基于S7—200的低压电缆电气火灾自动探测报警控制装置的研究.pdf

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1、2012年第4期煤矿机电基于S7—200的低压电缆电气火灾自动探测报警控制装置的研究王彦文，史金春，刘家宁(中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院，北京100083)摘要：为保证火力发电企业安全正常生产，提出以$7-200为核心的火灾自动探测报警控制系统，进行集中管理和控制。介绍设计思路，系统组成和控制原理，以及软件编程。该系统经实际应用，取得了良好的效果。关键词：火灾探测；可编程控制器S7—200；软件管理中图分类号：TP277文献标识码：B文章编号：1001—0874(2012)04—0001—03ResearchonLowVoltageCableFireAuto—MonitorAIar

2、mControIDeviceBasedonS7-200WANGYahwen，SillJin—chun，LIUJia—ning(SchoolofMechanical—ElectricalandInformationEngineering．ChinaUniversityofMining＆Technology(Beijing)，Beijing100083，China)Abstract：Inordertoensurethesafeandnormalproductionofthermalpowerenterprise，theauto—monitoralarmcontrolsystemispropose

3、dtoapplytakingS7—200asthecore．Thesystemiscentralizationofmanagementandcontro1．Thedesignideas，composition，controlprincipleandsoftwareprogrammingareintroduced．Thissystemgainsgoodeffectbyoperation．Keywords：firemonitor；PLCS7—200；softwaremanagement下功能：0引言1)带有线性感温探测器，能对主控室、锅炉房、为了保证火力发电企业安全正常生产，避免或电缆夹层及电缆

4、沟电缆温度突变进行报警。降低火灾造成的人员伤亡和财产损失，安装稳定可2)一旦线性感温探测器终端盒遗落，内部元件靠的火灾探测报警装置是必要的，以便尽早发现，及或电缆损害，布线故障能发生故障声光报警。时处理。由于PLC具有安全性高、稳定性好及抗干3)故障、火灾报警声光各不相同，能明显准确扰强等特点，能适应电厂复杂的环境，特提出一种由显示事故类型。PLC控制的火灾自动报警控制系统思想，其结构简4)有HMI界面，发生故障、火灾时能准确及时单，操作方便，成本适中，以及易于操作和管理。找到事故类型和位置。1设计思路2系统组成及工作原理本文以西门子生产的可编程控制器S7—200为系统硬件原理图如图1所示。

5、其中探测器实现硬件基础，以山东某火力发电厂为研究对象进行火各种信息的采集如电缆短路、断线等；PLC为控制灾探测报警系统的设计和开发。该系统主要实现以器，实现逻辑判断和输出控制；电源由UPS提供，为·2·煤矿机电2012年第4期24V不问断直流电源，能在电力发生故障时在一定故障点或火源点。控制柜的特点如下：时间维持PLC正常工作；声光报警器用来提醒工作1)以西门子PLC为核心，使系统真正达到工人员有故障、火灾发生；手动报警器安装在工作区，控级要求。工作人员发现异常情况可手动报警；火灾信息管理2)报警控制柜与计算机之间采用自由口通信，系统实现PLC和计算机之间的通信，能准确显示故使网络通讯更加可

6、靠。障、火灾位置。3)可方便地连接线型感温火灾探测器，并采用n+1线制。4)采用模块化、插件化设计，使系统具有方便的可扩展性。图1系统硬件原理图2．1探测器探测器为线型感温火灾探测器，由感温电缆，测控单元，终端元件3部分组成。其中感温电缆作为温度的传感元件，将外部温度的变化转变成电阻的图2线型感温探测器在电缆桥架上敷设平面图变化，并通过施加的测试电压转变成电流信号；终端元件由二极管和直流电阻器组成，为测试电源通过感温电缆形成闭合回路。2．1．1线型感温火灾探测器工作原理感温电缆为四芯缆式结构，每根芯线包括内导体、绝缘层和内护套层。根据不同的使用环境要求，外护套将采用阻燃聚氯乙烯、聚四氟乙烯等

7、不同的护套材料，其中绝缘层的材料是一种特殊的负温度系数(NTC)热敏材料，内导体与屏蔽层之间的绝缘层电阻呈负温度特性，这种负温度特征表现为一个对数函数，即常温下的电阻值将远大于异常温度下图3线型感温探测器在电缆桥架上布置剖面图的电阻值，随着温度的上升，电阻值随之下降。通过微机测控装置可以感知这种变化，当达到预先设定2．3火灾信息管理系统的报警温度时，系统即会作出火警报警。此外，配合火灾信息管理系统为PLC和计