plc的炼钢转炉区域消防水水系统改造
起讫日期 2015年12月 至 2016年6月 现阶段，由于社会科学技术的发展，人们对节能意识，自动化意意识不断的加强，随着PLC、变频调速的快速发展，现已已经广泛应用于各种供水控制系统中。本文阐述了基于PLC和变频器对消防系统的改造，对系统改造的可行性进行了研究。设计的消防水供水系统主要由PLC、变频器、水泵组、电机组、传感器以及控制柜组成，通过压力变送器检测到的压力，经过PID进行调节处理，调节变频器的频率控制电动机的转速，利用三台电动机改变水泵性能曲线，使水压稳定在设定值周围。系统主要对稳压系统，压力反馈系统，PLC控制系统做出了设计，编写了PLC的逻辑控制程序，列出I/O分配表，稳压系统的流程图。炼钢厂的消防水系统一般存在运行不稳的缺陷，传统系统存在在供水时提供较低或较高的水压，有可能造成电气系统跳闸等故障。该系统解决了传统的供水系统水压不稳而导致的管网破裂、水量不足以及长时间启动电动机导致电动机一直处于高负荷运作状态的问题，不仅能够提高炼钢厂消防供水系统的效率、利益，而且还能够实现自动控制过程，很大程度上保证了炼钢厂的消防安全。
目录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景 1
1.2设计的目的和意义 1
1.3消防水系统概况 2
1.4设计任务 2
第二章 总体方案设计 3
2.1消防水系统结构的组成 3
2.2恒压供水系统 3
2.2.1恒压泵直接供水方式 4
2.2.2水塔或水箱的供水方式 4
2.2.3变频器调速恒压供水方式 4
2.3 设计的难点 4
第三章 控制系统硬件设计 6
3.1变频恒压供水的结构设计 6
3.2变频恒压供水系统的构成 6
3.2.1压力传感器的选择 6
3.2.2系统主要配置的选型 7
3.2.3变频器的选择 9
3.3基于PLC的恒压供水系统 12
3.3.1 S7200 PLC简介 12
3.3.2系统主电路设计 13<
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br /> 3.3.3控制系统接线图 14
3.3.4PLC接线图 16
第四章 控制系统软件设计 17
4.1 恒压供水系统流程图 17
4.2控制系统程序设计 17
4.2.1供水系统的I/0分配 17
4.2.2供水系统的元件配置 19
4.2.3手动自动设计 20
4.2.4水泵变/工频程序设计 22
4.2.5变频器参数设置 27
第五章 总结和展望 28
5.1总结 28
5.2 对未来的展望 28
结束语 29
致谢 30
附录 31
参考文献 36
绪论
1.1课题研究的背景
火灾事故的发生，直接危及人员和财产安全，如相应的进行当其他作业时，还可能可能导致坠落，触电，溺水，烧伤和其他伤害。通过对钢结构安全生产全过程的危险源辨识与评价，火灾对钢铁厂安全生产环境，风险较高，容易造成人身伤害和财产损失，被练钢厂所列为的重大的危害。钢火灾的主要因素有：（1）焊接气体切割作业未清理现场易燃物品。（2）使用可燃气体和燃烧气体源清除空气。（3）高温金属储存易燃易爆作业区。（4）在该地区的可燃性气体和可燃性气体的热工作，而不是做气体成分分析。
社会经济在不断的发展，炼钢厂的规模和数量不断的增加，促使炼钢厂需要更加完善的消防水灭火系统。工业灭火消防系统是世界上运用最多、最为广泛的一种灭火设施，它能够有效的监测到火灾并迅速的对火灾情况作出相应的处理，减少经济损失以及人员伤亡，极大程度上保证了炼钢厂的安全。工业消防系统的控火灭火效率很高，非常有效的预防了火灾的蔓延，对炼钢厂转炉区域的消防具有很高的实用价值，。并且随着社会的不断发展与进步，工业消防系统应用的范围将不断地扩大，自身的可靠性和处理火灾情况的效率也会有很大的提高。在炼钢厂转炉区域使用该系统能够扑救初期火灾，报警系统也为抢救货物提供了充足的时间，保护了炼钢厂的财产安全，降低了火灾的损失。随着工业消防系统的快速发展，工业消防系统大大的降低了火灾的危害性，降低了火灾所带来的经济损失，保障了人的生命以及财产安全。
1.2设计的目的和意义
大多数消防给水系统存在以下问题：（1）存在不稳定运行、易失效、资金利用率不高的缺陷。（2）在面对火灾时，不能启动主泵自动保持消防水压。（3）在紧急情况和生产过程中，该讲习班的水量变化量。（4）水泵的使用的频繁，使设备处于一种状态充分运转的时间较长，导致泵和阀门振动、噪声、降低了设备的使用寿命。系统的连接可靠性低，系统的维护难度较大，维修和调试难度也比较大，系统复杂度较高，且控制柜占地面积大，二次接线工作相对复杂，设备布置复杂是传统的消防泵系统的缺点。采用可编程控制器控制的消防泵系统进行合理的改造，可以优化整个系统，提高运行的可行性以及自动化水平，提高故障检测能力也将有所提高，同时系统的优化可以减少火灾人员工作量，提高系统的常规自动检测能力和自动互投能力，同时，取消了整个系统和二次接线的过程中的操作。
1.4消防水系统概况
众所周知，在所有的灭火剂中，水是被广泛使用的，因为价格便宜，但在消防灭火剂中，其消防设备简单，灭火效果更为突出。消防是消防安全的重要系统关系。
消防给水系统主要是指消防给水系统和自动喷水灭火系统。其中，消防栓给水系统分为室外消防给水系统和室内消防给水系统。消防栓顾名思义就是指在发生火灾的情况下，一个取水灭火器，对城市消防安全起着重要的作用，是消防管网消防管网的消防设施，其主要功能是为消防车提供水，保证消防用水。自动喷水灭火系统，即在火灾的情况下，通过报警装置可以自动启动洒水车洒水，以保证消防和消防系统的个人和财产安全。它被公认为世界上最有效的急救灭火设施，使用最广泛、用量最大、安全可靠、经济实用、火灾成功率高的消防设施。据统计：美国在81428次火灾中，破坏控制率为96.2%；澳大利亚和新西兰，在火灾的5734倍。消防控制率高达99.8%。自动喷水灭火系统在我国已经有几十年的历史，随着我国经济的不断发展，自动喷水灭火系统的生产和应用也得到了极大的发展。
1.3设计任务
本次的毕业设计是基于PLC对炼钢厂转炉区域的消防水系统改造。三台变频器控制三台电动机，互为备用。在手动状态下，可以通过按键对电动机进行工频/变频控制，若系统没有故障时，进行自动控制。三台变频调速器通过压力反馈值，进行工频/变频调节。若一台电动机不能提供足够的水压，立即开启第二台电动机进行补压，第二台电动机若还是不能提供足够的水压则开启第三台电动机。
总体方案设计
2.1消防水系统结构的组成
1.火灾自动报警系统?
（1）探测器：感烟探测器、感温探测器、火焰探测器?
（2）手动报警装置：手动报警按钮?
（3）报警控制器：区域报警、集中报警、控制中心报警
??当出现火灾的情况时，火灾信号被探测器所检测到，报警器接受到火灾信号时，通过声光信号表现出来，提示在哪个地方发生了火灾，提前预报了火灾的情况，自动的完成火灾预警工作。也可以通过按钮来进行手动的火灾报警。
2.消火栓系统
? 主要由消防泵、消火栓阀门、水带、稳压泵（稳压罐）、消火栓箱、消火栓报警按钮、接口水枪、消火栓系统控制柜组成。??
目录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景 1
1.2设计的目的和意义 1
1.3消防水系统概况 2
1.4设计任务 2
第二章 总体方案设计 3
2.1消防水系统结构的组成 3
2.2恒压供水系统 3
2.2.1恒压泵直接供水方式 4
2.2.2水塔或水箱的供水方式 4
2.2.3变频器调速恒压供水方式 4
2.3 设计的难点 4
第三章 控制系统硬件设计 6
3.1变频恒压供水的结构设计 6
3.2变频恒压供水系统的构成 6
3.2.1压力传感器的选择 6
3.2.2系统主要配置的选型 7
3.2.3变频器的选择 9
3.3基于PLC的恒压供水系统 12
3.3.1 S7200 PLC简介 12
3.3.2系统主电路设计 13<
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
br /> 3.3.3控制系统接线图 14
3.3.4PLC接线图 16
第四章 控制系统软件设计 17
4.1 恒压供水系统流程图 17
4.2控制系统程序设计 17
4.2.1供水系统的I/0分配 17
4.2.2供水系统的元件配置 19
4.2.3手动自动设计 20
4.2.4水泵变/工频程序设计 22
4.2.5变频器参数设置 27
第五章 总结和展望 28
5.1总结 28
5.2 对未来的展望 28
结束语 29
致谢 30
附录 31
参考文献 36
绪论
1.1课题研究的背景
火灾事故的发生，直接危及人员和财产安全，如相应的进行当其他作业时，还可能可能导致坠落，触电，溺水，烧伤和其他伤害。通过对钢结构安全生产全过程的危险源辨识与评价，火灾对钢铁厂安全生产环境，风险较高，容易造成人身伤害和财产损失，被练钢厂所列为的重大的危害。钢火灾的主要因素有：（1）焊接气体切割作业未清理现场易燃物品。（2）使用可燃气体和燃烧气体源清除空气。（3）高温金属储存易燃易爆作业区。（4）在该地区的可燃性气体和可燃性气体的热工作，而不是做气体成分分析。
社会经济在不断的发展，炼钢厂的规模和数量不断的增加，促使炼钢厂需要更加完善的消防水灭火系统。工业灭火消防系统是世界上运用最多、最为广泛的一种灭火设施，它能够有效的监测到火灾并迅速的对火灾情况作出相应的处理，减少经济损失以及人员伤亡，极大程度上保证了炼钢厂的安全。工业消防系统的控火灭火效率很高，非常有效的预防了火灾的蔓延，对炼钢厂转炉区域的消防具有很高的实用价值，。并且随着社会的不断发展与进步，工业消防系统应用的范围将不断地扩大，自身的可靠性和处理火灾情况的效率也会有很大的提高。在炼钢厂转炉区域使用该系统能够扑救初期火灾，报警系统也为抢救货物提供了充足的时间，保护了炼钢厂的财产安全，降低了火灾的损失。随着工业消防系统的快速发展，工业消防系统大大的降低了火灾的危害性，降低了火灾所带来的经济损失，保障了人的生命以及财产安全。
1.2设计的目的和意义
大多数消防给水系统存在以下问题：（1）存在不稳定运行、易失效、资金利用率不高的缺陷。（2）在面对火灾时，不能启动主泵自动保持消防水压。（3）在紧急情况和生产过程中，该讲习班的水量变化量。（4）水泵的使用的频繁，使设备处于一种状态充分运转的时间较长，导致泵和阀门振动、噪声、降低了设备的使用寿命。系统的连接可靠性低，系统的维护难度较大，维修和调试难度也比较大，系统复杂度较高，且控制柜占地面积大，二次接线工作相对复杂，设备布置复杂是传统的消防泵系统的缺点。采用可编程控制器控制的消防泵系统进行合理的改造，可以优化整个系统，提高运行的可行性以及自动化水平，提高故障检测能力也将有所提高，同时系统的优化可以减少火灾人员工作量，提高系统的常规自动检测能力和自动互投能力，同时，取消了整个系统和二次接线的过程中的操作。
1.4消防水系统概况
众所周知，在所有的灭火剂中，水是被广泛使用的，因为价格便宜，但在消防灭火剂中，其消防设备简单，灭火效果更为突出。消防是消防安全的重要系统关系。
消防给水系统主要是指消防给水系统和自动喷水灭火系统。其中，消防栓给水系统分为室外消防给水系统和室内消防给水系统。消防栓顾名思义就是指在发生火灾的情况下，一个取水灭火器，对城市消防安全起着重要的作用，是消防管网消防管网的消防设施，其主要功能是为消防车提供水，保证消防用水。自动喷水灭火系统，即在火灾的情况下，通过报警装置可以自动启动洒水车洒水，以保证消防和消防系统的个人和财产安全。它被公认为世界上最有效的急救灭火设施，使用最广泛、用量最大、安全可靠、经济实用、火灾成功率高的消防设施。据统计：美国在81428次火灾中，破坏控制率为96.2%；澳大利亚和新西兰，在火灾的5734倍。消防控制率高达99.8%。自动喷水灭火系统在我国已经有几十年的历史，随着我国经济的不断发展，自动喷水灭火系统的生产和应用也得到了极大的发展。
1.3设计任务
本次的毕业设计是基于PLC对炼钢厂转炉区域的消防水系统改造。三台变频器控制三台电动机，互为备用。在手动状态下，可以通过按键对电动机进行工频/变频控制，若系统没有故障时，进行自动控制。三台变频调速器通过压力反馈值，进行工频/变频调节。若一台电动机不能提供足够的水压，立即开启第二台电动机进行补压，第二台电动机若还是不能提供足够的水压则开启第三台电动机。
总体方案设计
2.1消防水系统结构的组成
1.火灾自动报警系统?
（1）探测器：感烟探测器、感温探测器、火焰探测器?
（2）手动报警装置：手动报警按钮?
（3）报警控制器：区域报警、集中报警、控制中心报警
??当出现火灾的情况时，火灾信号被探测器所检测到，报警器接受到火灾信号时，通过声光信号表现出来，提示在哪个地方发生了火灾，提前预报了火灾的情况，自动的完成火灾预警工作。也可以通过按钮来进行手动的火灾报警。
2.消火栓系统
? 主要由消防泵、消火栓阀门、水带、稳压泵（稳压罐）、消火栓箱、消火栓报警按钮、接口水枪、消火栓系统控制柜组成。??
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