小型plc在高速公路隧道机电系统中的运用

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1、小型PLC在高速公路隧道机电系统中的运用广州诚泰交通机电工程有限公司黄文清摘要：隧道机电系统在高速公路隧道的安全通行中起着重要作用，承担着消防、照明、通行指示、通风等设备的管理任务。在以往高速公路隧道机电系统中，多采用大、中型PLC,工程造价较高，后期维护保养费用大。随着技术的进步,小型PLC的性能指标也能满足需求，同时性价比更高，模块可扩展性强。在广东省内某高速的长隧道项目中，得到使用，效果良好，获得业主高度的评价。关键词：PLC;隧道；机电系统高速公路隧道机电系统一般由隧道监控系统、隧道通风照明系统、隧道供配电系统及隧道火

2、火报警系统等组成。隧道监控主要通过监控设备收集隧道的交通、气象、事故等情报，传送到监控中心，将隧道内的情况反映到监控中心。监控中心值班人员综合上述情报，对隧道内的情况作出判断，提出控制方案，通过系统软件下发命令到隧道内设备执行。实现对这些设备的数据釆集以及控制，常用的方法是使用大中型PLC将设备接入到监控系统中。PLC用在隧道监控系统非常合适。PLC具有系统非常稳定、抗干扰能力非常强、扩展性好、开发周期短、维护方便等特点。能在隧道内恶劣的环境下稳定工作。随着技术进步，经济型小型PLC的性能tl益提高，完全能满足隧道机电系统的需

3、求，同时工程造价可得到有效的控制，后期维护保养费用显著降低。一、PLC在隧道机电系统中的项目需求功能要求(1)收集各隧道检测设备的信息，包括交通量信息、隧道内外亮度、一氧化碳浓度、隧道内透过率、隧道内风速风向、隧道外能见度参数、外场设备运行状态等。PLC通过自身的输入端口，采集隧道检测设备输出的电压或电流等模拟信号。(2)对收集信息进行预处理，并存储在木地的存储单元中。(2)在隧道监控站监控计算机或隧道主控制器轮询吋，将存储单元中处理好的信息上传给隧道监控站监控计算机或隧道主控制器。(3)接收隧道主控制器或隧道监控站汁算机的各

4、种控制命令，将控制命令和设备运行状态比较后，发出对下端执行设备的控制指令(如发给交通信号灯、车道指示标志、横洞指示标志、可变信息标志等的指令)，主要是开关信号。(4)可存储一些常用和应急处理程序，如交通事故处理程序、火灾紧急处理程序等。二、台达PLC性能指标台达DVP-SE系列属于经济型小型PLC，主机点数8DI/4DO,内置有MiniUSB,Ethernet,2组RS-485通信接口，以优异的运算速度著称。除具备高容量的程序存储空间，内建众多应用指令及通讯指令外；可搭配多样化的特殊扩充模块与功能卡，使主机更能发挥强大效能。▲

5、程序容量：16KSt印s/数据寄存器：12KwordsA高于同级PLC处理速度，LD：0.64us,MOV：2usA内置Ethernet,支持MODBUSTCP及Ethernet/IP功能^支持模块扩展，提供多样性模块选择▲通讯端口：内置1个RS-232口与2个RS-485口，兼容MODBUSASCII/RTU通讯协议，且均支持Master功能。三、系统组网在隧道监控系统中，各个PLC控制器根据所控制设备的位置分散布置在各个隧道侧壁洞室内，然后通过工业以太网交换机组成光纤冗余环网。光纤环网使得环路上任意两个PLC之间的通信有两

6、条物理链路。，当某处光纤故障吋，系统会自动在反方向上重建网络链路，保障系统的正常通信，实现对信号传输的自愈保护功能。各PLC对照明、通风、本地控制系统信息进行采集，同时按所设定的程序以及上位机的指令进行相应的动作。采集的信息经以太环网传至监控室监控主机上。根据所连接的各种外场设备的接口类型，PLC可通过RS485、DI/DO、AI接U与之相连。PLC根据所管理设备的类型数量而配备足够数量的数字量开关单元及模拟量I/O接1_1单元四、PLC编程下面以通风控制为例进行说明。通风控制分为PLC自动方式和中心监控系统手动方式，控制方式

7、由中心监控系统下发指令控制切换；CO/VI检测洞内一氧化碳浓度和能见度值。风速检测洞内风速和风向值，风速单位为米/秒，风向分为车行方向和车逆行方向。射流风机控制风机正转、反转、停止，正常通风避免一个隧洞内冋吋开启正转和反转的风机。当CO/VI检测器工作正常吋PLC工作于自动方式，每次取本隧道单洞中CO值最高的CO/VI检测器作为启动和关闭风机的参考对象；风速风向仪获取本隧洞的有效风向时，须满足条件“隧道内所冇风向相同II每台风速超过风速阀值”；风机开启吋先开启一组中对称的一对风机，然后过30秒后再启动这一组中对称的另一对风机；

8、隧道CO/VI检测值小于关闭风机的阀值吋，冋吋关闭所有风机；风机开启和关闭吋要增加延吋，不允许正转一反转或反转一正转，须先停止；每开启一组风机要增加延吋，延时吋间参考隧道的交通量和洞内通行方式；监控中心的上位机程序按采集周期记录洞内CO/VI和风速风向的检测器数据。然后根据风