基于PLC的消防给水控制系统的设计(3)

2019-04-13 23:24

图2-6(b)室内消火栓的控制电路

(1)室内消火栓的消防水泵控制的方法有如下三种: ①由消防按钮控制消防水泵的启停:当火灾发生时,用小锤击碎消防按钮的玻璃罩,按钮盒中按钮自动弹出,接通消防泵电路。

②由水流报警启动器,控制消防水泵的启停:当发生火灾时,高位水箱向管网供水时,水流冲击水流报警启动器,于是即可发出火灾报警,又可快速发出控制消防泵启动信号。

③由消防中心发出主令信号控制消防泵启停:当发生火灾时,灾区探测器将所测信号送至消防中心的报警控制器,再由报警控制器发出启动消防水泵的联动信号。

(2)控制电路原理分析

通过万能转换开关SA将图2-6(b)中的图区19~25、26~33所示的KM1、KM2线圈电路及相关电路分解为手动控制电路, 1号泵用2号泵备、2号泵用1号泵备的控制电路。图中实线框中电路A为1号泵的手动,工作、备用的公共电路,实线框中电路B为2号泵的手动,工作、备用的公共电路。图2-6所示的电路有以下三个特点:

①无论电动机M1、M2是做工作泵还是做备用泵,M1、M2的控制电路中都有KA4的动合触点和KA3的动断触点。只有KA4得电吸合,其动合触点闭合,M1、M2才能得电;而KA4失电释放,其动断触点断开,M1、M2都不能得电。

②备用泵控制电路中有工作泵主接触器的辅助动断触点KM1、KM2,工作泵工作时,在备用泵控制电路中的工作泵接触器失电释放,在备用泵控制电路中的辅助动断触点复位闭合,使备用泵投入运行。由此可见,备用泵自动投入的条件是工作泵主电路接触器跳闸。

③在图2-6(b)中的图区16、18中找到KA5、KA3的线圈电路,KA5由通电延时时间继电器KT3和KA4控制,而KT3又由KA4控制。KA4由消防专用按钮1SB~NSB控制,KA3由水源水池水位控制器的动合触点SL控制,当水位过低时,SL闭合,KA3得电吸合,其动断触点KA3、KA3断开,使两台水泵的接触器均不能得电,未启动的水泵不能启动,

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正在运行的水泵也停止转动。

(3)控制方式

控制室内消火栓灭火系统的工作状态设有选择开关:消防泵启动有手动、自动两种操作方式。

①手动控制

在图2-6(b)中,按下启动按钮SB2(或SB4),接触器KM1 (或KM2)得电吸合并自锁,其主触头闭合,使电动机M1(或M2)得电启动运转,1#泵(或2#泵)运行。KM1(或KM2)的辅助动合触头KM1 (或KM2)闭合,使中间继电器KA1 (或KA2)得电吸合和运行指示灯HL4(或HL7)亮。KA1(或KA2)的动断触头KA1和KA1 (或KA2、KA2)断开,使停泵指示灯HL2(或HL5)和故障指示灯HL3(或HL6)熄灭。当电动机过载时,热继电器FR1(或FR2)的动断触头FR1 (或FR2)断开,KM1(或KM2)失电释放,M1(或M2)失电停转,使1#泵(或2#泵)停止工作。按下停止按钮SB1(或SB3),KM1(或KM2)失电释放,使1#泵(或2#泵)停止工作。

②自动控制

将万能转换开关SA旋转至“1号泵工作,2号泵备用”档,其触点9–10、11–12闭合。

(4)控制电路的动作顺序 ①未发生火灾时的控制

消防专用控制按钮1SB~3SB由玻璃片压着,其动合触头闭合,使中间继电器KA4得电吸合,其动合触头KA4断开,使通电延时时间继电器KT3不能得电,其延时闭合的动合触头KT3未闭合,KA5不能得电,其动合触头KA5、KA5未闭合,KM1或KM2不工作,1#泵、2#泵均停止工作。由于KA1、KA2未得电,其动断触头闭合,使停泵指示灯HL2、HL5亮。

②当发生火灾且1#泵正常工作时,打碎消防栓箱内消防专用按钮的玻璃片,该按钮的动合触头复位断开,使KA4失电释放。

③当发生火灾且1#泵出现故障时,接触器KM1跳闸,引起2#泵延时启动工作。 ④在图2-6中,在两台泵的控制电路中,与KA5的常开触头并联的引出线,接在消防控制模块上,由消防中心集中控制消防泵的启停。

⑤2号泵工作,1号泵备用的工作情况与1号泵工作,2号泵备用相同。 2.2.3自动喷淋控制原理

自动喷洒用消防泵一般为两台泵一用一备,互为备用,工作泵故障,备用泵延时自动投入运行的形式。自动喷洒消防泵的电气控制图电路,如图2-4所示。通过万能转换开关SA将图2-7中的图区11~18、19~26所示的KM1、KM2线圈电路及相关电路分解为手动控制电路,如图2-7所示的1号泵用2号泵备、2号泵用1号泵备的控制电路。图2-7中实线框中电路A为1号泵的手动,工作、备用的公共电路,实线框中电路B为2号泵的手动,工作、备用的公共电路。在图2-7中找到KA4、KA3的线圈电路,KA4由通电延时时间继电器KT3控制,而KT3又由SP控制。KA3由水源水池水位控制器的动合触点SL控制,当水位过低时,SL闭合,KA3得电吸合,其动断触点KA3、KA3断开,使两台水泵的接触器均不能得电,未启动的水泵不能启动,正在运行的水泵也停止转动。

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图2-7 自动喷洒消防泵的电气控制电路

(1)控制电路原理分析

通过万能转换开关SA将图2-7中的图区11~18、19~26所示的KM1、KM2线圈电路及相关电路分解为手动控制电路, 1号泵用2号泵备、2号泵用1号泵备的控制电路。图2-4中实线框中电路A为1号泵的手动,工作、备用的公共电路,实线框中电路B为2号泵的手动,工作、备用的公共电路。图2-9所示的电路有以下三个特点:

①无论电动机M1、M2是做工作泵还是做备用泵,M1、M2的控制电路中都有KA4的动合触点和KA3的动断触点。只有KA4得电吸合,其动合触点闭合,M1、M2才能得电;而KA4失电释放,其动断触点断开,M1、M2都不能得电。

②备用泵控制电路中有工作泵主接触器的辅助动断触点KM1、KM2,工作泵工作时,在备用泵控制电路中的工作泵接触器失电释放,在备用泵控制电路中的辅助动断触点复位闭合,使备用泵投入运行。由此可见,备用泵自动投入的条件是工作泵主电路接触器跳闸。

③在图2-7中的图区10、8中找到KA4、KA3的线圈电路,KA4由通电延时时间继电器KT3和KT4控制,而KT3又由SP控制。KA3由水源水池水位控制器的动合触点SL控制,当水位过低时,SL闭合,KA3得电吸合,其动断触点KA3、KA3断开,使两台水泵的接触器均不能得电,未启动的水泵不能启动,正在运行的水泵也停止转动。

(2)控制方式

自动喷洒灭火系统的工作状态选择开关与室内消火栓灭火系统的相似。 (3)控制电路的顺序动作

①当发生火灾且1#泵正常工作时的控制,喷洒系统的喷头自动喷水,设在主力管上的压力继电器SP接通,该动合触头SP闭合,使中间继电器KA4得电吸合并自锁。

②当发生火灾且1#泵出现故障时的控制,由于1#泵出现故障,接触器KM1跳闸,

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引起2#泵延时启动,开始喷淋灭火。

③在图2-7中,自动喷水的两台泵的控制电路中,与KA4的常开触头并联的引出线,接在消防控制模块上,由消防中心集中控制消防泵的启停。

④2号泵工作,1号泵备用的工作情况与1号泵工作,2号泵备用相同。

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第3章 消防灭火系统的控制方案论证

3.1消防灭火系统的控制要求

(1)室内消火栓灭火系统控制要求主要有以下几个方面 ①消火栓用消防泵多数是两台一组,一备一用,互为备用。

②互为备用的另一种形式为水压不足时,备用泵自动投入运行。另外,当水源无水时,水泵能自动停止运转,并设水泵故障指示灯。

③消火栓消防泵由消火栓箱内消防专用控制按钮及消防中心控制。

④设有工作状态选择开关:消火栓消防泵有手动、自动两种操作方式。 ⑤消防按钮启动后,消火栓泵应自动投入运行,同时应在建筑物内部发出声光报警,通告住户。

⑥为了防止消防泵误启动使管网水压过高而导致管网爆裂,需加设管网压力监视保护。

⑦消火栓消防泵属于一级供电负荷,需双电源供电,末端互投。 (2)自动喷淋灭火系统控制要求主要有以下几个方面 ①消防泵是两台一组,一备一用,互为备用。

②互为备用的另一种形式为水压不足时,备用泵自动投入运行。另外,当水源无水时,水泵能自动停止运转,并设水泵故障指示灯。

③为了防止消防泵误启动使管网水压过高而导致管网爆裂,需加设管网压力监视保护。

④设有工作状态选择开关:消防泵工作状态有手动、自动两种操作方式。 ⑤喷头自动喷水,压力开关延时5s,喷淋泵启动运转1h后,自动停泵。 3.2系统控制方案的确定

(1)继电-接触器控制

这种控制电路是半自动化控制,电路中含有大量的中间继电器、时间继电器。继电器控制系统的配线多,要花费大量的配线和附件,安装接线比较复杂,需要大量费用。由于触点接触不良,容易出现故障,抗干扰能力和可靠性不好。

(2)单片机控制

这类控制电路主要应用于小型电器的控制,作为工业生产中的控制方式,电路比较复杂,调试比较麻烦;追加功能时往往要对电路进行修改,不灵活也不方便;电路的可靠性和抗干扰能力不好。

(2)可编程控制器(PLC)控制

可编程控制器作为工业控制,该控制方式具有可靠性高、编程方便,易于使用、对环境要求低、与电机、压力传感器等装置联结方便等特点。通过指令输入将信号传递给PLC,然后控制消防泵动作。当发生火灾后,喷头开始喷出压力水,使压力开关动作,将压力感应信号传送到PLC,消防泵自动运行,可以在线编程,用PLC控制可以随时改变泵的停起,。

综上所述选择第三种方案较合理。与继电器逻辑相比不用进行额外布线,自动化程度提高。与单片机相比抗干扰能力比较强,能在线编程,有I/O诊断,查找故障容易。

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