基于PLC的消防给水控制系统的设计
【摘要】 本论文阐述了消防灭火系统的工作原理，针对传统的消防给水泵系统故障率
高、可靠性差、能源浪费严重等一系列问题，对控制系统进行改造。采用PLC为控制核心，具有安全、稳定、可靠而且灵活性强，达到了无伤害、安全的目的，提高了灭火的效率。PLC控制方法为灭火系统技术的发展做好充分保障，大大降低了因误报而带来的损失，具有很好的实用价值。
【关键词】灭火；消防给水；控制系统；PLC
【Abstract】 This paper described the fire extinguishing system works , the traditional fire pump system failure rate , poor reliability and serious waste of energy , such as a series of questions , to ransform the control system . The use of PLC as the control core system with secure , stable, reliable and flexible , to no harm , and security purposes，improve the efficiency of fire fighting . PLC control for the development of the fire extinguishing system technology to do a fully guaranteed, greatly educe the loss due to false positives , with a good practical value .
【Key words】 fire-fighting；The fire water system；Control system；PLC
目录
第1章 绪论 ............................................................. 1 1.1论文研究的意义 ...................................................... 1 1.2消防系统的发展现状 .................................................. 1 1.3消防灭火系统的分类 .................................................. 2 1.4论文研究的主要内容 .................................................. 2 第2章 消防设施灭火控制系统 ............................................. 4 2.1 消防灭火的结构组成 .................................................. 4 2.2消防灭火系统的控制原理 .............................................. 6 2.2.1消防灭火的工作原理 .............................................. 6 2.2.2室内消火栓控制原理 .............................................. 7 2.2.3自动喷淋控制原理 ................................................ 9 第3章 消防灭火系统的控制方案论证 ...................................... 12 3.1消防灭火系统的控制要求 ............................................. 12 3.2系统控制方案的确定 ................................................. 12 3.3 PLC的介绍 ......................................................... 13 3.4 PLC消防灭火的控制系统模块 ......................................... 13 第4章 消防灭火控制系统的硬件设计 ...................................... 15 4.1消防灭火控制系统设备配置 ........................................... 15 4.1.1室内消火栓控制系统的设备配置选型 ............................... 15 4.1.2自动喷洒控制系统的设备配置选型 ................................. 15 4.2 PLC的选型 ......................................................... 16 4.3 外围电路的设计 ..................................................... 17 4.3.1室内消火栓灭火系统的外围电路接线 ............................... 17 4.3.2自动喷淋泵灭火系统外围电路接线 ................................. 18 4.4 抗干扰设计 ......................................................... 19 第5章 消防灭火系统控制的程序设计 ...................................... 21 5.1流程图 ............................................................. 21 5.1.1室内消火栓灭火系统的流程图 ..................................... 21 5.1.2自动喷淋灭火系统的流程图 ....................................... 21 5.2程序设计 ........................................................... 23 5.2.1室内消火栓消防泵程序设计 ....................................... 23
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5.2.2自动喷水消防泵程序设计 ......................................... 24 5.3 PLC程序调试 ....................................................... 25 5.3.1室内消火栓灭火系统程序调试 ..................................... 25 5.3.2自动喷淋灭火系统程序调试 ....................................... 28 5.4应用 ............................................................... 30 结束语 .................................................................. 31 致谢 .................................................................... 32 参考文献 ................................................................ 33
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第1章 绪论
1.1论文研究的意义
火灾作为一种具有突发性和强破坏性的灾害现象，严重危害人类生命财产安全和自然环境。据世界火灾统计中心及欧洲共同体研究测算，如火灾直接损失占国民经济生产总值的2‰，整个火灾的损失将占国民经济生产总值的10‰以上。在众多的灾种中，火灾造成的直接损失约为地震的5倍，仅次于干旱和洪涝，而火灾发生的频度则居于各灾种之首。在我国，火灾危害之烈，损失之巨，不亚于地震和洪水的危害。千百年来，人类和火灾进行了长期的斗争，积累了许多防火、灭火的经验教训。随着社会的不断发展，人们对于火灾的认识不断加深，针对火灾初期不同特征的各种探测方法越来越多。人类逐步掌握了火的燃烧机理，燃烧条件和燃烧发展的过程，创造了各种各样防火、灭火的方法。
随着经济的发展迫使更多智能建筑拔地而起，使现代建筑以多功能且安全性高而著称，自动灭火消防系统是一种重要的灭火、报警措施。自动灭火消防系统设计是目前世界上采用最广泛的一种固定灭火报警设施。自动灭火消防系统的控火灭火率很高，更好的预防火灾的蔓延，对建筑物中的灭火具有很高的实用价值，而且随着科学的进步，该系统的应用范围将会越来越广泛，系统可靠性和控火灭火率也会相应提高。在建筑的消防设施内安装该系统能够扑救建筑物初期火灾，保护财产安全，降低火灾损失以及为抢救货物提供足够的时间并能及时报警。随着自动灭火消防系统的不断发展，自动灭火消防系统大大的降低了火灾的危害性，把火灾给人们带来的经济损失将到了最低，为确保人的生命及财产安全提供了保障。 1.2消防系统的发展现状
智能建筑消防自动化技术经历了从简单到智能化的发展过程。第一台用于城镇建筑物的火灾报警装置于1852年安装在美国波士顿。20世纪20~30年代发明了差温火灾探测器；40年代末期开始，瑞士物理学家开始研究离子感烟探测器；80年代出现了模拟量火灾探测器；90年代以来出现了无线火灾自动报警系统、空气样本分析系统，出现了气体探测器、气味探测器和光纤火灾探测器。目前，智能建筑消防自动化技术正在向模块化、智能化、网络化等方面发展。为了很好地继承消防自动化系统已经具备的优良传统，智能区域控制器以下应不做大的变动。否则，将破坏本系统已具备统一性、廉价性等优点。
消防系统与其它系统建立紧密联系是很有必要的，国外目前许多已经实施的楼宇自控系统已不再把消防系统看作是一特殊的分系统，而是采用分布式控制方案构成有机的整体。报警器厂家已开始认识到楼宇自控系统的地位，已经有厂家在控制器之间使用了控制局域网总线技术。为适时介入楼宇自控系统进行了技术储备。而国内外一些正在发展的楼宇自控系统也已经在物理上、协议上做好了与消防系统相联接的技术准备。
消防报警产品是一个系列产品，包括火灾探测设备、信息传输设备、报警分析控制器、消防控制联动。是物理传感技术、自动控制、计算机技术、数据传输和管理、智能楼宇等技术的综合集成，属于高新技术。以火灾自动报警技术为核心的建筑消防系统，是预防和遏制建筑火灾的重要保障。近年来，我国火灾自动报警工程应用技术实现了较快发展，但由于在实际应用中，火灾自动报警系统的通讯协议不一致，火灾自动报警工程技术水平还相对落后，还存在着一些比较突出的问题。①适用范围过小。②智能化程
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度低。③网络化程度低。④组件连接方式有待改善。⑤火灾自动报警系统误报、漏报问题较多。⑥超早期火灾探测报警技术应用还几乎处于空白。国外已开发出适合洁净空间高灵敏度感烟火灾探测报警系统，如激光式高灵敏度感烟火灾探测器，吸气式高灵敏度感烟火灾探测报警系统和气体火灾探测报警系统，与普通火灾探测报警系统相比，其探测灵敏度提高了两个数量级，甚至更多，这些系统采用了激光粒子计数、激光散射等原理监视被保护空间，以单位体积内粒子增加的多少来判断是否发生火灾，系统可在火灾发生前几小时或几天内识别潜在的火灾危险性，实现超早期火灾报警。而该技术我国目前还处于起步阶段有待进一步研究开发应用。
针对上述问题，火灾自动报警应用技术应进一步着眼于当前国际发展的新形势，加快更新改造进程，加强对数字技术和新工艺、新材料的应用，改进系统能力，使火灾自动报警应用技术向着高可靠、低误报和网络化、智能化方向发展。当前，国外火灾自动报警应用技术的发展趋势主要表现为网络化、智能化、多样化、小型化、社区化、蓝牙技术无线化、高灵敏化。 1.3消防灭火系统的分类
在建筑的消防设施中，以水为介质的灭火系统可以根据室内消火栓灭火系统、自动喷水灭火系统和补压泵控制消防系统。
① 室内消火栓灭火系统
采用消火栓灭火是最常用的移动式灭火方式，它由蓄水池、加压送水装置（水泵）及室内消火栓等主要设备构成。室内消火栓系统由水枪、水龙带、消火栓、消防管道等组成。常用的加压设备有两种：消防水泵和气压给水装置。采用消防水泵时，在每个消火栓内设置消防按钮，灭火时用小锤击碎按钮上的玻璃小窗，按钮不受压而复位，从而通过控制电路启动消防水泵。采用气压给水装置时，可采用电接点压力表，通过测量供水压力来控制水泵的启动。
②自动喷水灭火系统
自动喷水灭火属于固定式灭火系统，它分秒不离开值勤岗位，不怕浓烟烈火随时监视火灾，是最安全可靠的灭火装置，使用于在环境温度不低于4℃、不高于70℃的建筑物和场所（不能用水扑救的建筑物和场所除外）。自动喷水灭火系统是由喷头、报警止回阀、延迟器、水力警铃、压力开关（安于管上）、水流指示器、管道系统、供水设施、报警装置及控制盘等组成，灭火系统中包含管道系统、喷淋泵和各种给水开关，自动报警系统中包含报警器和各种电源装置。自动喷水灭火系统的开启与关闭、自动报警系统的开启与关闭都是由控制系统通过其与各系统之间的控制线路来实现对其余两个子系统的控制，这三个子系统通过线路系统联系在一起。湿式自动喷水灭火属于固定式灭火体统，它分秒离不开值勤岗位，不怕浓烟烈火，随时监视火灾，是做安全可靠的灭火装置。
③补压泵的电气控制电路
补压泵用于维持消防水路管网压力，使其始终保持在一定范围内，当管网中有泄漏现象时，水压会逐渐下降，当水压下降到小于规定的下限值时，补压泵启动补压，当水压达到规定的上限值时，补压泵停止运转。 1.4论文研究的主要内容
传统灭火是人为被动操作，要经过人们发现大火或浓烟才去灭火，灭火晚，灭火时须穿防火外衣，戴带防火头盔和面罩，浪费灭火时间。传统启泵控制是二次控制线路，
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