防火卷帘门控制BetVictor Sports(伟德体育)国际官网器设计与实现

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　　技术探讨CONSTRUCTION第5卷第21期2015年7月防火卷帘门控制器设计与实现许可辽宁省核工业地质局二四五大队辽宁110122摘要：防火卷帘已经成为了现代建筑中重要的防火防烟措施，并且在实际使用过程中，取得了巨大的成果，因此被广泛的应用到了社会各界、各个领域和各种功能的建筑当中。本文主要对防火卷帘门控制器设计与实现进行了分析研究。关键词：防火卷帘门；控制器；设计实现中图分类号：S611文献标识码：A1导言防火卷帘门由卷帘门体、卷帘门机和卷帘门控制器三大部分组成，都有统一的国家标准和行业标准。防火卷帘门主要是通过门机正反转带动转轴装置控制门帘的上升下降，起到阻挡火势蔓延。门机可以人工机械控制及电动控制，电动控制又分为人工电动控制和自动控制。本文主要研究以51单片机为核心的控制器，根据火灾特点对三相异步电动机进行控制，实现防火卷帘门门帘的自动升降。2防火卷帘概述防火卷帘是平时卷放在上方（或侧面）的转轴箱内，火灾时将其放下展开，用以阻止火势蔓延。常见的设置部位有防烟楼梯间前室、电梯厅、自动扶梯周围、中庭与楼层的开口部位、生产车间中的大面积工艺洞口以及大面积建筑中设置防火墙有困难的部位等。防火卷帘的卷放有电动式与手动式两种。防火卷帘的设置部位一般为：消防电梯前室，自动扶梯周围，中庭与每层走道、过厅、房间相通的开口部位，代替防火墙需设置防火分隔设施的部位等。随着经济的发展和各种高新技术的出现，防火卷帘的使用空间得以逐步扩展、延伸。在建筑物中，设置防火分区可以有效地阻止火灾在建筑物的水平方向和垂直方向扩展。同时，通过防火分区，可以使人们把该防火分区的其他区域作为人员安全疏散的安全区。特别是高层建筑，由于楼梯间、电梯井、管道井、排气井等竖向管井多；建筑层数多，垂直疏散距离长，人员集中；建筑内部功能复杂，使用单位多，火灾漏洞多，易发生大火灾，扑救困难等特点，如不考虑防火分隔或防火分隔措施处理不好，一旦发生火情，后果往往非常严重。因此，在一定时间内把在建筑物内的火势控制在规定区域内，是非常重要的。防火卷帘，作为防火分隔物的一种，在实际工作中得到了广泛的应用。3防火卷帘门控制器设计与实现3.1防火卷帘门的控制器的基本要求火灾初始阶段，其主要特征是烟雾，当烟雾到达一定浓度时，防火卷帘门控制器接收到烟感火灾探测器送来的火灾信息后驱动门机，使卷帘门下降到距地1.5米处停住，阻挡烟雾流通，并方便人员疏散；当火灾处于燃烧阶段，周围环境温度升高到一定值，温感火灾探测器动作，发出信号，防火卷帘门控制器使卷帘门继续下降至门关闭，开门则采用人工控制。3.2防火卷帘门的控制器主要器件选择防火卷帘门控制器以单片机为主控单元，单片机输入信号来自烟感、温感火灾信号探测器、反映卷帘门位置信息的行程开关、手动控制按钮等开关信号、以及用于判断电源缺相或相序错误的电压波形信号，单片机输出控制有声光报警电路、为电动机自动运行提供控制信号的小型继电器驱动电路等。3.3硬件电路主要器件选择3.3.1单片机防火卷帘门控制器能实现防火卷帘门的人工电动控制和自动控制，需要用到单片机的15个I/O口，在实际应用时，往往需要能进行消防控制室的远程控制，所以需要预留些I/O口，因此选用具有32个I/O口的STC89c51RC单片机。STC89c51RC具有无法解密、低功耗、超低价、高速、高可靠、强抗静电、强抗干扰的特点，其指令代码完全兼容传统的8051单片机。通用I/O口复位后为P1/P2/P3/P4口是准双向口/弱上拉（普通8051传统I/O口），P0口是开漏输出，作为I/O口用时，需加上拉电阻，每个I/O口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不得超过55mA。3.3.2火灾信号探测器火灾形成过程就是烟和火焰的形成过程。感烟、感温探测器能探测火情，自动确认火灾，它们动作时输出的开关信号，在电路中会引起单片机输入引脚的电平发生变化，是防火卷帘门运行的重要触发信号。3.3.3行程开关行程开关主要用于探测卷帘门的运行位置，其输出是开关量，同烟感、温感一样，使输入单片机引脚的电平发生变化，可用于控制电动机运转。3.3.4继电器单片机驱动电动机运行的信号通过DC5V小型继电器转换实现，当继电器动作时，其常开或常闭触点可用于220/380V三相电动机正反转继电接触器控制电路，实现三相交流电动机正反转，起到电路隔离，实现弱电控强电作用。3.4输入电路3.4.1开关量输入电路开关量输入电路主要将手动按钮、火灾探测器以及行程开关的开关信号输入给单片机P1口，以便单片机做出判断，决定卷帘门的运行方式，其电路连接如图1所示。由于烟感、温感以及行程开关的动作信号均为开关量信号，考虑到当火灾发生时，线路容易被烧毁，断路，因此采用常闭触点接第5卷第21期2015年7月技术探讨CONSTRUCTION入单片机。没有发生火灾时可以及时检测到断路故障，发出声光报警。发生火灾时，当开关信号状态发生变化时，都可以使输入单片机的电平发生变化，单片机根据采集到的开关动作信号，进行输出控制。3.4.2三相电源相序及缺相采样电路及判断方法接入电动机正反转控制电路的电源相序的正确与否以及是否缺相都直接影响防火卷帘门能否按照要求正常工作。为了确保电动机运转的方向与初始设定一致，要求电源相序必须与初始安装相符。防火卷帘门控制器可以通过单片机对三相电源的相序进行判断，当相序不符或者电源缺相时，发出声光报警，相序符合并且电源三相均正常供电时才允许对卷帘门的运行实施控制。因此控制器设计时需要对三相电源相序以及是否缺相进行判断。图2给出了A、B、C相电源信号采集电路，光电耦合器实现对电源电压信号进行隔离与整形，电路将220V三相交流电转化成频率相同电压幅值5V的方波，分别送入单片机的P2.0、P2.1、P2.2引脚，用软件程序编写进行相序和缺相判断。这部分电路既有强电也有弱电，为了减少干扰，强弱电要进行隔离，不共地。图3为正序情况下A、B相电源转为方波信号波形图。判断相序是检测A相下降沿时B相的电平，若B相为高电平，则为正序，反之为负序。缺相判断则是通过单片机检测 A、B、C 三相电平是否发生变化，有 变化说明该相正常供电，否则该相缺失。 3.5 输出电路 输出电路包括声光报警电路，小型继电器驱动电 路。单片机是 一个弱电器件，一般工作电压为 5V，驱动电流在 mA 级以下，而蜂 鸣器和 5V 继电器的工作电流远大于单片机的驱动电流，因此需要 利用三极管对蜂鸣器和继电器的驱动电路进行设计。 3.5.1 声光报警电路 根据功能需要，声光报警电路需设黄灯和红 灯，蜂鸣器通过程 序的编写能发出四种声音，声光报警电路由单片机的 P2.3、P2.4、 P2.5 引脚控制，如图 4 所示。当电源缺相时，黄灯 L1 亮，蜂鸣器以 频率 f1 响；当相序不符初始设定时，黄灯亮，蜂鸣器以频率 f2 响； 当火灾发生，烟感或温感动作时，红灯 L2 亮，蜂鸣器以频率 f 3 响； 当紧急按钮按下时，蜂鸣器以频率 f4 响。用不同的声光警示可以 更直观地对防火区域内的情况和卷帘门的工作状态进行判断，以方 便尽快地采取相应的措施。 3.5.2 继电器驱动电路 单片机输出的是弱电信号，为了实现对三 相电动机继电接触器 强电电路的控制，可以由单片机的 P2.6、P2.7 引脚分别控制小型继 电器 KA1 （下降）、KA2 （上升）的驱动电路（图 5），再将小型继 电器的触点接入三相电动机继电接触器控制电路，用以控制门机的 正转和反转即卷帘门的上升和下降。 4 结论 防火卷帘作为一种重要的防火隔断设施，已逐步引起监管部门 和消费者的重视，防火卷帘企业应加强行业自律，加大产品研发和 设备投入，制造出高品质的合格产品，作为使用方应该拒绝使用不 合格的防火卷帘产品，并要求防火卷帘企业使用正规的受过培训的 安装队伍，同时监管部门应加大对市场上防火卷帘产品的监管，各 方面一起努力，共同营造我国防火卷帘市场的良好局面。 参考文献： ［1］郑培波，刘贝，姚文超，等 . 浅析防火卷帘门的使用［J］. 企业家天地，2010（4）. ［2］李文石 . 单片机控防火卷帘门系统的研制［J］. 测控技术， 2002，21（8）：66-68. ［3］韩丽茹 . 基于 AT89C51 单片机的防火卷闸门控制器的设计 与实现［J］. 石家庄铁路职业技术学院学报，2011，10（1）：72- 75. 文章被我刊收录，以上为全文。 此文章编码：20 15J113 18