专利名称：消防电气控制柜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机调速技术领域，尤其涉及一种用于控制带动消防水泵工作的电机的启停与调速的消防电气控制柜。
目前常用的消防电气控制柜存在下面两种情况一．控制器部分采用继电器控制回路。其控制功能是由继电器组合回路来完成的，它存在以下缺陷其一体积庞大，接线复杂，响应速度慢，振动与交流噪声大，容易损坏且可靠性较低；其二若要增加或更改逻辑功能时，需要重新接线和调试，工程量大且很不方便；其三该继电器控制回路无法实现自检等高级的功能。
二．消防控制柜中被控制的消防泵一般采用直接启动的方法。然而电机的直接启动，其启动电流过大(约为额定电流的7倍)，使电机绕组承受很大的电磁力而发热，并且启动时间越长电机绕组发热的情况越严重，使电机的绝缘加速老化，缩短使用寿命；同时，启动电流过大，会引起电网电压的波动，影响电网中其它电气设备的正常运行。为了改善电机的启动方法，人们采用了Y-△和自耦变压器降压启动方法，这些方法显然改善了启动效果，但存在两缺点，其一启动与运行要用带有触点开关的接触器来切换，使之影响了其可靠性和使用寿命；其二功能少，即每一种启动方法只有一种启动特性，不能满足多种场合电机不同启动特性的需要，使之通用性差。还有的消防控制柜采用变频器来启动消防泵，由于变频器价格昂贵，因此难以推广。
本实用新型的目的是提供一种改进的消防电气控制柜，它能提高系统的控制功能和消防泵启动的可靠性，并消除启动消防泵对电网的干扰。
本实用新型的目的是这样实现的一种用于控制不同场合消防水泵启停的消防电气控制柜，包括一矩形柜体，柜体正面上部是一其上设有各控制部件的操作面板，下部是一带有手柄的柜门；在柜体内设有用于信号交接的接线端子组，它由信号接线端子与主回路接线端子组成；用于实现控制的继电器组，它由热继电器与接触器及中间继电器组成，能控制操作与实现各功能的控制器；用于与电网连通的诸空气开关；其特点是，所述的控制器采用可编程控制器，其一组输入端与操作面板上各控制信号相连接，另一组输入端与中央控制室的通讯器相连接，其一组输出端与继电器组中的用以控制消防水泵与电网相连的接触器相接；还包括一能控制消防水泵软启动和软停止且能使消防水泵启动与停止的力矩曲线逼近泵力矩持性曲线的智能电机控制器，它的输入端与可编程控制器另一组输出端相连，并通过空气开关与电源电网相连，它的输出端通过接触器和热继电器与电机连接。
本实用新型的控制器部分由于采用了可编程控制器取代原由继电器控制回路组成的继电器控制器，不仅使硬件接线简单无振动与噪声，响应速度快功能可靠，不易损坏使用寿命长，并且还可以根据使用的不同需要修改软件程序，而无需更改硬件，方便又快捷，另外，可编程控制器还可完成诸如通讯、自检等继电器控制回路无法完成的高级功能；同时，本实用新型由于采用智能电机控制器取代原诸如Y-△和自耦变压器或变频器等，不仅回路中无需触点开关来切换，并且能适用于所有异步电机的启动与停止，通用性好。
本实用新型的具体装置由以下实施给出。
图1是根据本实用新型提出的消防电气控制柜的内部结构示意图。
图2是图1所示柜体正面上部的操作面板与下部的柜门。
图3是根据本实用新型提出的消防电气控制柜的系统框图。
图4是根据本实用新型提出的消防电气控制柜中可编程控制器的控制流程的框图。
以下结合附图详细说明依据本实用新型提出的较佳实施例的具体装置的细节及其工作情况，从中也可以看出本实用新型的其它的目的、特征和优点。
请参见图1和图2，标号1标示为消防电气控制柜的柜体，它由六面围成，其中，在柜体1正面的上部是一便于控制操作的操作面板11，在操作面板上设有包括电源开关在内的各控制开关。在柜体1正面的下部即控制面板11的下面是一带有手柄12且可转动的柜门13。在柜体1内下部设有用于信号交接的接线端子组2，其中一排为信号接线端子21，另一排为主回路接线端子22。在接线端子组2左上面是一用于信号提示的电铃3。在电铃3的右边与上面设有能实现消防电气控制的继电器组4，其中，位于电铃3右边的是热继电器41，在电铃3与热继电器41的上方是一排接通消防泵电机的接触器42，其中两接触器根据可编程控制器5的指令，适时控制消防水泵达到全速后脱离智能电机控制器7而与电网连接。在接触器42的左上方是中间继电器43。在中间继电器43的上方是为保护控制柜而设的熔断器6。在中间继电器43的旁边设有一控制器5，它采用了由软件取代原继电器控制回路的可编程控制器5。在柜体1的上部设置一智能电机控制器7，它能控制消防水泵软启动和软停止，并且能使消防水泵启动与停止的力矩曲线逼近泵力矩特性曲线，在本实用新型中，所述的智能电机控制器7采用STC,SMC-2,SMC PLUS,SMC dialog plus型号的部件。在可编程控制器5与智能电机控制器7之间设有诸个空气开关8。
参见图3，这是本实用新型消防电气控制柜的系统框图。可编程控制器5的一输入端与操作面板11上各控制信号连接，并且它还受到中央控制室的控制，与中央控制室的通讯端相连接，它的一输出端与继电器组4中的用以控制消防水泵与电网相连的接触器41相接，另一输出端与智能电机控制器7的输入端相连接；所述的智能电机控制器7用以控制消防水泵软启动和软停止且能使消防水泵启动与停止的力矩曲线逼近泵力矩特性曲线，为此，它设有能使泵电机平稳起动与停止的参数设定端，它的输出端通过接触器42和热继电器43与泵电机连接，以控制泵电机的软启动与软停止。当可编程控制器5接到来自操作面板11的一有效控制信号，或接收到来自中央控制室的控制信号时，便控制接触器42与热继电器43接通相应的电机，同时启动已设定好参数的智能电机控制器7，通过接触器42与热继电器43控制消防泵软启动。当消防泵达到预定速度后，可编程控制器5控制旁路接触器43帮助消防泵脱离智能电机控制7的控制，而直接与电网连接。
请参见图4，这是可编程控制器5的控制流程的框图。
当使用消防电气控制柜时，按照各开关操作顺序操作，先设置运行方式或运行程序，合上空气开关，合上电源开关，使消防电气控制柜投入正常运行。当控制柜处在程控运行状态时，若控制柜中的可编程控制器出故障，“程控运行”指示灯灭，若可编程控制器正常，“程控运行”指示灯亮，可编程控制器便监控整个系统的工作情况。它先检查面板的压力、烟雾、温度、按钮、远程按钮和中央控制室有否消防信号。当无消防信号时，判断720小时定期试运行的时间是否到，如果720小时时间到，先“定时器清零”，随后主消防泵试运行，备用消防泵试运行；以此不断循环与判断是否有“消防信号”，如果有消防信号，可编程控制器5一边控制接触器接通相应的主消防泵电机，同时启动已设定好启动参数的智能电机控制器7控制启动主消防泵，并判断主消防器是否启动与启动是否完成，当主消防泵启动完成并达到全速后，便控制电机直接与电网相连，此时旁路接触器便帮助主消防泵脱离智能电机控制器且直接接至电网上，可编程控制器5仍继续监视主消防泵的运行是否正常；当主消防泵未启动或运行不正常时，马上控制启动备用泵，可编程控制器5一边控制接触器接通相应的备用消防泵电机，同时启动已设定好启动参数的智能电机控制器7控制启动备用消防泵，并判断备用泵是否启动与启动是否完成，当备用泵启动完成并达到全速后，便控制电机直接与电网相连，此时旁路接触器便帮助备用消防泵脱离智能电机控制器且直接接至电网上，可编程控制器5仍继续监视备用消防泵的运行是否正常，若备用泵未启动或者启动后运行不正常，可编程控制器5便控制报警电路工作。
本实用新型消防电气控制柜由于采用了可编程序控制器和智能电机控制器，不仅改善了硬件结构，更使其具有目前常用的消防控制柜所无法比拟的高级功能，尤其是保证消防泵可靠启动的三级措施其一是720小时定期试运行，以防止泵锈蚀；其二是按照负载转矩特性启动消防泵，确保启动的可靠性；其三是当主消防泵不能启动时，投入备用泵运行。从而确保消防泵启动的可靠性，因此极为实用。
权利要求1．一种用于控制不同场合消防水泵启停的消防电气控制柜，包括一矩形柜体(1)，柜体(1)正面上部是一其上设有各控制部件的操作面板(11)，下部是一带有手柄的柜门(13)，在柜体(1)内设有用于信号交接的接线端子组(2)，它由信号接线端子(21)与主回路接线端子(22)组成；用于实现控制的继电器组(4)，它由热继电器(41)与接触器(42)及中间继电器(43)组成；能控制操作与实现各功能的控制器(5)；用于与电网连通的诸空气开关(8)；其特征在于，所述的控制器(5)采用可编程控制器(5)，其一组输入端与操作面板(11)上各控制信号相连接，另一组输入端与中央控制室的通讯端相连接；其一组输出端与继电器组(4)中用的控制消防水泵与电网相连的接触器(41)相接；所述的消防电气控制柜还包括一能控制消防水泵软启动和软停止且能使消防水泵启动与停止的力矩曲线逼近泵力矩特性曲线的智能电机控制器(7)，它的输入端与可编程控制器(5)另一输出端相连，并通过空气开关(8)与电源电网相连，它的输出端通过接触器(42)和热继电器(43)与电机连接。
2．如权利要求1所述的消防电气控制柜，其特征在于，所述的智能电机控制器(7)采用STC,SMC-2,SMC PLUS,SMC dialog plus型号的部件。
3．如权利要求1所述的消防电气控制柜，其特征在于，在所述的电气柜柜体(1)内还设有用于信号提示的电铃(3)和保护控制柜各部件的熔断器(6)。
专利摘要本实用新型提供一种用于控制消防泵启停的消防电气控制柜,包括:一设有操作面板与柜门的柜体;柜体内设有接线端子组;继电器组;控制器和空气开关;其特点是,控制器采用可编程控制器,其输入端分别与面板的控制信号和中央控制室的通讯端连接,其输出端与接触器相接;还包括:一智能电机控制器,其输入端与可编程控制器一输出端连接,其输出端与电机连接,接触器根据可编程控制器的指令适时控制泵电机达到全速后与电网连接。
文档编号H02B1/015GK2324681SQ9623080
公开日1999年6月16日 申请日期1996年9月28日 优先权日1996年9月28日
发明者金光峰 申请人:上海航宇自动化工程公司