專利名稱：消防電氣控制柜的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電機調速技術領域，尤其涉及一種用于控制帶動消防水泵工作的電機的啟停與調速的消防電氣控制柜。
目前常用的消防電氣控制柜存在下面兩種情況一．控制器部分采用繼電器控制回路。其控制功能是由繼電器組合回路來完成的，它存在以下缺陷其一體積龐大，接線復雜，響應速度慢，振動與交流噪聲大，容易損壞且可靠性較低；其二若要增加或更改邏輯功能時，需要重新接線和調試，工程量大且很不方便；其三該繼電器控制回路無法實現自檢等高級的功能。
二．消防控制柜中被控制的消防泵一般采用直接啟動的方法。然而電機的直接啟動，其啟動電流過大(約為額定電流的7倍)，使電機繞組承受很大的電磁力而發熱，并且啟動時間越長電機繞組發熱的情況越嚴重，使電機的絕緣加速老化，縮短使用壽命；同時，啟動電流過大，會引起電網電壓的波動，影響電網中其它電氣設備的正常運行。為了改善電機的啟動方法，人們采用了Y-△和自耦變壓器降壓啟動方法，這些方法顯然改善了啟動效果，但存在兩缺點，其一啟動與運行要用帶有觸點開關的接觸器來切換，使之影響了其可靠性和使用壽命；其二功能少，即每一種啟動方法只有一種啟動特性，不能滿足多種場合電機不同啟動特性的需要，使之通用性差。還有的消防控制柜采用變頻器來啟動消防泵，由于變頻器價格昂貴，因此難以推廣。
本實用新型的目的是提供一種改進的消防電氣控制柜，它能提高系統的控制功能和消防泵啟動的可靠性，并消除啟動消防泵對電網的干擾。
本實用新型的目的是這樣實現的一種用于控制不同場合消防水泵啟停的消防電氣控制柜，包括一矩形柜體，柜體正面上部是一其上設有各控制部件的操作面板，下部是一帶有手柄的柜門；在柜體內設有用于信號交接的接線端子組，它由信號接線端子與主回路接線端子組成；用于實現控制的繼電器組，它由熱繼電器與接觸器及中間繼電器組成，能控制操作與實現各功能的控制器；用于與電網連通的諸空氣開關；其特點是，所述的控制器采用可編程控制器，其一組輸入端與操作面板上各控制信號相連接，另一組輸入端與中央控制室的通訊器相連接，其一組輸出端與繼電器組中的用以控制消防水泵與電網相連的接觸器相接；還包括一能控制消防水泵軟啟動和軟停止且能使消防水泵啟動與停止的力矩曲線逼近泵力矩持性曲線的智能電機控制器，它的輸入端與可編程控制器另一組輸出端相連，并通過空氣開關與電源電網相連，它的輸出端通過接觸器和熱繼電器與電機連接。
本實用新型的控制器部分由于采用了可編程控制器取代原由繼電器控制回路組成的繼電器控制器，不僅使硬件接線簡單無振動與噪聲，響應速度快功能可靠，不易損壞使用壽命長，并且還可以根據使用的不同需要修改軟件程序，而無需更改硬件，方便又快捷，另外，可編程控制器還可完成諸如通訊、自檢等繼電器控制回路無法完成的高級功能；同時，本實用新型由于采用智能電機控制器取代原諸如Y-△和自耦變壓器或變頻器等，不僅回路中無需觸點開關來切換，并且能適用于所有異步電機的啟動與停止，通用性好。
本實用新型的具體裝置由以下實施給出。
圖1是根據本實用新型提出的消防電氣控制柜的內部結構示意圖。
圖2是圖1所示柜體正面上部的操作面板與下部的柜門。
圖3是根據本實用新型提出的消防電氣控制柜的系統框圖。
圖4是根據本實用新型提出的消防電氣控制柜中可編程控制器的控制流程的框圖。
以下結合附圖詳細說明依據本實用新型提出的較佳實施例的具體裝置的細節及其工作情況，從中也可以看出本實用新型的其它的目的、特征和優點。
請參見圖1和圖2，標號1標示為消防電氣控制柜的柜體，它由六面圍成，其中，在柜體1正面的上部是一便于控制操作的操作面板11，在操作面板上設有包括電源開關在內的各控制開關。在柜體1正面的下部即控制面板11的下面是一帶有手柄12且可轉動的柜門13。在柜體1內下部設有用于信號交接的接線端子組2，其中一排為信號接線端子21，另一排為主回路接線端子22。在接線端子組2左上面是一用于信號提示的電鈴3。在電鈴3的右邊與上面設有能實現消防電氣控制的繼電器組4，其中，位于電鈴3右邊的是熱繼電器41，在電鈴3與熱繼電器41的上方是一排接通消防泵電機的接觸器42，其中兩接觸器根據可編程控制器5的指令，適時控制消防水泵達到全速后脫離智能電機控制器7而與電網連接。在接觸器42的左上方是中間繼電器43。在中間繼電器43的上方是為保護控制柜而設的熔斷器6。在中間繼電器43的旁邊設有一控制器5，它采用了由軟件取代原繼電器控制回路的可編程控制器5。在柜體1的上部設置一智能電機控制器7，它能控制消防水泵軟啟動和軟停止，并且能使消防水泵啟動與停止的力矩曲線逼近泵力矩特性曲線，在本實用新型中，所述的智能電機控制器7采用STC,SMC-2,SMC PLUS,SMC dialog plus型號的部件。在可編程控制器5與智能電機控制器7之間設有諸個空氣開關8。
參見圖3，這是本實用新型消防電氣控制柜的系統框圖。可編程控制器5的一輸入端與操作面板11上各控制信號連接，并且它還受到中央控制室的控制，與中央控制室的通訊端相連接，它的一輸出端與繼電器組4中的用以控制消防水泵與電網相連的接觸器41相接，另一輸出端與智能電機控制器7的輸入端相連接；所述的智能電機控制器7用以控制消防水泵軟啟動和軟停止且能使消防水泵啟動與停止的力矩曲線逼近泵力矩特性曲線，為此，它設有能使泵電機平穩起動與停止的參數設定端，它的輸出端通過接觸器42和熱繼電器43與泵電機連接，以控制泵電機的軟啟動與軟停止。當可編程控制器5接到來自操作面板11的一有效控制信號，或接收到來自中央控制室的控制信號時，便控制接觸器42與熱繼電器43接通相應的電機，同時啟動已設定好參數的智能電機控制器7，通過接觸器42與熱繼電器43控制消防泵軟啟動。當消防泵達到預定速度后，可編程控制器5控制旁路接觸器43幫助消防泵脫離智能電機控制7的控制，而直接與電網連接。
請參見圖4，這是可編程控制器5的控制流程的框圖。
當使用消防電氣控制柜時，按照各開關操作順序操作，先設置運行方式或運行程序，合上空氣開關，合上電源開關，使消防電氣控制柜投入正常運行。當控制柜處在程控運行狀態時，若控制柜中的可編程控制器出故障，“程控運行”指示燈滅，若可編程控制器正常，“程控運行”指示燈亮，可編程控制器便監控整個系統的工作情況。它先檢查面板的壓力、煙霧、溫度、按鈕、遠程按鈕和中央控制室有否消防信號。當無消防信號時，判斷720小時定期試運行的時間是否到，如果720小時時間到，先“定時器清零”，隨后主消防泵試運行，備用消防泵試運行；以此不斷循環與判斷是否有“消防信號”，如果有消防信號，可編程控制器5一邊控制接觸器接通相應的主消防泵電機，同時啟動已設定好啟動參數的智能電機控制器7控制啟動主消防泵，并判斷主消防器是否啟動與啟動是否完成，當主消防泵啟動完成并達到全速后，便控制電機直接與電網相連，此時旁路接觸器便幫助主消防泵脫離智能電機控制器且直接接至電網上，可編程控制器5仍繼續監視主消防泵的運行是否正常；當主消防泵未啟動或運行不正常時，馬上控制啟動備用泵，可編程控制器5一邊控制接觸器接通相應的備用消防泵電機，同時啟動已設定好啟動參數的智能電機控制器7控制啟動備用消防泵，并判斷備用泵是否啟動與啟動是否完成，當備用泵啟動完成并達到全速后，便控制電機直接與電網相連，此時旁路接觸器便幫助備用消防泵脫離智能電機控制器且直接接至電網上，可編程控制器5仍繼續監視備用消防泵的運行是否正常，若備用泵未啟動或者啟動后運行不正常，可編程控制器5便控制報警電路工作。
本實用新型消防電氣控制柜由于采用了可編程序控制器和智能電機控制器，不僅改善了硬件結構，更使其具有目前常用的消防控制柜所無法比擬的高級功能，尤其是保證消防泵可靠啟動的三級措施其一是720小時定期試運行，以防止泵銹蝕；其二是按照負載轉矩特性啟動消防泵，確保啟動的可靠性；其三是當主消防泵不能啟動時，投入備用泵運行。從而確保消防泵啟動的可靠性，因此極為實用。
權利要求1．一種用于控制不同場合消防水泵啟停的消防電氣控制柜，包括一矩形柜體(1)，柜體(1)正面上部是一其上設有各控制部件的操作面板(11)，下部是一帶有手柄的柜門(13)，在柜體(1)內設有用于信號交接的接線端子組(2)，它由信號接線端子(21)與主回路接線端子(22)組成；用于實現控制的繼電器組(4)，它由熱繼電器(41)與接觸器(42)及中間繼電器(43)組成；能控制操作與實現各功能的控制器(5)；用于與電網連通的諸空氣開關(8)；其特征在于，所述的控制器(5)采用可編程控制器(5)，其一組輸入端與操作面板(11)上各控制信號相連接，另一組輸入端與中央控制室的通訊端相連接；其一組輸出端與繼電器組(4)中用的控制消防水泵與電網相連的接觸器(41)相接；所述的消防電氣控制柜還包括一能控制消防水泵軟啟動和軟停止且能使消防水泵啟動與停止的力矩曲線逼近泵力矩特性曲線的智能電機控制器(7)，它的輸入端與可編程控制器(5)另一輸出端相連，并通過空氣開關(8)與電源電網相連，它的輸出端通過接觸器(42)和熱繼電器(43)與電機連接。
2．如權利要求1所述的消防電氣控制柜，其特征在于，所述的智能電機控制器(7)采用STC,SMC-2,SMC PLUS,SMC dialog plus型號的部件。
3．如權利要求1所述的消防電氣控制柜，其特征在于，在所述的電氣柜柜體(1)內還設有用于信號提示的電鈴(3)和保護控制柜各部件的熔斷器(6)。
專利摘要本實用新型提供一種用于控制消防泵啟停的消防電氣控制柜,包括:一設有操作面板與柜門的柜體;柜體內設有接線端子組;繼電器組;控制器和空氣開關;其特點是,控制器采用可編程控制器,其輸入端分別與面板的控制信號和中央控制室的通訊端連接,其輸出端與接觸器相接;還包括:一智能電機控制器,其輸入端與可編程控制器一輸出端連接,其輸出端與電機連接,接觸器根據可編程控制器的指令適時控制泵電機達到全速后與電網連接。
文檔編號H02B1/015GK2324681SQ9623080
公開日1999年6月16日 申請日期1996年9月28日 優先權日1996年9月28日
發明者金光峰 申請人:上海航宇自動化工程公司