基于PLC設計的火災報警滅火系統

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、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。

消防控制系統主要由滅火系統，檢測系統，控制系統組成。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。系統主要結構如圖1所示。

2系統控制要求

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系統硬件設計

4系統軟件設計

（1）程序流程圖

系統流程如圖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。當有火災時，一區手自動M1 M4輔助繼電器和二區手自的M6M9輔助繼電器常閉觸頭斷開，風扇由報警程序控制。

2）一區二區系統復位程序

當按下一區系統復位按鈕X010或二區系統復位按鈕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，達到復位系統的目的。

3）一區手動報警程序

按下一區手動報警按鈕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M18一區電磁閥，抽水泵與電磁閥動作開始滅火。

4）一區自動報警程序

當一區的溫度傳感器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復位按鈕的話，則立即接通M5執行滅火程序。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M20一區電磁閥開始滅火。

5）二區手動報警程序

按下二區手動報警按鈕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M28二區電磁閥，抽水泵與電磁閥動作開始滅火。

6）二區自動報警程序

當二區的溫度傳感器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復位按鈕的話，則立即接通M10執行滅火程序。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--區電磁閥開始滅火。

7）水箱自動補水與電磁閥動作

系統上電后，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，下限位X13也處于斷開狀態，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的滅火電磁閥Y000。

M28和M30輔助繼電器觸頭閉合接通二區的滅火電磁閥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）一區二區聲光報警動作程序

M11和M13輔助繼電器觸頭閉合接通一區的報警燈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的報警鈴Y007，使其動作。

9）變頻器的運行程序

當一區手自動M1 M4輔助繼電器和二區手自的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

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