PLC在消防泵房控制系統中的應用

夏 濤（南京科電新銳電力技術有限公司，江蘇 南京211100）

0 前言

消防工作是國民經濟和社會發展的重要組成部分，它關系到人民群眾安居樂業，改革發展穩定大局，涉及全社會的安全和利益，是構建和諧社會的重要保障。防水泵是消火栓、自動噴水滅火系統以及其他滅火系統的“心臟”，它的可靠性直接關系到消防滅火工作的成敗，所以實現對消防水泵的可靠控制至關重要。傳統的消防水泵控制系統采用繼電器控制線路組成，功能少，器件排列繁瑣，二次接線復雜，不僅控制柜體積較大，且復雜的接線使系統的可靠性降低，給調試檢修和維護均帶來了不便。

采用PLC實現對消防水泵自動控制，取消了所有的中間環節和二次接線，而且增加了繼電器控制系統無法實現的自動巡檢功能，大大減少了消防值班人員對消防水泵定期手動測試的工作量，提高了設備可靠性和自動化水平。

1 PLC消防泵應用

1.1 PLC功能簡介

本消防泵控制系統方案中共有開關量輸入點20個、開關量輸出點31個，根據項目需要選擇某公司H2U-4040MR可編程序控制器。H2U-4040MR型系列可編程控制器共有40點輸入和40點輸出，80點繼電器輸入，2路60 kHz，4路10 kHz高速輸出，有內置時鐘，它有較強的模擬量和高速計數的處理能力，還具有極高的可靠性、豐富的指令集、實時的特性、強勁的通訊能力、豐富的擴展模塊等特點。

1.2 系統輸入輸出點設置

根據設計要求,本系統的輸入信號為按鈕、運行信號、故障信號和消防中心泵等開關量信號；輸出信號有兩類：一類控制接觸器(控制泵用電機),另一類控制指示燈(指示泵用電機運行或故障)。其輸入輸出點設置見表1，其邏輯要求如下：

（1）手/自動SA1（X0）旋鈕處于手動狀態時,手動燈得電（Y35），此時可以接收泵1到泵5和備用泵啟動指令 SB1～6（X12～17）,以及泵停止 SB7 和穩壓泵停止SB8指令（X20～21）。火災控制啟泵（X22）輸入無效，液位（X1～3）輸入指令及故障指令（X4～7，X10～11）不受此影響，例:在手動狀態按下SB1（X12）泵1啟動按鈕,泵1控制接觸器KM3（Y0）及KM5（Y2）同時得電,實現星型啟動,同時旁路電磁閥KA1（Y30）得電,延時5s（0～10s可調）自動失電，系統發出穩壓泵停泵信號KA5（Y34）得電，延時15s（0～30s可調）后KM5（Y2）先失電，KM4（Y1）后得電完成泵三角形運行狀態轉換，泵在停止后穩壓泵停泵信號KA5（Y34）恢復初始狀態。

表1 系統輸入輸出點設置

（2）系統處于自動狀態時,自動燈（Y36）得電,泵1～泵5和備泵指令SB1～6（X12～17）輸入無效，此時接受火災啟泵信號X22和火災停泵信號X23，火災信號輸入X22有效后，系統順序啟動各主泵，每泵間隔時間20 s（可調），單泵啟動過程同上，旁路閥一直得電直到最后一泵啟動開始5 s后關閉?；馂耐１眯盘栞斎隭23時，各泵同時停止，程序同上。液位（X1～3）輸入指令及故障指令（X4～7，X10～11）不受此影響，泵停止SB7不受手自動控制，按下泵停止按鈕SB7（X20）（此按鈕對所有泵有效），處于啟動運行狀態的泵立即停止，同時旁路電磁閥KA1（Y30）得電,延時5s（0～10s可調）自動失電。任一泵啟動發生故障不能運行，發對應泵故障信號，同時自動啟動備用泵。所有其它泵啟動程序和上述相同。

（3）當液位低時信號輸入（X2）打開進水閥KA2（Y31），液位超低信號輸入（X3）保持進水閥打開同時發出液位報警信號Y32、液位超低輸出Y33，報警信號保持到水位上升到低水位時解除，直到水位達到高水位（X1）時關閉進水閥KA2（Y31）。

（4）任一泵過載，發出對應泵故障信號，點亮故障燈。

（5）穩壓泵停止信號輸入SB8（X21），輸出穩壓泵停止信號KA5（Y34）。

1.2 系統軟件設計

因全程序較長，僅附#1泵的部分程序，見圖1。其他泵與#1泵啟動運行程序相同。

#1泵的程序SA1旋合開關在手動狀態下，按下#1泵啟動按鈕SB1,X12、Y0、Y2得電，此時接觸器KM3、KM5主觸點閉合，從而#1泵啟動。經過T201延時轉換后Y2失電Y1得電，KM5觸點斷開KM4主觸點閉合，完成#1泵星三角啟動過程。當#1泵發生故障時，X4得電#1泵停止。此時備用泵Y17、Y21得電，KM18、KM20接觸器主觸點吸合，經T200延時轉換后，Y21失電Y20得電，接觸器KM20主觸點斷開，KM19主觸點吸合，完成備用泵的星三角啟動。

SA1旋合開關在自動位置下，當收到火災信號時，X22得電，T221、T222、T223、T224經延時后順序啟動#1泵、#2泵、#3泵、#4泵、#5泵。當火災停泵信號X23、泵停止信號X20、液位超低信號X3、巡檢停泵信號M12有一個發出時，M20得電，所有泵立即停止；當收到巡檢信號時M11得電時，#1～#5泵順序啟動，延時3min后泵停止。

圖1 #1泵的部分程序

2 結語

采用PLC控制消防泵房系統具有安全、穩定、可靠和靈活性，達到無傷害、安全滅火的目的，為滅火系統技術的發展做好充分保障，大大減少了因失誤所帶來的經濟損失。該系統的操作過程更加簡單，使目前復雜的控制系統得到進一步的簡化，降低了滅火的事故率，同時對系統的維修提供了很大的便利?？刂葡到y的可靠性和穩定性可以保證滅火的安全可靠，PLC的靈活性贏得了高效率的滅火，解決了發生火災時，傳統啟泵控制回路所存在的元件數量多，壽命短，接線復雜，維護困難等問題，提高了滅火效率，將財產損失降到最低。