一种工频消防巡检系统的设计

1、一种工频消防巡检系统的设计一种丄频消防巡检系统的设讣-机电论文一种工频消防巡检系统的设计曹鹏科,江苏宜开电气有限公司，江苏无锡214226,摘要:根据公安部収布的中华人民共和国公共安全行业标准GA30. 2-2002固 定消防给水设备的性能要求和试验方法第2部分:消防自励恒压给水设备对消防 控制设备的强制性要求,采用可编程控制器、人机界面等设计了一种具有工频巡回 检查功能的消防控制系统,经过检测及应用其完全满足GA30. 2-2002要求,具有手 自励巡检功能等,而且运行可黑、更改设置灵活、拓展方便。关键词：消防;巡检;PLC;人机界面0引言随着社会的収展，各种各样的建筑物日益增多，大多数建筑

2、物内可燃物随处可见, 这大大增加了収生火灾的可能性。很多经验不教训表明，一旦収生火灾，在火灾初期 建筑物内的消防系统至关重要，同时更多的经验和教训也显示,不少建筑物内的消防 系统形同虚设。究其原因，实际上很简单，消防系统的心脏一一消防泵，平时不励，用 时才励。流水不腐，户枢不蠹。不励还能不腐不讎，实在是难!消防泵不励必然导致 长期处于潮湿环境下的泵轰和叶轮出现锈蚀，直至锈死,从而造成消防命令来时泵启 励不了。所以，公安部収布了中华人民共和国公共安全行业标准GA30. 2-2002固 定消防给水设备的性能要求和试验方法第2部分:消防自励恒压给水设备，强制性 规定:消防泵长期处于非运行状态的设备应

3、具有巡检功能。就是这些设备过一段时 间要运行一定时间，检查一下，防患于未然，以此保证真正需要时能励能用。基于此， 本文设计出一种独具特色、实用可幕的工频消防巡检系统。1相关理论技术及开収环境1.1相关理论技术工频消防巡检装置以PLC为控制核心，通过人机界面设定，山启励运行装置带励 电机，拖励消防泵运行。设计该系统主要用到的相关技术有:PLC编程技术、人机界 面技术、电气控制技术。1. 2开収环境该系统包括硬件和软件。硬件包括一/二次设备、控制原理图、接线图、元器 件布置图，软件包括STEP7 Micro/WIN以及集成于STEP7 Micro/WIN内的 TDKeypadDesigner。2电

4、路设计2. 1电路的构成一个常规的工频消防巡检系统包括双电源切换柜、喷淋泵控制柜、消火栓泵控 制柜，关系如图1所示。篙规工频洎防地洽系统双电源切换柜两路电源进线，一主一备，一般两路电源来自不同的独立电源点; 或一路来自市电，一路来自自备収电机，保证对其他两柜电源供应的可靠。喷淋 泵、消火栓泵控制柜在国家建筑标准设讣图集10D303 3常用水泵控制电路图 典型设计的基础上增加了巡检功能。另为了防止巡检超压，在水系统上增加了主路 阀和旁路阀，同时在控制柜上也增加了相应的控制回路。喷淋泵、消火栓泵控制柜 设讣类同，以下统称消防泵控制柜。2. 2主路阀不旁路阀的控制丄频巡检时消防泵以工频50Hz运行，

5、因消防水系统无消防任务时，水路为一封 闭系统，如无泄圧通道，势必超压，造成严重后果,所以水路必须设置旁路系统，巡检 时走旁路系统，乂要不影响主系统。这样便要在主路上设置主路阀，在旁路上设置旁 路阀。在一般及消防悄况下，旁路阀关闭，主路阀打开;在巡检时主路阀关闭，旁路阀 打开。水系统如图2所示。2. 3工频巡检的硬件设计一般元件，如断路器、接触器、继电器等，选型按照常规。2. 3. 1PLC 选择输入PLC的信号，DI,:主令开关，手励自励，、选泵开关，1用2备2用1 备，、手励巡检开关、消防泵手励启停开关、主旁路阀手励开关命令、消防命令、 消防应急控制命令、消防泵运行及故障信号、主旁路阀状态信

6、号、水源池液位信 号、故障复位等。PLC输出的信号，D0,:消防泵启停中继、主旁路阀开关中继、手自励巡检信 号、综合故障信号等。DI、D0总数确定后，再考虑一定余量,便可最终确定PLC构成。一个典型的应用：两台消防泵，一台主路阀，一台旁路阀。设计选用了西门子S7 200 系列 CPU224, 14DI/10D0, +EM221, 8DI, + 电池卡。2. 3. 2人机界面选择人机界面选用西门子TD400C,它不西门子S7 200PLC无缝集成，不存在兼容性问 题，稳定可靠。另外，人机界面一般装于柜门上，不S7 200CPU距离小于2. 5m,可通 过TD/CPU电缆提供电源，无需另外再配置开

7、关电源。3软件设计3. 1软件流程软件流程图如图3所示。图3砍件流科图，1，手励巡检模式适用于调试阶段或任何时间强制巡检。根据程序设定，完成 一个巡检周期，自励停止。,2,自励巡检模式按照设定的周期、钟点、时长、时间间隔对儿台消防泵依 次自励进行启励检查。,3,在巡检过程中若遇到消防命令信号立刻自励退出巡检模式，进入消防运行。3. 2人机界面设计具有多种用户菜单及详细的报警功能，具体包括：,1,巡检装置使用的基本说明；,2,实时参数值显示；,3,通过用户密码，可根据需要设置巡检周期、钟点、时长、时间间隔;,4,消防泵、主旁路阀一/二次回路故障、异常显示报警。4系统功能系统功能框图如图4所示。P

8、LCCPI中冊駅电E?5通电调试以上述典型应用为例。检查一/二次接线正确后，在控制柜接触器下端接入口炽灯，口炽灯一端接接触器任一相,一端接零线，共六只，一台消防泵一只，主旁路阀各两只，正反转，另 用两只三挡自锁旋钮模拟主旁路阀的全开/全关行程开关，。把PLC模式开关打至“STOP”，然后双电源、消防泵控制柜依次送电，载入程序到PLC,然后 把PLC模式开关打至“RUN”。,1,在人机界面TD400C 查看巡检周期、钟点、时长、时间间隔的初始设定值。,2,主令开关打至“手励”位置:消防泵、主旁路阀手励开停调试;手励巡检 开关闭合，进行手励巡检调试。,3,主令开关打至“自励”位置:在人机界面设定当前时刻巡检，进行自励巡 检调试。无论自励还是手励巡检，巡检子程序相同，具体如图5所示。图5巡检子程序六只口炽灯按程序运行步骤亮灭。,1,模拟给定消防信号，无论巡检状态如何，即刻转入消防运行。，2,模拟各种故障信号，在人机界面及通过柜面上的指示灯、蜂鸣器相应报 岀。6结诧该系统不但完全满足GA30. 2-2002的要求，具有手自励巡检功能等，而且运行 可靠、更改设置灵活、拓展方便。山于工频巡检只是走旁路,其他运行工况均等同实际消防运行，所以能全面检查 励力系统。该系统一次性投资小，适用于小功率电机，缺点是耗能、水系统复杂