【文章內(nèi)容簡介】 中的正面詞 ：“ 必須 ”、“ 應 ”、“ 宜 ”、“ 可 ” 和反面詞 ：“ 嚴禁 ”、“ 不應 ”、“ 不得 ”、“ 不宜 ” 的含義。 BA FA CPU IHN CA OA LAN BA：樓宇自 動 化 FA：消防自 動 化 CA：通信自 動 化 OA： 辦 公自 動 化 LAN：局域網(wǎng) IHN：主干網(wǎng) 第二章 系統(tǒng)的 整體工作過程及結(jié)構(gòu)總圖 7 圖 2 智能大廈 結(jié) 構(gòu)框 圖 必須掌握建筑設計防火規(guī)范、系統(tǒng)設計規(guī)范、設備制造標準、安裝施工驗收規(guī)范及行政管理法規(guī)等方面的消防法規(guī) ,注意了解現(xiàn)行國家有關(guān)標準及規(guī)范中的技術(shù)要求。 要結(jié)合高 層民用建筑的功能、用途 及保護對象和防火等級 ,認真執(zhí)行現(xiàn)行國家有關(guān)標準、規(guī)范及公安消防監(jiān)督部門的審批意見。 PLC 的自動滅火及報警系統(tǒng)的組成與主要部件 基于 PLC 控制的自動報警滅火消防系統(tǒng) 是由 自動報警系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，這三個子系統(tǒng)組成。 自動報警系統(tǒng)中包含報警器和各種電源裝置，自動噴水滅火系統(tǒng)中包含管道系統(tǒng)、噴淋泵和各種給水開關(guān)，控制系統(tǒng)中包含可編程序控制器和各種開關(guān)。自動報警系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，這三個系統(tǒng)之間是通過線路系統(tǒng)聯(lián)系在一起 ，自動報警系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉、 自動噴水滅火系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉都是由控制系統(tǒng)通過其與各系統(tǒng)之間的控制線路來實現(xiàn)對其余兩個子系統(tǒng)的控制。其主要部件及用途如表 1 所示。 表 1 系統(tǒng)主要部件及其用途 編號 名稱 用途 1 FX2N（ C） PLC 中央控制器，控制整個系統(tǒng) 2 報警鈴 發(fā)出聲音報警信號 3 報警燈 發(fā)出燈光報警信號 4 溫度 探測器 感知火災信號 5 煙霧 探測器 感知火災信號 6 噴淋噴頭 噴水滅火 7 水箱 存儲火災用水 8 抽水泵 抽取水箱中的水 9 供水泵 補給水箱中的水 10 電磁閥 控制各區(qū)域 噴淋 噴水滅 火中水流的開啟與關(guān)閉 自動滅火消防系統(tǒng) 的開啟過程：當各區(qū)域的火災探測器，探測到火災信號，通過線路將火災信號傳遞給 PLC， PLC 接收到火災信號后，根據(jù)其控制程序的要求，控制噴淋第二章 系統(tǒng)的 整體工作過程及結(jié)構(gòu)總圖 8 泵啟動和與之相對應的區(qū)域電磁閥開啟，電磁閥開啟后，與之相對應區(qū)域的噴頭噴水滅火。同時，在傳感器失靈的情況下也可以按下各火災區(qū)域的手動啟動按鈕，將該區(qū)域的啟動信號傳遞給 PLC， PLC 在接收到火災信號后，也可以控制噴淋泵啟動和與之相對應的區(qū)域電磁閥開啟，電磁閥開啟后，開式噴頭噴水滅火。 自動滅火消防系統(tǒng) 的開啟過程：在按下各著火區(qū)域的關(guān)閉 按鈕和系統(tǒng)復位按鈕后，自動滅火消防系統(tǒng) 關(guān)閉并復位 圖 3（火災探測器接線實物圖） 我國的火災自動報警控制系統(tǒng)經(jīng)歷了從無到有、從簡單到復雜的發(fā)展過程，其智能化程度也越來越高。但目前國內(nèi)廠家生產(chǎn)的還是以晶體管、小規(guī)模集成電路或單片機為基礎的產(chǎn)品 ,其系統(tǒng)復雜、成本高 ,不易維護。而在居民住宅區(qū)、機房、辦公室等小型防火單位，需要設置一種單一或區(qū)域聯(lián)網(wǎng)、廉價實用的火災自動探測報警裝置，因此，研制一種結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉的語音數(shù)字聯(lián)網(wǎng)火災報警器是非常必要的，因此我提出一種由 PLC 控制的火災自動 報警控制器的設想 ,其系統(tǒng)簡單、成本適中、易于系統(tǒng)維護和升級。 基于 PLC（ PIogrmm able Logic ） 控制的 自動報警滅火消防系統(tǒng) 以 PLC 為核心控制器， 由于采用火災傳感器探測火災信號傳遞給 PLC（中央控制器）， PLC 來控制電磁閥的開啟噴水滅火的時間短，其反應快 具有安全性高、穩(wěn)定性好及靈活性強、 質(zhì)量可靠、通信速率高、軟硬件產(chǎn)品豐富應用技術(shù)成熟等優(yōu)點在工 業(yè)控制中得到廣泛的應用，該系列 PLC 是超小型化的 PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)控等。 三菱 PLC FX2N(C) PIC 的強大功能使其無論單機運行，或連成網(wǎng)絡都能實現(xiàn)復雜的控制功能。 第二章 系統(tǒng)的 整體工作過程及結(jié)構(gòu)總圖 9 PLC 具有以下鮮明的特點。 （ 1） 功能完善，組合靈活，擴展方便，實用性強?，F(xiàn)代 PLC 所具有的功能及其各種擴展單元、智能單元和特殊功能模塊，可以方便、靈活地組成不同規(guī)模和要求的控制系統(tǒng)，以適應各種工業(yè)控制的需要。以開關(guān)量控制為其特長；也能進行連續(xù)過程的 PID 回路控制；并能與上位機構(gòu)成復雜的控制系統(tǒng)，如 DDC 和 DCS 等，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的綜合自動化。 （ 2） 使用方便，編程簡單，采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言， 而無需計算機知識，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場調(diào)試容易。 PLC 的運用能夠做到在線修改程序，改變控制的方案而無需拆開機器設備。它能在不同環(huán)境下運行，可靠性十分強悍。 （ 3）安裝簡單，容易維修。 PLC 可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行，只需將現(xiàn)場的各種設備與 PLC 相應的 I/O 端相連接，寫入程序即可運行。各種模塊上均有運行和故障指示裝置，便于用戶了解運行情況和查找故障。 PLC 還有強大的自檢功能，這為它的維修提供了方便。 （ 4）抗干擾能力和可靠性能力都強，遠高于其他各種機型。隔離和濾波，是抗干擾的兩大主要措施。對 PLC 的內(nèi) 部電源還采取了屏蔽、穩(wěn)壓、保護等措施，以減少外界干擾，保證供電質(zhì)量。另外使輸入 /輸出接口電路的電源彼此獨立，以免電源之間的干擾。正確的選擇接地地點和完善的接地系統(tǒng)是 PLC 控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。為適應工作現(xiàn)場的惡劣環(huán)境，還采用密封、防塵、抗震的外殼封裝結(jié)構(gòu)。通過以上措施，保證了 PLC 能在惡劣環(huán)境中可靠工作，使平均故障間隔時間長，故障修復時間短。 （ 5）環(huán)境要求低。 PLC 的技術(shù)條件能在一般高溫、振動、沖擊和粉塵等惡劣環(huán)境下工作，能在強電磁干擾環(huán)境下可靠工作。這是 PLC 產(chǎn)品的市場生存價值。 （ 6）易學 易用。 PLC 是面向工礦企業(yè)的工控設備，接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。 PLC 編程大多采用類似繼電器控制電路的梯形圖形式，對使用者來說，不需要具備計算機的專門知識，因此，很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。 第二章 系統(tǒng)的 整體工作過程及結(jié)構(gòu)總圖 10 圖 4（ 火災探測器實物圖 ） 第三章 系統(tǒng)的硬件設計與實現(xiàn) 該系統(tǒng)是針對某倉庫的消防安全設計的火滅自動報警與滅火系統(tǒng)。每個走廊均安裝排煙系統(tǒng)、安全疏散指示燈（牌），室內(nèi)每一個房間都安裝有火災探測器、滅火用的消火栓（系統(tǒng)中消火栓用交流接觸器） .安裝感煙探測器、指示燈和手動報警按鈕。監(jiān)控室內(nèi)有相應的信號指示燈 系統(tǒng)電源接通以后 當有火災情況發(fā)生時， 區(qū)域中如有一只傳感器探測到火災信號或現(xiàn)場人員發(fā)現(xiàn)火災按下手動報警按鈕 SB1，區(qū)域 1 的自動報警系統(tǒng)立即啟動， 這時相應的紅色閃光燈閃爍，接著蜂鳴器蜂鳴， 滅火系統(tǒng)延時啟動，向管理者提供火災相對應的區(qū)域，如管理員在延時時間之內(nèi)沒有按下關(guān)閉按鈕，滅火系統(tǒng)將自動啟動； 排煙系統(tǒng)開啟， 按下關(guān)閉按鈕 SB7，區(qū)域 1 自動報警滅火系統(tǒng)關(guān)閉。 當區(qū)域中如有一只傳感器探測到火災信號或 現(xiàn)場人員發(fā)現(xiàn)火災按下手動報警按鈕SB3，區(qū)域的自動報警系統(tǒng)立即啟動， 這時相應的紅色閃光燈閃爍，接著蜂鳴器蜂鳴，滅火系統(tǒng)延時啟動，向管理者提供火災相對應的 區(qū)域，如管理員在延時時間之內(nèi)沒有按下關(guān)閉按鈕，滅火系統(tǒng)將自動啟動；按下關(guān)閉按鈕 SB7，區(qū)域 2 自動報警滅火系統(tǒng)關(guān)閉。 火災探測器把探測到的信號發(fā)送到 PLC 控制中心，如果控制中心確認事件的真實性后立即啟動消防系統(tǒng)。火滅排煙系統(tǒng)開啟， 5 秒后對應失火樓層的消火栓開啟噴淋頭噴水滅火。滅火完成后按下復位按鈕，系統(tǒng)便恢復止常供電照明。 第二章 系統(tǒng)的 整體工作過程及結(jié)構(gòu)總圖 11 第三章 系統(tǒng)的 硬件設計與實現(xiàn) 12 I/O 分配 表 2 PLC I/O 分配表 輸入 輸出 X1 區(qū)域 1 溫度傳感器 Y1 區(qū)域 1 電磁閥 X2 區(qū)域 1 煙霧傳感器 Y2 區(qū)域 2 電磁閥 X3 區(qū)域 1 手動報警按鈕 Y3 區(qū)域 1 排煙設備 X4 區(qū)域 2 溫度傳感器 Y4 區(qū)域 2 排煙設備 X5 區(qū)域 2 煙霧傳感器 Y5 抽水泵（交流接觸器代替） X6 區(qū)域 2 手動報警按鈕 Y6 供水泵（交流接觸器代替） X7 復位 Y7 區(qū)域 1 火災 報警閃光 燈 X10 水位上限 Y10 區(qū)域 1 報警器 X11 水位下限 Y11 區(qū)域 2 火災 報警閃光 燈 Y12 區(qū)域 2 報警器 第三章 系統(tǒng)的硬件設計與實現(xiàn) 13 PLC外部接線 圖 5 PLC 外部接線圖 圖 6 系統(tǒng)消防控制圖 第三章 系統(tǒng)的硬件設計與實現(xiàn) 14 在主控界而上可以看出，總共兩個區(qū)域，每個區(qū)域均設置有手動報警開關(guān)、感煙探測器、排煙機、報警燈和疏散指示燈、復位按鈕。 系統(tǒng)工作后，當水位到達下限時，供水泵開始供水，當水位到達上限 時，供水泵停止供水。 圖 7 水箱結(jié)構(gòu)圖 PLC 的選擇 PLC 的介紹 選擇合適的機型是 PLC 控制系統(tǒng)硬件配置的關(guān)鍵問題，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， PLC 的功能應強大，要具有開關(guān)量邏輯運算，定時，計數(shù)，數(shù)據(jù)處理等基本功能 ，鑒于本設計對控制速度要求不是很高，主要是開關(guān)量控制的應用系統(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，本設計屬于單機控制系統(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， 三菱 系列 PLC 具有性價比高、抗干擾能力強、性能穩(wěn)定、輸入輸出點數(shù)多等優(yōu)點。 第三章 系統(tǒng)的硬件設計與實現(xiàn) 15 三菱 PLC的主要特點 1. 結(jié)構(gòu)靈活 不受環(huán)境的限制，有電即可組建網(wǎng)絡，同時可以靈活擴展接入端口數(shù)量，使資源保持較高的利用率，在移動性