-基于PLC的楼宇消防系统设计1256

--0-目录3二正文… 41绪论… 4课题的背景及选题的意义… 4国内外发展状况… 4火灾探测器的原及结构… 52。1结构造型分类方法… 5探测火灾参数分类法… 5使环境分类法… 72。4其他分类法 8楼宇消防PLC控制系统的设计… 8湿式自动喷水灭火系统简介… 83。2自动喷洒消防泵的电气控制… 143.3PLC楼宇消防控制的优点… 15楼宇消防联动控制设计… 164。1消防联动控制系统的设计… 164.1.1室内小火栓系统的联动设… 164。1.2防排风系统的联动设计… 174.1.3火灾事故广播系统的设计… 184。2楼宇消防控制程序的设计及实现… 19系统组态仿真… 216结论… 227结束语… 23三参考文献… 24--PAGE19-PLC学号:09131050701266 姓名:杨伟伟 专业：机械设计制造及其自动化摘要目的 为了保障楼宇的消防安全我们就此进行了研究，为这一问题的解决提供一个有效的解决方案。方法 分析不同的火灾类型和传统消防设施的缺点，采用消防联动设计。消防联动包括监视和控制两部分，办公楼宇按需要监视的设备有：水流指示器、信号阀、报警阀，需要控制的设备有:消防泵、防排烟系统、火灾事至报警控制中心，经机分析需要联设备发信号，动火设备火灾，同火和防排烟设备，防火灾.其中消防联动控制设备的包括：火灾报警控制器，消火系统,防排烟系统，灾事故广播.解决了探测点的探测的问题和探测器问题，提了系统的,了。当楼宇发火警，及探测、火灾动自动消防设施和报警系统,到了火、人减人及的目的.关键词：楼宇消防，控制系统，探测器，火灾报警系统要包括探测、控制两部分.探测器探测其、烟的，经 A/D信传送报警控制器，控制器信进行、判，火警发、报警信号动联动。消防系统制火灾到用.要及.全分5。1组2展的火灾探器，重了、烟及探测器.3了控制器的发、点、及理等，了S7—200PLC点。4了楼宇消防控制系统的、要求及设计方法.5了楼宇消防PLC控制系统的序设计及现.系统火灾报警系统及消防系统集到一，解决了消防自动报警系统与消防论1。1课题的背景及选题的意义6000100000000受.198019906820,4144()17995527444572,14.4“"就像把,富保障出更为保就此行研究,为这问题解决供效解决方案。当警时,及时探测鉴别判定并启动动设施和报警,从而达到灭疏散及减及目1。2国内外发展状况资料记载,世界古老城镇,望塔观察,报警声报警并通知灭此种报替方式很久.19世纪中叶,西方先将机械和电气技术应防与扑救早期动喷灭装置和动报誉装置。1847牙科医Channing和缅学教授 Farmer开研第台城镇报警报苦射装置1852装波士顿,从此城镇报苦向前迈最早探测技术当推 1890英研感温探测器20世纪初学和工技术展开始泡沫灭剂研同时建筑结构及材料技术也逐渐成为重研究领域世纪中期以技术也取得了很大的进步；物理学、燃烧学、流体力学和计算机技术等学科的进展，为开展火灾形成机理和成灾规律的研究提供了条件。本世纪50年代，美国哈佛大学的艾蒙斯（H.WEnunons)教授提出了火灾模化的理论,为火灾科学的建立奠定了基础。年，英国爱丁堡大学庄斯戴尔(D。）出版了专著《火灾动力学》，第一次对火灾科学的理论体系进行了系统的阐述。这便是现代高层消防报警系统的前身。本世纪50年代至70年代,感烟火灾探测器出现，灵敏度比感温探测器大大提高，随着现代科技展，人技术防火系统。的火灾报警系统。世纪年代,推出了一代火灾报警系统。系统,探测器出模，器对这进行理，是火灾。了探测探测的和探测器提高了系统的,了。国的消防技术的研究1956年，1980年开了消防报警系统的研究，年的展，国的火灾报系统也的展。国消防报警步，技术一国，，国消防报警进的火燃烧得对火火燃烧的学模燃烧的、机理研究从进一国化一一行开的，进年代进技术等形提高的力。“觉官”,作监视环境有没有发。一旦有了火情就将火灾的特征物理量,如温度、烟雾气体和辐射光强转换并即作向火灾报带送替。对易易爆场,火灾探测器主要探测其周围空间气浓,浓达爆炸下限前报警。个别场下压声波下面按类方法别介绍其原火灾探测器的类复杂用的类方法有结构造型类法、探测火灾参类法环境类法等。2。1造型分类方法按火灾探测器的结构造类，成和两大类。:“硬”也“软”。如空气管差温由条细长铜管或不锈钢管构成“硬”。又如红外光束感烟由发射和接受二者中间红外光束构成“软”。点：点。大多属于点.2。2探测火灾参数分类法划分为感温、感烟、感光、气体和复合式等几大类。感温：异常温度、温升速率和温差.其分为定温和差温两。定温温度达到或超过预定值时侧；结构如图11结构图而定温工作原则它由黄铜和殷铜之类膨不同两属结合成属B感。由图常接点a和b发则属于a和b两点接,而示发或发.差温则温速率如超过预定值时感温;结构:而差温侧工作原则如图1.4空气膨差式感。感由气A、属成图D漏孔L接点ab构成。图当有时,由于波纹膨接点a和b接合示发和2图 2 差温感温火灾探测器工作原理图差定温火灾探测器一兼有差温、定温两种功能的感温火灾探测器。感温火灾探测器，由于采用不同的敏感元件，如热敏电阻、热电偶、双金属片、易熔金属、膜盒和半导体等,又可派生出各种感温火灾探测器。感烟火灾探测器:这是一种响应燃烧或热解产生的固体或液体微粒的火灾探测器。由于它能探测物质燃烧初期所产生的气溶胶或烟雾粒子浓度，因此，有的国家称感烟火灾探测器为“早期发现”探测器。型、电容式和半导体型等几种。光电感烟火灾探测器，作原理的不同,对光原理两种。20-30sα线箱,性同位素产生离子电流，当烟雾进入传时被α线吸从使结构受压力变化的影响。来自二极管经过聚透镜聚焦受上.正情况下,聚焦受光器上,但烟雾粒子进入感器,由于光把光聚受光器上，从发出信号注意结构必须仅让进入内部让昆虫等别的物质进去。：焰焰辐红外紫外见,主红外焰紫外馅气体火灾探测器：这是一种响应燃烧或热解产生的气体的火灾探测器。易燃易爆场合中主要探测气体（粉尘）的浓度,一般调整在爆炸下限浓度的时动作报告.用作气体火灾探测器探测气体(粉尘）铂钯（黑白元件）和金属氧化物半导体（如金属氧化物、钙钛晶体和尖晶石)等几种.复合式火灾探测器:这是一种响应两种以上火灾参数的火灾探测器。主要有感温感烟火灾探测器、感光感烟火灾探测器、感光感温火灾探测器等。其他火灾探测器：有探测泄漏电流大小的漏电流感应型火灾探测器;有探侧静电电位高低的静电感应型火灾探测器;还有在一些特殊场合使用的，要求探测极其灵敏、动作极为迅速,以至要求探测爆炸声产生的某些参数的变化(如压力的变化）信号，来爆炸生的压型火灾探测器以用声理探测火灾的声火灾探测器等等.2.3用型:一般用、气体的,其使用温度为—1～+15，温度在85以下.在有产品中凡没有注明使用型式的都为用型。 船用型船用型火灾探测器主要用舰船也可用其他高温高湿的场所,其特点是耐高温、高湿，在 50以上的高温和 9100的高湿的中，可以长期正常工作。耐寒型：这种火灾探测器特点是耐低温。它能在一 以下的高寒中期正常工作。它适用北方采暖的仓库和冬季平均温底低-的地区。:,气体的工厂区。气体的场合。防爆型：该火灾探测器适用易燃易爆的场合。其结构符合国家防爆有关规定。2。4如果按寻址方式分又可分为标准型火灾探测器、可寻址火灾探测器.标准火灾探测器：即早期使用的开关量火灾探测器，它没有自己的地址码,测到烟或温度达到报告值后立即给出开关信号报警，报警时只能报到回路.可寻址探测器：即在普遍使用的模拟量火灾探测器，它有自己的地址码,器,状.3D,、嗅、触监火灾发生发展程并大脑比分析对三种信号间变化式和不同火灾参数进行评估准确PLC组成:湿式喷水灭火是由喷头、警止回阀、延迟、水力警铃、压力开关(安3，11号 称 途 号 称 初期水 13 池 1h水铃 音响号 14 关 自动或自动阀 输

15 烟

自动流 器 警消防泵接消防车口 16 克服液动引器箱接电17 消防

起误警门启闭状令 阀 态罐 自动启闭消防泵 18 放阀 试消防泵 专消防增泵 19 放阀 检修放空用管 源管 20 漏斗或

走水管末端试水 21 10末端试水装置试验系统功能22节流孔板减压11闭式喷头感知火灾，出水灭火23水表计量末端试验装置出水量12水流指示器输出电信号,指示火灾区域24过滤器过滤水中杂质湿式喷水系统附件:

图 3式自动喷水灭火系统示意图水流指示器（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。水流指示器分类:按叶片形状分为板式和桨式两种。按安装基座分为管式、法兰连接式和鞍座式三种。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...封闭式喷头：可分为式、片式和式三种。用多的是式喷头。（）玻（57687993141182227260℃）,将信号变为电信号向喷淋泵控制装置发出启动信号，保证喷头水喷出。同时,流动的消防水使主管道分支处的水流指示器电接点动作，接通延时电,,灭火的场。:按其结构可分为臂下垂型、单臂下垂型、臂边墙型四种。开启式喷头的特点是：外形美观，结构新颖，价格低廉，性能稳定,可靠性强.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。开关：它安装在延迟器与水警铃之间的信号管道上。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。延迟器满水后,水流经信号管进入继电器，继电器接水信号,即接通电路报警，并启动喷淋泵.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,.,44-4、6-压-门类类有导型隔板圈两种。导在压有在压隔板圈型特点主在,落在板压板压或渗漏隔板圈型往往在之间装设芯压导压小板压芯芯承压(.,,,,,、继电铃等设施出信号并动消防泵等设施。放作：行检修或更换放空后余.铃门作：检修设备应常。长mm,并得铃.作：一安装在铃防,或因局部渗漏而铃道流一纳作从避虚假.只有在真正发相打断地量经 30s左右充满,冲铃.铃作：行检铃动打,流应迅速充满并使铃立即动作。末端试装：末端应设置末端试装,宜流指指示一一应。末端试装作系统行定检以定系统否正常作。湿灭系统控制原：当随部位温度升高自动系统玻璃球爆破（易熔合金易熔合金片熔脱落)内推动流指示桨片,使其电触合接通电路输出电信号至消防中心。流指示安装在每层分支或某一区域分支可以直接得知建筑物哪一层、哪一部分已。也可安装在主干支,直接控制动泵。,设在主干被流冲经过流,流充满后经又流（使P通,使继铃,（如图 5。53。2自动喷洒消防泵的电气控制(,延。一般为两台一工作故障备6。6一一备气（）SP接通，其常开触头1a8]闭合,使通电延时时间继电器KT3[8得电吸合.经延时,KT3的延时闭合的常开触头KT3(1—7)[10闭合，使中间继电器［9］和通电延时时间继电器]得电吸合并自锁。若万能转换开关SA置于1#泵用2#泵备的位置，则1#泵的接触器KM1得电吸合，#泵启动向系统供水。如果此时#泵故障，接触器1跳闸，使2＃泵控制电路中的时间继电器KT2得电吸合,经延时，KT2的延时闭合的常开触头KT2(65-52］闭合4的常开触头]已闭合，使接触器2得电吸合，2＃泵作为备用泵启动向自动喷洒系统供水。当水泵作为备用泵运行时，水泵过负荷热继电器不再使接触器跳闸，只发出报警信号。根据消防规范的规定,火灾时喷洒泵启动运转 1h后,自动停泵。因此，时间继电器KT4的延时时间整定为lh。KT4得电吸合 1h后，其延时断开的常闭触头 KT4(7—9）[9]断开，使中间继电器KA4［9］失电释放。KA4的常开触头复位，使 正在运行的喷洒泵控制电路失电，水泵停运行。 位器SL在水水当水水水时，位器SL的常开触头SL（1a-3)[7闭合，使7］得电吸合，其在区 75中的常闭触头断开，使＃泵#泵自动控制电路失电，水泵停运转。3.3PLC优点用的S 7—0系的C，此系的C集.用的CPU号为CPU 224个,94DI/74DO,16AI/16AO(/）并供 14个和 10个出。/出接电路用合电路，接的。于使用电动，个EM 232。2路出，电流出为，电流分为 11位，25时的为±0。2％，稳定时间为 2ms满足比较复杂的控制系统的要求。高工靠及来命,PLC每次扫描期除完成述三步操要进诊完成与编每次扫描始先执次诊序,各存储CPU进诊诊方法是测试各部前状态与标准状念进行比较,两者致说明各部工,致认,PLC即机序保留现工状态,然诊束,没现PLC将编、出错信息送给等。输入现场信息顺序执户序,输出控制信号完成一扫描周期然后又从自诊断开始,第二轮扫描。PLC实现对机连续控制直到到停机,或因停电、出现故障等才停止工作。与普通微机类似PL也是由硬件和软件两大部分组成.软件控制下，PLC才工作软件分软件和软件两部分。PLC工作软件控制下顺扫描输入;序,输入和逻输出控制信号输出输出出控制功。执完后又开始反复执执一为扫描周期PLC扫描周期通几十毫秒。和控制两部分示报警阀,设备消防泵防排烟火灾事广播。到信号送控制机分后出信号启动灭火和防排烟设备止火灾蔓延消防联动控制设备组成包括下：火灾报警控制消火栓,防排烟,灾事故广播。4。1系统的4。1。1一码直入控制,直，控制送反信号,同时消防控制室可以控制仿泵、停消火栓水泵工作、故障,消火栓启泵按钮位置（图 7）。7。2,00280℃280℃自熔关闭关闭（如7)。7。37、录、传输线、源、扬声器及的，在发生后，保证及时向着区发出警报，按照疏散的顺序接通。设计中每层设SD8012121010。每只音箱3W，采SD8100列总线式，由SD8000录，SD8010消防，SD8120消防分配，SD8130SD8012SD8100总线式是通过专的总线及总线上的模块来启动各回。当发生时，由设置在消防中心的火对现场及相关场所实施紧急SD8120分配可实现手动、自动、某一或多消防，构成如8。8、楼梯间、电梯前厅及活动大厅等处设保证从一防火区任何部位到最近距离不大25M道内最后一至道末端距离不大于12.8制程序的设计及实现特点。如果采工控制的方式不仅劳动强度大而且由于为原因还会造喷洒不均匀等情况所以选择一种自动控制是比较方式。)C种、点地远.楼喷淋控制方式地控制地动控制种控制方式远控制方式为：同时喷淋、循环喷淋、组合喷淋、定时喷淋等.并且各种方式时间以调.就和就手相结合,操作员运环境选择