基于plc的火灾自动报警控制系统的设计(编辑修改稿)

基于plc的火灾自动报警控制系统的设计(编辑修改稿)内容摘要：

的安装和现场接线比较简单，可以按积木方式扩充和删减其系统规模。 由于它的逻辑、控制功能是用软件实现的，省去了大量安装元件和布线工作，从 而缩短了整个设计、生产和调试周期，研制费用相对来说也少了。 ③ 操作方便，维修容易： PLC 的基本功能采用工程技术人员习惯的梯形图编程，使用户能十分方便地读懂程序和编写、修改程序。 程序十分清晰直观，操作人员只要稍加培训，就能使用 PLC。 齐鲁工业大学 2020 届本科生毕业设计（论文） 8 另外， PLC 带有十分完善的监视和诊断功能。 PLC 对其内部工作状态、通信状态、 I/O 点状态和异常状态等均有醒目的提示。 因此，操作人员和维修人员可以及时准确地了解机器故障点，利用更换模块的方法迅速处理故障。 ④ 稳定可靠：目前各生产 PLC 的厂家都严格地按有关技术标准进行生产，如美国有 NEMA 标准，日本有 JIS 标准，德国有 DIN 标准等。 所以尽管 PLC 有各种型号，但都可以适应恶劣的工业环境 3。 齐鲁工业大学 2020 届本科生毕业设计（论文） 9 第三章 系统的硬件设计 系统分析 该系统是针对某仓库的消防安全设计的火灾 自动报警与灭火系统。 每个走廊均安装排烟系统、安全疏散指示灯（牌），室内每一个房间都安装有火灾探测器、灭火用的消火栓（系统中消火栓用交流接触器） .安装感烟探测器、指示灯和手动报警按钮。 监控室内有相应 的信号指示灯 系统电源接通以后 当有火灾情况发生时， 区域 一中的 传感器 （ 温度传感器和烟雾传感器 ） 探测到火灾信号或 现场人员发现火灾按下手动报警按钮 SB3，区域1 的自动报警系统立即启动， 这时相应的红色闪光灯闪烁，接着蜂鸣器蜂鸣， 灭火系统延时启动，向管理者提供火灾相对应的区域，如管理员在延时时间之内没有按下关闭按钮，灭火系统将自动启动； 排烟系统开启， 按下关闭按钮 SB7，区域 1 自动报警灭火系统关闭。 当区域 二中 传感器 （温度传感器和烟雾传感器） 探测到火灾信号或 现场人员发现火灾按下手动报警按钮 SB6，区域的自动报警系统立即 启动， 这时相应的红色闪光灯闪烁，接着蜂鸣器蜂鸣， 灭火系统延时启动，向管理者提供火灾相对应的区域，如管理员在延时时间之内没有按下关闭按钮，灭火系统将自动启动；按下关闭按钮 SB7，区域 2 自动报警灭火系统关闭。 火灾探测器把探测到的信号发送到 PLC 控制中心，如果控制中心确认事件的真实性后立即启动消防系统。 灭火 排烟系统开启， 5 秒后对应失火仓库 的消火栓开启喷淋头喷水灭火。 灭火完成后按下复位按钮，系统便恢复 正 常 ， 供电照明 4。 齐鲁工业大学 2020 届本科生毕业设计（论文） 10 I/O 端口 表 31 I/O分配表 输入 输出 X1 区域 1 温度传感器 Y1 区域 1 电磁阀 X2 区域 1 烟雾传感器 Y2 区域 2 电磁阀 X3 区域 1 手动报警按钮 Y3 区域 1 排烟设备 X4 区域 2 温度传感器 Y4 区域 2 排烟设备 X5 区域 2 烟雾传感器 Y5 抽水泵（交流接触器代替） X6 区域 2 手动报警按钮 Y6 供水泵（交流接触器代替） X7 复位 Y7 区域 1 火灾 报警闪光 灯 X10 水位上限 Y10 区域 1 报警器 X11 水位下限 Y11 区域 2 火灾 报警闪光 灯 Y12 区域 2 报警器 PLC 外部接线 图 31 PLC外部接线图 齐鲁工业大学 2020 届本科生毕业设计（论文） 11 消防控制 图 32 灭火系统消防控制图 在主控界而上可以看出，总共两个区域，每个区域均设置有手动报警开关、感烟探测器、排烟机、报警灯和疏散指示灯、复位按钮。 水箱结构 图 33 水箱结构图 系统工作后 ，当水位到达下限时，供水泵开始供水，当水位到达上限时，供水泵停止供水。 PLC 的选型 选择合适的机型是 PLC 控制系统硬件 配置的关键问题，目前，生产 PLC 的厂齐鲁工业大学 2020 届本科生毕业设计（论文） 12 家很多，如西门子，三菱，松下，欧姆龙 ， LG， ABB 公司等，不同厂家的 PLC 产品虽然基本功能相似，但有些特殊功能，价格及使用的编程指令和编程软件都不相同，而同一厂家生产的 PLC 产品又有不同系列，同一系列中又有不同的 CPU 型号， PLC 的功能应强大，要具有开关量逻辑运算，定时，计数，数据处理等基本功能，鉴于本设计对控制速度要求不是很高，主要是开关量控制的应用系统。 选用小型 PLC 就可满足要求 5。 PLC 的结构主要有整体式和模块式，本设计属于单机控制系统宜选用整体式 PLC结构。 综 上所述比较各厂家的整体式小型 PLC可知，三菱 系列 PLC 具有性价比高、抗干扰能力强、性能稳定、输入输出点数多等优点。 因为 PLC 是采用顺序控制扫描的工作方式，从输入信号到输出控制存在着滞后现象，输入量的变化通常要在 1— 2 个扫描周期之后才能反映到输出端，这对于大多数应用场合是允许的。 响应时间包括输入滤波时间、输出滤波时间和扫描周期。 其顺序扫描工作方式使它不能可靠地接收持久时间小于一个扫描周期的输入信号。 为此，对于快速反应的信号需要选取速度高的机型，如 FX2N 基本指令的运行处理时间为 微秒 /步指令。 故根据本 系统的设计要求、工作环境、服务对象等方面考虑，三菱 PLC 完全可以满足本系统的设计要求。 现在 三菱 PLC 主要有 FX1N， FX2N， FX3U， Q 系列， A 系列等，其中 FX2N(C)是 FX2N 为基础发展而来的，成本比 FX2N 略低，且 FX2N(C) PLC 完全可以满足本系统的设计要求，所以本次设计选用 三菱 FX2N(C) PLC 作为本系统的控制器。 FX2N 系列 PLC 是 FX 系列中最高级的模块，有其他模块无法比拟的速度，具有逻辑选件以及定位控制等优点，是从 16— 256 路输入 /输出应用的选择方案。 此外， FX2N(C)系列 PLC 在保留原有强大的功能下，实现了极为可观的规模缩小。 I/O 型连接口降低了接线成本并节省了时间 6。 传感器的选择 现代传感器在原理与结构上千差万别，如何根据具体的测量目的、对象以及测量环境合理选用传感器，是在进行某个测量首先要解决的问题。 灵敏度的选择 通常在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好，应为只有灵敏度高 时，这样与被测量变化对应的输出信号才比较 有利于信号处理。 但要注意的是传感器的灵敏度高，与被测量无关的外界噪声也容易混入 ，它们 同样会被放大系统放大，从而影响测量精度，因此要求传感器本身具有很高的信噪比，尽量减少从外界引入的干扰信号传感器的灵敏度是有方向性的。 频率响应特性 传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围，必须在允许范围内保持不失真的检测条件，实际上传感器的响应总有一定的延迟。 传感器的响应频率越高其检测到的范围就越大。 齐鲁工业大学 2020 届本科生毕业设计（论文） 13 线性范围 传感器的线性范围是指输出与输入成正比的范围。 从理论上讲在这个范 围内，灵敏度保持一定的值，由此。