plc在高速公路隧道机电系统中应用

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1、PLC在高速公路隧道机电系统中应用　　【摘要】近年来，随着经济的快速发展，特别是城市的发展，带动交通的大发展。PLC在社会各个领域的应用已经变得越来越广泛，尤其是该项技术在公共交通中的应用已经变得日趋的成熟和广泛。本文主要介绍了我国目前公路交通系统特别是在隧道系统的构成，分析了作为其核心的区域控制器和通信网络的选型以及整体解决方案，同时以单隧道为例，具体说明了该项技术在隧道系统的应用，最后分析了隧道监控系统的改进和发展。本文主要是笔者结合自身的研究来探讨PLC在高速公路隧道机电系统中的工作原理，以期对于该领域的施工人员给予指导和借鉴。【关键词】PLC,公路

2、交通，隧道，系统，应用中图分类号：U459.2文献标识码：A文章编号：一．前言由于我国的地势复杂，大多数高速公路都需要通过的地理条件比较复杂，建设现代化的公路交通系统离不开隧道，因此我国的隧道建设量大，相应的对隧道系统的安全及其控制系统的要求就提高了。因此，隧道交通必须采用PLC技术，将该项技术在隧道中广泛使用，才能保证隧道系统的安全和相关问题的处理。二．隧道本地控制网络7隧道本地控制网络系统采用现场总线光纤环网结构，即各区域控制器之间通过光纤构成光纤自愈环网，用于隧道内区域控制器之间的大量数据的高速、可靠传输。区域控制器分为主区域控制器和从区域控制器。主

3、区域控制器设在隧道附洞口附近的变电所内；从区域控制器则在隧道内按600～800m的控制区域设置。隧道内所有监控设备以点对点方式的接入到所属控制区域的从区域控制器各类通信模块，完成各类检测信息的采集和执行控制指令。此外，通过主控区域控制器可实现对单个隧道的本地控制。主控区域控制器通过以太网光端机与隧道管理站局域网连接，将隧道本地检测参数、设备状态等信息上传隧道管理站，并接收隧道管理站或监控中心下达的控制指令，完成隧道远程控制和管理。三、PLC的系统构成隧道的长度越长，需要考虑的监控设施就越多。从目前国际上对隧道的设计标准来看，长隧道和特长隧道需要监控系统以保

4、证隧道内行车的安全和通畅。SIEMENS7S7-300是模块化的中小型PLC系统，其大范围的各种功能模块可以非常好的满足和适应自动控制任务，简单实用的模块化和分散式结构使得其应用十分灵活，当控制任务增加时，可自由扩展。高电磁兼容性和强抗振动、抗冲击性使得其具有很高的工业环境适应性。并且基于以SIEMENS公司为主开发的PROFIBUS现场总线标准，S7-300PLC还具有组网便捷的优势。易于实现分布，易于用户掌握，易于组建分布式现场网络等特点使得S7-300成为各种中小规模控制任务的方便又经济的解决方案。PLC的隧道网络图（图一）所示。每个隧道的PLC系统

5、分别在隧道左洞和隧道右洞组成光纤ContorllerLink冗余令牌环网，两个光纤ContorllerLink冗余令牌环网都是独立的控制系统，互不干涉和影响。安装在监控设备室内的PLC通过HostLink与主控PLC相连，并与隧道监控分中心的服务器通过以太网模块CS1W-ETN01、HUB、光纤收发器组成以太网进行数据交换。主控PLC在监控室内连接一个本地触摸屏，并通过MODEM与监控分中心的一个远程触摸屏相连。图一隧道PLC网络控制图三．PLC在公路交通系统尤其是隧道系统应的主要内容和控制要求7为了保证公路交通特别是隧道交通的安全可靠，以及较好的保障通行

6、的便利，就必须要很好的把握PLC的主要应用内容和控制要求。只有对PLC的内容和控制要求作出全面分析，就可以保障行车的安全，保证隧道的通行能力。因此，我们，我们可以从以下三个方面对此作出分析。1.照明检测控制系统照明检测控制系统的目标是在不断监测隧道洞外、隧道洞内光照度的前提下，调节隧道进出洞口加强段等照明回路，达到合适的隧道内光照度。避免使车辆驾驶员白天进入隧道和夜间离开隧道产生“黑洞效应”；避免使车辆驾驶员白天离开隧道和夜间进入隧道产生“眩光效应”（或称“白洞效应”），让驾驶员轻松适应进出隧道的光照度变化，减少交通事故，同时考虑节约能源。光照度等参数的采

7、集由PLC模拟量输入模块完成，照明回路的控制则由PLC程序控制输出继电器来实现。照明检测控制系统的操作流程如下图所示。图二通风控制流程图2.交通检测控制系统7交通检测控制系统在隧道系统中的作用很大，因为隧道的目的就是为了保障交通，因此对于隧道系统的检测必须要全面仔细，只有如此，才能保证行车的安全。交通检测的对象很多，包括对交通图信号灯的检测，对隧道内限速装置的检测，对隧道内其他交通标志的检测。通过检测，可以知道，这些信号灯，交通标志对隧道交通的作用。通过对隧道内交通的检测，将这些检测数据输入到PLC中，保证在以后的车辆通行中，PLC可以有效的发挥作用，这也

8、是PLC在公路交通特别是隧道交通应用的关键所在。3.通风检测控制系