畢業(yè)設(shè)計(jì)基于PLC的智能建筑火災(zāi)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、基于plc的智能建筑火災(zāi)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘 要 隨著我國智能建筑（ib）業(yè)的發(fā)展，高層建筑及建筑群體越來越多，促使了消防系統(tǒng)以迅猛的速度向前邁進(jìn)。在智能建筑的建筑物自動(dòng)化系統(tǒng)（bas）中火災(zāi)報(bào)警消防系統(tǒng)是非常重要的一個(gè)子系統(tǒng), 擔(dān)負(fù)著保障人員及財(cái)產(chǎn)安全的重任。本課題針對(duì)某廠房倉庫設(shè)計(jì)了一個(gè)火災(zāi)報(bào)警與滅火聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)采用報(bào)警延時(shí)啟動(dòng)滅火系統(tǒng)的控制模式來減少因早期報(bào)警系統(tǒng)的誤報(bào)給用戶帶來的損失，同時(shí)利用煙霧傳感器之間的互鎖控制模式，避免了因煙霧在倉庫中的擴(kuò)散而引起其它區(qū)域的誤報(bào)，減少系統(tǒng)的誤報(bào)率。關(guān)鍵詞：plc 火災(zāi)報(bào)警消防聯(lián)動(dòng)the design based on the plc

2、 intelligent building fire alarm and linkage control systemabstractwith the development of our country's intelligent building(ib) industry,there are more and more high building and construction group,which make the fire control system improve with a rapid speed.in the building automation system

3、(bas) of intelligent buildings,fire alarm control system is a very important sub-system,bearing the responsibility of keeping people and their property safe.my issue is to design a fire alarm and fire linkage control system for one warehouse.it takes the principle that when the alarm time delay then

4、 it starts the fire extinguishing systems' control model so as to decrease people's loss because of the alarm system mistakes during the early stage,and it also uses the interlock control model between the smoke sensors in order to avoid the smog diffusion which would cause other regional mi

5、stakes in the warehouse,then reduce the system's misinformation rates.key words：plc fire alarm fire control linkageii目 錄中文摘要i英文摘要ii1 緒論11.1 課題背景11.2 課題發(fā)展現(xiàn)狀與前景11.3 本文主要研究?jī)?nèi)容32 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)42.1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)概述42.2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的組成42.2.1 火災(zāi)探測(cè)器42.2.2 火災(zāi)報(bào)警控制器分類62.2.3 火災(zāi)報(bào)警控制器的功能82.3 火災(zāi)滅火聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的組成92.4 火災(zāi)報(bào)警與

6、聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理92.5 自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)重要性及特點(diǎn)102.5.1 基于plc控制的自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)的特點(diǎn)102.5.2 自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義113 硬件簡(jiǎn)介及系統(tǒng)方案的確定123.1 廠房倉庫自動(dòng)消防滅火區(qū)域劃分123.2 基于plc控制的自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)主要部件123.3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及 plc選擇143.4 plc型號(hào)的選擇143.5 電源模塊的選擇183.5.1 對(duì)電源的處理183.5.2 安裝布線的注意事項(xiàng)184 plc控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)194.1 plc程序的控制要求194.2 介紹編程方法思路及程序流程圖和梯形圖194.3 plc程序說明244.3.1 區(qū)域1自

7、動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)的啟停244.3.2 區(qū)域2自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)的啟停244.3.3 區(qū)域3自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)的啟停254.3.4 噴淋泵的啟停254.3.5 系統(tǒng)復(fù)位254.3.6 限時(shí)程序255 總結(jié)27致 謝28參考文獻(xiàn)291 緒論1.1 課題背景火災(zāi)是一種具有突發(fā)性和強(qiáng)破壞性的災(zāi)害現(xiàn)象，嚴(yán)重危害人類生命財(cái)產(chǎn)安全和自然環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在眾多的災(zāi)種中，火災(zāi)造成的直接損失約為地震的5倍，僅次于干旱和洪澇，而火災(zāi)發(fā)生的頻度居于各災(zāi)種之首。千百年來，人類和火災(zāi)進(jìn)行了長(zhǎng)期的斗爭(zhēng)，積累了許多防火、滅火的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于火災(zāi)的認(rèn)識(shí)不斷加深，針對(duì)火災(zāi)初期不同特征的各種探測(cè)方法的理論積累越來越

8、多。人類逐步掌握了火的燃燒機(jī)理，燃燒條件和燃燒發(fā)展的過程，創(chuàng)造了各種各樣防火、滅火的方法。在上世紀(jì)70年代后期，開始出現(xiàn)一門新興的多學(xué)科交叉應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)，火災(zāi)科學(xué)，其中心內(nèi)容就是用現(xiàn)代高科技手段研究火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展和防治的機(jī)理和規(guī)律，為火災(zāi)防治提供新的思想、理論和方法，使得人類對(duì)火災(zāi)的研究進(jìn)入了科學(xué)化、系統(tǒng)化的軌道，并促使了防火、滅火技術(shù)的進(jìn)步。各種廠房倉庫，智能倉庫的出現(xiàn)，使現(xiàn)代倉庫以多功能且安全性高而著稱。特別的是安裝自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)是一種重要的滅火、報(bào)警措施。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建筑物各處裝有大量有機(jī)材料或可燃易燃物質(zhì)的倉庫越來越多，一旦起火，這些遍布全倉庫的可燃物便是火災(zāi)燃燒的極好物質(zhì)條件，同

9、時(shí)這些倉儲(chǔ)物品也是火災(zāi)迅速蔓延的良好途徑。自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)是目前世界上采用最廣泛的一種固定滅火報(bào)警設(shè)施。其特征是：通過加壓設(shè)備將水送入管網(wǎng)至帶有電磁控制的噴頭處，噴頭在收到開啟控制信號(hào)的同時(shí)自動(dòng)開啟灑水滅火，并發(fā)出報(bào)警，更好的預(yù)防火災(zāi)的蔓延。從自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐和統(tǒng)計(jì)資料可以看出，自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)的控制滅火率很高，對(duì)倉儲(chǔ)建筑物中的滅火具有很高的實(shí)用價(jià)值，而且隨著科學(xué)的進(jìn)步，該系統(tǒng)的應(yīng)用范圍將會(huì)越來越廣泛，系統(tǒng)可靠性和、控火滅火率也會(huì)相應(yīng)提高。1.2 課題發(fā)展現(xiàn)狀與前景從第一個(gè)感溫探測(cè)器面世，至今已有一百多年了。其低靈敏性和不兼容性，早就難以滿足時(shí)下客戶的要求。第二次世界大戰(zhàn)后，光電和離

10、子感煙探測(cè)器進(jìn)入市場(chǎng)。這些新型靈敏度高的探測(cè)器在發(fā)展初期，已能夠探測(cè)早期火警，難怪它們能以革命性姿態(tài)進(jìn)軍世界消防保安行業(yè)。眾所周知，火警時(shí)任何事都是分秒必爭(zhēng)的。為此，生產(chǎn)商，甚至一些顧客，擅自調(diào)高探測(cè)器靈敏度，大大減低自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)可靠性，以至這些系統(tǒng)的“主要產(chǎn)品”被加上“誤報(bào)”帽子，引起了很多連帶問題。對(duì)現(xiàn)代消防技術(shù)的發(fā)展來說，這絕對(duì)是急需改善的。長(zhǎng)期以來，大幅度地改善火災(zāi)探測(cè)器的可靠性，是客戶的迫切要求和迅速撲來火警所不可或缺的，也是世界各國科學(xué)家努力研究的方向。隨著科技的不斷發(fā)展，更新的傳感器、微型電子裝置、數(shù)據(jù)處理及通訊設(shè)備等都正積極地尋找在火災(zāi)探測(cè)方面的新的突破。隨著各種火災(zāi)探測(cè)技

11、術(shù)的更新?lián)Q代，整個(gè)火災(zāi)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)也得到不斷地發(fā)展?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的組成形式變得多種多樣，它的發(fā)展目前可分為三個(gè)階段。一，多線制開關(guān)量式火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。這是第一代產(chǎn)品，目前國內(nèi)極少數(shù)廠家生產(chǎn)外，它基本上已處于被淘汰狀態(tài)。二，總線制可尋址開關(guān)量式火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。這是第二代產(chǎn)品，尤其式二總線制開關(guān)量式探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)目前正被大量使用。三，模擬量傳輸式智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。這是第三代產(chǎn)品。目前我國已經(jīng)開始從傳統(tǒng)的開關(guān)量式火災(zāi)探測(cè)報(bào)警技術(shù)，跨入具有先進(jìn)水平的模擬量式智能火災(zāi)探測(cè)報(bào)警技術(shù)的新階段，它的系統(tǒng)的誤報(bào)率降低到最低限度，并大幅度地提高了報(bào)警的準(zhǔn)確度和可靠性。目前火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)有智能型、全總

12、線型以及綜合型等，這些系統(tǒng)不分區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)或集中報(bào)警系統(tǒng)，可達(dá)到對(duì)整個(gè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視。但是在目前的實(shí)際工程當(dāng)中傳統(tǒng)型的區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)、集中報(bào)警系統(tǒng)和控制中心報(bào)警系統(tǒng)仍得到較為廣泛的應(yīng)用。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)出巡檢信號(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，控制器將接到的信號(hào)與內(nèi)存的正常整定值比較、判斷確定火災(zāi)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)候，發(fā)出聲光報(bào)警，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。火災(zāi)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展是要探測(cè)技術(shù)與報(bào)警

13、控制技術(shù)帶領(lǐng)起來的，滅火聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向是由前兩種技術(shù)來指引。以后火災(zāi)探測(cè)技術(shù)會(huì)朝著超高靈敏度探測(cè)器如激光散射迷宮，吸氣式探測(cè)器，超大空間及戶外火災(zāi)探測(cè)如圖像式（視頻分析）技術(shù)的改進(jìn)來發(fā)展。報(bào)警控制技術(shù)朝著報(bào)警形式多樣化，文字、圖形、聲響、語音形式多樣；火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)通訊采用更加穩(wěn)定、可靠的數(shù)字化總線；報(bào)警信息共享，信息標(biāo)準(zhǔn)化，支持多種標(biāo)準(zhǔn)接口聯(lián)網(wǎng)方式；具備遠(yuǎn)程管理維護(hù)功能，便于重點(diǎn)防火單位的網(wǎng)絡(luò)化管理，實(shí)現(xiàn)城市遠(yuǎn)程監(jiān)控管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；通訊接口開放性，控制器間、與其他系統(tǒng)間易構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)等方向發(fā)展。1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容 本課題主要的內(nèi)容與要求就是針對(duì)一般智能建筑火災(zāi)報(bào)警與滅火聯(lián)動(dòng)裝置的問題展

14、開設(shè)計(jì)，使其達(dá)到除了完成火災(zāi)報(bào)警功能以外，還應(yīng)具有多種功能。如水噴淋滅火，防火門啟動(dòng)，排風(fēng)通風(fēng)機(jī)工作等。 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容是： （1）系統(tǒng)組成、元器件選擇。 （2）系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。 研究方法、步驟和措施： （1）首先查資料和調(diào)研，了解現(xiàn)在國內(nèi)外研究狀況； （2）充分利用網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)的功能，熟悉相關(guān)資料和設(shè)計(jì)要求； （3）根據(jù)要求確定設(shè)計(jì)的總體方案，設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)； （4）用plc編程完成軟件部份的設(shè)計(jì)，并利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室，完成對(duì)程序的 調(diào)試。 2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)2.1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)概述 目前在工程應(yīng)用中火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)主要有控制中心報(bào)警系統(tǒng)、區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)和集中報(bào)警系統(tǒng)三

15、種基本形式。 （1）控制中心報(bào)警 它是由火災(zāi)探測(cè)器手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕、區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器、集中火災(zāi)報(bào)警控制器以及消防控制設(shè)備等組成。一般情況下，在控制中心報(bào)警系統(tǒng)中，集中火災(zāi)報(bào)警控制器是設(shè)在消防控制設(shè)備內(nèi)，組成消防控制裝置 （2）區(qū)域報(bào)警系統(tǒng) 它是由火災(zāi)探測(cè)器或手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕以及區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器組成，適用于較小范圍的保護(hù)。 （3）集中報(bào)警系統(tǒng) 它是由火災(zāi)探測(cè)器或手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕以及區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器和集中火災(zāi)報(bào)警控制器等組成。它適用于較大范圍內(nèi)多個(gè)區(qū)域的保護(hù)。該系統(tǒng)的容量越大，所要求輸出的控制程序越復(fù)雜，消防設(shè)施控制功能越全。消防控制中心系統(tǒng)在具體工程中采用何種報(bào)警系統(tǒng)，可根據(jù)工程建設(shè)規(guī)模、

16、保護(hù)工程的性質(zhì)、火災(zāi)報(bào)警區(qū)域的劃分和消防管理機(jī)構(gòu)的組織形式等因素綜合考慮后確定.2.2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的組成 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是由觸發(fā)器件、火災(zāi)警報(bào)裝置以及具有其它輔助功能的裝置組成的。在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中，自動(dòng)或手動(dòng)產(chǎn)生火災(zāi)報(bào)警信號(hào)的器件稱為觸發(fā)件，主要包括火災(zāi)探測(cè)器和手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕。它能夠在火災(zāi)初期，將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量和光輻射等物理量，通過感溫、感煙和感光等火災(zāi)探測(cè)器變成電信號(hào)，傳輸?shù)交馂?zāi)報(bào)警控制器，并同時(shí)顯示出火災(zāi)發(fā)生的部位，記錄火災(zāi)發(fā)生的時(shí)間。2.2.1 火災(zāi)探測(cè)器 火災(zāi)探測(cè)器是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的傳感部分，是組成各種火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的重要組件，是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的“感覺器官”。

17、它能對(duì)火災(zāi)參數(shù)(如煙、溫度、火焰輻射、氣體濃度等)響應(yīng)，并自動(dòng)產(chǎn)生火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，或向控制和指示設(shè)備發(fā)出現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)狀態(tài)信號(hào)的裝置。火災(zāi)探測(cè)器是系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件，他的穩(wěn)定性、可靠性和靈敏度等技術(shù)指標(biāo)會(huì)受到諸多因素的影響，因此火災(zāi)探測(cè)器的選擇和布置應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行?；馂?zāi)探測(cè)器主要分感煙、感溫、光輻射三大類： (1)感煙探測(cè)器。一種是離子感煙探測(cè)器，它在內(nèi)外電離室里面有放射源镅241，電離產(chǎn)生的正、負(fù)離子，在電場(chǎng)的作用下各向正負(fù)電極移動(dòng)。在正常的情況下，內(nèi)外電離室的電流、電壓都是穩(wěn)定的。一旦有煙霧竄逃外電離室。千擾了帶電粒子的正常運(yùn)動(dòng)，使電流，電壓就有所改變，破壞了內(nèi)外電離室之間的平衡，于是就發(fā)出了

18、信號(hào)。還有一種叫光電感應(yīng)探測(cè)器，它有一個(gè)發(fā)光元件和一個(gè)光敏元件，平常光源發(fā)出的光，通過透鏡射到光敏元件上，電路維持正常，如果有煙霧從中阻隔，到達(dá)光敏元件上的光就顯著減弱，于是光敏元件就把光強(qiáng)的變化變成電的變化，通過放大電路向人們報(bào)警。還有一種叫管道抽吸式感煙探測(cè)器，它的工作原理與光電感應(yīng)探測(cè)器中另一種散射型相似，通過煙霧的反射或散射產(chǎn)生光敏電流，主要用在船舶上。近年來還出現(xiàn)了激光感煙探測(cè)器，它也是利用光電感應(yīng)原理，不同的是光源改用激光束。這種探測(cè)器采用半導(dǎo)體器件，體積小、價(jià)格低、耐震動(dòng)、壽命長(zhǎng)，很有發(fā)展前途。 (2)感溫探測(cè)器。一種是運(yùn)用金屬熱脹冷縮的特性。正常的情況下，探測(cè)器的電路斷開；當(dāng)溫

19、度升到一定值時(shí)，由于金屬膨脹、延伸，導(dǎo)體接通，于是發(fā)出了信號(hào)。一種是利用某些金屬易熔的特性，在探測(cè)器里固定一塊低熔點(diǎn)合金，當(dāng)溫度升到它的熔點(diǎn)(7090)時(shí)，金屬熔化，借助彈簧的作用力，使觸頭相碰，電路接通，發(fā)出信號(hào)。這二種探測(cè)器都屬定溫型。即當(dāng)外界溫度超過某一限值時(shí)就報(bào)警;還有一類是差溫型，升溫的速度超過特定值時(shí)，便會(huì)感應(yīng)報(bào)警。如將兩者結(jié)合起來，便成為差定溫組合式。 (3)光輻射探測(cè)器。一種是紅外光輻射探測(cè)器。物質(zhì)在燃燒時(shí)，由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生閃爍的紅外光輻射使硫化鉛紅外光敏元件感應(yīng)，轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，經(jīng)放大后，就能向人們報(bào)警。另一種是紫外光輻射探測(cè)器，則利用有機(jī)化合物燃燒時(shí)，火光中的外光，使紫外光敏管

20、的電極激發(fā)出離子，通過繼電器等，就能打開開關(guān)電路報(bào)警。本課題采用感煙探測(cè)器中的氣敏傳感器（如圖2-1）圖為是系統(tǒng)中煙霧濃度檢測(cè)部分，當(dāng)氣敏傳感器檢測(cè)煙霧濃度時(shí)，一氧化碳濃度達(dá)0.8 ml/l時(shí)給報(bào)警電路輸送信號(hào)，進(jìn)行報(bào)警以及其他聯(lián)動(dòng)裝置工作。圖2-1火災(zāi)探測(cè)器選用的一般要求： （1）根據(jù)火災(zāi)的特征選擇火災(zāi)探測(cè)器時(shí)，應(yīng)符合下列原則： 1) 火災(zāi)初期有陰燃階段，產(chǎn)生大量的煙和少量的熱，很少或沒有火焰輻射，應(yīng)選用感煙探測(cè)器。火災(zāi)發(fā)展迅速，產(chǎn)生大量熱、煙和火焰輻射，可選用感溫探測(cè)器、感煙探測(cè)器、火焰探測(cè)器或其組合。 2) 火災(zāi)發(fā)展迅速，有強(qiáng)烈的火焰輻射和少量的煙、熱，應(yīng)選用火焰探測(cè)器。 3）在通風(fēng)條件

21、較好的車庫內(nèi)可采用感煙探測(cè)器，一般的車庫內(nèi)可采用感溫 探測(cè)器。 4）火災(zāi)形成特征不可預(yù)料，可進(jìn)行模擬試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選擇探測(cè)器。 （2）對(duì)無遮擋大空間保護(hù)區(qū)域宜選用線型火災(zāi)探測(cè)器 （3）使用或產(chǎn)生可燃?xì)怏w或可燃液體蒸汽的場(chǎng)所應(yīng)選用可燃?xì)怏w探測(cè)器。2.2.2 火災(zāi)報(bào)警控制器分類 火災(zāi)報(bào)警控制器種類繁多，根據(jù)不同的方法可分成不同的類別。 （1）按控制范圍可分為: 1） 區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器:直接連接火災(zāi)探測(cè)器，處理各種報(bào)警信息。 2） 集中火災(zāi)報(bào)警控制器:它一般不與火災(zāi)探測(cè)器相連，而與區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器相連，處理區(qū)域級(jí)火災(zāi)報(bào)警控制器送來的報(bào)警信號(hào)，常使用在較大型系統(tǒng)中。 3） 控制中心火災(zāi)報(bào)警控制

22、器:它兼有區(qū)域，集中兩級(jí)或火災(zāi)報(bào)警控制器的特點(diǎn)，既可以作區(qū)域級(jí)使用，連接控制器；又可以作集中級(jí)使用，連接區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器。 由于條件有限本課題采用了區(qū)域報(bào)警控制器（如圖2-2），此報(bào)警控制能很快的處理報(bào)警信息，具有較高的靈敏度。圖2-2 （2） 按結(jié)構(gòu)型式可分為: 1）壁掛式火災(zāi)報(bào)警控制器:連接的探測(cè)器回路相應(yīng)少些，控制功能簡(jiǎn)單，區(qū)域報(bào)警控制器多才用這種型式。 2）臺(tái)式火災(zāi)報(bào)警控制器:連接探測(cè)器回路數(shù)較多，聯(lián)動(dòng)控制較復(fù)雜，集中式報(bào)警器常采用這種方式。 3）框式火災(zāi)報(bào)警控制器:可實(shí)現(xiàn)多回路連接，具有復(fù)雜的聯(lián)動(dòng)控制。 （3）按系統(tǒng)布線方式分為: 1）多線制火災(zāi)報(bào)警控制器:探測(cè)器與控制器的連接采用

23、一一對(duì)應(yīng)方式。 2）總線制火災(zāi)報(bào)警控制器:控制器與探測(cè)器采用總線方式連接，探測(cè)器并聯(lián)或串聯(lián)在總線上。 （4）按內(nèi)部電路設(shè)計(jì)分為: 1）普通型火災(zāi)報(bào)警控制器:其內(nèi)部電路設(shè)計(jì)采用邏輯組合形式，具有成本低廉、使用簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，可采用以標(biāo)準(zhǔn)單元的插板組合方式進(jìn)行功能擴(kuò)展，其功能較簡(jiǎn)單。 2）微機(jī)型火災(zāi)報(bào)警控制器:內(nèi)部電路設(shè)計(jì)采用微機(jī)結(jié)構(gòu)對(duì)軟件及；硬件程序均有相應(yīng)要求，具有功能擴(kuò)展方便、技術(shù)要求復(fù)雜、硬件可靠性高等特點(diǎn)，是火災(zāi)報(bào)警控制器的首選型式。 （5）按信號(hào)處理方式分為： 1）有閾值開關(guān)量火災(zāi)報(bào)警控制器:其連接使用有閾值開關(guān)量火災(zāi)報(bào)警控制器，處理的探測(cè)信號(hào)為階躍式開關(guān)量信號(hào)，火災(zāi)報(bào)警取決于火災(zāi)探測(cè)器。

24、 2）無閾值模擬量火災(zāi)報(bào)警控制器:其連接使用有閾值開關(guān)量火災(zāi)報(bào)警控制器，處理的探測(cè)信號(hào)為連續(xù)的模擬量信號(hào)，對(duì)火災(zāi)的判斷和發(fā)送由控制器決定，具有一定的智能判斷能力。 3）具有分布智能的高級(jí)火災(zāi)報(bào)警控制器:其所連續(xù)的探測(cè)器內(nèi)置cpu芯片，可以完成一系列的智能算法，并把經(jīng)過處理后的信號(hào)發(fā)送給報(bào)警控制器。 （6）按其防爆性能分為: 1）防爆型火災(zāi)報(bào)警器控制器:有防爆性能，常用于有防爆要求的場(chǎng)所，其性能指標(biāo)應(yīng)同時(shí)滿足火災(zāi)報(bào)警控制器通用技術(shù)條件及防爆產(chǎn)品技術(shù)性能要求兩個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)要求。 2）普通型火災(zāi)報(bào)警器控制器:無防爆性能，民用建筑中使用的絕大多數(shù)控制器為普通型。 （7）按其容量分為: 1）單路火災(zāi)報(bào)警器

25、控制器:僅處理一個(gè)回路的探測(cè)器火災(zāi)信號(hào)，一般僅用在某些特殊的聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)。 2）多回路火災(zāi)報(bào)警器控制器:能同時(shí)處理多個(gè)回路的探測(cè)器火災(zāi)信號(hào)，并顯示具體的著火部位。 （8）按其使用環(huán)境分為: 1）陸用型火災(zāi)報(bào)警器控制器:建筑物內(nèi)或其附近安裝的，系統(tǒng)中通過的火災(zāi)報(bào)警控制器。 2）船用型火災(zāi)報(bào)警器控制器:用于船舶、海上作業(yè)。其技術(shù)性能指標(biāo)相應(yīng)提高，如工作環(huán)境溫度、濕度、耐腐蝕、抗顛簸等要求高于陸用火災(zāi)報(bào)警控制器。2.2.3 火災(zāi)報(bào)警控制器的功能 （1）火災(zāi)報(bào)警：當(dāng)收到探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警開關(guān)、消火栓開關(guān)及輸入模塊所配接的設(shè)備所發(fā)來的火警信號(hào)時(shí)，均可在報(bào)警器中報(bào)警。 （2） 故障報(bào)警：系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)控制器分時(shí)

26、巡檢，若有異常(設(shè)備故障發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，并顯示故障類型及編碼等。 （3）火警優(yōu)先：在故障報(bào)警或已處理火警時(shí)，若發(fā)生火警則報(bào)火警，而當(dāng)火警清除后又自動(dòng)報(bào)原有的故障。 （4） 時(shí)鐘與火災(zāi)發(fā)生時(shí)間的記憶：系統(tǒng)中的時(shí)鐘走時(shí)通過軟件編程實(shí)現(xiàn)，具有相應(yīng)的存儲(chǔ)單元，記憶事故發(fā)生時(shí)間。 （5） 自檢功能：為了提高報(bào)警系統(tǒng)的可靠性，控制器設(shè)置了檢查功能，可定期或不定期的進(jìn)行模擬火警檢查。2.3 火災(zāi)滅火聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的組成在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中，當(dāng)接收到來自觸發(fā)器件的火災(zāi)報(bào)警信號(hào)后，能自動(dòng)或手動(dòng)啟動(dòng)相關(guān)消防設(shè)備并顯示其狀態(tài)的設(shè)備，稱為消防滅火聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備。主要包括火災(zāi)報(bào)警控制器，自動(dòng)滅火系統(tǒng)的控制裝置，室內(nèi)消火栓系

27、統(tǒng)的控制裝置，防煙排煙系統(tǒng)及空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的控制裝置，常開防火門、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。2.4 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2-3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

28、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。圖2-32.5 自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)重要性及特點(diǎn)2.5.1 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來控制系統(tǒng)的開啟，從火災(zāi)傳感器探測(cè)火災(zāi)信號(hào)傳遞給plc（中央控

29、制器），plc來控制電磁閥的開啟噴水滅火的時(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，

30、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)開啟滅火。開式自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)采用的是開式噴頭，開式噴頭不帶感溫閉鎖裝置，處于常開狀態(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。2.5.2 自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義倉庫自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)。美國現(xiàn)在已制定了相關(guān)規(guī)范對(duì)其推廣，英國、澳大利亞

31、、也在使用，實(shí)踐證明倉庫內(nèi)安裝該系統(tǒng)能夠撲救倉庫初期火災(zāi)，保護(hù)倉庫財(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，避免了因煙霧在倉庫中的擴(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)帶來的損失，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。3 硬件簡(jiǎn)介

32、及系統(tǒng)方案的確定3.1 廠房倉庫自動(dòng)消防滅火區(qū)域劃分本倉庫是堆放一般貨物的廠房小型倉庫，通常沒有專人看管，堆放的都是是一些日常貨物，所以在此類廠房倉庫中安放自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)非常的有必要。小型倉庫的使用面積共240平米，坡度為0-3度，高度為8米。根據(jù)倉庫的具體情況，把倉庫分成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)。倉庫的區(qū)域劃分如圖3-1所示。圖3-1 廠房倉庫區(qū)域分布圖3.2 基于plc控制的自動(dòng)滅火

33、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)之間是通過線路系統(tǒng)聯(lián)系在一起 ，滅火聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉，報(bào)警系統(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(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3-1所示。 表3-1 系統(tǒng)主要部件及其用途編號(hào)名稱用途1s7-200plc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

34、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過濾器過濾水中雜質(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)的開啟過程：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

35、序的要求，控制噴淋泵啟動(dòng)和與之相對(duì)應(yīng)的區(qū)域電磁閥開啟，電磁閥開啟后，與之相對(duì)應(yīng)區(qū)域的開式噴頭噴水滅火與此同時(shí)防火門關(guān)閉排煙機(jī)打開。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)域電磁閥開啟，電磁閥開啟后，開式噴頭噴水滅火。自動(dòng)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(fù)位按鈕后，自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)關(guān)閉并復(fù)位。3.3 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

36、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，plc的成本下降，功能又不段增強(qiáng)，所以，目前plc在國內(nèi)外已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。3.4 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，要具有開關(guān)量

37、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s7-200、s7-300、s7-400三個(gè)系列，其中s7-300plc、s7-400plc是以s7-200plc為基礎(chǔ)發(fā)展而來的，成本比s7-200略高，且

38、s7-200cpu226plc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s7-200cpu226plc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3-2。 （2） 根據(jù)i/o分配表畫出plc外部接線圖如圖3-2。（3） 噴淋泵的主電路接線圖如圖3-3輸入輸出符號(hào)地址功能描述符號(hào)地址功能描述hv1i0.0區(qū)域1感溫探測(cè)器hl1q0.0區(qū)域1現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警hv2i0.1區(qū)域1感溫探測(cè)器hl2q0.1區(qū)域1監(jiān)控報(bào)警hv3i0.2區(qū)域1感溫探測(cè)器hv1q0.2區(qū)域1水泵電磁閥ha1i0.3區(qū)域1感煙探測(cè)器hv2q0.31號(hào)防火門電磁閥sb1i0.4區(qū)域1啟動(dòng)按鈕hv3q

39、0.4區(qū)域1排煙電磁閥sb2i0.5區(qū)域1關(guān)閉按鈕hl3q0.5區(qū)域2現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警器hv4i0.6區(qū)域2感溫探測(cè)器hl4q0.6區(qū)域2監(jiān)控報(bào)警hv5i0.7區(qū)域2感溫探測(cè)器yv4q0.7區(qū)域2水泵電磁閥hv6i1.0區(qū)域2感溫探測(cè)器yv5q1.02號(hào)防火門電磁閥ha2i1.1區(qū)域2感煙探測(cè)器yv6q1.1區(qū)域2排煙電磁閥sb3i1.2區(qū)域2啟動(dòng)按鈕hl5q1.2區(qū)域3現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警sb4i1.3區(qū)域2關(guān)閉按鈕hl6q1.3區(qū)域3監(jiān)控報(bào)警hv7i1.4區(qū)域3感溫探測(cè)器yv7q1.4區(qū)域3水泵電磁閥hv8i1.5區(qū)域3感溫探測(cè)器yv8q1.5區(qū)域3排煙電磁閥hv9i1.6區(qū)域3感溫探測(cè)器km1q1.61號(hào)泵

40、停啟ha3i1.7區(qū)域3感煙探測(cè)器km2q1.72號(hào)泵停啟sb5i2.0區(qū)域3啟動(dòng)按鈕sb6i2.1區(qū)域3關(guān)閉按鈕sb7i2.2系統(tǒng)復(fù)位按鈕ksi2.3速度繼電器表3-2 i/o分配表圖3-2 plc外部接線圖圖3-3 噴淋泵主電路圖西門子s7-200cpu226plc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：開關(guān)量輸入元件：1020b/點(diǎn)；開關(guān)量輸出元件：510b/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浚宰鰝溆?。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1025考慮裕

41、量。3.5 電源模塊的選擇 3.5.1 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的余量。 3.5.2 安裝布線的注意事項(xiàng)電源往往是干擾進(jìn)入plc是主要途徑。plc系統(tǒng)的電源有兩類：外部電源和內(nèi)部電源。外部電源用來驅(qū)動(dòng)plc輸出設(shè)備（負(fù)載）和提供輸入信號(hào)，又稱用戶電源。同一臺(tái)

42、plc的外部電源可能有多種。外部電源的容量與性能由輸出負(fù)載和plc的輸入電路決定。內(nèi)部電源是plc的工作電源，既plc內(nèi)部電路的工作電源。他的性能好壞直接影響到plc的可靠性。因此，為了保證plc的正常工作，對(duì)內(nèi)部電源有較高的要求。一般plc的內(nèi)部電源采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源或一次側(cè)帶低通濾波器的穩(wěn)壓電源。動(dòng)力部分、plc以及i/o電源應(yīng)分別配線。系統(tǒng)的動(dòng)力線應(yīng)足夠粗，以降低大容量設(shè)備啟動(dòng)時(shí)引起的線路壓降。plc輸入電路用外接直流電源時(shí)，最好采用穩(wěn)壓電源，以保證正確的輸入信號(hào)，否則可能使plc接收到錯(cuò)誤的信號(hào)。i/o線與動(dòng)力線及其他控制線應(yīng)分開走線，并保持一定距離，盡量不要在同一線槽中布線,交流線與

43、直流線、輸入線與輸出線最好也分開走線。 4 plc控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1 plc程序的控制要求系統(tǒng)電源接通以后，當(dāng)區(qū)域1中如有一只傳感器探測(cè)到火災(zāi)信號(hào)或按下啟動(dòng)按鈕sb1，區(qū)域1的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)立即啟動(dòng)，滅火系統(tǒng)延時(shí)啟動(dòng)，向管理者提供火災(zāi)確認(rèn)時(shí)間，如管理員在延時(shí)時(shí)間之內(nèi)沒有按下關(guān)閉按鈕，系統(tǒng)將自動(dòng)啟動(dòng)；按下關(guān)閉按鈕sb2，區(qū)域1自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)關(guān)閉。系統(tǒng)電源接通以后，當(dāng)區(qū)域2中如有一只傳感器探測(cè)到火災(zāi)信號(hào)或按下啟動(dòng)按鈕sb3，區(qū)域2的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)立即啟動(dòng)，滅火系統(tǒng)延時(shí)啟動(dòng)，向管理者提供火災(zāi)確認(rèn)時(shí)間，如管理員在延時(shí)時(shí)間之內(nèi)沒有按下關(guān)閉按鈕，系統(tǒng)將自動(dòng)啟動(dòng)；按下關(guān)閉按鈕sb4，區(qū)域2自動(dòng)報(bào)警滅火系

44、統(tǒng)關(guān)閉。系統(tǒng)電源接通以后，當(dāng)區(qū)域3中如有一只傳感器探測(cè)到火災(zāi)信號(hào)或按下啟動(dòng)按鈕sb5，區(qū)域3的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)立即啟動(dòng)，滅火系統(tǒng)延時(shí)啟動(dòng)，向管理者提供火災(zāi)確認(rèn)時(shí)間，如管理員在延時(shí)時(shí)間之內(nèi)沒有按下關(guān)閉按鈕，系統(tǒng)將自動(dòng)啟動(dòng)；按下關(guān)閉按鈕sb6，區(qū)域3自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)關(guān)閉。在3個(gè)自動(dòng)報(bào)警滅火區(qū)域中，如有一個(gè)區(qū)域的煙霧傳感器首先發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)煙霧信號(hào)，啟動(dòng)了該區(qū)域的自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)，那么其余兩個(gè)區(qū)域的煙霧傳感器在探測(cè)到火災(zāi)信號(hào)后，將不能啟動(dòng)該區(qū)域的自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)，避免因煙霧擴(kuò)散而引起的錯(cuò)誤報(bào)警與滅火。當(dāng)3個(gè)自動(dòng)報(bào)警滅火區(qū)域中，有一個(gè)或一個(gè)以上的自動(dòng)報(bào)警區(qū)域被啟動(dòng)，1號(hào)噴淋泵將自動(dòng)啟動(dòng)；當(dāng)1號(hào)噴淋泵因故障停止運(yùn)

45、轉(zhuǎn)時(shí)，速度繼電器自動(dòng)啟動(dòng)定時(shí)器，定時(shí)5秒后，2號(hào)噴淋泵自動(dòng)啟動(dòng)。當(dāng)按下復(fù)位按鈕sb7，系統(tǒng)復(fù)位，恢復(fù)到初始狀態(tài)。根據(jù)自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī)定，自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)的連續(xù)工作時(shí)間不得超過1小時(shí)。4.2 介紹編程方法思路及程序流程圖和梯形圖在該設(shè)計(jì)中主要采用基本位邏輯指令，中間繼電器 ，定時(shí)器和加計(jì)數(shù)器通過一定的時(shí)序邏輯組合來完成本次的程序設(shè)計(jì)。依據(jù)程序控制要求，自動(dòng)滅火系統(tǒng)監(jiān)控程序即為三個(gè)程序的并聯(lián)組合，且三個(gè)區(qū)域的煙霧傳感器互鎖，這就避免了因煙霧在倉庫中的擴(kuò)散而引起其它區(qū)域的誤報(bào)警滅火整體程序簡(jiǎn)單而不繁瑣，功能網(wǎng)絡(luò)清晰。 （1）系統(tǒng)程序流程圖4-1； （2）系統(tǒng)程序梯形圖4-2；圖4-1 程

46、序流程圖 圖4-2 系統(tǒng)程序梯形圖4.3 plc程序說明4.3.1 區(qū)域1自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)的啟停在該程序中，該區(qū)域自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)的啟動(dòng)由i0.0、i0.1、i0.2、i0.3或i0.4來實(shí)現(xiàn)，只要它們中間有一個(gè)閉合，該區(qū)域的報(bào)警系統(tǒng)(q0.0)立即啟動(dòng)并自鎖，同時(shí)啟動(dòng)一個(gè)30s的定時(shí)器（t37），定時(shí)時(shí)間到，滅火聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)(q0.2)、（q0.3）、（q0.4）啟動(dòng)；當(dāng)該區(qū)域的煙霧探測(cè)器（i0.4）檢測(cè)到火災(zāi)信號(hào)，它還會(huì)啟動(dòng)一個(gè)中間繼電器線圈（m0.0）限制其余兩個(gè)區(qū)域的煙霧傳感器啟動(dòng)自己所探測(cè)區(qū)域的自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)；當(dāng)按下停止按鈕i0.5，該區(qū)域自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)關(guān)閉。4.3.2 區(qū)域2自動(dòng)報(bào)

47、警滅火系統(tǒng)的啟停在該程序中，該區(qū)域自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)的啟動(dòng)由i0.6、i0.7、i1.0、i1.1或i1.2來實(shí)現(xiàn)，只要它們中間有一個(gè)閉合，該區(qū)域的報(bào)警系統(tǒng)(q0.5)立即啟動(dòng)并自鎖，同時(shí)啟動(dòng)一個(gè)30s的定時(shí)器（t38），定時(shí)時(shí)間到，滅火聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)（q0.7）、（q0.3）、（q1.0）、（q1.1）啟動(dòng)；當(dāng)該區(qū)域的煙霧探測(cè)器（i1.1）檢測(cè)到火災(zāi)信號(hào)，它還會(huì)啟動(dòng)一個(gè)中間繼電器線圈（m0.1）限制其余兩個(gè)區(qū)域的煙霧傳感器啟動(dòng)自己所探測(cè)區(qū)域的自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)；當(dāng)按下停止按鈕i1.3，該區(qū)域自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)關(guān)閉。4.3.3 區(qū)域3自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)的啟停在該程序中，該區(qū)域自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)的啟動(dòng)由i1.4

48、、i1.5、i1.6、i1.7或i2.0來實(shí)現(xiàn)，只要它們中間有一個(gè)閉合，該區(qū)域的報(bào)警系統(tǒng)(q1.2)立即啟動(dòng)并自鎖，同時(shí)啟動(dòng)一個(gè)30s的定時(shí)器（t39），定時(shí)時(shí)間到，滅火系統(tǒng)（q1.0）、（q1.4）、（q1.5）啟動(dòng)；當(dāng)該區(qū)域的煙霧探測(cè)器（i1.7）檢測(cè)到火災(zāi)信號(hào)，它還會(huì)啟動(dòng)一個(gè)中間繼電器線圈（m0.2）限制其余兩個(gè)區(qū)域的煙霧傳感器啟動(dòng)自己所探測(cè)區(qū)域的自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)；當(dāng)按下停止按鈕i2.1，該區(qū)域自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)關(guān)閉。4.3.4 噴淋泵的啟停噴淋泵的啟動(dòng)由三個(gè)區(qū)域的滅火系統(tǒng)q0.2、q0.7、q1.0來實(shí)現(xiàn)，只要它們中有一個(gè)被啟動(dòng)，其常開觸點(diǎn)閉合，1號(hào)噴淋泵自動(dòng)啟動(dòng)；當(dāng)1號(hào)噴淋泵存在故障停

49、止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，速度繼電器（i2.3）將啟動(dòng)一個(gè)5s的定時(shí)器（t40），定時(shí)時(shí)間到，2號(hào)噴淋泵自動(dòng)啟動(dòng)；當(dāng)三個(gè)區(qū)域的滅火系統(tǒng)都沒有被啟動(dòng)時(shí)q0.2、q0.7、q1.0斷開，輸出線圈（q0.6）關(guān)閉，1，2號(hào)泵都關(guān)閉。4.3.5 系統(tǒng)復(fù)位當(dāng)按下復(fù)位按鈕（i2.2），系統(tǒng)復(fù)位，各區(qū)域煙霧傳感器所啟動(dòng)的中間繼電器線圈m0.0、m0.1、m0.2關(guān)閉，煙霧傳感器之間取消互鎖，恢復(fù)其探測(cè)啟動(dòng)自己所控制的自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)的功能，這就避免了在火災(zāi)撲滅關(guān)閉相關(guān)的自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)之后，由于倉庫中還存在煙霧，各區(qū)域煙霧傳感器二次啟動(dòng)自己所屬區(qū)域的自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)。4.3.6 限時(shí)程序當(dāng)1號(hào)噴淋泵（q0.6）啟動(dòng)的同時(shí)，

50、它將啟動(dòng)一個(gè)延時(shí)時(shí)間為5分鐘的定時(shí)器（t41）,當(dāng)延時(shí)時(shí)間到,t41將啟動(dòng)一個(gè)延時(shí)時(shí)間為5分鐘的定時(shí)器（t42）和啟動(dòng)一個(gè)中間繼電器線圈m0.6強(qiáng)行關(guān)閉定時(shí)器t41。因?yàn)闇缁鹣到y(tǒng)持續(xù)工作的時(shí)候q0.6將保持得電閉合，t41只能強(qiáng)行關(guān)閉。當(dāng)t42定時(shí)時(shí)間到，t42將啟動(dòng)下一個(gè)延時(shí)時(shí)間為5分鐘的定時(shí)器（t43）并讓自己失電；當(dāng)t43定時(shí)時(shí)間到，t43將返回去啟動(dòng)t42，這樣往復(fù)循環(huán)下去；同時(shí)當(dāng)t42延時(shí)一次，加計(jì)數(shù)器c0將計(jì)數(shù)1次，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)滿6次，噴淋泵將關(guān)閉系統(tǒng)，停止噴水滅火。且在兩個(gè)定時(shí)器t42、t43的程序中串聯(lián)有q0.6，的常開觸點(diǎn)，只要在系統(tǒng)還沒有持續(xù)工作滿1小時(shí)之前關(guān)閉自動(dòng)報(bào)警滅火

51、系統(tǒng)，t42、t43將立即斷電停止延時(shí)。計(jì)數(shù)器將在按下復(fù)位按鈕i2.2后復(fù)位。5 總結(jié)在做這個(gè)設(shè)計(jì)中，我學(xué)會(huì)了很多以前沒學(xué)過的知識(shí)，也鞏固了很多以前沒學(xué)好的知識(shí)，使我的專業(yè)理論知識(shí)更加扎實(shí)，軟件操作更加熟練了。本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)的容量大、探測(cè)對(duì)象多樣化、區(qū)域模塊化，對(duì)設(shè)計(jì)與維修有很大的方便；在本次自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中采用了先報(bào)警延時(shí)啟動(dòng)滅火系統(tǒng)的控制模式，減少了因系統(tǒng)誤報(bào)給用戶帶來的損失；同時(shí)在本次控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中還采用了煙霧傳感器之間的互鎖控制模式，這就避免了因煙霧在倉庫中的擴(kuò)散而引起其它區(qū)域的誤報(bào)，減少了系統(tǒng)的誤報(bào)率。且在本次設(shè)計(jì)中采用了兩臺(tái)噴淋泵，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，增強(qiáng)了系

52、統(tǒng)的可靠性。本次控制系統(tǒng)只控制三個(gè)區(qū)域的自動(dòng)報(bào)警與滅火，控制區(qū)域太少，還需改進(jìn)和擴(kuò)展；同時(shí)本次控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)只實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的自動(dòng)啟動(dòng)，還沒有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)在對(duì)火災(zāi)情況進(jìn)行綜合的分析判斷后的自動(dòng)關(guān)閉，還需往這方面研究和發(fā)展。這次設(shè)計(jì)不僅使我學(xué)會(huì)了調(diào)查研究的方法，提高了我運(yùn)用工具書的能力；還培養(yǎng)了我查閱文獻(xiàn)、外文資料的閱讀與翻譯、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、文字表達(dá)等基本工作實(shí)踐能力，使我初步掌握了科學(xué)研究的基本方法和思路。致 謝參考文獻(xiàn) 1 章宏甲.黃誼.王積偉液壓與氣壓傳動(dòng).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002：112118 2 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(液壓控制).單行本.北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2004

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