PLC在消防報警及處理系統中的應用

1 引言

PLC（Programmable Controller,可編程控制器）是專(zhuān)門(mén)為工業(yè)自動(dòng)控制而設計的一種控制裝置，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中得到了廣泛的運用，其特點(diǎn)是抗干擾能力強、可靠性高、體積小、設計、使用和維護方便等．隨著(zhù)計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化控制也逐步向智能化、網(wǎng)絡(luò )化、遠程化方向發(fā)展．為了適應市場(chǎng)的需要，PLC廠(chǎng)商都相繼推出了具有網(wǎng)絡(luò )通信能力的PLC及其相關(guān)產(chǎn)品。

SIEMENS s7―200系列PLC在各個(gè)行業(yè)中的運用均很普遍，而消防火災報警及其處理系統對于保障發(fā)生火災時(shí)人員生命和財產(chǎn)的安全具有十分重要的意義。但是目前國內利用PLC來(lái)實(shí)現消防報警及處理系統的控制還不十分廣泛。本文結合實(shí)際，重點(diǎn)討論了使用PLC來(lái)實(shí)現消防報警及處理系統的設計與應用。

2 消防報警及處理系統的硬件構成

系統的結構圖如下所示：

圖1消防報警及處理系統結構圖

主要組成部件有：

1上水箱。2下水箱。3上水箱水位傳感器。4下水箱水位傳感器。5上水箱供水泵A。6上水箱供水泵B。7 下水箱供水閥。8聲光報警器。9排煙風(fēng)機。10煙感和溫感傳感器。11 噴淋泵。12 噴淋頭。

本實(shí)例選用西門(mén)子公司的SIEMENS s7―200系列PLC，此系列的PLC具有結構緊湊、模塊化、可擴展性強、指令集豐富等特點(diǎn)。所選用的CPU型號為CPU 224 可擴展7個(gè)模塊，最大達94DI/74DO,16AI/16AO(模擬量輸入/模擬量輸出)并且提供14個(gè)數字量輸入和10個(gè)數字量輸出。輸入／輸出接口電路均采用了光耦合電路，對外界接口具有很強的適應性。由于使用了電動(dòng)調節閥，所以還擴展了一個(gè)EM 232模擬量輸出模塊。該模塊具有2路模擬量輸出，電流輸出量程為0～20mA，電流全量程分辨率為11位，25°C時(shí)的精度為±0.25％ ，穩定時(shí)間為2ms?？蓾M(mǎn)足比較復雜的控制系統的要求。

3 系統所要實(shí)現的功能描述如下：

當系統上電后，煙感報警器或者溫感報警器發(fā)出信號后，系統進(jìn)入運行狀態(tài)。

(1) plc控制打開(kāi)噴淋泵，并計時(shí)10s。如果10s計時(shí)結束后，噴淋管道內沒(méi)有水流產(chǎn)生（水流傳感器的水流信號）。關(guān)閉噴淋泵，并打開(kāi)噴淋泵的工作故障燈，等待工作人員檢修。

(2) plc控制打開(kāi)排煙風(fēng)機，當高溫傳感器發(fā)出高溫信號時(shí)，說(shuō)明此時(shí)火災建筑物內不可能存在人員幸存，如果保持排風(fēng)機開(kāi)啟只能增加火力，因此需要關(guān)閉排煙風(fēng)機。

(3)當上水箱處于低水位時(shí)說(shuō)明需要進(jìn)行補水，因此開(kāi)啟噴淋泵。噴淋泵的開(kāi)啟規則為：A，B泵交替開(kāi)啟。當上水箱達到高水位時(shí)關(guān)閉噴淋泵。其間打開(kāi)A，B任何泵時(shí)都進(jìn)行10s的計時(shí)，如果計時(shí)時(shí)間到，補水管仍沒(méi)有水流產(chǎn)生（水流傳感器的水流信號）時(shí)，說(shuō)明水泵故障，此時(shí)打開(kāi)A泵（或B泵）故障指示燈，并切換到B泵（A泵），同時(shí)進(jìn)行計時(shí)，如果10s后無(wú)水流感應，再次打開(kāi)本水泵的故障指示燈,切換到另外一個(gè)泵,如此循環(huán)。

(4)當下水箱水位為低時(shí)開(kāi)啟下水箱補水閥，同時(shí)計時(shí)10s。如果計時(shí)時(shí)間到，且下水箱補水水流指示無(wú)信號時(shí)開(kāi)啟下水箱補水閥故障指示。當下水箱水位為高時(shí)停止補水。

以上四步為并行。當上水箱和下水箱的水位均為滿(mǎn)時(shí)按下復位按鈕，系統回到初始狀態(tài)。

4系統的SFC圖如下圖所示：

圖2 消防報警及處理系統的SFC圖