PLC在消防泵房控制系统中的应用

夏 涛（南京科电新锐电力技术有限公司，江苏 南京211100）

0 前言

消防工作是国民经济和社会发展的重要组成部分，它关系到人民群众安居乐业，改革发展稳定大局，涉及全社会的安全和利益，是构建和谐社会的重要保障。防水泵是消火栓、自动喷水灭火系统以及其他灭火系统的“心脏”，它的可靠性直接关系到消防灭火工作的成败，所以实现对消防水泵的可靠控制至关重要。传统的消防水泵控制系统采用继电器控制线路组成，功能少，器件排列繁琐，二次接线复杂，不仅控制柜体积较大，且复杂的接线使系统的可靠性降低，给调试检修和维护均带来了不便。

采用PLC实现对消防水泵自动控制，取消了所有的中间环节和二次接线，而且增加了继电器控制系统无法实现的自动巡检功能，大大减少了消防值班人员对消防水泵定期手动测试的工作量，提高了设备可靠性和自动化水平。

1 PLC消防泵应用

1.1 PLC功能简介

本消防泵控制系统方案中共有开关量输入点20个、开关量输出点31个，根据项目需要选择某公司H2U-4040MR可编程序控制器。H2U-4040MR型系列可编程控制器共有40点输入和40点输出，80点继电器输入，2路60 kHz，4路10 kHz高速输出，有内置时钟，它有较强的模拟量和高速计数的处理能力，还具有极高的可靠性、丰富的指令集、实时的特性、强劲的通讯能力、丰富的扩展模块等特点。

1.2 系统输入输出点设置

根据设计要求,本系统的输入信号为按钮、运行信号、故障信号和消防中心泵等开关量信号；输出信号有两类：一类控制接触器(控制泵用电机),另一类控制指示灯(指示泵用电机运行或故障)。其输入输出点设置见表1，其逻辑要求如下：

（1）手/自动SA1（X0）旋钮处于手动状态时,手动灯得电（Y35），此时可以接收泵1到泵5和备用泵启动指令 SB1～6（X12～17）,以及泵停止 SB7 和稳压泵停止SB8指令（X20～21）。火灾控制启泵（X22）输入无效，液位（X1～3）输入指令及故障指令（X4～7，X10～11）不受此影响，例:在手动状态按下SB1（X12）泵1启动按钮,泵1控制接触器KM3（Y0）及KM5（Y2）同时得电,实现星型启动,同时旁路电磁阀KA1（Y30）得电,延时5s（0～10s可调）自动失电，系统发出稳压泵停泵信号KA5（Y34）得电，延时15s（0～30s可调）后KM5（Y2）先失电，KM4（Y1）后得电完成泵三角形运行状态转换，泵在停止后稳压泵停泵信号KA5（Y34）恢复初始状态。

表1 系统输入输出点设置

（2）系统处于自动状态时,自动灯（Y36）得电,泵1～泵5和备泵指令SB1～6（X12～17）输入无效，此时接受火灾启泵信号X22和火灾停泵信号X23，火灾信号输入X22有效后，系统顺序启动各主泵，每泵间隔时间20 s（可调），单泵启动过程同上，旁路阀一直得电直到最后一泵启动开始5 s后关闭。火灾停泵信号输入X23时，各泵同时停止，程序同上。液位（X1～3）输入指令及故障指令（X4～7，X10～11）不受此影响，泵停止SB7不受手自动控制，按下泵停止按钮SB7（X20）（此按钮对所有泵有效），处于启动运行状态的泵立即停止，同时旁路电磁阀KA1（Y30）得电,延时5s（0～10s可调）自动失电。任一泵启动发生故障不能运行，发对应泵故障信号，同时自动启动备用泵。所有其它泵启动程序和上述相同。

（3）当液位低时信号输入（X2）打开进水阀KA2（Y31），液位超低信号输入（X3）保持进水阀打开同时发出液位报警信号Y32、液位超低输出Y33，报警信号保持到水位上升到低水位时解除，直到水位达到高水位（X1）时关闭进水阀KA2（Y31）。

（4）任一泵过载，发出对应泵故障信号，点亮故障灯。

（5）稳压泵停止信号输入SB8（X21），输出稳压泵停止信号KA5（Y34）。

1.2 系统软件设计

因全程序较长，仅附#1泵的部分程序，见图1。其他泵与#1泵启动运行程序相同。

#1泵的程序SA1旋合开关在手动状态下，按下#1泵启动按钮SB1,X12、Y0、Y2得电，此时接触器KM3、KM5主触点闭合，从而#1泵启动。经过T201延时转换后Y2失电Y1得电，KM5触点断开KM4主触点闭合，完成#1泵星三角启动过程。当#1泵发生故障时，X4得电#1泵停止。此时备用泵Y17、Y21得电，KM18、KM20接触器主触点吸合，经T200延时转换后，Y21失电Y20得电，接触器KM20主触点断开，KM19主触点吸合，完成备用泵的星三角启动。

SA1旋合开关在自动位置下，当收到火灾信号时，X22得电，T221、T222、T223、T224经延时后顺序启动#1泵、#2泵、#3泵、#4泵、#5泵。当火灾停泵信号X23、泵停止信号X20、液位超低信号X3、巡检停泵信号M12有一个发出时，M20得电，所有泵立即停止；当收到巡检信号时M11得电时，#1～#5泵顺序启动，延时3min后泵停止。

图1 #1泵的部分程序

2 结语

采用PLC控制消防泵房系统具有安全、稳定、可靠和灵活性，达到无伤害、安全灭火的目的，为灭火系统技术的发展做好充分保障，大大减少了因失误所带来的经济损失。该系统的操作过程更加简单，使目前复杂的控制系统得到进一步的简化，降低了灭火的事故率，同时对系统的维修提供了很大的便利。控制系统的可靠性和稳定性可以保证灭火的安全可靠，PLC的灵活性赢得了高效率的灭火，解决了发生火灾时，传统启泵控制回路所存在的元件数量多，寿命短，接线复杂，维护困难等问题，提高了灭火效率，将财产损失降到最低。