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基于LOGO!控制的建筑消防给水自动控制系统设计
更新时间:2017-01-04 来源:《给水排水》 作者:马振峰,姜广坤

摘要:通过分析目前消防给水系统存在的问题及几种常用的控制方式,合理选择并设计了以LOGO!控制器为核心的给水控制系统。在介绍消防给水工作过程及控制要求的基础上,对系统的主要硬件进行了设计与选型,并重点设计和介绍了基于LOGO!控制的给水系统内部程序工作流程图及具体应用程序。最后对系统程序的模块功能进行了仿真,验证了所设计的系统可以确保消防给水系统的及时有效性和供水安全。

0 前言

随着我国经济与城镇化建设的发展,城镇用地日益紧张,促进了高层建筑和超高层建筑的迅速发展,同时人们对高层建筑消防给水系统的安全性和可靠性要求也越来越高,而消防给水的主要水源是建筑物的消防水池和消防水箱,由于常年用不到消防水池和水箱,对于其水量的正常储存和在发生火灾时供水系统能否正常使用难以保障,进而造成消防供水的不足以及供水系统的及时有效和稳定性也就难以保证。又因为建筑给水系统有的存在超高压出流和控制系统及附件的损坏导致水量不足和浪费等不良现象[1],所以为了最大限度地避免和减少因建筑火灾事故发生所带来的损失,解决以上所述的隐患及不良现象,并依据我国现行的《建筑设计防火规范》中的要求对建筑防火设计所用的灭火剂要以水为主,其他灭火剂为辅的原则,选择合理的给水控制方式是建筑消防给水系统设计的关键[2~4]。为此,本文通过分析比较目前常用的几种给水控制方式,最终采用以LOGO!控制器为核心,并与液位传感器、电磁阀、机械式水力控制阀、水泵等器件组成整个消防给水控制系统,在确保该控制系统稳定性的基础上实现对消防水池、水箱的自动监视和适时补足水量的功能,从而保证消防给水系统的及时有效和供水安全。

1 控制方式的选择

为了更好更安全地对消防给水系统进行控制,需要对控制方式进行合理选择,建筑消防供水主要有手动供水与自动供水两种方式,传统的手动供水方式需要通过人员对水泵、阀门进行控制,不能及时保障有效供水,既浪费大量人力、又不能保障供水可靠,逐渐被自动供水所取代[5]。目前,自动供水控制主要由继电接触方式、单片机控制方式、PLC控制方式与LOGO! 控制方式,通过控制消防给水系统的供水电磁阀与水泵电机,实现无人值守自动供水。

继电接触器控制系统不仅耗能高,系统接线复杂,在控制过程中,其中任何一个继电器或接触器损坏,都会影响整个系统的正常工作与运行,故障率高,并且在查找和排除系统故障时比较困难,控制柜的安装接线工作量大,控制系统灵活性也较差。单片机控制器控制方式成本相对较低,但是由于制版工艺、布局结构、器件的质量等因素的影响使得抗干扰能力差,故障率高,不易扩展,对环境依赖性强,且开发周期长,从设计到使用都要求设计人员有较高的专业知识与单片机开发经验。PLC的控制器方式是发展比较早的工业控制器,能够简单编程实现控制要求,灵活性高,它应用于工业生产线、流水线、大型自动化设备方面,但由于价格方面的因素,在小型控制方式不能体现其优越性,缺乏市场竞争力。

LOGO!控制器是由PLC发展而来,面向的是小型的自动化控制,该控制器具有集编程功能、显示功能、控制为一体的优点,且可以随时对给水控制系统进行编程或者修改,编程语言简单易学,功能易扩展,操作简单,环境适应性强;用它作为控制设备,使用的配线少,特别适用于小型控制系统中,尤其是楼宇自动化方面[6,7]。所以经过以上分析和比较,本文选择以LOGO!控制器为控制核心来设计消防给水控制系统。

2 消防给水控制系统的工作原理及要求

本文所述建筑消防给水控制系统的设计对象是一座高层大厦,其消防给水系统主要由控制器、消防水池、水箱、水泵等设备组成闭环控制系统,以实现对水池、水箱水位的实时监测和精确控制,达到消防自动给水的功能,其原理结构如图1所示。该高层大厦为消防系统设计了独立的消防水池,消防水池采用市政供水管道补充水源,消防水箱安置在大厦楼顶,通过水泵将消防水池的水送至消防水箱,然后再通过消防供水管道输送给需要用水的消防设备,其给水工作过程如图2所示。

版权、出处:《给水排水》

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