上可與繼電器控制柜競爭； ⑦ 輸入可為市電； ⑧ 輸出可為市電， 2A 以上，能直接驅(qū)動電磁閥； ⑨ 在擴 展時，原有系統(tǒng)只要很少變更； ⑩ 用戶程序在存貯器容量至少能擴展到 4K 字節(jié)。 ④ 具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可附加高性能模塊對模擬量進行處理，實現(xiàn)各種復雜控制功能。整個控制系統(tǒng)硬件模塊組成如圖 32 所示。 （ 3）水源水池液位器 水源水池液位器用于監(jiān)視水源水池的水位， 能遠距離精確顯示出容器水池中的液位，并輸出相應的控制信號 或報警信號，指示水泵或電動電磁閥作相應的開關(guān)動作，將水位控制在設(shè)定的范圍內(nèi)。 根據(jù)設(shè)計的控制要求， 本文的 灑水噴頭 采用 TZSTBS 的系列 ， 該噴頭主要由噴頭架、密封件及玻璃球 組成。 根據(jù)設(shè)計控制要求，采用型號為 。同時，水流通過閥座內(nèi)孔和報警管道，進入延遲器，然后啟動水力警鈴報警。 FP1 C40型可編程控制器共有 24點輸入和 16點輸出 ,共 40個數(shù)字量 I/O點，輸入寄存器為 X0XF，X10X17，輸出寄存器為 Y0～ YF，有內(nèi)置時鐘，它有較強的模擬量和高速計數(shù)的處理能力 ， 還具有極高的可靠性、極豐富的指令集、易于掌握、便捷的操作、豐富的內(nèi)置集成功能、實時的特性、強勁的通訊能力、豐富的擴展模塊等特點。 輸入信號 代碼 功能描述 輸出信號 代碼 功能描述 X1 SP 壓力開關(guān) Y0 HL0 控制電源指示燈 X5 SL 水池水位液位器 Y4 HL1 水池水位低指示燈 X6 SB2 1號泵啟動按鈕 Y5 HL2 1號 泵停泵指示燈 X7 SB4 2號泵啟動按鈕 Y6 HL3 1號 泵故障指示燈 X8 SB1 1號泵停止按鈕 Y7 HL4 1號 泵運行指示燈 X9 SB3 2號 泵停止按鈕 Y8 HL5 2號 泵停泵指示燈 XA FR1 1號泵熱繼電器 Y9 HL6 2號泵故障指示燈 XB FR2 2號泵熱繼電器 YA HL7 2號泵運行指示燈 XC SA 萬能開關(guān) YB KM1 1號泵接觸器 X10 SB5 自 /手動選擇開關(guān) YC KM2 2號泵接觸器 18 圖 41 室內(nèi) 消火栓滅火系統(tǒng)外圍接線圖 自動噴淋泵滅火系統(tǒng)外圍電路接線 采 用 PLC 設(shè)計的自動噴淋泵滅火系統(tǒng)外圍接線圖如圖 42 所示。這條會路上的電流、各種諧波電流等是個嚴重的干擾元。如將設(shè)備的信號地與大地連接時，設(shè)備就以大地為零參考電位，這樣就可以有效防止干擾的發(fā)生。在含有腐蝕性氣體、濃霧或粉塵的場合，需將 PLC 封閉安裝。輸出回路中應有熔斷器保護 PLC 的輸出元件。 Y Y Y N N Y N 圖 52 自動噴淋滅火 程序流程圖 1號噴淋泵啟動 2號噴淋泵啟動 濕式自動噴淋滅火的 噴頭開啟 報警閥動作 壓力開關(guān)動作 水流指示器 中央控制 水力警鈴 手動開關(guān) /自動開關(guān) 末端試水開啟 發(fā)現(xiàn)火災信號 程序開始 2號泵是否有故障 ？ 1號噴淋泵延時 （ 5S） 啟動 1號泵是否有故障 ？ 2號噴淋泵延時 （ 5S） 啟動 2號泵繼續(xù)運行 2號泵繼續(xù)運行 按下關(guān)閉按鈕與系統(tǒng)復位按鈕 是否 連續(xù)工作1h？ 所有噴淋泵關(guān)閉停止噴水 結(jié)束 23 程序設(shè)計 根據(jù)消防滅火系統(tǒng)的控制要求，結(jié)合 FP1C40 型 PLC 的輸入輸出腳和其功能進行設(shè)計。經(jīng)延時， T3 的延時閉合的常開觸頭 T3 閉合，使中間繼電器 R4和通電延時時間繼電器 T4 得電吸合并自鎖。 T4 得電吸合 1h 后，其延時斷開的常閉觸頭 T4 斷開，使中間繼電器 R4 失電釋放。 27 28 圖 57電機啟動的手動控制和自動控制調(diào)試圖 自動噴 淋滅火系統(tǒng)程序調(diào)試 按下設(shè)在主立管上的壓力繼電器 X1，壓力開關(guān)延時 T3 啟動，當 5s 到時 T3 閉合，開始計時 1 小時，當 1 小時時間滿，所有噴淋泵停止。 該系統(tǒng) 主要應用于樓房建筑、工礦企業(yè)、公共場所等 。該系統(tǒng)的操作過程更加簡單，使目前復雜的控制系統(tǒng)得到進一步的改善，解決了滅火過程中存在的許多問題， 對系統(tǒng)的維修有很大的方便 。本次設(shè)計的完成也凝聚了物機院里其他專業(yè)老師細心的教導， 在設(shè)計中遇到不懂的也有請教同學們，同學們總是很熱心的幫助我， 使我的畢業(yè)設(shè)計論文工作順利完成。王老師 自始至終督促關(guān)心畢業(yè)設(shè)計完成狀況和進程，幫助解決我在畢業(yè)設(shè)計中遇到的許多問題， 從設(shè)計題目選擇到具體的設(shè)計內(nèi)容，都包含著王老師的精心指導，給我 指出了正確的設(shè)計方向，使我在畢設(shè)過程中少走很多彎路。 31 結(jié)束 語 本次設(shè)計的 消防滅火系統(tǒng)主要是以 PLC 為核心的控制。 29 圖 510電機啟動的手動控制和自動控制調(diào)試圖 30 應用 （ 1）室內(nèi)消防 滅火系統(tǒng)的 應用 為了使滅火技術(shù)更好的發(fā)展，損失降到最低。 圖 56水源水位液位器程序調(diào)試圖 電機啟動的手動控制和自動控制 調(diào)試圖 如圖 57，按下啟動按鈕 X6，接觸器 YB 啟動， 1 號泵電機工作。根據(jù)消防規(guī)范的規(guī)定，火災時噴灑泵啟動運轉(zhuǎn) 1h 后，自動停泵。當水泵作為備用泵運行時，水泵過負荷熱繼電器不再使接觸器跳閘，只發(fā)出報警信號。 Y Y Y N N 圖