PLC在消防設(shè)備中的應(yīng)用設(shè)計(jì)
[摘 要]
本文介紹了采用可編程序控制器（PLC）實(shí)現(xiàn)的高層建筑消防泵組的光控制設(shè)計(jì)捌唾。文中詳細(xì)討論了控制系統(tǒng)的工作原理汪仰、信號的檢測以及系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)。
[關(guān)鍵詞]
消防泵組 可編程序控制器 控制系統(tǒng) 循環(huán)
1 引言
目前高層建筑在各類城市中比比皆是吆视。為了防止意外火災(zāi)典挑，高層建筑一般均設(shè)有消防專用泵組。但是許多設(shè)備都因無專人管理啦吧，不能定期試機(jī)運(yùn)行您觉，天長日久就會導(dǎo)致泵體卡死、銹死授滓，所以經(jīng)常會出現(xiàn)在發(fā)生火災(zāi)時設(shè)備不能充分發(fā)揮作用的情況琳水，造成不應(yīng)有的損失。通常老設(shè)備的啟動/運(yùn)行轉(zhuǎn)換控制用的是皮碗真空式定時繼電器般堆，其定時時間誤差大在孝，橡膠容易老化破損，維護(hù)不便。電子式定時繼電器也存在類似問題浑玛。我們采用OMRON公司的可編程序控制器（PLC）對消防泵組進(jìn)行控制绍申，實(shí)現(xiàn)泵組在備用時定期試運(yùn)行，消防用水時自動啟動顾彰。硬件無調(diào)整元件，成本低胃碾，可靠性高蜻罕，維護(hù)方便。而且可以很容易地根據(jù)不同需要進(jìn)行擴(kuò)展样京。這樣能夠有效地杜絕泵體銹死或消防用水時不能及時加壓的事故涯贝。
2 工作原理
對于一座需要四臺15kW消防水泵的高層建筑而言，在沒有消防用水需求商品痕，第一臺水泵啟動（星形）10秒鐘跃呛，運(yùn)行（三角形）30秒后，停機(jī)待命120小時（五天）府贰。待命期間如果沒有消防用水秦砌，則第二臺水泵啟動10秒，運(yùn)行30秒窑岖，停機(jī)待命120小時经聊，如此周而復(fù)始地循環(huán)。在有消防用水需求時匹惊，泵組立即自動啟動守譬，加壓供水，充分發(fā)揮其應(yīng)用的作用凛忿。
3 硬件結(jié)構(gòu)與工作過程
根據(jù)控制對象的具體情況澈灼，我們選用OMRON公司的小型可編程序控制器C20P進(jìn)行控制設(shè)計(jì)。C20P屬于C系列的小型機(jī)店溢，共有20個輸入/輸出點(diǎn)叁熔。其中輸入點(diǎn)12個，輸出點(diǎn)8個逞怨，有晶體管者疤、可控硅和繼電器三種輸出形式。我們選用繼電器輸出型的叠赦。P型機(jī)的內(nèi)部指令十分豐富驹马，能提供近50個定時/計(jì)數(shù)器供用戶使用，對于本設(shè)計(jì)完全能夠滿足要求除秀。設(shè)計(jì)中輸入點(diǎn)用了5個糯累，8個輸出點(diǎn)則全部用完。具體I/O分配如表1所示。
表1 系統(tǒng)I/O分配表 輸入
輸入 水流檢測 低壓檢測 高壓檢測 啟動按鈕 停止按鈕
------------------------------------------------------------------
0001 0002 0003 0004 0005
輸出
--------------------------------------------------------------------
0500 0501 0502 0503 0504 0505 0506 0507
1#泵Y形 1#泵D形 2#泵Y形 2#泵D形 3#泵Y形 3#泵D形 4#泵Y形 4#泵D形
輸入信號分別為水流指示器泳姐、水壓檢測和手動輸入效拭。其中水壓檢測和手動輸入各占兩點(diǎn)。水流指示器的結(jié)構(gòu)原理為：在水管內(nèi)安裝一個帶杠桿的橡皮擋板门烧，杠桿一端連接一個微動開關(guān)甜湾。如果管道內(nèi)有水流流動，水流就沖開橡皮擋板鹅棺，其杠桿推動微動開關(guān)兜充，使觸點(diǎn)的狀態(tài)發(fā)生變化。水壓采用電接點(diǎn)壓力表進(jìn)行檢測脂性。一般情況下如前述四臺泵循環(huán)試機(jī)運(yùn)行雄睦。一旦發(fā)生火警，打開消防噴淋頭或者消防水槍汹振，水流指示器的常開觸點(diǎn)閉合娇裁，或者按動消防專用啟動按鈕，水泵即逐臺按照水壓要求啟動運(yùn)轉(zhuǎn)沼津。實(shí)際工作中荞篙，若第一臺水泵投入后水壓達(dá)不到所需壓力，壓力表低壓檢測觸點(diǎn)斷開沾尔，第二臺水泵自動投入運(yùn)行除踱。若第二臺水泵投入后仍達(dá)不到所需壓力，即壓力表低壓檢測觸點(diǎn)仍不閉合吩抓，則第三臺水泵自動投入運(yùn)行涉茧。依此類推。若水壓高于所需壓力疹娶，壓力表高壓檢測觸點(diǎn)閉合伴栓，則依次停后啟動的水泵，直到水壓穩(wěn)定下來雨饺，保持水壓恒定在所需的壓力范圍內(nèi)钳垮。這樣可以減小消防人員的操作難度，同時也減小了對管道薄弱環(huán)節(jié)的威脅额港。每一臺水泵都用兩只接觸器分別接成星形和三角形結(jié)構(gòu)饺窿，用以啟動和運(yùn)行。用水完畢后移斩，水流檢測觸點(diǎn)斷開或者手動按下停水按鈕肚医，則重新進(jìn)入試機(jī)循環(huán)。
4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
PLC的軟件設(shè)計(jì)一般采用梯形圖的形式進(jìn)行編程向瓷，直觀且簡單易學(xué)肠套。C系列PLC的指令豐富歇肖，提供了48個定時/計(jì)數(shù)器供用戶使用，從而給系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來了很大的方便日俱。在設(shè)計(jì)中役寡，長時間的定時控制若采用多個定時器級連的方式實(shí)現(xiàn)，雖然直觀款拣，但略顯繁冗超棚。我們在程序中用定時器設(shè)計(jì)了一個1分鐘的時鐘作為其他計(jì)數(shù)器的輸入，使得長時間的定時設(shè)計(jì)更便于實(shí)現(xiàn)朋傲，控制程序也就更加簡潔棵欧。在消防用水時為了避免由于水壓波動而導(dǎo)致水泵頻繁起停，我們在程序中采用了“延時濾波”處理享偎，達(dá)到了較好的效果。在為提升水壓而增加后續(xù)水泵時贴袖，為了避免同時投入水泵而對電網(wǎng)造成過大的沖擊漏匹，也采用了延時的方法，達(dá)到了預(yù)期的目的质窒。
5 結(jié)束語
本系統(tǒng)采用可編程序控制器進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)硫朦，硬件結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉背镇，響應(yīng)速度快咬展，性能/價格比很高，和單片機(jī)系統(tǒng)相比具有極高的可靠性瞒斩。經(jīng)一年多的現(xiàn)場使用考驗(yàn)破婆，性能穩(wěn)定，運(yùn)行可靠胸囱。另外還可以根據(jù)實(shí)際需要很方便地進(jìn)行擴(kuò)展祷舀。對于現(xiàn)代智能樓宇，控制系統(tǒng)還可以通過通訊模塊納入到整個樓宇的監(jiān)控系統(tǒng)之中烹笔，體現(xiàn)出極大的靈活性和適應(yīng)性裳扯，具有極高的實(shí)際推廣價值。
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