【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、防火卷簾的控制裝置，電梯回降控制裝置，以及火災(zāi)應(yīng)急廣播、火災(zāi)警報(bào)裝置、消防通信設(shè)備、火災(zāi)應(yīng)急照明與疏散指示標(biāo)志的控制裝置等十類控制裝置中的部分或全部。消防控制設(shè)備一般設(shè)置在消防控制中心，以便于實(shí)行集中統(tǒng)一控制，也有的消防控制設(shè)備設(shè)置在被控消防設(shè)備所在現(xiàn)場(chǎng) (如消防電梯控制按鈕 )，但其動(dòng)作信號(hào)則必須返回消防控制室，實(shí)行集中與分 散相結(jié)合的控制方式。 火災(zāi)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的工作原理如圖 23 所示。安裝在保護(hù)區(qū)的探測(cè)器不斷的向所監(jiān)視的現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出巡測(cè)信號(hào)，監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)的煙霧濃度、溫度等，并不斷反饋給報(bào)警控制器，控制器將接收的信號(hào)與內(nèi)存的正常整定值比較、判斷確定火災(zāi)。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警，顯示煙霧濃度，顯示火災(zāi)區(qū)域或樓層房號(hào)的地址編碼，并打印報(bào)警時(shí)間、地址等。同時(shí)向火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出警鈴報(bào)警，在火災(zāi)發(fā)生樓層的上下相鄰層或火災(zāi)區(qū)域的相鄰區(qū)域也同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以顯示火災(zāi)區(qū)域。啟動(dòng)水噴淋系統(tǒng)，防火門，排煙系統(tǒng)等 聯(lián)動(dòng)裝置。各應(yīng)急疏散指示燈亮，指明疏散方向。 10 火災(zāi)探測(cè)器滅火聯(lián)動(dòng)控制器 火警 電話 火警 按鈕 報(bào)警 聲光現(xiàn)場(chǎng)警鈴 報(bào)警顯示器現(xiàn)場(chǎng)正常情況整定值煙霧溫度 圖 23 自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)重要性及特點(diǎn) 基于 PLC 控制的自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)的特點(diǎn) 基于 PLC 控制的自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)反應(yīng)快，由于采用火災(zāi)傳感器探測(cè)火災(zāi)信號(hào)傳遞給 PLC（中央控制器）， PLC 來(lái)控制系統(tǒng)的開(kāi)啟，從火災(zāi)傳感器探測(cè)火災(zāi)信號(hào)傳遞給PLC（中央控制器）， PLC 來(lái)控制電磁閥的開(kāi)啟噴水滅火的時(shí)間短，其反應(yīng)快。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)控制面積大，用水量大。由于電磁式噴頭向系統(tǒng)保護(hù)區(qū)域同時(shí)噴水 ，能有效的控制住火災(zāi)，防止火災(zāi)蔓延，初期滅火用水量很大 完善系統(tǒng)自身的可靠性。自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)將在發(fā)展中得到完善。一方面表現(xiàn)在，通過(guò)噴水滅火機(jī)理的研究，對(duì)不同火災(zāi)場(chǎng)所的火災(zāi)負(fù)荷，發(fā)展，蔓延過(guò)程，決定采用不同類型的噴水滅火方式。 自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)中的自動(dòng)噴水滅火裝置，根據(jù)被保護(hù)建筑物的性質(zhì)和火災(zāi)發(fā)生，發(fā)展特性的不同，可以有許多不同的系統(tǒng)形式。通常根據(jù)系統(tǒng)中所使用的噴頭形式不同，分為閉式自動(dòng)噴水滅火、開(kāi)式自動(dòng)噴水滅火。 閉式自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)采用閉式噴頭，它是一種常閉噴頭，噴頭的感溫閉鎖裝置只有在預(yù)定的溫度環(huán)境下 才會(huì)脫落，開(kāi)啟噴頭。因此，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，這種噴頭滅火系統(tǒng)只有處于火焰之中或臨近火源的噴頭才會(huì)開(kāi)啟滅火。 開(kāi)式自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)采用的是開(kāi)式噴頭，開(kāi)式噴頭不帶感溫閉鎖裝置，處于常 11 開(kāi)狀態(tài)。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)所處的系統(tǒng)保護(hù)區(qū)域的所有開(kāi)啟式噴頭一起出水滅火。 根據(jù)被保護(hù)建筑物的要求，閉式自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)還可以分為，濕式自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)，干式自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)，干濕式自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)，預(yù)作用自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)等形式；開(kāi)式自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)，可分為雨淋系統(tǒng)，水幕系統(tǒng)等形式。 自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)滅火消 防系統(tǒng)。美國(guó)現(xiàn)在已制定了相關(guān)規(guī)范對(duì)其推廣，英國(guó)、澳大利亞、也在使用，實(shí)踐證明倉(cāng)庫(kù)內(nèi)安裝該系統(tǒng)能夠撲救倉(cāng)庫(kù)初期火災(zāi)，保護(hù)倉(cāng)庫(kù)財(cái)產(chǎn)安全，降低火災(zāi)損失以及為搶救貨物提供足夠的時(shí)間并能及時(shí)報(bào)警。 隨著我國(guó)自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)的不斷發(fā)展，自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)大大的降低了火災(zāi)的危害性，把火災(zāi)給人們帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失將到了最低，為確保人的生命及財(cái)產(chǎn)安全提供了保障。 在本次自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)采用了煙霧傳感器之間的互鎖模式進(jìn)行控制，避免了因煙霧在倉(cāng)庫(kù)中的擴(kuò)散而引起的其他非著火區(qū)域的錯(cuò)誤報(bào)警與滅火，大大減少了系統(tǒng)的誤報(bào)率，有很強(qiáng)的 實(shí)用意義。且在本次設(shè)計(jì)中還采用了先報(bào)警后滅火的報(bào)警滅火模式，給管理人員提供了有效的火災(zāi)確認(rèn)時(shí)間，大大減少了因誤報(bào)帶來(lái)的損失，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。 12 3 硬件簡(jiǎn)介及系統(tǒng)方案的確定 廠房倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)消防滅火區(qū)域劃分 本倉(cāng)庫(kù)是堆放一般貨物的廠房小型倉(cāng)庫(kù)，通常沒(méi)有專人看管，堆放的都是是一些日常貨物，所以在此類廠房倉(cāng)庫(kù)中安放自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)非常的有必要。小型倉(cāng)庫(kù)的使用面積共 240 平米，坡度為 03 度，高度為 8 米。根據(jù)倉(cāng)庫(kù)的具體情況，把倉(cāng)庫(kù)分成 3 個(gè)自動(dòng)消防滅火區(qū)域 ,每個(gè)報(bào)警區(qū)域面積 為 80 平米。每個(gè)區(qū)域之間的間隔為 2米，區(qū)域間安裝防火門，且在各區(qū)域的外面還有一條 1 米寬的走廊，避免探測(cè)區(qū)域之間的交叉重疊。依據(jù)建筑設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)的《倉(cāng)儲(chǔ)建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》，該建筑為二類建筑，耐火等級(jí)為二級(jí)。倉(cāng)庫(kù)的區(qū)域劃分如圖 31 所示。 區(qū) 域 1區(qū) 域 2 區(qū) 域 3 圖 31 廠房倉(cāng)庫(kù)區(qū)域分布圖 基于 PLC 控制的自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)主要部件 基于 PLC 控制的自動(dòng)滅火聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)是滅火聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，這三個(gè)子系統(tǒng)組成。 自動(dòng)滅火聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)中包含水噴淋系統(tǒng)，防火門和通風(fēng)排煙系統(tǒng)。報(bào)警系統(tǒng)中包含報(bào)警器和各種電源裝置，控制系 統(tǒng)中包含可編程序控制器和各種開(kāi)關(guān)。滅火聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，這三個(gè)系統(tǒng)之間是通過(guò)線路系統(tǒng)聯(lián)系在一起 ，滅火聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的開(kāi)啟與關(guān)閉，報(bào)警系統(tǒng)的開(kāi)啟與關(guān)閉都是由控制系統(tǒng)通過(guò)其與各系統(tǒng)之間的控制線路來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其余兩個(gè)子系統(tǒng)的控制。其主要部件及用途如表 31 所示。 13 表 31 系統(tǒng)主要部件及其用途 編號(hào) 名稱 用途 1 S7200PLC 中央控制器，控制整個(gè)系統(tǒng) 2 高位水箱 存儲(chǔ)初期用水 3 報(bào)警器 發(fā)出音響、燈光等報(bào)警信號(hào) 4 噴淋泵 為滅火系統(tǒng)提供滅火用水 5 感煙探測(cè)器 感知火災(zāi)信 號(hào) 6 感溫探測(cè)器 感知火災(zāi)信號(hào) 7 放水閥 檢修系統(tǒng)時(shí)放空系統(tǒng)中的水 8 進(jìn)水管 水源管 9 排水管 末端試水裝置排水 10 末端試水裝置 試驗(yàn)系統(tǒng)功能 11 開(kāi)式噴頭 噴水滅火 12 壓力表 指示系統(tǒng)壓力 13 水表 計(jì)量末端試驗(yàn)裝置出水量 14 過(guò)濾器 過(guò)濾水中雜質(zhì) 15 單項(xiàng)閥 控制液體的單項(xiàng)流動(dòng) 16 溢流閥 控制系統(tǒng)的壓力 17 水池 存儲(chǔ)火災(zāi)用水 18 電磁閥 控制各區(qū)域噴水滅火系統(tǒng)中水流的開(kāi)啟與關(guān)閉 19 防火門 阻止火勢(shì)蔓延和煙氣擴(kuò)散 20 排煙機(jī) 將室內(nèi)煙 霧向外排出 自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)的開(kāi)啟過(guò)程：當(dāng)各區(qū)域的火災(zāi)探測(cè)器，探測(cè)到火災(zāi)信號(hào)，通過(guò)線路將火災(zāi)信號(hào)傳遞給 PLC， PLC 接收到火災(zāi)信號(hào)后，根據(jù)其控制程序的要求，控制噴淋泵啟動(dòng)和與之相對(duì)應(yīng)的區(qū)域電磁閥開(kāi)啟，電磁閥開(kāi)啟后，與之相對(duì)應(yīng)區(qū)域的開(kāi)式噴頭噴水滅火與此同時(shí)防火門關(guān)閉排煙機(jī)打開(kāi)。在傳感器失靈的情況下也可以按下各火災(zāi)區(qū)域的手動(dòng)啟動(dòng)按鈕，將該區(qū)域的啟動(dòng)信號(hào)傳遞給 PLC， PLC 在接收到火災(zāi)信號(hào)后，也可以控制噴淋泵啟動(dòng)和與之相對(duì)應(yīng)的區(qū)域電磁閥開(kāi)啟，電磁閥開(kāi)啟后，開(kāi) 14 式噴頭噴水滅火。 自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)的開(kāi)啟過(guò)程 ：在按下各著火區(qū)域的關(guān)閉按鈕和系統(tǒng)復(fù)位按鈕后，自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)關(guān)閉并復(fù)位。 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及 PLC 選擇 可編程序控制器（ Programmable controller）簡(jiǎn)稱 PLC，由于 PLC 的可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、靈活通用、使用方便、維護(hù)簡(jiǎn)單，所以 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域在迅速擴(kuò)大。對(duì)早期的 PLC，凡是有繼電器的地方，都可采用。而對(duì)當(dāng)今的 PLC 幾乎可以說(shuō)凡是需要控制系統(tǒng)存在的地方就需要 PLC。尤其是近幾年來(lái)， PLC 的成本下降，功能又不段增強(qiáng)，所以，目前 PLC 在國(guó)內(nèi)外已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。 PLC 型號(hào)的選擇 選擇合適的機(jī)型是 PLC 控制系統(tǒng)硬件配置的關(guān)鍵問(wèn)題，目前，生產(chǎn) PLC 的廠家很多，如西門子，三菱，松下，歐姆龍， LG， ABB 公司等，不同廠家的 PLC 產(chǎn)品雖然基本功能相似，但有些特殊功能，價(jià)格及使用的編程指令和編程軟件都不相同，而同一廠家生產(chǎn)的 PLC 產(chǎn)品又有不同系列，同一系列中又有不同的 CPU 型號(hào)， PLC 的功能應(yīng)強(qiáng)大，要具有開(kāi)關(guān)量邏輯運(yùn)算，定時(shí)，計(jì)數(shù)，數(shù)據(jù)處理等基本功能，鑒于本設(shè)計(jì)對(duì)控制速度要求不是很高，主要是開(kāi)關(guān)量控制的應(yīng)用系統(tǒng)。選用小型 PLC 就可滿足要求。 PLC 的結(jié)構(gòu)主要有整體式和模塊 式，本設(shè)計(jì)屬于單機(jī)控制系統(tǒng)宜選用整體式PLC 結(jié)構(gòu)。綜上所述比較各廠家的整體式小型 PLC 可知，西門子系列 PLC 具有性價(jià)比高、抗干擾能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定、輸入輸出點(diǎn)數(shù)多等優(yōu)點(diǎn)。 根據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求、工作環(huán)境、服務(wù)對(duì)象等方面考慮，西門子 PLC 完全可以滿足本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求?，F(xiàn)在西門子 PLC 有 S7200、 S7300、 S7400 三個(gè)系列，其中 S7300PLC、 S7400PLC 是以 S7200PLC 為基礎(chǔ)發(fā)展而來(lái)的，成本比 S7200 略高，且 S7200CPU226PLC 完全可以滿足本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，所以本次設(shè)計(jì) 選用西門子 S7200CPU226PLC 作為本系統(tǒng)的控制器。 （ 1） 根據(jù)控制要求和 I/O 點(diǎn)數(shù)確定 I/O 分配表如表 32。 （ 2） 根據(jù) I/O 分配表畫出 PLC 外部接線圖如圖 32。 （ 3） 噴淋泵的主電路接線圖如圖 33 15 表 32 I/O 分配表 輸入 輸出 符號(hào) 地址 功能描述 符號(hào) 地址 功能描述 HV1 區(qū)域 1 感溫探測(cè)器 HL1 區(qū)域 1現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警 HV2 區(qū)域 1 感溫探測(cè)器 HL2 區(qū)域 1 監(jiān)控 報(bào)警 HV3 區(qū)域 1 感溫探測(cè)器 HV1 區(qū)域 1水泵電磁閥 HA1 區(qū)域 1 感煙探測(cè)器 HV2 1號(hào)防火門電磁閥 SB1 區(qū)域 1 啟動(dòng)按鈕 HV3 區(qū)域 1排煙電磁閥 SB2 區(qū)域 1 關(guān)閉按鈕 HL3 區(qū)域 2 現(xiàn)場(chǎng) 報(bào)警器 HV4 區(qū)域 2 感溫探測(cè)器 HL4 區(qū)域 2監(jiān)控報(bào)警 HV5 區(qū)域 2 感溫探測(cè)器 YV4 區(qū)域 2水泵電磁閥 HV6 區(qū)域 2 感溫探測(cè)器 YV5 2號(hào)防火門電磁閥 HA2 區(qū)域 2 感煙探測(cè)器 YV6 區(qū)域 2排煙電磁閥 SB3 區(qū)域 2 啟動(dòng)按鈕 HL5 區(qū)域 3現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警 SB4 區(qū)域 2 關(guān)閉按鈕 HL6 區(qū)域 3 監(jiān)控報(bào)警 HV7 區(qū)域 3 感溫探測(cè)器 YV7 區(qū)域 3水泵電磁閥 HV8 區(qū)域 3 感溫探測(cè)器 YV8 區(qū)域 3 排煙電磁閥 HV9 區(qū)域 3 感溫探測(cè)器 KM1 1號(hào)泵停啟 HA3 區(qū)域 3 感煙探測(cè)器 KM2 2號(hào)泵停啟 SB5 區(qū)域 3 啟動(dòng)按鈕 SB6 區(qū)域 3 關(guān)閉按鈕 SB7 系統(tǒng)復(fù)位按鈕 KS 速度繼電器 16 A CQ 0 . 0Q 0 . 1Q O . 2Q 0 . 3Q 0 . 4Q 0 . 5Q 0 . 6Q 0 . 7Q 1 . 0Q 1 . 1Q 1 . 2Q 1 . 3Q 1 . 4Q 1 . 5Q 1 . 6Q 1 . 7I 0 . 0I 0 . 1I 0 . 2I 0 . 3I 0 . 4I 0 . 5I 0 . 6I 0 . 7I 1 . OI 1 . 2I 1 . 3I 1 . 4I 1 . 5I 1 . 6I 1 . 7I 2 . 0I 2 . 1I 2 . 2I 2 . 3I 1 . 1A C 2 2 0 VD C 2 4 VH V 1H V 2H V 3H A 1S B 1S B 2H V 4H V 5H V 6H A 2S B 3S B 4H V 7H V 8H V 9H A 3S B 5S B 6S B 7K SH L 1H L 2Y V 1Y V 2Y V 3H L 3H L 4Y V 4Y V 5Y V 6H L 5H L 6Y V 7Y V 8K M 1K M 2S 7 2 0 0C P U 2 2 6 圖 32 PLC 外部接線圖 17 圖 33 噴淋泵主電路圖 西門子 S7200CPU226PLC 作為本系統(tǒng)的控制器內(nèi)存容量的選擇 每個(gè) I/O 點(diǎn)及有關(guān)功能元件占用的內(nèi)存量大致為： 開(kāi)關(guān)量輸入元件： 10～ 20B/點(diǎn)； 開(kāi)關(guān)量輸出元件： 5～ 10B/點(diǎn)； 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器： 2B/個(gè)； 通信接口： 一個(gè)接口一般需要 300B 以上。 PLC 容量的選擇除滿足控制要求外，還應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ?，以做備用。根?jù)經(jīng)驗(yàn)，在選擇存儲(chǔ)容量時(shí)，一般 按實(shí)際要求的 10％～ 25％ 考慮裕量。 18 電源模塊的選擇 對(duì)電源的處理 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)屬于消防用電設(shè)備，其主電源應(yīng)當(dāng)采用消防電源，備用電源采用蓄電池。系統(tǒng)電源除為火災(zāi)報(bào)警控制器供電外，還為與系統(tǒng)相關(guān)的消防控制設(shè)備等供電。 電源模塊的選擇一般只需考慮輸出電流，電流模塊的額定輸出電流必須大于機(jī)器模塊， I/O 模塊等消耗電流的總和。選定的電源模塊的輸出功率必須大于 CPU 模塊，所有 I/O 模塊，各種智能模塊等總消耗功率之和，并預(yù)留 30％ 的余