1、成都理工大学工程技术学院毕业论文消防水泵的控制作者姓名： * * *专业名称：建筑电气与智能化指导教师：雷永峰 讲师杨 琴 助教成都理工大学工程技术学院学位论文诚信承诺书本人慎重承诺和声明：1.本人已认真学习学位论文作假行为处理办法（中华人民共和国教育部第 34 号令）、成都理工大学工程技术学院学位论文作假行为处理实施细则（试行）（成理工教发201330 号）文件并已知晓教育部、学院对论文作假行为处理的有关规定，知晓论文作假可能导致作假者被取消学位申请资格、注销学位证书、开除学籍甚至被追究法律责任等后果。2.本人已认真学习成都理工大学工程技术学院毕业设计指导手册，已知晓学院对论文撰写的内容和格
2、式要求。3.本人所提交的学位论文（题目： ），是在指导教师指导下独立完成，本人对该论文的真实性、原创性负责。若论文按有关程序调查后被认定存在作假行为，本人自行承担相应的后果。承诺人（学生签名）： 20 年 月 日 消防水泵的控制I摘要随着社会经济的不断发展，城市化建设的加快，伴随而来的大面积高楼层的建筑物逐渐在城市建筑物中占主要的地位，一旦发生火灾，给社会和人民造成经济和生命的危害是无法估量的，因此，对消防系统的要求和控制也越来越高，而消防水泵是消防系统的心脏，对消防水泵控制的研究和探讨也是非常重要的。本文首先对消防水泵的发展历程做出了说明，并对本毕业设计的目的作出了阐述，然后大致介绍了消防水
3、泵的硬件组成和安装的工艺，接着主要针对消防水泵的特殊性，然后在启动方式上做了一定的研究，最后选择了软启动的方式，并且对于能够及时地响应消防水泵要进行定期的消防水泵的巡检，本毕业论文选择的方式是自动巡检模式，避免了成本过高。为了保证水泵主泵在发生故障的时候，因而采取了主备泵互投的控制方式，能够更好的应用于消防系统。最后对 PLC 控制消防水泵的程序进行编写并画出了梯形图。关键词 ：消防水泵 启动方式 软启动 主备泵互投 消防系统消防水泵的控制IIAbstractAlong with the continuous development of social economy, the speedin
4、g up of the urbanization construction, with a large area of high floor buildings gradually in city buildings accounted for the status of the main, in the event of a fire, to the people and the society caused by economic and life harm is immeasurable. Therefore, is also getting higher and higher to t
5、he requirement and control of fire protection system, and fire pump is the heart of the fire control system, is also very important to the fire pump control research and discussion.Mutual investment and meet the switching function of automatic inspection of fire pump and pump between the research an
6、d selection of OMRON CP1E-PLC PLC, realized the automatic control of fire pump. At first, the paper introduces the fire pump technology origin and development trend, fire pump control system hardware composition and the fire pump installation points; and PLC detailed introduction of the basic concep
7、t, development trend and working principle. Finally, the PLC were selection and PLC of fire pump control software design, including the control circuit diagram, ladder diagram, programming and so on.PLC in the control of fire pump has a cost-effective, fast running speed, simple operation and other
8、advantages, it is worth further study and research.Keywords: fire pump, Hardware components, Water pump installation, PLC, Ladder diagram消防水泵的控制III目录摘要 .IAbstract .II目录 .III前言 .11 绪论 .21.1 设计背景及提出 .21.2 消防水泵控制的研究现状 .31.3 本文的主要内容 .42 消防水泵控制系统 .52.1 消防水泵控制的结构 .52.2 消防水泵控制系统的组成 .62.3 消防水泵的连接安装要点 .102.3
9、.1 水泵的安装 .102.3.2 吸水管的安装 .112.3.3 出水管的安装 .113 基于 PLC 消防水泵的控制 .133.1 消防水泵的启动方式 .133.1.1 启动方式的类型 .133.1.2 启动方式的选择 .143.2 消防水泵的启动与停止顺序 .143.3 消防水泵自动巡检的过程 .143.4 消防水泵主备泵切换控制 .164 软件设计 .184.1 设计方案及相关要求 .184.2 控制程序梯形图及说明 .184.3 消防水泵启动程序 .194.4 主备泵切换程序 .194.5 I/O 分配表 .20消防水泵的控制IV4.6 程序编写 .22总结 .23参考文献 .24致
10、谢 .25消防水泵的控制1前言在现代国内外的社会生活中，火灾险情是世界各国共同关注与探讨的热点话题，它是给我们的生活造成巨大的危害之一的始作俑者，阻碍了社会的正常的经济发展并且对人类的正常生活行为造成了极大的危害，带来了难以估量的损失。据统计，火灾在我国造成的人员伤亡和财产损失仅次于矿难，所以，火灾使我们不得不关注的话题一。进入 21 世纪以后，伴随社会的发展和施工技术的不断更新进步，建筑的高度也与日俱增，覆盖面积越来越大。同时伴随很多的大中型企业的租住面积增大，许多高楼大厦，工厂的建筑面积同时也不停的增大。这些建筑物有以下特点：结构复杂、内部可燃物装修材料偏多、人员分布密集、建筑内竖向管道多
11、、用电设备多功率合比较大，基于中高层或者大面积建筑物的特点，一旦出现火灾将导致火势的扩张非常快，浓烟蔓延非常之快，人员不好组织分散等难题，最后会导致人民群众财产遭到损失，故现代建筑对消防系统的整体运行和控制提出了更高的要求，若发生火灾后消防水泵无法正常启动，则会对社会和人民的财产和安全造成极大的危害。与欧美发达国家相比，我国的火灾报警及其消防水泵控制系统大约在二十世纪七十年代才开始投入研发和使用，进入八十年代后，通过学习西方先进的消防灭火技术，我国对消防水泵的控制技术有了改进和提高，九十年代以后，消防水泵控制系统得以加强。到了二十一世纪，高楼大厦层出不穷，发生火灾后能及时的扑灭从而减少人员和财
12、产的伤亡，因而对消防水泵的控制要求更上了一个台阶。选择该课题的目的是为了探求和探讨通过使用 PLC 实现对消防水泵的控制能够成为自动消防系统能否顺利运行的决定作用的一环。通过该论文深入的研讨能够确保社会和国家减少受到火灾的威胁，使其具有深远的意义。很好的保障了在出现火灾事故时生命安全和财产保障。消防水泵的控制21 绪论1.1 设计背景及提出在现代国内外的社会生活中，火灾险情是全球共同关注与探讨的热点话题，火灾具有很强的随机性并且与人类自身的活动密切相关，它是给我们的生活造成巨大的危害之一，也对国家和社会的发展造成了巨大的经济危害，带来了不可挽回的损失。自改革开放以来，经济发展的加快。我国每年发
13、生的火灾起数也在不断增长，2001-2005 年间，我国火灾发生的数量不低于 120 万，死亡和伤亡人数合击不低于 3 万人。根据国家公安厅所提供的数据，仅仅在 2015 一年之中，全国境内共发生火灾约三万余起，1800 余人在火灾中死亡，直接或间接造成 1000 多人受伤，造成的直接财产损失高达数十亿元。进入 21 世纪以后，进入二十一世纪以来，我国城市化水平也与日俱增，城市中的高层建筑也越来越多，同时伴随着一些大中型企业的不断扩大，各个大楼，工厂的建筑面积也在不停的增大。这些建筑物有以下特点：结构复杂、内部可燃物装修材料偏多、人员分布密集、建筑内竖向管道多、用电设备多功率大等，基于以上建筑
14、物的特点，一旦发生火灾将导致火势蔓延比较快，烟气扩散较快，人员难以疏散等难题，将给国家和人民的财产安全造成巨大的损失。随着技术的发展，很多消防设备需要更新换代，许多消防灭火设备设施的操作方法需要调整和升级以减小火灾对人生命安全和财产安全的危害，比如手动控制升级为自动控制等。PLC 可看作为一种可编程的储存器，以 CPU 为核心，它是一种集合了微机技术与传统的继电器装置发展起来的一种技术性的产物，克服了传统继电器技术的接线复杂、能耗较大等缺点，具有接线简单、易于编程、使用方便等优点，并且广泛的运用到工业中。本论文研究和探讨的基于 PLC 技术实现对消防水泵控制系统的设计，因此本课题的顺利完成将给
15、发生火灾时人生和财产的安全带来更大的保障。因此，为尽量减少火灾发生后人员的伤亡和财产的损失，能够合消防水泵的控制3理顺利的设计出 PLC 对消防水泵的控制，也具有很重要的社会意义与价值。1.2 消防水泵控制的研究现状人类在很早之前就意识到火灾对人类活动本身造成的危害，为了避免或者减小火灾造成的人员伤亡或者财产损失，更加重视对消防灭火技术的开发和研究，制定和创造出一系列消防灭火技术的方案与措施，具体包括研究火灾是如何形成的，建立消防灭火的机构和培养专业的消防队伍，制定消防法等。古建筑是古代劳动人民创造的宝贵遗产，具有很高的的艺术价值。一旦损坏，便是一种难以弥补的损失，火灾是造成古代毁坏的主要原因
16、。认真分析远古时代发生火灾的特点和规律，随之发展相应时代的消防灭火技术，增强对古代建筑物的保护能力，是我们当代人义不容辞的责任与义务。从古至今，历代君王都把消防灭火作为确保国家安全的重中之重，据史书记载，至上周起就开始设立火官这一官职来制定当地禁火的法律法规，以后的历朝历代都沿用了这一职位。进入春秋战国时期以后，时任齐国宰相的管仲提出了修火宪作为本国的法律，思想家墨子也在杂守、守城备中提出消防灭火技术的措施。建国以后，参照西方的职业化消防体制建立了公安消防局并成立了专业的消防队，随着不断的发展，部队的消防灭火的理论知识和技能水平在不断的提高。消防工程技术的研究仍在不断的加深，进入二十一世纪以后
17、，研究成果也在与日俱增。一旦在出现火灾的情况下，需要使用的消防用水几乎都要经过消防水泵的加压，使得出水管排出的消防用水的水压和水量满足设计的要求，水泵若安装调试得当，控制合理的话，可以对火灾引发的危害起到很好的控制作用。 最早的泵是在大约于公元前 300 年左右出现的，阿基米德发明了一种泵，称为阿基米德式螺旋抽水机，至今仍有厂家在生产。希腊人克特西比乌斯（公元前 285-222 年）发明的压力泵是一种最原始的活塞泵。主要用来生产水柱以及从井口举起水。（至今还保存在古罗马消防水泵的控制4时代的遗址上，如在英国的西尔切斯特），中国历史上南北朝时期出现的方板链泵作为一种链泵是泵类机械的一项重要发明
18、1。消防水泵是指在发生火灾时保证消防用水的压力和水量的加压给水泵，才能达到灭火的目的，故选择一个合理的消防水泵尤为重要。消防水泵又分为老式和新式两种，区别在于老式的止水阀和安全阀是分开的，所以老式的结构更为复杂，价格也更贵。与欧美发达国家相比，我国的火灾报警及其消防水泵控制系统大约在二十世纪七十年代才开始投入研发和使用，进入八十年代后，通过学习西方先进的消防灭火技术，我国对消防水泵的控制技术有了改进和提高，九十年代以后，消防水泵控制系统得以加强。到了二十一世纪，高楼大厦层出不穷，发生火灾后能及时的扑灭从而减少人员和财产的伤亡，因而对消防水泵的控制要求更上了一个台阶。1.3 本文的主要内容本文通
19、过对消防水泵技术的发展历程的基础上，针对目前研究的热点及其具体的发展方向，对消防水泵的硬件和软件的控制作了较为深入的探讨，主要完成了以下工作：本文分为四个章节，每章所讲的大致内容如下：第一章是对消防水泵的概述，简短明要本次毕业设计的设计背景和研究意义，大致介绍了消防水泵的发展历程和研究现状。第二章介绍了消防水泵和 PLC 硬件构成及工作原理。重点讲解了它的硬件关键构成部分，也讲述了消防水泵安装的施工流程和施工工艺。第三章讲的是 PLC 对消防水泵的控制方式，首先阐述了各种消防水泵的启动方式的原理，然后对各种启动方式做出对比之后进行了启动方式的选择，接着讲述了消防水泵的启停顺序和自动巡检的过程，最后解释了主备泵切换的工作过程及原理。第四章是进行具体的软件设计，首先解释了各控制程序的原理，画出了各程序的梯形图并对梯形图作出了解释说明，最后做出了 I/O分配表，并写出了具体的程序。
