维普资讯 http://www.cqvip.com 中国西部科技 ２００８年７月 上旬）第０７卷第１９期总第１４４期 ＰＬＣ可编程序控制器在消防泵中的应用 杨军郭峰 （乌鲁木齐市消防支队，乌鲁木齐８３０００２） 摘要：对消防泵组控制柜安装ＰＬＣ的可行性进行了阐述，分析了ＰＬＣ的工作特性及方式，重点对于其电气工作原理 及方式进行了说明，可以有效改善当前消防泵维护、定期运行难以实现的现状。 关键词：可编程序控制器；消防泵 消防泵组的定期运行维护是保证在火灾时消防泵正常运行，有效发挥灭火作用的可靠手段，６ｌ号令以及《自动喷水 灭火系统施工及验收规范》都有明确规定消防泵组应每隔三个月运行一次。但从实际检查中发现，很多单位对消防泵的定期运 行维护仅仅停留在规章制度上，靠人去操作，很难做到对规章制度的严格实施。控制柜长期不通电或无人操作运行致使发生故 障，泵体、底阀、单向阀锈蚀卡死，以至于造成发生火灾后消防泵无法正常启动运行等相当严重的后果。而采用可编程序控制器 （以下简称ＰＬＣ，即Ｐｒｏｇｒａｍｍ￣ｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）就可解决这一问题，在消防泵组的电源控制柜上安装ＰＬＣ，实现消防泵组在 平时无人值守及操作的情况下，定期自动启动运转消防泵组，出现故障时信号箱发出声光报警，提示值班人员及时排除故障。避 免火灾情况下泵组出现运行故障的概率，充分保证火灾时的消防供水。 １ ＰＬＣ的特性及工作方式 １．１ ＰＬＣ的特性和系统原理 传统的消防泵组控制柜采用继电接触器控制，中间继电器和定时继电器多，功能单一，线路复杂，接点多，故障率高，可靠性 差。ＰＬＣ主要由ＣＰＵ模块、输入模块、输出模块和编程器组成。ＰＬＣ是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应 用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，并通 过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。ＰＬＣ及其有关设备，都按易于使工业控制系统形成一个整 体，易于扩充其功能的原则设计 ＰＬＣ的输入输出端接近消防泵组，不需添加太多的中间部件或更多的接口，可靠性高，抗各 种干扰能力强，维护方便，硬件无调整元件，价格低寿命长，既节约了成本又很容易根据不同需要进行扩展，相比之下优势相当 明显。ＰＬＣ控制系统原理图见图１。 按钮 消防泵启停控制 转换开关 消防卷帘门开关控制 消防反馈信号 消防报警指示灯 电源 消防备用电源 图ｌ ＰＬＣ控制系统示意图 １．２ＰＬＣ在消防系统中的自动巡检功能 ＰＬＣ可对泵组的启动时间加以设定，通过巡检转换开关进行控制。消防泵在自动状态下，转换开关转到巡检状态，若无消 防用水需求，第一台泵自动启动５－－３０秒（启动时间根据设备确定），运行ｌ０秒后，停机待命９０天（停机时间可调），待命期间如 果没有消防用水，则第二台泵启动５－－３０秒，停机待命９０天（停机时间可调），如此周而复始地循环，巡检周期从数小时到数百 小时之间可任意选择。泵组电源控制柜设有超压保护装置。为避免水泵启动超压对管网造成损坏，泵组出口处应设置超压排 流阀，也可设置泄压电磁阀，在巡检启泵状态下打开电磁阀泄压，巡检启泵工作时间也可延长。 收穑日期：２００８・ｏ４・２７修回日期：２００８—０５．２９ 作者简介：杨军（１９７５一）．乌鲁木齐市消防支队防火监督处验收科科长．工程师．主要从事建筑工程消防验收。 维普资讯 http://www.cqvip.com 13．启动消防泵的方式与顺序通常启动泵的方式有工频直接启动、、自耦降压启动Y△降压启动晶闸管软启动以及变频恒压启动等方式这几种方式PLC控制器均可通过梯形图语言编写程序加以控制而且启动顺序均可以选择如2台泵的启动顺序有l号泵用2号泵备2号泵用1号泵各两种3台泵的启动顺序有l2号泵用3号泵备23号泵用1号泵备l3号泵用2号泵各三种方式就1号泵用2号泵各工作方式的启动过程加以说明当手自动转换开关处于手动状态时只需通过消防控制柜上的启停按钮即可实现对消防水泵的启停控制；当手自动转换开关处于自动和巡检状态时如果消防控制中心接收到某些感烟探测器检测到的火灾信号时消防控制中心会发信号给消防控制柜当PLC接到消防信号后根据编写的程序自动启动1撑消防泵如果l群泵在设定的时间没有启动成功PLC将自动启动2撑备用泵来满足消防用水在自动启动多台泵的情况下为避免同时投入水泵对电网造成过大冲击水泵可以相隔段时间启动当主泵工作出现故障时(过载或短路信号)备用泵自动延时lO秒投入运行14控制柜面板显示功能有所完善在PLC自动控制系统的设计中可以设置故障显示报警系统当控制柜及设备运行正常时对应的指示灯常亮当设、一，备运行出现故障时对应的指示灯不亮为防止指示灯故障不能正常显示系统运行状态控制柜可设置故障测试按钮系统正常运行任何时间均可常按任按钮所有指示灯应全部点。，，一，，，亮如果此时有指示灯不亮则说明该指示灯已坏应立即更换当设备出现故障时信号箱将用声光报警方式提示工作，，，。。、、，、，、，、。并将故障进行分类有些故障系统必须停止运行有些故障对系统运行影响不大系统可短时间带故障运行故障可在运行中排除这样就大大减少了整个系统停人员及时处理故障，。，，，，，，止运行的时间提高系统可靠性，。15．接口电路及保护功能PLC，，，电控柜可与各个厂家的电控设备配套能够实现对消防泵的三种启动方式如消火栓按钮的远程启动泵房现场，、，，，启动以及消防控制室手动控制盘启动柜内可提供路24V5A直流电流可以实现在无火灾自动报警系统的情况下远程一。，，。启动消防泵。接口电器均为，24V直流电源模块可以直接用，，，无源触点控制不需要模块转换(但控制信号必须是无源触点一。，。信号水泵反馈信号也应是无源触点信号)见PLC电路图及编程，，。．16．其它功能、，，，在自动手动切换过程中会停止所有运行中的消防泵还可根据用户需要加装双电源切换功能或另配(下转第67页)，，L1L2-L3N．．'B40128401僭舟T蠲闺国PLC电路图及编程维普资讯 http://www.cqvip.com 第７．６．４条规定，高层建筑中的歌舞娱乐放映游艺场所 等，应设自动喷水灭火系统，而第４．１．５Ａ条将网吧归入 歌舞娱乐放映游艺场所，由此可以得出结论，高层建筑中的网 ……统，《高规》的要求明显低于《建规》，显然不妥，建议修改。 对老年人建筑，《高规》没有说明。最近，笔者辖区民政部 门拟建一高层老年公寓，《高规》没有明确要求，给建审工作带 来不便。建议参考《建规》并不低于《建规》的要求，将老年人 建筑纳入《高规》中。 吧应设自动喷水灭火系统。而网吧火灾主要是电气火灾，不 宜用水扑救，事实上，水渍损失可能比火灾损失更大。建议重 新确定网吧的自动灭火设施。 １ ０■墙的燃烧性能和耐火极限 《高规》第３．０．２条规定，一级耐火等级建筑的房间隔墙、 疏散走道隔墙的燃烧性能和耐火极限分别不低于不燃烧体 ０．７５ｈ、不燃烧体１．００ｈ，二级耐火等级建筑的分别不低于不然 烧体０．５０Ｈ、不然烧体１．００ｈ。《高规》第３．０．４规定，二级耐火 等级建筑中面积不超过１００ｍ 的房间隔墙的燃烧性能和耐火 极限不低于不燃烧体０．３０ｈ或难燃烧体０．５０ｈ。 单元式住宅，很多住户将固定家具作成户内房间隔墙，这 ８高屡住宅户门开向前室的规定 《高规》第６．１－３条规定，高层居住建筑的户门不应直接开 向前室，当确有困难时，部分开向前室的户门均应为乙级防火 门。单元式住宅楼为满足此条件规定，往往在前室通向户门 处留出一个通道，这样做既增加了住户的公摊面积，又给住户 使用带来不便。十二至十八层的单元式住宅，只有消防电梯 前室的要求，无楼梯间前室的要求，不允许户门直接开向消防 电梯前室。事实上，单元式住宅的火灾危险性并不高，在户门 采用乙级以上防火门情况下，一户住宅就是一个防火隔间，发 生火灾时，火灾是可以控制在户内的：同时，单元式住宅一梯 不超过三户（超过四户为塔式住宅或通廊式住宅），既然允许 “确有困难时，部分开向前室的户门均应为乙级防火门”，那么 不超过两个的乙级或乙级以上防火门开向消防电梯前室也是 允许的。 笔者建议，十二至十八层单元式住宅的户门为乙级或乙 级以上的防火门时，户门可直接开向前室。 样既节约空间，又美观实用，事实上，这种做法在现代家居中 很普遍。在户门采用乙级以上防火门，一户为一个防火隔间 的情况下，该做法应该可行。 外廊式建筑，如外廊式教学楼、办公楼等，处于采光、通风 的需要，使用者希望在走道隔墙上设置玻璃窗。对于外廊式 建筑，由于火灾时烟气可以及时从敞开外廊排出，疏散走道基 本没有烟气留存，如果疏散走道可以双向疏散，人员的疏散基 本不受火灾影响。因此，外廊式建筑如果疏散走道可以双向 疏散，走道隔墙设置成玻璃隔墙应该可行。 部分写字楼用户出于管理及美观的需要，希望将房间隔 墙设置成玻璃隔墙。既然《高规》允许大空间设计，那么在一 定面积（如２００ｍ２）的防火隔间内，在满足双向疏散和袋形走 道的情况下，将内部的房间隔墙设置成玻璃隔墙，应该也是可 行的。 ９老年人建筑、旅馆等场所消防设麓的设置缺少明确 规定或规定不合理 《建规》第８．５．１条规定，任一楼层建筑面积大于１５００ｍ 或总建筑面积大于３０００ｍ 的旅馆应设自动喷水灭火系统； 《建规》第ｌ１．４．１条规定，老年人建筑、任一楼层建筑面积大于 １５００ｍ 或总建筑面积大于３０００ｍ 的旅馆应设火灾自动报警 系统。《高规》第９．４＿３条规定，二类普通高层旅馆可以不设火 灾自动报警系统。《高规》、《建规》有矛盾。譬如，现有一１５ 层的普通旅馆，每层建筑面积为２０００ｍ２，高４５ｍ。按《高规》 分类，高度不超过５０ｍ的普通旅馆为二类高层建筑，依照第 ９．４＿３条规定，可以不设火灾自动报警系统，而按照《建规》第 ｌ１．４．１条规定，该旅馆即使只有一层，也应设火灾自动报警系 笔者认为，可以根据建筑的使用性质和火灾危险性对 隔墙的燃烧性能和耐火极限要求适当放宽。● 参考文献： ［１】ＧＢ５００４５—９５．高层民用建筑设计防火规范（２００５年版）． ［２】ＧＢ５００１６．２００６．建筑设计防火规范； ［３】陈雪文，游素珍．从人性化消防设计思考《高规》的部分 规定．消防科学与技术２００７．１（１）：５２—５３。 （上接第６５页）单独的双电源互投柜，主、备电源能够自动或手 动切换，以满足消防系统的设计要求。设备还可以根据用户 要求增设楼宇自动控制（ＢＡ）接口，与终端计算机联网，实现 计算机集中监控。 管理疏漏带来的设备故障隐患，使用ＰＬＣ可编程序控制器在 经实地检验尝试后，优越性能突显，值得广大同行借鉴。● 参考文献： ［１］ＤａｖｉｄＧ．Ｊｏｈｎｓｏｎ．ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓｆｏｒＦａｃｔｏｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ ａｎｄ Ｂａｓｅｌ：Ｍａｒｅｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ Ｉｎｃ。１９８７ ２ ＰＬＣ的优势 采用可编程序控制器进行消防泵的控制系统设计，硬件 结构简单，成本低廉，响应速度快，性价比很高，和单片机系统 相比具有较高的可靠性。经现场使用考验，性能稳定，运行可 靠。还可根据实际需要进行扩展，对于现代楼宇控制系统还 可以通过通讯总线纳入到整个楼宇的监控系统中，具有较高 的推广价值。 ［２】ＳＩＥＭＥＮＳ ＡＧ．ＳＩＭＡＴＩＣ Ｓ７—２００ ｒｏｇｒＰａｍｍａｂｌｅ Ｃｏｎ． ｒｔｏｌｌｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｍａｎｕａ１．２０００ ［３］ＳＩＥＭＥＮＳ ＡＧ．ＳＩＭＡＴＩＣ ＭｉｅｒｏＣｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｕｓｅｒ Ｍａｎ． ｕａ１．２０００ ３结柬语 在不改变消防泵控制功能的前提下，又有效避免因人为 ［４】廖常初编著可编程序控制器应用技术．第三版．重庆：重 庆大学出版社。１９９８ ［５】廖常初主编ＰＬＣ编程及应用．北京：机械工业出版社， ２００２．
