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文檔簡介
1、中南大學實驗報告課程名稱:智能建筑實驗報告學生姓名:史衛(wèi)東學生學號:1207130109專業(yè)班級:消防工程1301扌指導老師: 趙 望達日 期:2017年1月6日中南大學實驗報告中南大學消防工程教學實驗實驗報告土木工程院(系) 消防工程 專業(yè) 1301 班姓名 史衛(wèi)東 學號 1207130109 指導老師 趙望達 實驗日期2017 年_J月 6 日 成績實驗名稱可編程控制實驗1. PLC:全稱為可編程控制器,英文全稱為Programmable Logic Controller ,是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)。2. 應用:專門在工業(yè)環(huán)境下應而設計,適應多品種,小批量生產(chǎn)的需求。一、實驗目的用可編
2、程控制器(PLC構(gòu)成噴泉、數(shù)碼顯示、舞臺燈光、天塔之光、交通帶、四節(jié)傳送帶、軋鋼機、郵件分揀、裝配流水線、液體混合、機械手、三層電 梯、丫/ 換接啟動器、五相步進電機、水塔水位等模擬控制系統(tǒng)。讓學生學會使 用日本三菱公司FX系列PLC編制相應的控制程序和梯形圖。二、實驗原理1、PLC工作原理簡介:全稱為可編程控制模擬器(Programmable Logic Con troller),定義為:是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)。 是為了專門在工業(yè)環(huán)境下應用設計的,可以采用編程是存儲器,用來執(zhí)行存儲邏輯運算和順序控制、定時和算術(shù)運算等操作指中南大學實驗報告令,并通過數(shù)字或模擬I/O接口,控制各類型的機械
3、設備或生產(chǎn)過程PLC采用循環(huán)掃描的工作方式,在 PLC中用戶程序按先后順序存放,CPU從第一條指令開始執(zhí)行程序,直到遇到結(jié)束符后又返回第一條,如此周而復始不斷 循環(huán)。PLC的掃描過程分為內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程 序輸出幾個階段。全過程掃描一次所需的時間稱為掃描周期。 當PLC處于停狀態(tài) 時,只進行內(nèi)部處理和通信操作服務等內(nèi)容。 在PLC處于運行狀態(tài)時,從內(nèi)部處 理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出,一直循環(huán)掃描工作。a. 輸入處理輸入處理也叫輸入采樣。在此階段,順序讀入所有出入端子的通斷狀態(tài),并 將讀入的信息存入內(nèi)存中所對應的映象寄存器。 在此輸入映象寄存器被刷新。
4、接 著進入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行時,輸入映象寄存器和外界隔離,即使輸入信 號發(fā)生變化,其映象寄存器的內(nèi)容也不會發(fā)生變化, 只有在下一個掃描周期的輸 入處理階段才能被讀入信息。b. 程序執(zhí)行根據(jù)PLC梯形圖程序掃描原則,按先左后右先上后下的步序,逐句掃描,執(zhí) 行程序。遇到程序跳轉(zhuǎn)指令,根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。從用戶程序涉及到出入輸出狀態(tài)時,PLC從輸入映象存儲器中讀出上一階段采入的 對應輸入端子狀態(tài),從輸出映象寄存器讀出對應映象寄存器, 根據(jù)用戶程序進行 邏輯運算,存入有關(guān)器件寄存器中。對每個器件來說,器件映象寄存器中所寄存 的內(nèi)容,會隨著程序執(zhí)行過程而變化,c. 輸出處理程
5、序執(zhí)行完畢后,將輸出映象寄存器,即器件映象寄存器中的丫寄存器的狀態(tài),在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器,通過隔離電路,驅(qū)動功率放大電路,使 輸出端子向外界輸出控制信號,驅(qū)動外部負載。2、PLC編程語言:中南大學實驗報告(1)梯形圖編程語言:梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式,它是在電器控制系統(tǒng)中常用的繼電 器、接觸器邏輯控制基礎上簡化了符號演變來的,形象、直觀、實用。梯形圖的設計應注意以下三點: 梯形圖按從左到右、從上到下的順序排列。每一邏輯行起始于左母線, 然后是觸點的串、并聯(lián)接,最后是線圈與右母線相聯(lián)。 梯形圖中每個梯段流過的不是物理電流,而是“概念電流”,從左流向 右,其兩端沒有電源。這個“概
6、念電流”只是形象地描述用戶程序執(zhí)行中應滿足 線圈接通的條件。 輸入繼電器用于接受外部輸入信號,而不能由PLC內(nèi)部其它繼電器的觸點來驅(qū)動。因此,梯形圖中只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點,而不出現(xiàn)其線圈。輸出繼 電器輸出程序執(zhí)行結(jié)果給外部輸出設備,當梯形圖中的輸出繼電器線圈得電時,就有信號輸出,但不是直接驅(qū)動輸出設備,而要通過輸出接口的繼電器、晶體管 和晶閘管才能實現(xiàn)。輸出繼電器的觸點可供內(nèi)部編程使用。(2)語句表編程語言:指令語句表示一種與計算機匯編語言相類似的助記符編程方式,但比匯編語言易懂易學。一條指令語句是步序、指令語和作用器件編號三部分組成。三、實驗裝置1. PLC CPU可編程控制器及輸入單元模
7、塊2. PLC19可編程控制器實驗箱(一)(四節(jié)傳送帶、交通燈、天塔之光、機械手等模擬控制)3. PLC 20可編程控制器實驗箱(二)(噴泉、裝配流水線、軋鋼機、液體混合等模擬控制)4. PLC 21可編程控制器實驗箱(三)(數(shù)碼顯示、舞臺燈光、水塔水位、郵件分揀等模擬控制)中南大學實驗報告5. PLC 22可編程控制器實驗箱(四)(電梯、五相步進電機、丫/ 換接啟動等模擬控制)6. 導線若干7. 編程通訊線(讀取PLC的程序和確定端口)8. 電腦四、實驗內(nèi)容與步驟交通燈控制示意圖1. 實驗內(nèi)容a. 控制要求起動后,南北紅燈亮并維持 25s。在南北紅燈亮的同時,東西綠燈也亮,1s 后,東西車燈
8、即甲亮。到20s時,東西綠燈閃亮,3s后熄滅,在東西綠燈熄滅 后東西黃燈亮,同時甲滅。黃燈亮2s后滅東西紅燈亮。與此同時,南北紅燈滅, 南北綠燈亮。1s后,南北車燈即乙亮。南北綠燈亮了 25s后閃亮,3s后熄滅, 同時乙滅,黃燈亮2s后熄滅,南北紅燈亮,東西綠燈亮,循環(huán)。b. I/O分配輸入輸出起動按鈕:X0南北紅燈:Y0東西紅燈:Y3停止按鈕:X1南北黃燈:丫1東西黃燈:丫45中南大學實驗報告南北綠燈:Y2 東西綠燈:Y5南北車燈:Y6 東西車燈:Y7c.按圖所示的梯形圖輸入程序d. 調(diào)試并運行程序2. 實驗步驟(1)PC端與PLC的連接a. 確定傳輸端口用編程通訊線連接PLC和電腦(通訊線
9、連接時,圓孔插口的箭頭標志必須在 上),打開我的電腦,選擇管理,在彈出的計算機管理窗口中選擇設備管理器, 并記住這個端口,本次試驗端口為 com6)b. 傳輸參數(shù)設置選擇PLC編程軟件,點擊在線菜單,從下拉的菜單欄中選擇傳輸設置,需要 修改竄行USB接口,在端口設置界面將com端口設置改為對應的設置,本實驗改 為 com6c. 檢查確定最后點擊通訊設置,如果顯示連接成功,則點擊確定,然后可以讀取PLC的程序到電腦中(方便學習和修改),若不能成功,貝肪僉查端口設置,通訊線是否 出現(xiàn)問題。(2)接線步驟:a. 按硬件原理圖連接好PLC的電源及輸入輸出端子,檢查無誤后通電。b. 在PLC編程軟件中編
10、寫PLC梯形圖程序。c. 將梯形圖程序編譯無誤后下載到 PLC控制器。d. 將PLC的工作狀態(tài)選擇到RUN犬態(tài),運行程序。e. 調(diào)試PLC梯形圖程序是否符合控制要求。按下啟動按鈕,將啟動信號I/O輸入給PLC,觀察PLC的輸出顯示結(jié)果是否符合控制要求,若不符合要求,應對所輸入的程序進行修改,反復調(diào)試直到滿足要求。f. 再次按下啟動按鈕,即啟動按鈕彈起,將停止信號輸入給PLC,PLC所有的輸出均為OFF紅綠燈停止工作。g. 記錄在調(diào)試程序過程中出現(xiàn)的問題,并分析其產(chǎn)生的原因。五、交通信號燈控制梯形圖中南大學實驗報告It*NO Q »U11371 111n«1 13 SU A
11、-a -S TlT IJII J ! !As Iw1 1 n ralfanr1*111 f 1血r*1 1i fl 1II1MIIN|啊T 1d_1WI*M4T 1Id>陽94t-(H) 1T IIId(H «l»IM11 '*1樹111 IK1詛PT|T i*4F1IBT細曬M晰r«1EMiT1-hIFe rr|w11Tifcr 4TOQO 011HI()1 1(3蝕M fT 1Id1(>wTaratT idi Aat aiam111 * 1IHPHIM1IB J FtU-l 1 H1實驗體會:這次實驗讓我感受頗多,收獲滿滿。首先,我知道了對
12、智能建筑系統(tǒng)中應用最廣泛的可編程程序控制器(PLC有了進一步的了解,雖然在智能建筑理論課 上就有接觸,并且老師重點講解了其編程語言其應用過程。但通過實驗更加清晰 的認識PLC對于自動控制的地位的重要性。通過此次實驗,我們從編程基礎開始, 到把程序輸入電腦最后實驗程序運轉(zhuǎn)并實現(xiàn)與 PLC互聯(lián),真正從頭到尾學習了一 遍如何使用PLC這既是對課堂知識的總結(jié)也是拓展與應用。中南大學實驗報告思考題:是否可以借用“噴泉/天塔之光”的程序,僅通過接線的串聯(lián)或并聯(lián),實現(xiàn)“數(shù)碼模塊”(即:由 0至9和小數(shù)點的依次顯示)?為什么?解答:不可以。數(shù)碼顯示的模擬控制要求為 A- BBCF& ACDF&
13、 ACDEFABC ABCDEFG A BC循環(huán)下去。噴泉或天塔之光的程序只能依次點亮輸出端接口所對應的設備,當我們想顯示“ 0”,必須數(shù)碼顯示控制示意圖將ABCDE端口全部串聯(lián),而下步要顯示“ T時又必須將BC端口單獨串聯(lián),與上步相矛盾,所以如果想要實現(xiàn)數(shù)碼顯示的模擬控制 必須要更改程序中南大學實驗報告中南大學消防工程教學實驗實驗報告土木工程院(系) 消防工程 專業(yè) 1301 班姓名 史衛(wèi)東 學號 1207130109 指導老師 趙望達 實驗日期2017 年_J月 6 日 成績實驗名稱消防自動化實訓實驗一、消防自動報警和消防聯(lián)動控制系統(tǒng)簡介1. 火災自動報警系統(tǒng):由觸發(fā)器件、火災報警裝置、火
14、災警報裝置以及其他 具有輔助功能的裝置組成的火災報警系統(tǒng)。2. 消防聯(lián)動控制系統(tǒng):用于控制聯(lián)動設備,有多線制聯(lián)動控制系統(tǒng)和總線制 聯(lián)動控制系統(tǒng)。二、實驗目的1. 了解火災聯(lián)動報警控制器的系統(tǒng)組成及工作原理。2. 通過實際操作感受火災現(xiàn)場報警系統(tǒng)的工作狀態(tài), 加深對火災自動報警系 統(tǒng)工作的理解,同時進一步了解包括手動報警按鈕、樓層顯示器、火災報警控制 器、水噴淋系統(tǒng)、消防泵、風機等等各設備之間的消防聯(lián)動的關(guān)系。三、實驗原理本實驗應用的是火災聯(lián)動報警控制器, 實驗主要通過操作實驗面板上的探測中南大學實驗報告器和報警按鈕、電話等設備以及報警控制器操作面板的各種按鈕來模擬火災發(fā)生 時聯(lián)動控制的運行和人
15、工方面的操作,加強同學對火災聯(lián)動控制的認識與理解四、實驗儀器、設備1.火災聯(lián)動報警控制器2.火災自動化實訓裝置火災10中南大學實驗報告五、實驗內(nèi)容1. 觀察火災自動化實訓裝置上面的儀器裝置,熟悉其工作原理。2. 觀察火災聯(lián)動控制器的控制面板,認識控制器的功能。3. 通過觀察老師操作,了解控制器平時和工作時的相關(guān)操作。4. 按下實訓裝置的手動報警按鈕,觀察整個聯(lián)動系統(tǒng)的反應,然后再利用特制的 鑰匙對手動報警按鈕進行手動復位。5. 在感煙探測器處制造煙霧,觀察系統(tǒng)的反應。6. 在火災聯(lián)動控制器上操作控制相應位置的自動噴水滅火系統(tǒng)進行滅火, 具體為 火災發(fā)生處的噴頭的玻璃球體內(nèi)的液體受熱膨脹, 當達
16、到公稱溫度時,液體完全 充滿球體內(nèi)部全部空間,使玻璃球炸裂成碎片,從而壓力水噴出進行滅火。六、實驗討論1. 各設備間的關(guān)系?當某處發(fā)生火災時,火災探測器檢測到報警信號,將信號傳遞到火災報警控制 中心,火災報警控制中心進行火災信號確認,確認之后,發(fā)出信號,控制消防泵 進行消防給水,并使相應位置處的水噴淋系統(tǒng)的噴頭打開進行滅火;與此同時控制相應位置處的風機開始工作,防排煙系統(tǒng)打開,排出建筑內(nèi)部的煙氣;通過聯(lián) 動廣播提醒人們進行安全疏散,并通過安全疏散指示燈進行引導人們的安全疏 散。2. 各種消防設備的使用方法:(1)手動報警按鈕:用手用力按下按鈕即可實現(xiàn)報警,同時通過特制鑰匙可實 現(xiàn)復位。(2)獲
17、取信息:通過操作火災報警控制器上相應的按鈕,即可獲得相應的故障 信息、火警信息、屏蔽信息等。11中南大學實驗報告3. 火災報警與故障處置(1) 火災報警信息的確認a. 火災報警控制器報出并顯示火災信號后,消防值班人員應首先按下“消音”鍵 消音,再依據(jù)報警信號確定報警點具體位置。b. 通知另一名消防值班人員或安保人員到報警點現(xiàn)場火災確認。消防控制室內(nèi)消 防值班人員在控制室內(nèi)隨時準備實施系統(tǒng)操作。若消防控制室內(nèi)設有閉路監(jiān)控系 統(tǒng),可直接將該系統(tǒng)切換至報警位置確認火情。c. 現(xiàn)場火災確認人員攜帶手提消防電話分機或?qū)χv機等通訊設備盡快到現(xiàn)場查 看是否有火情發(fā)生。(2) 火災處置流程A. 如確有火災發(fā)生
18、,現(xiàn)場火災確認人員應立即用對講機或到附近消防電話插孔處用消防電話分機等通訊工具向消防控制室反饋火災確認信息??筛鶕?jù)火災燃燒規(guī)模情況決定利用現(xiàn)場滅火器材進行撲救還是立即疏散轉(zhuǎn)移。B. 消防控制室內(nèi)值班人員接到現(xiàn)場火災確認信息后,必須立即將火災報警聯(lián)動控制開關(guān)轉(zhuǎn)入自動狀態(tài)。C. 撥打119火警電話向消防部門報警。D. 消防值班人員向消防值班經(jīng)理和單位負責人報告火情,同時立即啟動單位內(nèi)部滅火和應急疏散預案。E. 啟動相應的消防聯(lián)動設備,如消火栓、噴淋系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)等消防設施。F. 通過消防廣播系統(tǒng)通知火災及相關(guān)區(qū)域人員疏散。G. 消防隊到場后,要如實報告情況,協(xié)助消防人員撲救火災,保護火災現(xiàn)場,調(diào)
19、 查火災原因。4. 消防用電設備的雙電源消防用電負荷等級為一級時,應有主電源和自備電源或城市電網(wǎng)中獨立于主電源 的專用回路的雙電源供電中南大學實驗報告火災過程中,先連接主電源,后連接備用電源,當需關(guān)閉電源時,先關(guān)備用電源,后關(guān)主電源,確保由主電源供電13中南大學實驗報告教學實驗土木工程院(系) 消防工程 專業(yè) 1301 班姓名 史衛(wèi)東學號 1207130109 指導老師 趙望達實驗日期2017 年_J月 6 日 成績實驗名稱消防應急疏散預案實驗一、實驗目的通過了解實際操作感受火場應急疏散狀態(tài),加深對火災自動報警系統(tǒng)工作的理解1、實驗原理1. 應急廣播控制器:是火災逃生疏散和滅火指揮的重要設備,
20、 在整個消防控 制管理系統(tǒng)中起著極其重要的作用。 在火災發(fā)生時,應急廣播信號通過音頻設備 發(fā)出,經(jīng)過功率放大后,由廣播切換到廣播指定區(qū)域的音箱實現(xiàn)廣播, 對人們發(fā) 出火災報警信號,并可起到緩解人們緊張的情緒,系統(tǒng)指揮疏散的功能。應急廣 播控制器,可由操作鎖進行手動/自動切換,手動狀態(tài)可以手動直接啟動應急廣 播和區(qū)域選擇。在應急廣播啟動狀態(tài)時,也可以進行話筒廣播。2. 應急照明系統(tǒng)和疏散指示系統(tǒng):消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)是指在發(fā)生火災時,為人員疏散、逃生、消防作業(yè)提供指示或照明的各類燈具,是建筑中不可缺少的重要消防設施。系統(tǒng)的工作原理:正常工作狀態(tài)時,市電接入應急照明集中電源,用于正常14Z中
21、南大學實驗報告工作和電池充電,通過各防火分區(qū)設置的應急照明分配電裝置將應急照明電源的 輸出提供給消防應急燈具。應急照明燈控制器通過實時監(jiān)測應急照明集中電源、 應急照明分配電裝置和消防應急燈的工作狀態(tài),實現(xiàn)系統(tǒng)的集中監(jiān)測和管理。發(fā)生火災時,應急照明控制器接收到消防聯(lián)動信號后, 下發(fā)控制命令至應急 照明集中電源、應急照明分配裝置和消防應急燈具,控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)讓入應急狀態(tài), 提供照明和疏散。三、實驗儀器設備1.火災報警控制器3. 消防自動化實訓裝置中南大學實驗報告四、實驗操作及觀察內(nèi)容1. 看老師演示應急廣播實驗操作,聽應急廣播發(fā)出應急疏散警報的聲音。2. 看老師操作消防自動化實訓裝置,演示發(fā)生火災時,
22、消防應急疏散指示 燈雙閃或者單閃。I中南大學實驗報告3. 看老師演示應急疏散照明燈,制定應急預案分析各樓層的具體情況,觀察各個疏散指示標志的設置情況并進行粗略的設計安全合理的疏散路線五、應急疏散預案方案的制定1. 各樓層的疏散指示標志的實際布置:分析:通過老師上述演示發(fā)現(xiàn)整個樓層的疏散指示標志設置遵循一定的規(guī)律,每隔一定距離設置在走廊的墻上或者地面上,并一直維持一定的亮度。2. 各樓層的應急照明燈的實際布置:分析:通過老師上述演示實驗發(fā)現(xiàn)整個樓層的安全出口處均設置了應急疏散照明燈且照明滿足規(guī)范不低于I.OIx 。3. 應急疏散預案的制定:疏散引導組:(1)疏散指引組應分析火災現(xiàn)場情況,確定疏散路線應以樓梯為主,也可 利用避難層、屋頂或其他救生通道設
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