Цифровой автомат для системы пожаротушения промышленного объекта

Существует большое количество вариантов автоматических систем пожаротушения, что позволяет выбрать для каждого конкретного объекта подходящую систему. При этом установка пожаротушения должна обеспечивать:

• •    реализацию эффективных технологий пожаротушения, оптимальную инерционность, минимально вредное воздействие на защищаемый объект;

• •    срабатывание в течение времени, не превышающего длительности начальной стадии развития пожара;

• •    необходимую интенсивность орошения или удельный расход огнетушащего вещества;

• •    тушение пожара в целях его ликвидации или локализации в течение времени, необходимого для введения оперативных сил и средств;

• •    требуемую надежность функционирования.

представлена общая классификация установок

На рис. 1 пожаротушения. [2]

Рис. 1. Общая классификация установок пожаротушения

В данной работе в качестве промышленного объекта выступает четырехэтажный отапливаемый трикотажный склад, а в качестве огнетушащего вещества – вода. Использование спринклерной установки пожаротушения на складе позволяет осуществлять тушение конкретной зоны, что сохраняет от ущерба, причиняемого водой, стеллажи, находящиеся вне зоны сработавшего оросителя.

На рис. 2 представлена структурная схема рассматриваемой автоматической системы пожаротушения.

ТЗ – тепловой замок спринклера

ОР – ороситель (спринклер)

РТ     –     распределительный трубопровод

ПТ 1– питающий трубопровод

УУ – узел управления

ПТ 2 – подводящий трубопровод

ЭКМ    –    электроконтактный манометр

СДУ – сигнализатор давления универсальный

СЛ – соединительная линия

БА – блок автоматики

ОИЭ – основной источник электроснабжения

РИЭ – резервный источник электроснабжения

СОИ – система оповещения и информации

БУН – блок управления насосами ОЭН – основной электродвигатель насоса

РЭН – резервный электродвигатель насоса

РН 1 – рабочий насос

РН 2 – резервный насос

ПБ – пневмобак

ЖН – жокей-насос

ОИВ – основной источник водоснабжения

РИВ – резервный источник водоснабжения

Рис. 2. Структурная схема автоматической системы пожаротушения промышленного объекта

Алгоритм работы рассматриваемой автоматической системы пожаротушения можно реализовать как на релейной логике и транзисторных 12

ключах, так и с помощью цифрового автомата. Однако создание цифрового автомата для системы пожаротушения рассматриваемого объекта позволяет:

• -    сделать систему менее энергоемкой;

• -    уменьшить габариты и массу системы.

Цифровой автомат, который реализует алгоритм работы автоматической системы пожаротушения, описывается рядом множеств: множества, которые определяются с помощью алгоритма функционирования системы пожаротушения - множества входных воздействий X и выходных сигналов Y, и множество, которое необходимо определить - множество внутренних состояний A. Множество внутренних состояний цифрового автомата - это набор всех возможных комбинаций внутренних элементов памяти автомата. Как правило,  включение питания вводит автомат в некоторое непредсказуемое состояние, поэтому вводится внешний сигнал сброса, переводящий автомат в четко определенное состояние, которое называется "начальным" и обозначается а о.

Наглядность представления разрабатываемого цифрового автомата обеспечивается с помощью графа внутренних состояний.

Граф внутренних состояний цифрового автомата состоит из узлов, соединенных ветвями. Узлы отождествляют внутренние состояния автомата. Каждая ветвь графа, т.е. ориентированная линия, стрелка которой указывает следующее состояние автомата, отмечается входным сигналом, вызывающим в автомате соответствующий данной ветви переход, и выходным сигналом, который возникает при этом переходе. Если некоторый входной сигнал не меняет состояния автомата, то соответствующая ветвь замыкается на узле, из которого она выходит. [1]

Задача синтеза цифрового автомата заключается в построении сложного автомата из более простых автоматов, которые будут применяться в качестве элементов памяти. Для синтеза цифрового автомата необходимо выбрать систему элементов памяти, из которых должен строиться заданный автомат. Для кодирования внутренних состояний рассматриваемого цифрового автомата применяются RS -триггеры.

Функционирование цифрового автомата можно представить в виде таблицы, построенной на основе графа внутренних состояний цифрового автомата. В каждой строке таблицы описывается определенный переход цифрового автомата, входной сигнал, вызывающий этот переход, и указываются сигналы управления триггерами, необходимые для выполнения данного перехода. Триггер оказывается в состоянии установки, если на вход « S » подается сигнал высокого уровня, и в состоянии сброса, когда сигнал высокого уровня подается на вход « R ». Если на оба входа триггера подаются сигналы низкого уровня, то его состояние не меняется, но если на оба входа подаются сигналы высокого уровня, то состояние триггера будет неопределенным.

Для создания функциональной схемы цифрового автомата необходимо составить логические выражения для выходных сигналов и сигналов управления триггерами, которые представляют собой простые дизъюнкции конъюнкций текущего состояния и условия перехода, при которых эти сигналы формируются. Функциональная схема реализуется на известных микросхемах, которые описывают составленные логические выражения.

В настоящее время в различных областях науки и техники находят широкое применение простые и сложные цифровые автоматы, которые предназначены для обработки и преобразования информации. Алгоритм создания цифрового автомата для рассматриваемой системы пожаротушения промышленного объекта может применяться при решении подобных задач.