通常使用多个中间继电器和时间继电器来实现，传统控制回路设计方式所存在的元件数量多，元件使用寿命短，接线复杂，通用性差等缺点给设备的改造，维护带来了较多的困难。
根据目前存在的问题，本文设计了以PLC为控制核心的消防灭火系统。使目前复杂的控制系统得到进一步的改善，不仅减少了传统灭火过程中存在的许多问题，而且操作过程更加简单方便。采用PLC控制系统具有安全、稳定、可靠而且灵活性强，达到了无伤害、安全的目的，PLC的灵活性赢得了高效率的灭火，系统可靠的稳定性可以保证灭火的安全可靠，维护修理也比较方便。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。
3
第2章 消防设施灭火控制系统
2.1 消防灭火的结构组成
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，其消防灭火系统示意图如图2-1所示。
图2-1 消防灭火系统示意图
1-高位水箱;2-水力警铃;3-湿式报警阀;4-消防水泵接合器;5-控制箱;6-压力罐; 7-消防水泵;8-进水管;9-排水管;10-末端试水装置;11-闭式喷头;12-水流指示器; 13-水池;14-压力开关;15-感烟探测器;16-延迟器;17-消防安全指示阀;18-放水阀;
19-放水阀;20-排水漏斗;21-压力表;22-节流孔板;23-水表;24-过滤器
喷水灭火系统主要部件的功能：
（1）水流指示器（水流开关）：其作用是把水的流动转换成电信号报警。其电接点即可直接启动消防水泵，也可接通电警铃报警。在多层或大型建筑的自动喷水系统中，在每一层或每分区的干管或支管的始端安装一个水流指示器。桨式水流指示器的工作原理：当发生火灾时，报警阀自动开启后，流动的消防水使桨片摆动，带动其电接点动作，通过消防控制室启动水泵供水灭火。
4
（2）洒水喷头：喷头可分为开启式和封闭式两种。它是喷水系统的重要组成部分。 ①封闭式喷头：可分为易熔合金式、双金属片式和玻璃球式三种。应用最多的是玻璃球式喷头。喷头具有探测火情、启动水流指示器、扑灭早期火灾的重要作用。其特点是：结构新颖、耐腐蚀性强、动作灵敏、性能稳定。适用于高层建筑、仓库、地下工程、宾馆等适用水灭火的场合。
②开启式喷头：其特点是外形美观，结构新颖，价格低廉，性能稳定，可靠性强。适用于易燃、易爆品加工现场或储存仓库以及剧场舞台上部的葡萄棚下部等处。
（3）压力开关：它安装在延迟器与水力警铃之间的信号管道上。压力开关的工作原理是：当喷头启动喷水时，报警阀阀瓣开启，水流通过阀座上的环形槽流入信号管道和延迟器。延迟器充满水后，水流经信号管进入压力继电器，压力继电器接到水压信号，即接通电路报警，并启动喷淋泵。
（4）末端试水装置：其作用是对系统进行定期检查，以确定系统是否正常工作。喷水管网的末端应设置末端试水装置，宜与水流指指示器一一对应。
（5）湿式报警阀：安装在总供水干管上，连接供水设备和配水管网。当管网中即使有一个喷头喷水，破坏了阀门上下的静止平衡压力，就必须立即开启，任何迟延都会耽误报警的发生。它一般采用止回阀的形式，即只允许水流向管网，不允许水流回水源。其作用：一是防止随着供水水源压力波动而启闭，虚发警报；二是管网内水质因长期不流动而腐化变质，如让它流回水源将产生污染。当系统开启时报警阀打开，接通水源和配水管。同时部分水流通过阀座上的环形槽，经过信号管道送至水力警铃，发出音响报警信号。湿式报警阀结构图如图2-2所示。
图2-2 湿式报警阀结构图
1-控制阀；2-报警阀；3-试警铃阀；4-放水阀；5、6-压力表；7-水力警铃；
8-压力开关；9-延迟器；10-警铃管阀门；11-滤网；12-软锁
①控制阀的作用：上端连接报警阀，下端连接进水立管，是检修管网及灭火后更换喷头时关闭水源的部件。它应一直保持常开状态，以确保系统使用。
②湿式报警阀的作用：平时阀芯前后水压相等，水通过导向杆中的水压平衡小孔保持阀板前后水压平衡，由于阀芯的自重和阀芯前后所承受水的总压力不同，阀芯处于关
5
闭状态(阀芯上面的总压力大于阀芯下面的总压力)。发生火灾时，闭式喷头喷水，由于水压平衡小孔来不及补水，报警阀上面的水压下降，此时阀下水压大于阀上水压，于是阀板开启，向洒水管网及洒水喷头供水，同时水沿着报警阀的环形槽进入延迟器、压力继电器及水力警铃等设施，发出火警信号并启动消防水泵等设施。
③放水阀的作用：进行检修或更换喷头时放空阀后管网余水。
④警铃管阀门的作用：检修报警设备，应处于常开状态。水力警铃的作用：火灾时报警。水力警铃宜安装在报警阀附近，其连接管的长度不宜超过6m，高度不宜超过2m，以保证驱动水力警铃的水流有一定的水压，并不得安装在受雨淋和曝晒的场所，以免影响其性能。电动报警不得代替水力警铃。延迟器的作用：它是一个罐式容器，安装在报警阀与水力警铃之间，用于防止由于水源压力突然发生变化而引起报警阀短暂开启，或对因报警阀局部渗漏而进入警铃管道的水流起一个暂时容纳作用，从而避免虚假报警。只有在火灾真正发生时，喷头和报警阀相继打开，水流源源不断地大量流入延迟器，经30s左右充满整个容器，然后冲入水力警铃。试警铃阀的作用：进行人工试验检查，打开试警铃阀泄水，报警阀能自动打开，水流应迅速充满延迟器，并使压力开关及水力警铃立即动作报警。
2.2消防灭火系统的控制原理 2.2.1消防灭火的工作原理
当发生火灾时，对于室内消防灭火系统，控制电路接到消火栓泵启动指令发出消防水泵启动的主令信号后，消防水泵电动机启动，向室内管网提供消防用水，压力传感器用来监视管网水压，并将监测水压信号送至消防控制电路，形成反馈的闭环控制。在自动喷洒灭火系统中，随着火灾部位温度的升高，自动喷洒系统喷头上的玻璃球爆破(或易熔合金喷头上的易熔合金片熔化脱落)，喷头开启喷水。水管内的水流推动水流指示器的桨片，使其电触头闭合，接通电路，输出报警电信号至消防中心。水流指示器安装在喷水管网的每层水平分支管上或某一区域的分支管上，可以直接得知建筑物的哪一层、哪一部分闭式喷头已开启喷水。也可安装在主干水管上支管上，直接控制启动水泵。此时，设在主干水管上的报警阀被水流冲开，向洒水喷头供水，同时水经过报警阀流入延迟器，水流充满延迟器后，经延迟，又流入压力开关(继电器)，使压力继电器动作，压力继电器接通，使喷洒用消防泵启动。在压力继电器动作的同时，启动水力警铃，发出报警信号。消防灭火消防泵闭环控制示意图如图2-5所示。
图2-5 消防灭火消防泵闭环控制示意图
6
2.2.2室内消火栓控制原理
自动喷洒用消防泵受水路系统的压力开关或水流指示(继电)器SP直接控制，延时启泵，或者由消防中心控制启停泵。消火栓消防泵属于一级供电负荷，需双电源供电，末端互投。双电源供电的消火栓电气控制电路如图2-6。其中图区1~11为其主电路，图区12~32为辅助电路。由图2-6（a）可知，1号电源通过断路器QF1和接触器KM3的主触点为电路供电，2号电源通过断路器QF2和接触器KM4的主触点为电路供电。当合上断路器QF1、QF2后，中间继电器KA得电吸合，其动合触点KA闭合，动断触点KA断开，因此合上开关S1和S2后，只能使接触器KM3得电吸合，而不能使KM4得电闭合，因此1号电源首先供电，2号电源作为备用电源。当1号电源因故停止供电时，KA、KM3失电释放，使KM4得电吸合，由2号电源供电。由此可见，图2-6（a）中的图区1~5为主电源供电的控制电路，图区8~11为备用电源投入供电的控制电路。
图2-6（a）室内消火栓灭火系统的主电路
7