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课题题目

基于plc控制的智能楼宇消防系统设计

课题性质

设计

课题来源

生活实际

指导教师

职称

课题目的

采用PLC进行智能楼宇消防系统设计，及时进行火灾探测，检测到发生火灾，及时进行火灾报警，进行初期灭火，启动消防泵，排烟机，停止电梯，喷淋阀，火灾声光报警等。同时在平时，没有火灾情况下，对楼宇进行恒压供水，保证供水质量。

课题意义

采用PLC和变频器进行控制，通过检测火灾信号，无火灾执行正常供水，根据设定的供水压力和检测的管道压力，控制泵变频或者工频运行，和运行泵台数；检测到有火灾发生，需要提高输出压力，压力设定为火灾压力，根据检测的压力和设定压力，控制泵数量和变频器运行频率，同时启动火灾声光报警，执行初期灭火，启动排烟机，停止电梯运行，打开相应的喷淋阀。

平时无火灾，执行恒压供水，提高供水质量，同时进行变频节能，有火灾发生，为消防提高足够高的灭火供水压力，同时启动初期灭火，到达环保节能，火灾报警，初期灭火，保障人民生命财产安全。。

研究方案

为了简化系统，仅进行2个区域火灾控制，进行感烟和感温探测，为了防止误动作，只有同时检测到感烟和感温动作，延迟一定时间才进行火灾报警动作，进行声光报警，启动消防泵，启动相应区域的排烟，喷淋。没有火灾发生，按照正常的恒压供水控制，共一台变频器驱动3台泵进行控制，采用压力传感器检测管道压力，跟设定的压力比较（正常供水压力设定低，例如0.5MPa，有火灾发生设定压力高，例如0.8MPa），检测到压力低，则自动控制变频器增加输出，变频器输出高延迟一定时间，例如1分钟，压力还是低，则执行增泵；压力还是低则继续执行增泵，最多3台同时运行，任何时候只能一台变频运行，其他的为工频运行。检测到压力高，则控制变频器降低输出，变频输出低延迟一定时间，压力还是高，则减少泵运行台数，只一台运行，变频输出低，延迟一定时间，压力还是高，则进行休眠。休眠时，检测到用水增加，压力低，或者有火灾，则结束休眠。为了防止某一台泵过度运行，提前损坏，3台泵采用轮询方式进行控制，设定轮询时间，轮询到相应泵则相应泵变频运行，相应泵有故障，则下一台变频运行。

主要内容

进行感烟和感温检测，同一区域同时检测到感烟和感温动作，延迟一定时间，才进行火灾报警动作，防止误动作。采用压力传感器检测管道压力，有火灾发生和无火灾发生设定输出压力不同，有火灾时压力输出高，用以满足消防灭火要求；无火灾时压力输出正常，用以满足楼宇供水要求.

主要设计内容如下：

（1）无火灾时，进行恒压供水控制，1台变频器驱动3台水泵电机，根据设定的供水压力，检测压力传感器，控制变频器运行，控制泵运行台数。根据运行轮询计时，和泵故障情况，控制相应的泵变频或者工频运行，以及运行台数。

（2）对区域1和区域2进行感烟和感温检测，检测到有感烟和感温信号同时发生，延迟进行相应区域火灾报警，提高压力设定值，启动相应区域的排烟，喷淋。

（3）系统可以自动手动进行控制，手动模式，通过外部的开关或者按钮进行单独控制。

（4）自动模式时，通过检测是否有火灾发生，和设定的输出压力，检测压力，控制变频器运行和泵运行台数，和相应区域排烟，喷淋。

（5）系统有急停保护，短路过流保护，过载保护等多种保护措施。

3.2工作流程

选择自动和手动模式，手动模式可以通过外部的手动开关单独控制各泵启动和停止，控制区域1和区域2的排烟机，区域1和区域2的喷淋阀等。自动模式，通过检测有无火灾发生，根据检测情况选择不同的输出压力，控制变频器和泵运行台数，以及控制区域1，区域2排烟机和喷淋阀。

初拟

论文提纲

第1章绪论

1.1课题背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3研究主要内容

第2章 总体设计

2.1设计要求

2.2设计方案

第3章 硬件设计

3.1硬件选择

3.1.1 PLC选择

3.1.2 变频器选择

3.1.3传感器选择

3.2主电路设计

3.3 控制电路设计

3.4 PLC输入和输出分配

3.5 PLC输入和输出接线图

第4章软件设计

4.1 PLC内部使用地址

4.2控制流程图

4.3梯形图程序设计

4.4语句表程序

第5章 组态设计

5.1通讯定义

5.2变量定义

5.3组态画面

第6章调试和仿真测试

6.1调试

6.2仿真测试

总结

参考文献

谢辞

附录

主要

参考资料

[1] 唐小平. 智能楼宇消防监控系统的探讨[J]，科技风.2014

[2] 丁英丽. 楼宇消防监控系统的设计[J]，仪表技术.2013.

[3] 邹轩 ， 徐新华. 通信在楼宇消防监控系统中的应用[M]，电气自动化，2012.7.

[4] 赵亚辉 ， 朱琴跃 ， 方春华. 智能楼宇消防控制系统实验平台设计[J]，实验室科学.2017.

[5] 崔元春. 通用电控及楼宇消防控制设备二次回路工程图集[M]，中国水利水电出版社.2010

[6] 李毅. 楼宇系统电气消防技术的研究与应用——以某质检楼电气消防自动监控系统设计为例[J]，广东科技.2013.

[7] 高金凤. 楼宇智能消防灭火控制系统设计[M]，河南科技。2013

[8] 徐新华 ， 邹轩 ， 沈建强. 楼宇消防网络监控系统[J]，科技创新导报.2007

[9] 张顺. 讨论智能楼宇消防系统自动控制系统设计[J]，城市建设理论研究。2015

[10] 陆强明. 智能楼宇消防系统自动控制系统设计探讨[J]，华东科技:学术版.2017

进度安排

1~2周 明确设计题目，整理材料准备开题。

3周   完成开题报告和任务书并上交。

4周   完成草稿。

5~6周 修改草稿，完成初稿。

7~8周 完善初稿，包括图纸。

9~10周 仿真调试。

11周  完成论文

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专业负责人

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