PLC在消防泵中的應(yīng)用

 目前高層建筑在各類城市中比比皆是。為了防止意外火災(zāi)，高層建筑一般均設(shè)有消防專用泵組。盡管規(guī)范，規(guī)章明確要求消防設(shè)施，器材應(yīng)定期維護保養(yǎng)。但是目前消防水泵都不能做到定期試機運行，天長日久就會導(dǎo)致泵體，底閥和單向閥卡死、銹死，所以經(jīng)常會出現(xiàn)在發(fā)生火災(zāi)時設(shè)備不能充分發(fā)揮作用的情況，造成不應(yīng)有的損失，為此《民用建筑水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)程》規(guī)定超高建筑、一類高層公共建筑的消防泵宜設(shè)定時自檢裝置。國家消防總局在1999年下文要求所有消防設(shè)備必須具有自檢功能，消防控制設(shè)備必須在15天內(nèi)自動啟動一次，防止水泵生銹腐蝕。另在修訂中的《建筑設(shè)計防火規(guī)范》也提出：消防給水設(shè)備必須具有自動巡檢功能。通常老設(shè)備采用落后繼電接觸器控制方式，中間繼電器和定時繼電器太多，功能少,線路復(fù)雜，接點多，造成故障多可靠性差，維修困難。我們采用北京凱迪恩自動化技術(shù)有限公司的可編程序控制器（PLC）對消防泵組進行控制，實現(xiàn)泵組在備用時定期試運行，撲救火災(zāi)時自動啟動，從而有效地杜絕消防水泵關(guān)鍵時刻不能用的局面。PLC之所以有生命力，在于它的輸入輸出端更接近現(xiàn)場設(shè)備，不需添加太多的中間部件或需要更多的接口，可靠性高，抗各種干擾的能力強、維護方便，硬件無調(diào)整元件，價格低壽命長。這樣既節(jié)省了用戶時間和成本，又可以很容易地根據(jù)不同需要進行擴展。

     1. 自動巡檢功能

     自動狀態(tài)(巡檢開關(guān)接通)下在沒有消防用水需求下，第一臺水泵啟動（星形）5-30秒鐘（啟動時間根據(jù)設(shè)備確定），運行（三角形）10秒后，停機待命120-360小時（五-十五天）。待命期間如果沒有消防用水，則第二臺水泵啟動5-30秒，運行10秒，停機待命120-360小時，如此周而復(fù)始地循環(huán)，（巡檢周期：從數(shù)小時到數(shù)百小時之間可任意選擇）電控柜并設(shè)有超壓保護，從可靠角度出發(fā)，要設(shè)置泄壓閥。在有消防用水需求時，泵組立即自動啟動，加壓供水，充分發(fā)揮其應(yīng)用的作用。如果為避免因壓力增大對管網(wǎng)產(chǎn)生破壞，我們在管網(wǎng)增加電磁閥，巡檢啟泵時才打開電磁閥泄壓，巡檢啟泵工作時間也延時到10分鐘。

     2.啟泵方式與順序

     在自動啟動多臺泵的情況下，為了避免同時投入水泵而對電網(wǎng)造成過大的沖擊，水泵是一臺臺相隔20秒啟動。自動啟動和巡檢啟泵時，先是發(fā)出三聲聲光報警（報警2秒間隔2秒），再啟動水泵。當(dāng)設(shè)備的工作泵出現(xiàn)故障時（過載和短路信號），備用泵應(yīng)能自動投入運行（延時10秒投入）,因為消防泵的重要性備用泵運行不設(shè)過載保護 。啟泵方式有工頻直接起動、自藕降壓啟動、Ｙ－△降壓啟動、晶閘管軟啟動控制、變頻恒壓控制等方式，以滿足不同的使用要求。并且啟動順序可以選擇，例如：2臺泵的啟動順序有1用2備, 2用1備,兩種方式；3臺泵的啟動順序有1、2用3備, 2 、3用1備,3、1用2備,三種方式等。

     3.控制柜面板顯示

     在自動控制系統(tǒng)的設(shè)計中我們設(shè)計了故障顯示報警系統(tǒng)。用指示燈指示設(shè)備正常運行和故障情況，當(dāng)設(shè)備啟動時指示燈以1Hz的頻率閃爍,正常運行時對應(yīng)指示燈常亮，當(dāng)該設(shè)備運行有故障時故障指示燈常亮。為防止指示燈燈泡損壞不能正確反映設(shè)備工作情況，專門設(shè)置了故障測試按鈕，系統(tǒng)運行任何時間持續(xù)按任何按鈕3s，所有指示燈應(yīng)全部點亮，如果這時有指示等不亮說明該指示燈已壞，應(yīng)立即更換，按鈕復(fù)位后指示燈仍按原工作狀態(tài)顯示設(shè)備工作狀態(tài)。

     4.故障顯示

     當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，信號箱將用聲、光報警方式提示工作人員，及時處理故障。在處理故障時，又將故障進行分類，有些故障是要求系統(tǒng)停止運行的，但有些故障對系統(tǒng)工作影響不大，系統(tǒng)可帶故障運行，故障可在運行中排除，這樣就大大減少整個系統(tǒng)停止運行時間，提高系統(tǒng)可靠性運行水平。

     5.接口電路

     為了與各個廠家的設(shè)備配套，電控柜有兩套啟泵方式：1.一個啟泵信號和一個停泵信號一般用于消防中心多線手動或自動控制，也可以用于低壓啟泵，超壓缺水停泵。2.一個信號，接通啟泵斷開停泵，一般用于模塊控制。為了配合消防栓按鈕直接啟泵，柜內(nèi)對外提供一路24V5A直流電源。
     接口電路全是直流24V電源，模塊可以直接用無源觸點控制，不需要切換模塊轉(zhuǎn)換，但控制信號必須是無源觸點信號。水泵返饋信號是無源觸點信號。

     6.保護功能

     電控柜具有過壓、欠壓、過流、短路、缺相、水源缺水等故障報警與保護功能。在消防用水時為了避免由于超壓水壓波動而導(dǎo)致水泵頻繁起停，我們在程序中采用了“延時濾波”處理。

     7.其它功能

     在自動手動切換過程中會停止所有運行的泵；可根據(jù)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(tǒng)的設(shè)計要求。 設(shè)備還可以根據(jù)用戶要求增設(shè)樓宇自動控制（BA）接口，與終端計算機聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)計算機集中監(jiān)控。  
     本系統(tǒng)采用可編程序控制器進行控制系統(tǒng)設(shè)計，硬件結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，響應(yīng)速度快，性能、價格比很高，和單片機系統(tǒng)相比具有極高的可靠性。經(jīng)現(xiàn)場使用考驗，性能穩(wěn)定，運行可靠。另外還可以根據(jù)實際需要很方便地進行擴展。對于現(xiàn)代智能樓宇，控制系統(tǒng)還可以通過通訊模塊納入到整個樓宇的監(jiān)控系統(tǒng)之中，體現(xiàn)出極大的靈活性和適應(yīng)性，具有極高的實際推廣價值。