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PLC在消防泵中的應用介紹

 消防泵組的定期運行維護是保證在火災時消防泵正常運行,有效發揮滅火作用的可靠手段,公安部61號令以及《自動噴水滅火系統施工及驗收規范》都有明確規定消防泵組應每隔三個月運行一次。但從實際檢查中發現,很多單位對消防泵的定期運行維護僅僅停留在規章制度上,靠人去操作,很難做到對規章制度的嚴格實施?刂乒耖L期不通電或無人操作運行致使發生故障,泵體、底閥、單向閥銹蝕卡死,以至于造成發生火災后消防泵無法正常啟動運行等相當嚴重的后果。而采用可編程序控制器(以下簡稱PLC,即Programmable Logic Controller)就可解決這一問題,在消防泵組的電源控制柜上安裝PLC,實現消防泵組在平時無人值守及操作的情況下,定期自動啟動運轉消防泵組,出現故障時信號箱發出聲光報警,提示值班人員及時排除故障。避免火災情況下泵組出現運行故障的概率,充分保證火災時的消防供水。

1 PLC的特性及工作方式

1.1 PLC的特性和系統原理

     傳統的消防泵組控制柜采用繼電接觸器控制,中間繼電器和定時繼電器多,功能單一,線路復雜,接點多,故障率高,可靠性差。PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成。PLC是一種數字運算操作的電子系統,專為在工業環境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器,用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計算和算術運算等操作的指令,并通過數字式、模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關設備,都按易于使工業控制系統形成一個整體,易于擴充其功能的原則設計。PLC的輸入輸出端接近消防泵組,不需添加太多的中間部件或更多的接口,可靠性高,抗各種干擾能力強,維護方便,硬件無調整元件,價格低壽命長,既節約了成本又很容易根據不同需要進行擴展,相比之下優勢相當明顯。PLC控制系統原理圖見圖1。 ,

    PLC控制系統示意圖

1.2 PLC在消防系統中的自動巡檢功熊

     PLC可對泵組的啟動時間加以設定,通過巡檢轉換開關進行控制。消防泵在自動狀態下,轉換開關轉到巡檢狀態,若無消防用水需求,第一臺泵自動啟動530(啟動時間根據設備確定),運行l0秒后,停機待命90(停機時間可調),待命期間如果沒有消防用水,則第二臺泵啟動530秒,停機待命90(停機時間可調),如此周而復始地循環,巡檢周期從數小時到數百小時之間可任意選擇。泵組電源控制柜設有超壓保護裝置。為避免水泵啟動超壓對管網造成損壞,泵組出口處應設置超壓排流閥,也可設置泄壓電磁閥,在巡檢啟泵狀態下打開電磁閥泄壓,巡檢啟泵工作時間也可延長。

1.3 啟動消防泵的方式與順序

     通常啟動泵的方式有工頻直接啟動、自耦降壓啟動、Y—△降壓啟動、晶閘管軟啟動以及變頻恒壓啟動等方式,這幾種方式PLC控制器均可通過梯形圖語言編寫程序加以控制,而且啟動順序均可以選擇,如2臺泵的啟動順序有1號泵用2號泵備、2號泵用1號泵備兩種,3臺泵的啟動順序有1、2號泵用3號泵備,2、3號泵用1號泵備,l、3號泵用2號泵備三種方式。就l號泵用2號泵備工作方式的啟動過程加以說明,當手自動轉換開關處于手動狀態時,只需通過消防控制柜上的啟停按鈕即可實現對消防水泵的啟?刂;當手自動轉換開關處于自動和巡檢狀態時,如果消防控制中心接收到某些感煙探測器檢測到的火災信號時,消防控制中心會發信號給消防控制柜,當PLC接到消防信號后根據編寫的程序自動啟動1#消防泵,如果1#泵在設定的時間沒有啟動成功,PLC將自動啟動2#備用泵來滿足消防用水。在自動啟動多臺泵的情況下,為避免同時投入水泵對電網造成過大沖擊,水泵可以相隔一段時間啟動。當主泵工作出現故障時(過載或短路信號),備用泵自動延時10秒投入運行。

1.4 控制柜面板顯示功能有所完善

     PLC自動控制系統的設計中可以設置故障顯示報警系統,當控制柜及設備運行正常時,對應的指示燈常亮,當設備運行出現故障時對應的指示燈不亮。為防止指示燈故障不能正常顯示系統運行狀態,控制柜可設置故障測試按鈕,系統正常運行任何時間均可常按任一按鈕,所有指示燈應全部點亮,如果此時有指示燈不亮,則說明該指示燈已壞,應立即更換。當設備出現故障對,信號箱將用聲、光報警方式提示工作人員及時處理故障。并將故障進行分類,有些故障系統必須停止運行,有些故障對系統運行影響不大,系統可短時間帶故障運行,故障可在運行中排除,這樣就大大減少了整個系統停止運行的時間,提高系統可靠性罾

1.5 接口電路及保護功能

     PLC電控柜可與各個廠家的電控設備配套,能夠實現對消防泵的三種啟動方式,如消火栓按鈕的遠程啟動、泵房現場啟動以及消防控制室手動控制盤啟動。柜內可提供一路24V,5A直流電流,可以實現在無火災自動報警系統的情況下遠程啟動消防泵。接口電器均為24V直流電源,模塊可以直接用無源觸點控制,不需要模塊轉換(但控制信號必須是無源觸點信號,水泵反饋信號也應是無源觸點信號),見PLC電路圖及編程。

    PLC電路圖及編程

1.6 其它功能

     在自動、手動切換過程中會停止所有運行中的消防泵,還可根據用戶需要加裝雙電源切換功能,或另配單獨的雙電源互投柜,主、備電源能夠自動或手動切換,以滿足消防系統的設計要求。設備還可以根據用戶要求增設樓宇自動控制(BA)接口,與終端計算機聯網,實現計算機集中監控。

2 PLC的優勢

     采用可編程序控制器進行消防泵的控制系統設計,硬件結構簡單,成本低廉,響應速度快,性價比很高,和單片機系統相比具有較高的可靠性。經現場使用考驗,性能穩定,運行可靠。還可根據實際需要進行擴展,對于現代樓宇控制系統還可以通過通訊總線納入到整個樓宇的監控系統中。具有較高的推廣價值。

3 結束語

     在不改變消防泵控制功能的前提下,又有效避免因人為管理疏漏帶來的設備故障隱患,使用PLC可編程序控制器在經實地檢驗嘗試后,優越性能突顯,值得廣大同行借鑒。


更新時間:2014/3/17 18:20:38
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