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基于和利時(shí)LK系列PLC的隧道監控系統
作者：
時(shí)間：2013-11-04
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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1引言
當今交通道路已進(jìn)入迅猛發(fā)展時(shí)期，作為公路修建中一個(gè)重要環(huán)節的隧道，其數量也在不斷增加。由于我國復雜的地理條件以及隧道本身的特點(diǎn)，隧道監控系統在隧道的運營(yíng)和管理以及事故處理中發(fā)揮著(zhù)極其重要的作用。因此，建設可靠、穩定、先進(jìn)、經(jīng)濟以及可擴展的合理的隧道監控系統成為工程界和公路營(yíng)運管理部門(mén)共同關(guān)心的問(wèn)題。微電子、通信、計算機技術(shù)的發(fā)展大大提高了公路交通的信息化和智能化程度。PLC以其卓越的可靠性、抗干擾性以及靈活的控制方式成為隧道監控系統的核心控制器。PLC與開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )通信系統一起，共同推動(dòng)著(zhù)隧道監控系統的智能化程度的發(fā)展。因為具有可靠性高、處理速度快、邏輯修改方便、抗干擾能力強、能適應現場(chǎng)復雜環(huán)境等特點(diǎn)，基于和利時(shí)LK系列PLC的隧道監控系統得到了廣泛的應用。
基于和利時(shí)LK系列PLC的隧道監控系統主要功能是監測隧道環(huán)境質(zhì)量、通風(fēng)系統、給排水消防系統、照明系統、交通引導系統的設備工作狀態(tài)，確保各系統設備工作正常，并根據隧道正常運行的需要，對各分系統設備實(shí)施遠程人工控制或自動(dòng)控制，異常工況下聯(lián)動(dòng)各系統設備協(xié)同運作，以達到設備運行智能化和自動(dòng)化的需求，實(shí)現改變環(huán)境狀況和營(yíng)造隧道內安全環(huán)境的目的。
2隧道監控系統的整體結構設計
隧道安全是公路安全中的咽喉，所以對隧道監控系統的可靠性要求特別高。在任何可能發(fā)生的緊急情況下，都能保證隧道的通風(fēng)、照明、消防、交通引導等正常工作。本隧道監控系統采用和利時(shí)公司高性?xún)r(jià)比的LK系列PLC為核心控制器，每套PLC包括電源模塊、CPU模塊、DI模塊和DO模塊等，中央控制室、PLC控制站之間的數據通訊采用高速實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò )結構為環(huán)形，通訊速率為100Mbps。
隧道按照其長(cháng)度分類(lèi)，分別為短隧道（L250m）、中隧道（250m
從隧道監控系統的網(wǎng)絡(luò )構成來(lái)看，一般分計算機集中控制層、區域控制器分布控制層和現場(chǎng)設備層等3個(gè)層次。計算機集中控制層主要實(shí)現設備監控預案制定、預案發(fā)布、多系統協(xié)同控制等復雜功能，系統數據庫記錄、報表生成、設備管理等信息管理功能也在本層實(shí)現，本層設備和軟件集中在監控中心進(jìn)行實(shí)施。區域控制器分布控制層是設備控制系統主體，主要用于實(shí)現預案執行、設備閉環(huán)自動(dòng)控制、設備運行信息采集等現場(chǎng)流程控制功能?，F場(chǎng)設備層由隧道內各分系統設備控制柜、智能儀表、硬件執行機構組成，主要用于執行控制系統發(fā)出的指令，實(shí)現硬件級自動(dòng)控制、硬件自保護、以及人工現場(chǎng)手動(dòng)操作功能。
隧道監控系統的整體結構如圖1所示。
圖1 隧道監控系統的整體結構示意圖
3隧道監控系統的PLC控制柜設計
本隧道監控系統的由以和利時(shí)LK系列PLC為核心的控制機柜、執行機構、聲光報警、一次和二次外圍元件組成，系統裝置示意圖如圖2所示。隧道監控系統控制柜里配置有PLC、冗余電源、斷路器、溫度濕度傳感器、報警繼電器等。每一路輸入、輸出通道都有與之相對應的指示燈，可以檢查某一通道的動(dòng)作情況，且系統具有在線(xiàn)試驗功能。以其中一個(gè)核心控制柜的PLC配置為例，配置清單如表1所示。
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