基于PLC設計的火災報警滅火系統(tǒng)

魏斌

摘要：該文根據現代倉庫火災自動報警為研究背景，以三菱FX3U-48MRPLC為核心基礎，工廠倉庫為對象，依照現代對工廠安全生產以及對火災報警滅火系統(tǒng)的相關要求進行設計。通過現場的溫度傳感器和煙霧傳感器以及手動報警按鈕，以自動或手動方式向值班室傳遞報警信息，達到及早發(fā)現火情、通報火災的目的。通過傳感器和PLC，控制建筑物內的專用滅火設備（如排煙機、消防泵），有效實施救人、滅火，達到減少損失的目的。

關鍵詞：PLC;火災報警;傳感器;變頻器

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）06-0245-03

1概述

隨著科技的不斷發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，越來越多的安全隱患也存在人們的周圍?；馂木褪瞧渲幸环N，它給人們的人身安全和財產帶來了非常嚴重的破壞。當今社會，在工廠、酒店、學校、車站等場所，自動火災報警滅火系統(tǒng)都成為不可或缺的裝置，時時刻刻的保障著人們的人身財產的安全。

倉庫火災自動報警滅火系統(tǒng)主要由裝在倉庫的溫度傳感器、煙霧傳感器、供水滅火裝置、排風系統(tǒng)、手動報警按鈕、PLC和安裝倉庫的報警燈、蜂鳴器組成。溫度傳感器和煙霧傳感器的功能是在火災初期及時感應到火情，產生報警信號。手動報警是在職班人員發(fā)現火情后按下報警按鈕，產生報警信號及時使滅火裝置動作。

消防控制系統(tǒng)主要由滅火系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)，控制系統(tǒng)組成。傳感器在感應到高溫和煙霧后產生信號給PLC控制中心，PLC能夠及時做出判斷并使滅火系統(tǒng)動作，經過20S的報警時間或者人為按下噴水按鈕后，PLC控制電磁閥打開開始滅火。系統(tǒng)主要結構如圖1所示。

2系統(tǒng)控制要求

當倉庫內的傳感器沒有檢測到高溫和煙霧時，安裝在倉庫的排風扇由PLC與變頻器控制，每隔30分鐘，排風扇以30HZ的頻率運轉5分鐘，以保證倉庫空氣的流通。

當傳感器檢測到高溫和煙霧時，排風扇立即以50HZ全速運行，同時報警燈和報警鈴動作，如果經過20S沒有人按下系統(tǒng)復位的話，則接通抽水泵與電磁閥開始滅火。若有人按下手動火災報警按鈕，則立即接通抽水泵與電磁閥開始滅火。水箱中的水會自動進行補給，水箱中的水到達限定值，停止補水，低于限定值，自動補水。

3系統(tǒng)硬件設計

4系統(tǒng)軟件設計

（1）程序流程圖

系統(tǒng)流程如圖3所示。

（2）程序編制及注釋

1）無火災風扇正常通風程序

無火災時，M8000特殊輔助繼電器上電接通，T0時間繼電器開始計時30分鐘，30分鐘到后T0動作，常開觸頭閉合，風扇以30Hz開始運轉，同時T1開始計時5分鐘，5分鐘到后斷開TO，TO觸頭復位，開始重新計時。如此反復循環(huán)。當有火災時，一區(qū)手自動M1 M4輔助繼電器和二區(qū)手自的M6M9輔助繼電器常閉觸頭斷開，風扇由報警程序控制。

2）一區(qū)二區(qū)系統(tǒng)復位程序

當按下一區(qū)系統(tǒng)復位按鈕X010或二區(qū)系統(tǒng)復位按鈕X01 1時，相關的輔助繼電器全部復位，對應的輸出也全部斷開，達到復位系統(tǒng)的目的。

3）一區(qū)手動報警程序

按下一區(qū)手動報警按鈕X004，首先M1輔助繼電器得電自鎖，M1接通排風風扇，排風扇以50HZ高速運轉。同時M11和M12分別接通報警燈和報警鈴，報警等以1Hz頻率閃爍，按下報警復位按鈕X006，M2得電自鎖，斷開報警程序。由于是手動報警，所以立即接通M17抽水泵與M18一區(qū)電磁閥，抽水泵與電磁閥動作開始滅火。

4）一區(qū)自動報警程序

當一區(qū)的溫度傳感器X000或煙霧傳感器X002檢測到火災信號后，觸頭閉合，M4輔助繼電器得電自鎖，M4接通排風風扇，以50HZ高速運轉。同時M13 M14分別接通報警燈和報警鈴，報警等以1Hz頻率閃爍，若有人在20S內按下報警復位按鈕而不是系統(tǒng)復位按鈕的話，則立即接通M5執(zhí)行滅火程序。若沒人按下報警復位按鈕，在經過20S的延時后，會自動接通M5打開M19抽水泵與M20一區(qū)電磁閥開始滅火。

5）二區(qū)手動報警程序

按下二區(qū)手動報警按鈕X005，首先M6輔助繼電器得電自鎖，M6接通排風風扇，以50HZ高速運轉。同時M21和M22分別接通報警燈和報警鈴，報警等以1Hz頻率閃爍，按下報警復位按鈕X007，M7得電自鎖，斷開報警程序。由于是手動報警，所以立即接通M27抽水泵與M28二區(qū)電磁閥，抽水泵與電磁閥動作開始滅火。

6）二區(qū)自動報警程序

當二區(qū)的溫度傳感器X001或煙霧傳感器X003檢測到火災信號后，觸頭閉合，M9輔助繼電器得電自鎖，M9接通排風風扇，以50HZ高速運轉。同時M13 M14分別接通報警燈和報警鈴，報警等以1Hz頻率閃爍，若有人在20S內按下報警復位按鈕而不是系統(tǒng)復位按鈕的話，則立即接通M10執(zhí)行滅火程序。若沒人按下報警復位按鈕，在經過20S的延時后，會自動接通M10打開M29抽水泵與M30--區(qū)電磁閥開始滅火。

7）水箱自動補水與電磁閥動作

系統(tǒng)上電后，水箱下限位開關X13閉合，供水泵Y003動作自鎖，開始供水，當水位到達上限位后，上限位開關X12動作，斷開供水泵，Y003失電。此時，水箱中的水已經加滿，上限位X12處于斷開狀態(tài)，下限位X13也處于斷開狀態(tài)，當水箱中的水位下降時，上限位X12恢復閉合，水位下降到下限位X13時，X13恢復閉合供水泵再次動作，如此反復。

M18和M20輔助繼電器觸頭閉合接通一區(qū)的滅火電磁閥Y000。

M28和M30輔助繼電器觸頭閉合接通二區(qū)的滅火電磁閥Y001。

M17 M19 M27 M29輔助繼電器觸頭閉合接通抽水泵繼電器KMI動作。

8）一區(qū)二區(qū)聲光報警動作程序

M11和M13輔助繼電器觸頭閉合接通一區(qū)的報警燈Y004，使其動作。

M21和M23輔助繼電器觸頭閉合接通二區(qū)的報警燈Y005，使其動作。

M12和M14輔助繼電器觸頭閉合接通一區(qū)的報警鈴Y006，使其動作。

M22和M24輔助繼電器觸頭閉合接通二區(qū)的報警鈴Y007，使其動作。

9）變頻器的運行程序

當一區(qū)手自動M1 M4輔助繼電器和二區(qū)手自的M6M9輔助繼電器中任意一個觸頭閉合時，Y010得電，此時變頻器將以正轉運行。由于本系統(tǒng)排風只需一個方向，所以沒有涉及反轉的程序，若要反轉，只需要Y011得電。但要注意Y010和Y011不能同時得電。

當M0輔助繼電器觸頭閉合時，Y012將會得電，變頻器將以預先設置好的頻率讓負載運行，這里排風扇會以30HZ頻率正轉運行。

當M1 M4 M6 M9輔助繼電器中任意一個觸頭閉合時，Y013得電，變頻器將以預先設置好的頻率讓負載運行，這里排風扇會以50HZ頻率正轉運行。

5總結

本系統(tǒng)是基于PLC設計的火災報警滅火系統(tǒng)，采用PLC進行設計大大增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也便于管理人員的安裝與維護。