CN219570305U - 一种带机械强制功能的消防泵控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带机械强制功能的消防泵控制系统，包括泵驱动回路和控制回路，所述泵驱动回路包括依次连接的电源、断路器、可编程控制器和消防泵，所述断路器的出线端连接有第四熔断器，所述第四熔断器的出线端连接转换开关，所述转换开关的出线端并联有第一按钮和第一中间继电器，所述第一按钮的出线端并联有第二按钮和一号交流接触器，所述第一中间继电器、第二按钮和一号交流接触器的出线端汇流连接第四中间继电器，所述第四中间继电器的出线端连接一号交流接触器的线圈，所述第一中间继电器的线圈和第四中间继电器的线圈均连接控制器。与现有技术相比，本实用新型具有安全性高、成本低等优点。

Description

一种带机械强制功能的消防泵控制系统

技术领域

本实用新型涉及消防供水技术领域，尤其是涉及一种基于机械强制功能的消防泵控制系统。

背景技术

目前，现有的消防系统对消火栓泵、喷淋泵等进行控制，结构复杂，而且与应急启动等装置需分别置于不同的控制柜内，增加了成本，也对现有操作人员提供较高要求。

这种控制方法能满足一般的控制需求，但是也存在一些不足之处：

(a)兼容性差：针对不同小功率的消防泵进行直接启动控制，不能覆盖大功率进行降压启动以及软启动器驱动的消防泵，兼容性差些。

(b)功能单一，若实现综合性功能需要不同控制柜进行配合，相关控制线路接线复杂，成本高。

(c)智能化程度不高：未通过触摸屏等界面显示和设定运行参数，并对运行参数和故障信息进行记录。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在消防泵控制线路接线结构复杂成本高，且使用多个控制柜，增大了的缺陷而提供一种基于机械强制功能的消防泵控制系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种带机械强制功能的消防泵控制系统，包括泵驱动回路和控制回路，所述泵驱动回路包括依次连接的电源、断路器、可编程控制器和消防泵，所述电源为三相四线电源，所述控制器连接电源的出线端，所述断路器的一端连接电源，另一端通过控制回路连接消防泵，所述断路器的出线端连接有第四熔断器，所述第四熔断器的出线端连接转换开关，所述转换开关的出线端并联有第一按钮和第一中间继电器，所述第一按钮的出线端并联有第二按钮和一号交流接触器，所述第一按钮为常闭按钮，所述第二按钮为常开按钮，所述第一中间继电器、第二按钮和一号交流接触器的出线端汇流连接第四中间继电器，所述第四中间继电器的出线端连接一号交流接触器的线圈，所述一号交流接触器的线圈的出线端连接中性线，所述第一中间继电器的线圈和第四中间继电器的线圈均连接控制器。

进一步地，所述电源包括第一三相四线电源、第二三相四线电源和电源转换器，所述第一三相四线电源通过第一负荷开关连接电源转换器的进线端，所述第二三相四线电源通过第二负荷开关拦截电源转换器的进线端，所述电源转换器连接有电源控制显示器。

进一步地，所述第四熔断器的出线端并联有紧急启动按钮，所述紧急启动按钮的出线端连接第四中间继电器。

进一步地，所述第一中间继电器并联有应急控制开关，所述应急控制开关的一端连接转换开关的出线端，另一端连接第四中间继电器。

进一步地，所述第四熔断器的出线端并联有二号交流接触器，所述二号交流接触器的出线端连接有第一指示灯，所述第一指示灯的出线端连接中性线，所述二号交流接触器与一号交流接触器通过相同的线圈控制。

进一步地，所述电源的出线端连接有相序开关，所述电源的出线端和相序开关之间连接有第一熔断器、第二熔断器和第三熔断器，所述相序开关的出线端连接控制器。

进一步地，所述断路器与消防泵之间连接有三号交流接触器，所述三号交流接触器与一号交流接触器通过相同的线圈控制，所述三号交流接触器的出线端包括第一相线路和第二相线路，所述第一相线路连接第一互感线圈，所述第二相线路连接第二互感线圈，所述第一互感线圈和第二互感线圈的公共端汇流后连接热继电器，另一端分别连接热继电器。

进一步地，所述第一互感线圈和第二互感线圈的公共端与热继电器之间连接有电流表。

进一步地，所述电源的出线端连接有第七熔断器，所述第七熔断器的出线端连接有第四指示灯，所述第四指示灯的出线端连接中性线。

进一步地，所述三号交流接触器连接有机械应急手柄，用于机械控制交流接触器的闭合和断开。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)本方案中第四中间继电器闭合，泵控制回路通过转换开关实现线路在自动和手动控制之间切换，手动状态下通过闭合常开按钮第二按钮接通回路，一号交流接触器的线圈接通控制一号交流接触器闭合，线路长时间接通，消防泵工作，通过断开常闭状态的第一按钮，即可断开线路，消防泵停止工作；使用时，可根据实际需求通过控制器控制第一中间继电器闭合，接通线路，消防泵工作，同时回路中串联常闭的应急控制开关，出现故障时及时断开，消防泵停工作，提高了控制线路的安全性能。通过第四中间继电器控制整个控制回路的开闭状态，简化了消防泵各种状态实现控制的线路结构，结构简单同时降低了成本。

(2)本方案可兼容完成不同功率的消防水泵的控制，将一个交流接触器用于电路的多出控制，充分利用消防控制柜里原有的交流接触器参与控制，简化了控制柜元器件和线路连接结构，降低了成本。

(3)本方案完成对消防水泵的控制，同时线路中连接有熔断器热、相序保护器和继电器等线路保护元器件，具有过压、欠压、过流、短路、相序监测、电源监测等保护。

(4)本方案中控制器采用可编程控制器PLC，系统通过PLC集中控制，提高了系统的安全性，降低了系统的故障率，极大的延长了系统设备的使用寿命，达到更理想的降低成本、安全可靠的效果。

附图说明

图1为本实用新型提供的控制系统的一次回路电器原理图；

图2为本实用新型提供的控制系统的二次回路电气原理图的控制部分；

图3为本实用新型提供的控制系统的二次回路电气原理图的控制器部分；

图中：ATS、双电源转换装置，QS01、第一负荷开关，QS02、第二负荷开关，QF11、第一断路器，QF12、第二断路器，QF13、第三断路器，XJ、相序保护器，FU1、第一熔断器，FU2、第二熔断器，FU3、第三熔断器，FU4、第四熔断器，FU5、第五熔断器，FU6、第六熔断器，FU7、第七熔断器，PLC、可编程控制器，HMI、触摸屏，I0.0～I0.7、可编程控制器的第一逻辑输入端～第八逻辑输入端，I1.0～I1.2、可编程控制器的第九逻辑输入端～第十一逻辑输入端，Q0.0～Q0.6、可编程控制器的第一逻辑输入端～第七逻辑输出端，KM1～KM、第一交流接触器～第三交流接触器，KA1～KA8、第一中间继电器～第八中间继电器，S、开关电源(DC24V)，BF、报警器，HL1～HL8、第一指示灯～第八指示灯，SA1、转换开关，SB1～SB7、第一按钮～第七按钮，EST1～EST3、第一紧急启动按钮～第三紧急启动按钮。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实施例提供了一种带机械强制功能的消防泵控制系统，包括泵驱动回路和控制回路，泵驱动回路包括依次连接的电源、断路器、可编程控制器和消防泵，电源为三相四线电源，控制器连接电源的出线端，断路器的一端连接电源，另一端通过控制回路连接消防泵，断路器的出线端连接有第四熔断器，第四熔断器的出线端连接转换开关，转换开关的出线端并联有第一按钮和第一中间继电器，第一按钮的出线端并联有第二按钮和一号交流接触器，第一按钮为常闭按钮，第二按钮为常开按钮，第一中间继电器、第二按钮和一号交流接触器的出线端汇流连接第四中间继电器，第四中间继电器的出线端连接一号交流接触器的线圈，一号交流接触器的线圈的出线端连接中性线，第一中间继电器的线圈和第四中间继电器的线圈均连接控制器。

第四中间继电器闭合，泵控制回路通过转换开关实现线路在自动和手动控制之间切换，手动状态下通过闭合常开按钮第二按钮接通回路，一号交流接触器的线圈接通控制一号交流接触器闭合，线路长时间接通，消防泵工作，通过断开常闭状态的第一按钮，即可断开线路，消防泵停止工作；使用时，可根据实际需求通过控制器控制第一中间继电器闭合，接通线路，消防泵工作，同时回路中串联常闭的应急控制开关，出现故障时及时断开，消防泵停工作，提高了控制线路的安全性能。通过第四中间继电器控制整个控制回路的开闭状态，简化了消防泵各种状态实现控制的线路结构，结构简单同时降低了成本。

电源包括第一三相四线电源、第二三相四线电源和电源转换器，第一三相四线电源通过第一负荷开关连接电源转换器的进线端，第二三相四线电源通过第二负荷开关拦截电源转换器的进线端，电源转换器连接有电源控制显示器。

第四熔断器的出线端并联有紧急启动按钮，紧急启动按钮的出线端连接第四中间继电器。

第一中间继电器并联有应急控制开关，应急控制开关的一端连接转换开关的出线端，另一端连接第四中间继电器。

第四熔断器的出线端并联有二号交流接触器，二号交流接触器的出线端连接有第一指示灯，第一指示灯的出线端连接中性线，二号交流接触器与一号交流接触器通过相同的线圈控制。

电源的出线端连接有相序开关，电源的出线端和相序开关之间连接有第一熔断器、第二熔断器和第三熔断器，相序开关的出线端连接控制器。

断路器与消防泵之间连接有三号交流接触器，三号交流接触器与一号交流接触器通过相同的线圈控制，三号交流接触器的出线端包括第一相线路和第二相线路，第一相线路连接第一互感线圈，第二相线路连接第二互感线圈，第一互感线圈和第二互感线圈的公共端汇流后连接热继电器，另一端分别连接热继电器。第一互感线圈和第二互感线圈的公共端与热继电器之间连接有电流表。

可兼容完成不同功率的消防水泵的控制，将一个交流接触器用于电路的多出控制，充分利用消防控制柜里原有的交流接触器参与控制，简化了控制柜元器件和线路连接结构，降低了成本。

电源的出线端连接有第七熔断器，第七熔断器的出线端连接有第四指示灯，第四指示灯的出线端连接中性线。

三号交流接触器连接有机械应急手柄，用于机械控制交流接触器的闭合和断开。

本实施例还提供了将本方案用于三个消防泵控制的系统结构，如下所述：

如图1所示，它包括常用三相四线电源、备用三相四线电源、一个双电源转换装置ATS、两个负荷开关QS01～QS02、三个断路器QF11～QF13、三个交流接触器KM1～KM3、七个熔断器FU1～FU7，一个相序保护器XJ、一个可编程控制器PLC、一个触摸屏HMI和一个开关电源S等。三相四线电源的参数为AC380V、50Hz，第一三相四线电源接负荷开关QS01的进线端，第二三相四线电源接负荷开关QS02的进线端，负荷开关QS01和负荷开关QS02的出线端接双电源转换装置ATS，双电源转换装置ATS的出线端接断路器QF11～QF13，第一断路器QF11的出线端连接第一交流接触器KM1的进线端，第二断路器QF12的出线端连接第二交流接触器KM2的进线端，第三断路器QF13的出线端连接第三交流接触器KM3的进线端，第一交流接触器KM1的主触点连接第一消防泵，第二交流接触器KM2的主触点连接第二消防泵，第三交流接触器KM3的主触点连接第三消防泵。

如图1所示，双电源转换装置ATS出线端接熔断器FU1～FU3和指示灯FU7，熔断器FU1～FU3接相序保护器XJ，熔断器FU7接电源指示灯HL4。电流互感器TA1～TA2接第一交流接触器KM1主触点出线端，电流互感器TA3～TA4接第二交流接触器KM2主触点出线端，电流互感器TA5～TA6接第三交流接触器KM3主触点出线端；电流互感器TA1～TA2出线端接第一热继电器KH1，电流互感器TA3～TA4出线端接第二热继电器KH2，电流互感器TA5～TA6出线端接第三热继电器KH3；第一热继电器KH1的出线端连接第一电流表PA1，第二热继电器KH2的出线端连接第二电流表PA2，第三热继电器KH3的出线端连接第三电流表PA3。相序保护器XJ分别通过熔断器FU1～FU3与电源相连；相序保护器XJ输出端连接PLC的第十一输入逻辑端子I1.2。

如图2所示，第一断路器QF11出线端接第四熔断器FU4，第四熔断器FU4分别接第一紧急启动按钮EST1、第一转换开关SA1和第一交流接触器KM1的常开触点；第一转换开关SA1接第一按钮SB1、第一中间继电器KA1常开触点以及应急控制SF1端子；第一按钮SB1另一端接第二按钮SB2和第一交流接触器KM1的常开触点；第一紧急启动按钮EST1、第二按钮SB2、第一交流接触器KM1常开触点、第一中间继电器KA1常开触点和应急控制SF1端子汇流后接第四中间继电器KA4常闭触点；第四中间继电器KA4常闭触点另一端接第一交流接触器KM1线圈，第一交流接触器KM1常开触点接第一指示灯HL1；第一交流接触器KM1线圈和第一指示灯HL1汇流后接电源的中心线N。

第二断路器QF12出线端接第五熔断器FU5，第五熔断器FU5分别接第二紧急启动按钮EST2、第一转换开关SA1和第二交流接触器KM2的常开触点；第一转换开关SA1接第三按钮SB3、第二中间继电器KA2常开触点以及应急控制SF2端子；第三按钮SB3另一端接第四按钮SB4和第二交流接触器KM2的常开触点；第二紧急启动按钮EST2、第四按钮SB4、第二交流接触器KM2常开触点、第二中间继电器KA2常开触点和应急控制SF2端子汇流后接第五中间继电器KA5常闭触点；第五中间继电器KA5常闭触点另一端接第二交流接触器KM2线圈，第二交流接触器KM2常开触点接第二指示灯HL2；第二交流接触器KM2线圈和第二指示灯HL2汇流后接电源的中心线N。

第三断路器QF13出线端接第六熔断器FU6，第六熔断器FU6分别接第三紧急启动按钮EST3、第一转换开关SA1和第三交流接触器KM3的常开触点；第一转换开关SA1接第五按钮SB5，第三中间继电器KA3常开触点以及应急控制SF3端子；第五按钮SB5另一端接第六按钮SB6和第三交流接触器KM3的常开触点；第三紧急启动按钮EST3、第六按钮SB6、第三交流接触器KM3常开触点、第三中间继电器KA3常开触点和应急控制SF3端子汇流后接第六中间继电器KA6常闭触点；第六中间继电器KA6常闭触点另一端接第三交流接触器KM3线圈，第三交流接触器KM3常开触点接第三指示灯HL3；第三交流接触器KM3线圈和第三指示灯HL3汇流后接电源的中心线N。

可编程控制器PLC和触摸屏HMI，包括二次控制回路提供电源AC220V电源给可编程控制器PLC，开关电源S提供DC24V电源给触摸屏HMI，可编程控制器PLC与触摸屏HMI通过通讯线相连；开关电源S的正输出接压力开关信号一端，压力开关信号另一端接第七中间继电器KA7的线圈一端，第七中间继电器KA7的线圈另一端接开关电源S的负输出；开关电源S的正输出接消防联动信号一端，消防联动信号另一端接第八中间继电器KA8的线圈一端，第八中间继电器KA8的线圈另一端接开关电源S的负输出。

如图3所示，转换开关的自动位端子接第一逻辑输入端I0.0，系统复位端子接第二逻辑输入端I0.1，压力开关信号接第三逻辑输入端I0.2，联动控制信号接第四逻辑输入端I0.3，第一消防泵运行信号接第五逻辑输入端I0.4，第二消防泵运行信号接第六逻辑输入端I0.5，第三消防泵运行信号接第七逻辑输入端I0.6，第一消防泵电源检测信号接第八逻辑输入端I0.7，第二消防泵电源检测信号接第九逻辑输入端I1.0，第三消防泵电源检测信号第十逻辑输入端I1.1，相序检测信号接第十一逻辑输入端I1.2。

第一逻辑输出端Q0.0连接第一中间继电器KA1的控制线圈，控制第一消防泵的输出，第二逻辑输出端Q0.1连接第二中间继电器KA2的控制线圈，控制第二消防泵的输出，第三逻辑输出端Q0.2连接第三中间继电器KA3的控制线圈，控制第三消防泵的输出，第四逻辑输出端Q0.3连接第四中间继电器KA4的控制线圈和第六个指示灯HL6，第一消防泵故障输出，第五逻辑输出端Q0.4连接第五中间继电器KA5的控制线圈和第七个指示灯HL7，第二消防泵故障输出，第六逻辑输出端Q0.5连接第六中间继电器KA6的控制线圈和第八个指示灯HL8，第三消防泵故障输出，第七逻辑输出端Q0.6连接火警报警器BF和第五指示灯HL5。

具体的操作过程包括：

(a)首先合上控制柜的负荷开关QS01～QS02，断路器QF11～QF13，控制柜处于上电状态。

(b)通过转换开关SA1选择系统的手自动状态，在触摸屏上设定时间等参数。

(c)若系统处于手动状态，可通过第一按钮SB1启动第一消防水泵，通过按钮第二SB2可手动停止第一消防水泵；可通过第三按钮SB3启动第二消防水泵，通过按钮第四SB4可手动停止第二消防水泵；可通过第五按钮SB5启动第三消防水泵，通过按钮第六SB6可手动停止第三消防水泵。

(d)若系统处于自动状态时，则根据PLC中由实际需求编写的程序自动运行；

(e)若以上手动，自动状态均无法正常启动消防泵时，具有管理权限的操作人员可以通过机械应急装置启动消防水泵，操作人员通过控制柜外的机械应急手柄旋转，强制交流接触器合闸，完成消防水泵机械强制供电。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种带机械强制功能的消防泵控制系统，包括泵驱动回路和控制回路，所述泵驱动回路包括依次连接的电源、断路器、可编程控制器和消防泵，所述电源为三相四线电源，所述控制器连接电源的出线端，所述断路器的一端连接电源，另一端通过控制回路连接消防泵，其特征在于，所述断路器的出线端连接有第四熔断器，所述第四熔断器的出线端连接转换开关，所述转换开关的出线端并联有第一按钮和第一中间继电器，所述第一按钮的出线端并联有第二按钮和一号交流接触器，所述第一按钮为常闭按钮，所述第二按钮为常开按钮，所述第一中间继电器、第二按钮和一号交流接触器的出线端汇流连接第四中间继电器，所述第四中间继电器的出线端连接一号交流接触器的线圈，所述一号交流接触器的线圈的出线端连接中性线，所述第一中间继电器的线圈和第四中间继电器的线圈均连接控制器。

2.根据权利要求1所述的一种带机械强制功能的消防泵控制系统，其特征在于，所述电源包括第一三相四线电源、第二三相四线电源和电源转换器，所述第一三相四线电源通过第一负荷开关连接电源转换器的进线端，所述第二三相四线电源通过第二负荷开关拦截电源转换器的进线端，所述电源转换器连接有电源控制显示器。

3.根据权利要求1所述的一种带机械强制功能的消防泵控制系统，其特征在于，所述第四熔断器的出线端并联有紧急启动按钮，所述紧急启动按钮的出线端连接第四中间继电器。

4.根据权利要求1所述的一种带机械强制功能的消防泵控制系统，其特征在于，所述第一中间继电器并联有应急控制开关，所述应急控制开关的一端连接转换开关的出线端，另一端连接第四中间继电器。

5.根据权利要求1所述的一种带机械强制功能的消防泵控制系统，其特征在于，所述第四熔断器的出线端并联有二号交流接触器，所述二号交流接触器的出线端连接有第一指示灯，所述第一指示灯的出线端连接中性线，所述二号交流接触器与一号交流接触器通过相同的线圈控制。

6.根据权利要求1所述的一种带机械强制功能的消防泵控制系统，其特征在于，所述电源的出线端连接有相序开关，所述电源的出线端和相序开关之间连接有第一熔断器、第二熔断器和第三熔断器，所述相序开关的出线端连接控制器。

7.根据权利要求1所述的一种带机械强制功能的消防泵控制系统，其特征在于，所述断路器与消防泵之间连接有三号交流接触器，所述三号交流接触器与一号交流接触器通过相同的线圈控制，所述三号交流接触器的出线端包括第一相线路和第二相线路，所述第一相线路连接第一互感线圈，所述第二相线路连接第二互感线圈，所述第一互感线圈和第二互感线圈的公共端汇流后连接热继电器，另一端分别连接热继电器。

8.根据权利要求7所述的一种带机械强制功能的消防泵控制系统，其特征在于，所述第一互感线圈和第二互感线圈的公共端与热继电器之间连接有电流表。

9.根据权利要求7所述的一种带机械强制功能的消防泵控制系统，其特征在于，所述三号交流接触器连接有机械应急手柄，用于机械控制交流接触器的闭合和断开。

10.根据权利要求1所述的一种带机械强制功能的消防泵控制系统，其特征在于，所述电源的出线端连接有第七熔断器，所述第七熔断器的出线端连接有第四指示灯，所述第四指示灯的出线端连接中性线。