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1、基于PLC的智能建筑火灾报警与联动控制系统的设计基于PLC的智能建筑火灾报警与联动控制系统的设计摘 要 随着我国智能建筑（IB）业的发展，高层建筑及建筑群体越来越多，促使了消防系统以迅猛的速度向前迈进。在智能建筑的建筑物自动化系统（BAS）中火灾报警消防系统是非常重要的一个子系统, 担负着保障人员及财产安全的重任。本课题针对某厂房仓库设计了一个火灾报警与灭火联动控制系统。该设计采用报警延时启动灭火系统的控制模式来减少因早期报警系统的误报给用户带来的损失，同时利用烟雾传感器之间的互锁控制模式，避免了因烟雾在仓库中的扩散而引起其它区域的误报，减少系统的误报率。关键词：PLC 火灾报警消防联动The
2、 Design Based On The PLC Intelligent Building Fire Alarm And Linkage Control SystemABSTRACTWith the development of our countrys intelligent building(IB) industry,there are more and more high building and construction group,which make the fire control system improve with a rapid speed.In the building
3、 automation system (BAS) of intelligent buildings,fire alarm control system is a very important sub-system,bearing the responsibility of keeping people and their property safe.My issue is to design a fire alarm and fire linkage control system for one warehouse.It takes the principle that when the al
4、arm time delay then it starts the fire extinguishing systems control model so as to decrease peoples loss because of the alarm system mistakes during the early stage,and it also uses the interlock control model between the smoke sensors in order to avoid the smog diffusion which would cause other re
5、gional mistakes in the warehouse,then reduce the systems misinformation rates.KEY WORDS：PLC Fire alarm Fire control linkageII目 录中文摘要I英文摘要II1 绪论11.1 课题背景11.2 课题发展现状与前景11.3 本文主要研究内容32 火灾自动报警与联动控制系统总体方案的设计42.1 火灾自动报警系统概述42.2 火灾自动报警系统的组成42.2.1 火灾探测器42.2.2 火灾报警控制器分类62.2.3 火灾报警控制器的功能82.3 火灾灭火联动系统的组成92.4 火
6、灾报警与联动控制系统的工作原理92.5 自动灭火消防系统重要性及特点102.5.1 基于PLC控制的自动灭火消防系统的特点102.5.2 自动灭火消防系统设计的意义113 硬件简介及系统方案的确定123.1 厂房仓库自动消防灭火区域划分123.2 基于PLC控制的自动灭火消防系统主要部件123.3 控制系统硬件设计及 PLC选择143.4 PLC型号的选择143.5 电源模块的选择183.5.1 对电源的处理183.5.2 安装布线的注意事项184 PLC控制系统的软件设计194.1 PLC程序的控制要求194.2 介绍编程方法思路及程序流程图和梯形图194.3 PLC程序说明244.3.1
7、区域1自动报警灭火系统的启停244.3.2 区域2自动报警灭火系统的启停244.3.3 区域3自动报警灭火系统的启停254.3.4 喷淋泵的启停254.3.5 系统复位254.3.6 限时程序255 总结27致 谢28参考文献291 绪论1.1 课题背景火灾是一种具有突发性和强破坏性的灾害现象，严重危害人类生命财产安全和自然环境。据统计，在众多的灾种中，火灾造成的直接损失约为地震的5倍，仅次于干旱和洪涝，而火灾发生的频度居于各灾种之首。千百年来，人类和火灾进行了长期的斗争，积累了许多防火、灭火的经验教训。随着社会的不断发展，人们对于火灾的认识不断加深，针对火灾初期不同特征的各种探测方法的理论积
8、累越来越多。人类逐步掌握了火的燃烧机理，燃烧条件和燃烧发展的过程，创造了各种各样防火、灭火的方法。在上世纪70年代后期，开始出现一门新兴的多学科交叉应用基础科学，火灾科学，其中心内容就是用现代高科技手段研究火灾发生、发展和防治的机理和规律，为火灾防治提供新的思想、理论和方法，使得人类对火灾的研究进入了科学化、系统化的轨道，并促使了防火、灭火技术的进步。各种厂房仓库，智能仓库的出现，使现代仓库以多功能且安全性高而著称。特别的是安装自动灭火消防系统是一种重要的灭火、报警措施。随着经济的发展建筑物各处装有大量有机材料或可燃易燃物质的仓库越来越多，一旦起火，这些遍布全仓库的可燃物便是火灾燃烧的极好物质
9、条件，同时这些仓储物品也是火灾迅速蔓延的良好途径。自动灭火消防系统是目前世界上采用最广泛的一种固定灭火报警设施。其特征是：通过加压设备将水送入管网至带有电磁控制的喷头处，喷头在收到开启控制信号的同时自动开启洒水灭火，并发出报警，更好的预防火灾的蔓延。从自动灭火消防系统的应用实践和统计资料可以看出，自动灭火消防系统的控制灭火率很高，对仓储建筑物中的灭火具有很高的实用价值，而且随着科学的进步，该系统的应用范围将会越来越广泛，系统可靠性和、控火灭火率也会相应提高。1.2 课题发展现状与前景从第一个感温探测器面世，至今已有一百多年了。其低灵敏性和不兼容性，早就难以满足时下客户的要求。第二次世界大战后，
10、光电和离子感烟探测器进入市场。这些新型灵敏度高的探测器在发展初期，已能够探测早期火警，难怪它们能以革命性姿态进军世界消防保安行业。众所周知，火警时任何事都是分秒必争的。为此，生产商，甚至一些顾客，擅自调高探测器灵敏度，大大减低自动火灾报警系统可靠性，以至这些系统的“主要产品”被加上“误报”帽子，引起了很多连带问题。对现代消防技术的发展来说，这绝对是急需改善的。长期以来，大幅度地改善火灾探测器的可靠性，是客户的迫切要求和迅速扑来火警所不可或缺的，也是世界各国科学家努力研究的方向。随着科技的不断发展，更新的传感器、微型电子装置、数据处理及通讯设备等都正积极地寻找在火灾探测方面的新的突破。随着各种火
11、灾探测技术的更新换代，整个火灾报警与联动控制系统也得到不断地发展。火灾自动报警系统的组成形式变得多种多样，它的发展目前可分为三个阶段。一，多线制开关量式火灾探测报警系统。这是第一代产品，目前国内极少数厂家生产外，它基本上已处于被淘汰状态。二，总线制可寻址开关量式火灾探测报警系统。这是第二代产品，尤其式二总线制开关量式探测报警系统目前正被大量使用。三，模拟量传输式智能火灾报警系统。这是第三代产品。目前我国已经开始从传统的开关量式火灾探测报警技术，跨入具有先进水平的模拟量式智能火灾探测报警技术的新阶段，它的系统的误报率降低到最低限度，并大幅度地提高了报警的准确度和可靠性。目前火灾自动报警系统有智能
12、型、全总线型以及综合型等，这些系统不分区域报警系统或集中报警系统，可达到对整个火灾自动报警系统进行监视。但是在目前的实际工程当中传统型的区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统仍得到较为广泛的应用。安装在保护区的探测器不断的向所监视的现场发出巡检信号，监视现场的烟雾浓度、温度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾。当发生火灾时候，发出声光报警，显示火灾区域或楼层房号的地址编码，并打印报警时间、地址等。同时向火灾现场发出警铃报警，在火灾发生楼层的上下相邻层或火灾区域的相邻区域也同时发出报警信号，以显示火灾区域。火灾报警与联动控制系统的发展是要探测技
13、术与报警控制技术带领起来的，灭火联动控制系统的发展方向是由前两种技术来指引。以后火灾探测技术会朝着超高灵敏度探测器如激光散射迷宫，吸气式探测器，超大空间及户外火灾探测如图像式（视频分析）技术的改进来发展。报警控制技术朝着报警形式多样化，文字、图形、声响、语音形式多样；火灾报警系统通讯采用更加稳定、可靠的数字化总线；报警信息共享，信息标准化，支持多种标准接口联网方式；具备远程管理维护功能，便于重点防火单位的网络化管理，实现城市远程监控管理网络系统；通讯接口开放性，控制器间、与其他系统间易构成网络等方向发展。1.3 本文主要研究内容 本课题主要的内容与要求就是针对一般智能建筑火灾报警与灭火联动装置
14、的问题展开设计，使其达到除了完成火灾报警功能以外，还应具有多种功能。如水喷淋灭火，防火门启动，排风通风机工作等。 主要设计内容是： （1）系统组成、元器件选择。 （2）系统的软硬件设计。 研究方法、步骤和措施： （1）首先查资料和调研，了解现在国内外研究状况； （2）充分利用网络和计算机的功能，熟悉相关资料和设计要求； （3）根据要求确定设计的总体方案，设计硬件系统； （4）用PLC编程完成软件部份的设计，并利用学校实验室，完成对程序的 调试。 2 火灾自动报警与联动控制系统总体方案的设计2.1 火灾自动报警系统概述 目前在工程应用中火灾自动报警系统主要有控制中心报警系统、区域报警系统和集中报
15、警系统三种基本形式。 （1）控制中心报警 它是由火灾探测器手动火灾报警按钮、区域火灾报警控制器、集中火灾报警控制器以及消防控制设备等组成。一般情况下，在控制中心报警系统中，集中火灾报警控制器是设在消防控制设备内，组成消防控制装置 （2）区域报警系统 它是由火灾探测器或手动火灾报警按钮以及区域火灾报警控制器组成，适用于较小范围的保护。 （3）集中报警系统 它是由火灾探测器或手动火灾报警按钮以及区域火灾报警控制器和集中火灾报警控制器等组成。它适用于较大范围内多个区域的保护。该系统的容量越大，所要求输出的控制程序越复杂，消防设施控制功能越全。消防控制中心系统在具体工程中采用何种报警系统，可根据工程建设规模、保护工程的性质、火灾报警区域的划分和消防管理机构的组织形式等因素综合考虑后确定.2.2 火灾自动报警系统的组成 火灾自动报警系统是由触发器件、火灾警报装置以及具有其它辅助功能的装置组成的。在火灾自动报警系统中，自动或手动产生火灾报警信号
