【正文】 s business development. Rudy Buttignol, president of the public broadcasting pany in British Columbia, Canada, said his work requires frequent travel to Chengdu and the policy makes the trips easier. Data from the city39。s 72hour visafree policy has attracted wide attention from both Chinese and foreign experts and businessmen since it took effect on Sept 1 last year. The program permits citizens from 51 countries and regions including the United States, Australia, Canada and Japan who have valid visas and flight tickets to a third country to spend three days in the city. The capital of Sichuan province is the first city in the western region of China to offer foreign tourists a threeday visa and the fourth nationwide to adopt the policy following Shanghai, Beijing and Guangzhou. Li Zhiyong, deputy dean of the tourism institute at Sichuan University, said the move contributes to a large increase in the number of overseas tourists and raises the city39。沒(méi)有閆智武老師的辛勤栽培、孜孜教誨，就沒(méi)有我論文的順利完成。 論文的寫作是枯燥艱辛而又富有挑戰(zhàn)的。 8 KM4 M2變頻 9 KM5 M3變頻 10 KM6 M4變頻 11 KM7 M1工頻 12 KM10 電磁閥 13 KM8 M3工頻 14 消防報(bào)警 15 故障報(bào)警 基于 PLC 的消防給水泵控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 致謝 畢業(yè)論文暫告收尾，這也意味著我大學(xué)的三年的學(xué)習(xí)生活既將結(jié)束。 該系統(tǒng)是針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外消防水泵控制系統(tǒng)的實(shí)際狀 況設(shè)計(jì)的 。 同時(shí)以 PLC 為核心的高可靠的監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)水泵的控制及三臺(tái)電機(jī)之間的協(xié)調(diào)控制，把 3 臺(tái)水泵的其中一臺(tái)當(dāng)作備用泵來(lái)用增加了應(yīng)付突發(fā)事件的能力，具有先進(jìn)、可靠、經(jīng)濟(jì)、靈活等顯著特點(diǎn)。 確定了系統(tǒng)控制電路、 PLC 的輸出輸入端子、以及相應(yīng)的控制功能要求后，必須對(duì) PLC程序控制流程加以確定。 電動(dòng)機(jī)參數(shù)： 參數(shù)號(hào) 出廠值 設(shè)定值 說(shuō)明 P0003 1 1 設(shè)用戶訪問(wèn)級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)級(jí) P0010 0 1 快速調(diào)試 P0100 0 0 工作地區(qū) ：功率以 KW 表示，頻率為50HZ P0304 230 380 電動(dòng)機(jī)額定電壓（ V) P0305 100 電動(dòng)機(jī)額定電流（ A) P0307 37 電動(dòng)機(jī)額定功率（ KW) P0308 0 電動(dòng)機(jī)額定功率因數(shù) P0310 50 50 電動(dòng)機(jī)額定頻率 P0311 0 2800 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速 變頻器參數(shù)： 參數(shù)號(hào) 出廠值 設(shè)定值 說(shuō)明 P0003 1 1 設(shè)定訪問(wèn)級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)級(jí) P0004 0 7 命令和數(shù)字 I/O PO700 2 2 命令源選擇“由端子排輸入 P0030 1 2 設(shè)定用戶訪問(wèn)級(jí)為擴(kuò)展級(jí) P0004 0 7 命令和數(shù)字 I/O P0701 1 1 ON 接通正轉(zhuǎn) P0003 1 1 設(shè)定訪問(wèn)級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)級(jí) P0004 0 10 設(shè)定值通道和斜坡函數(shù)發(fā)生器 P1000 2 2 頻率設(shè)定值選擇為”模擬輸入 “ P1080 0 12 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的最低頻率 P1082 50 50 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的最高頻率 其最低運(yùn)行頻率設(shè)定依據(jù)：電機(jī)在最低頻率運(yùn)行時(shí)，最末端設(shè)備的管道仍有一定的水壓。 量程 ) 電流輸入 5μA (0 ～ 20mA 量程 ) 模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)間 小于 300μs 模擬量輸入響應(yīng)時(shí)間 共模抑制 40dB， DC to 60Hz 共模電壓 信號(hào)電壓 +共模電壓 (必須小于 等于 12V) 輸入阻抗 不小于 10MΩ 最大輸入電壓 30V 最大輸入電流 30mA AD轉(zhuǎn)換器分辨率 12 位 模擬量輸出特性 輸出點(diǎn)數(shù) 1 基于 PLC 的消防給水泵控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 選用EM235型具體參數(shù)如下： 電動(dòng)機(jī) 采用 TS200150315 型電動(dòng)機(jī) 揚(yáng)程： h=32m 功率： 37kw 6 變頻器及電動(dòng)機(jī)參數(shù) 設(shè)定值為 輸出范圍 電壓輸出 電流輸出 177。100mV,177。, 177。廣泛用于工業(yè)設(shè)備、水利、化工、醫(yī)療、電力、空調(diào)、金剛石壓機(jī)、冶金、車輛制動(dòng)、樓宇供水等壓力測(cè)量與控制。 4) 對(duì)于一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，如高溫，高海拔，此時(shí)會(huì)引起變頻器的降容，變頻器容量要放大一擋。 2) 變頻器的負(fù)載類型；如葉片泵或容積泵等，特別注意負(fù)載的性能曲線，性能曲線決定了應(yīng)用時(shí)的方式方法。 1基于 PLC 的消防給水泵控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間 其他性能 6個(gè)獨(dú)立的 30kHz 高速計(jì)數(shù)器， 2路獨(dú)立的 20kHz 高速脈沖輸出，具有 PID 控制器。本設(shè)計(jì)使用的壓力傳感器為遠(yuǎn)傳壓力表，遠(yuǎn)傳壓力表要求的輸入單元不大于 5V，因此必須串連一個(gè) 500Ω左右的電阻后連接到變頻器的 +10V端子 1。 系統(tǒng)的 PLC的 I/O接線圖 基于 PLC 的消防給水泵控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 圖 PLC接線圖 系統(tǒng)的二次控制回路 圖 控制柜面板指示燈回路 圖 可 編程序控制器 PLC的輸出輸入信號(hào) 控制系統(tǒng)的 PLC 采用西門子 S7224 產(chǎn)品。停機(jī)時(shí)遵循“先開的泵先停 ，先停的泵先開”的原則。如消防用水量較大，變頻器輸出頻率達(dá)到 50Hz , 變頻泵達(dá)到最高轉(zhuǎn)速，而消防管網(wǎng)壓力仍然低于設(shè)定壓力，控制器將變頻泵切換成工頻運(yùn)行，待變頻器輸出頻率 下降至最低值時(shí)再變頻軟啟動(dòng)另一臺(tái)水泵，由一臺(tái)工頻泵和一臺(tái)變量泵同時(shí)供水。 為節(jié)省控制成本，可采用一臺(tái)變頻器對(duì) 4臺(tái)水泵進(jìn)行變頻控制。 根據(jù)水泵變速運(yùn)行的相似定律，變速前后流量 Q、揚(yáng)程 H、功率 P 與轉(zhuǎn)速 N 之間關(guān)系為： 1212 NN ? ； 21212 ????????? NNHH ； 31212 ????????? NNPP （ ） 式中， Q H P1 為變速前的流量、揚(yáng)程、功率， Q H P2 為變速后的流量、揚(yáng)程、功率。 Q ( m3/ s )H ( m / s )Q1Q2H1H00FDEn1n2β1β2β3H2 圖 管網(wǎng)及水泵的運(yùn)行特征曲線 用閥門控制時(shí)，若給水量高峰期水泵工作在 E 點(diǎn)，流量為 Q1，揚(yáng)程為 H0，當(dāng)給水 量從 Q1 減小到 Q2時(shí)，必須關(guān)小閥門，這時(shí)閥門的摩擦阻力變大，阻力曲線從β 3移到β 1，揚(yáng)程特性曲線不變。轉(zhuǎn)速控制法是通過(guò)改變水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)流量，而閥門開度保持不變，是通過(guò)改變水的動(dòng)能改變流量 [。 基于 PLC 的消防給水泵控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 nT0fNf1f2f3f4 圖 變頻調(diào)速機(jī)械特性 水泵調(diào)速運(yùn)行節(jié)能原理 在給水系統(tǒng)中，通常以流量為控制目的，常用的控制方法為閥門控制法和轉(zhuǎn)速控制法。2/39。最常用的變頻器采取的是變壓變頻方式的，簡(jiǎn)稱為 VVVF (Variable voltage Variable Frequency)。雖然變轉(zhuǎn)差調(diào)速中的串級(jí)調(diào)速法能將增加部份的轉(zhuǎn)差功率 通過(guò)整流、逆變裝置回饋給電網(wǎng)，但其功率因數(shù)較低，低速時(shí)過(guò)載能力低，還需一臺(tái)與電動(dòng)機(jī)相匹配的變壓器，成本高，且增加了中間環(huán)節(jié)的電能損耗。39。磁極對(duì)數(shù)的改變通過(guò)改變電機(jī)定子繞組的接線方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。水泵通過(guò)聯(lián)軸器由三相異步電動(dòng)機(jī)來(lái)拖動(dòng)，因此水泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，實(shí)質(zhì)就是異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié) [9][10]。 轉(zhuǎn)速控制法 閥門開度保持不變，通過(guò)改變水泵的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)流量。 常用的調(diào)節(jié)方式有閥門控制法和轉(zhuǎn)速控制法兩種。從而，選擇壓力控制來(lái)調(diào)節(jié)管道流量大小。 若：給水能力 Qg? 用水需求 Qv，則壓力 P 上升 。 圖 給水系統(tǒng)的基本特性 基于 PLC 的消防給水泵控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 給水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式 實(shí)現(xiàn)對(duì) 給水系統(tǒng)的控制就是為了滿足消防對(duì)流量的需求。由于閥門開度的改變，實(shí)際上是改變了在某一揚(yáng)程下，給水系統(tǒng)向消防的給水能力。由于在閥門開度和水泵轉(zhuǎn)速都不變的情況下，流量的大小主要取決于消防的用水情況，因此，揚(yáng)程特性所反映的是揚(yáng)程 H 與用水流量 Qv 之間的關(guān)系。這種聯(lián)系和變化規(guī)律可用給水系統(tǒng)的特性曲線直觀地反映，主要有揚(yáng)程特性曲線和 管阻特性曲線。在畫梯形圖時(shí)要注意每個(gè)從左邊開始的邏輯行必須終止于一個(gè)繼電器線圈或定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，與實(shí)際的電路圖不一樣。 （ 6）保存已完成的程序。 （ 3）設(shè)計(jì) PLC 程序 畫出梯形圖 。如下圖 所示 圖 基于 PLC 的消防給水泵控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 PLC 的應(yīng)用設(shè)計(jì)步驟 PLC 控制系統(tǒng)是以程序形式來(lái)體現(xiàn)其控制功能的，大量的工作時(shí)間將用在軟件設(shè)計(jì)，即程序設(shè)計(jì)上。前三大部分是 PLC完成各種控制任務(wù)所必需的，一般稱為 PLC 的基本組成部分，其它可選組件包括編程器、外存儲(chǔ)器、 I/O 模塊及通信接口等。 （ 7）易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化 PLC可連成功能很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 基于 PLC 的消防給水泵控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 （ 5）設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試的周期短 用繼電接觸器控制完成一項(xiàng)控制工程，必須首先按工藝要求畫 出電氣原理圖，然后畫出繼電器屏的布置和接線圖等，進(jìn)行安裝調(diào)試，以后修改起來(lái)十分不便。梯形圖與繼電器原理圖相類似，這種編程語(yǔ)言現(xiàn)象直觀，容易掌握，不需要專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)和語(yǔ)言，只要具有一定的電工和工藝的知識(shí)的人員 都可在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)。 PLC 的特點(diǎn) （ 1）抗干擾能力強(qiáng)，可靠性好 PLC 在電子線路、機(jī)械結(jié)構(gòu)以及軟件結(jié)構(gòu)上都吸取了生產(chǎn)廠家長(zhǎng)期積累的生產(chǎn)控制經(jīng)驗(yàn)，主要模塊均采用大規(guī)模與超大規(guī)模集成 電路。最后還提出了保障系統(tǒng)可靠性的一些措施。通過(guò)對(duì)比異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法后 ,給水系統(tǒng)中采用的變頻調(diào)速節(jié)能效果顯著。 設(shè)計(jì)任務(wù)及內(nèi)容 設(shè)計(jì)任務(wù) 用西門子 S7200 型 PLC 實(shí)現(xiàn)對(duì)消防水泵知道 控制的方法。本課題的研究將會(huì)給人們的生產(chǎn)生活安全帶來(lái)更加強(qiáng)力的保障。因此，本系統(tǒng)采用可編程控制器（ PLC）對(duì)消防泵組進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)泵組在備用時(shí)定期試運(yùn)行，撲救火災(zāi)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，從而有效地杜絕消防水泵關(guān)鍵時(shí)刻不能用的情況。另外，盡管規(guī)范、規(guī)章明確要求消防設(shè)施，器材應(yīng)定期維護(hù)保養(yǎng)，但是目前消防水泵都不能做到定期試機(jī)運(yùn)行，天長(zhǎng)日久就會(huì)導(dǎo)致泵體、底閥和單向閥卡死、銹死，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在發(fā)生火災(zāi)時(shí)設(shè)備不能充分發(fā)揮作用，造成不應(yīng)有的損失。這兩種情況都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)消防管網(wǎng)在沒(méi)有投入運(yùn)行前 (無(wú)槍出水滅火 )消防水泵已經(jīng)啟動(dòng)，這必然造成消防管網(wǎng)壓力劇增，產(chǎn)生嚴(yán)重超壓現(xiàn)象 , 極有可能引起管網(wǎng)爆裂。發(fā)生火災(zāi)時(shí) ,消防水泵及時(shí)啟動(dòng)加壓是保證消火栓系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要步驟。 日用消防水泵房控制系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，核心部分采用西門子 S7200 型PLC， PLC 對(duì)泵運(yùn)行的各工藝參數(shù)進(jìn)行采集、處理，實(shí)現(xiàn)泵與泵、閘閥等 設(shè)備之間閉鎖，并可通過(guò)設(shè)于 PLC對(duì)泵運(yùn)行的各工藝參數(shù)進(jìn)行采集、處理，實(shí)現(xiàn)泵與泵、閘閥等設(shè)備之間閉鎖，并可通過(guò)設(shè)于印，顯示故障顯示等集中管理。 本論文敘述了用西門子 S7200 型 PLC 實(shí)現(xiàn)對(duì)消防水泵知道控制的方法。用 PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)消防水泵的控制，簡(jiǎn)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和配線，提高了系統(tǒng)的可靠性 ，并且增加了傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的定期主備互投和自動(dòng)測(cè)試功能。上位機(jī)配有與上級(jí)管理系統(tǒng)通訊的接口，可與礦局域網(wǎng)相連使上級(jí)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)日用消防水泵房的監(jiān)控。為此 ,有相關(guān)規(guī)定 :臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)的每個(gè)消火栓處應(yīng)設(shè)置直接啟動(dòng)消防水泵的按鈕 ,并應(yīng)設(shè)有保護(hù)按鈕的設(shè)施 ,以便迅速遠(yuǎn)距離啟動(dòng)消防泵 (設(shè)計(jì)中較常采用破玻按鈕 )?；馂?zāi)時(shí)若發(fā)生管網(wǎng)爆裂 , 整個(gè)消火栓系統(tǒng)就會(huì)癱瘓 , 后果不堪設(shè)想。為此，《民用建筑水