《隧道可编程序控制器PCT在高速公路隧道群上的应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隧道可编程序控制器PCT在高速公路隧道群上的应用.docx（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、隧道可编程序控制器PCT在高速公路隧道群上的应用摘要本文介绍隧道可编程序控制器Programmablecontrolleroftunnel在福建漳州至龙岩高速公路隧道群自动化中的应用,采用隧道可编程序控制器PCT+中央控制计算机的集成方案,对隧道机电设备进展分散控制、集中管理,同时对洞内、外环境和机电设备进展监测,既知足高速公路隧道对洞内交通、照明和通风的控制要求,又到达整个系统的协调和节能目的。关键词隧道可编程序控制器，PCT，隧道群TheapplicationofPCTtotunneltroopofaexpresswayZHANGLi-bing,ZHAOYong-zhong,YAOJin-
2、xiang(BeijingYunXingYunTrafficEngineeringCo.LtdBeijing100054)Abstract:ThispaperdescribestheapplicationofPCTtoatunneltroopofFujianZhangLongexpressway.ThecontrolsystemconsistsofaPCTsystem,centralcomputersothatthetraffic,lightingandventilationcanbeputunderdistributedcontrolandconcentratedmanagement.Suc
3、hanintegratedschemenotonlysatisfiesvariouscontrolrequirements,butalsoachievestheaimofgoodcoordinationandenergysaving.Keyword:Programmablecontrolleroftunnel;PCT;tunneltroop1引言隧道自动化是一个整体的概念,包括消防管理系统、交通控制系统、照明控制系统、通风控制系统、报警系统、摄像监控系统、信息管理系统、电源及配电控制系统和交通自动化等。而以中央计算机+隧道可编程序控制器现场总线+PLC+手操屏，构成的隧道自动化系统既能完成隧道
4、机电设备、隧道环境状况监控的功能,又可完成隧道信息管理的功能,其中的监控局部采用了具有高可靠性的PLC组成的，基于现场总线的集散控制构造的隧道可编程序控制器。使得整个自动化系统的可靠性得到保证。同时,PLC可以独立工作,完成根本控制任务;现场总线的采用将使各个区域的监控任务变成相应PLC的分散监控任务,使得隧道布线更加简单、合理。PLC的灵敏配置使得隧道监控系统形成模块构造,PLC系统小大由之,可根据现场要求进展合理分布。下面就福建漳州至龙岩高速公路大龙头为主的隧道群交通、照明及通风监控系统为例介绍隧道可编程序控制器在实际中的开发和应用。2系统要求漳龙高速公路共有6个隧道，分别是万松关隧道、风
5、霜岭隧道、大龙头隧道、后眷隧道、南靖隧道，石崆门隧道不属于本次施工范围，大龙头隧道是一个双洞、长约2.6km的高速公路隧道,在双洞单向行驶时,设计车速为80km/h,当单洞双向行驶时,设计车速为60km/h。为了到达上述要求,洞内交通、照明和通风均有相应的要求,分别由所对应机电设备的数量、功率、安装位置来保证。由相应的控制系统、监测系统对洞内照明和通风进展优化控制,以到达节能和平安行驶。如,由照明监控系统保证洞内照明,在白天,由洞口到洞内的照度可以较平缓地过渡等措施防止玄光和黑洞现象;由通风控制系统保证洞内CO浓度、能见度和洞内风速到达设计要求。3系统构成3.1道可编程控制器介绍隧道可编程控制
6、器遵循中华人民共和国交通行业标准JT/T608-2004，此标准2005年度1月1日施行，北京云星宇交通工程公司依此行业标准研发了相应的产品YXY-RTU。隧道可编程控制器PCT是现场总线+PLC+手操屏的集成产品，此产品充分利用了PLC的高稳定性，现场总线的高效率，和手操屏的现场灵敏控制，实现了公路隧道的平安稳定控制。按照GB/T18567-2001的规定，隧道可编程控制器按照其安装位置的不同可分为隧道监控站内和隧道洞内的区域可编程控制器。3.1.1隧道监控站内的可编成控制器是指：a)隧道监控系统的中央节点，公路交通监控子系统隧道监控的节点端机。b)与公路监控分中心远程通讯，执行分中心上位机
7、的动作指令和本机的控制程序。下列图是福建漳龙路隧道群的数据传输网络，可以诠释隧道区域控制器和监控中心的网络通信连接。数据上传由主控本地控制器的以太网模块通过数字光端机直接与监控分中心连接，采用TCP/IP传输协议，使信息层数据分享。图3-1隧道群数据传输网络3.1.2隧道洞内的区域可编程控制器是指：a)环网或者总线拓扑构造的隧道监控子系统区与监控的节点端机；b)通过光、电传输介质的连接，执行隧道站上位机的动作指令和本机的控制程序。图3-2是漳龙路大龙头隧道的光线环网拓扑图隧道的现场控制网络选用OMRON公司的controllerlink工业级控制网络，具有高可靠性和稳定性。采用4芯多模光缆，每
8、个现场控制器通过Controllerlink光纤接口模块连接构成多模光纤冗余环构造，其中2芯为备用，即环网上任何一点被截断，通信传输仍然可以保持，保证了现场总线防止外界干扰，传输通畅，并进步了数据传输的可靠性。1网络为对等网，任意节点故障不会影响干网运行。2光纤自愈环网的通讯速度2Mbps。3光纤ST头直接进模块，减少了中间环节，工作更可靠。4网络节点之间无须编程可以传输数据，便于今后检修与维护。3.1.3隧道可编程序控制器PCT的功能隧道可编程序控制器PCT的监控任务分成以下几个局部:(1)自动时通过检测交通、气象等参数，根据运算可得出交通状况，采用相应的控制方案。手动时中央控制计算机或者手
9、操屏根据实际情况确定交通形式。(2)通过现场总线,将车流量信息、CO/VI/TW信息送到CS1,在中央控制计算机中,生成通风工作状态和照明工作状态。(3)通风PLC从现场总线读取风机组启/停控制要求,进展风机组的现场控制。(4)照明PLC,根据照度进展洞内照明的控制或者控制中央控制室的定时控制指令来控制照明。3.2漳龙路隧道群的系统构成本隧道群自动化方案采用中央控制计算机+隧道可编程序控制器YXY-RTU,中央控制计算机由多台互连的工业PC组成,构成隧道信息中心，负责隧道各种信息的聚集和处理、控制指令的产生和发布、隧道模拟大屏幕的控制、各种报表的生成及紧急事故的处理等任务,并进展整个系统的协调
10、。隧道可编程序控制器采用北京云星宇交通工程公司的YXY-RTU,隧道可编程序控制器中，现场总线采用OMRONControllerLink,总控PLC为OMRONCS1-G-42H,现场PLC采用OMRONCS1-G-42H。数据传输网络由数据上传和现场控制网络组成。4系统工作经过概述光强检测仪测得反映光照度的420mA形式电信号,送到相应的隧道可编程序控制器PCT。由该控制器控制相应的照明开关(沟通接触器),使洞内照度与洞外照度得到比拟平缓的过渡。照明控制可以以采用按季节定时控制方式。每个控制点具有回检信号和报警信号,PLC通过现场总线将照明系统的现场检测结果返回到中央控制计算机,进展信息汇总
11、、协调,并显示在隧道大屏幕上。VI/CO/TW检测仪以420mA形式电信号,送到就近的隧道可编程序控制器,由现场总线返回到中央控制计算机,由中央控制计算机根据这些参数断定所开启的风机是否适宜,进展适宜的增加、减少或者不变,修正风机控制规那么表,同时将风机控制指令发送到风机控制器,在大屏幕中显示洞内环境信息。车流量检测线圈以串行码信息的形式送入相应的隧道可编程序控制器,由现场总线返回到中央控制计算机,根据车流量决定风机开启组数,经现场总线下载到风机控制器,对风机组的启/停进展控制。风机控制器同时检测各个风机的回检信号和告警信号,将它们返回到中央控制计算机断定风机的运行是否正常,并在大屏幕中进展显
12、示和整个通风系统的协调。5控制软件的二次开发PLC采用OMRON公司的CS1-G-42H系列产品，现场总线采用OMRONControllerLink现场总线,其软件是对CX-PROGRAMMER控制组态软件及通讯软件的二次开发,定义各个控制器的通讯地址,进展有关信息的交换。各个控制器的直接控制和检测软件根据系统的硬件来实现,可以用CX-PROGRAMMER的梯形图或者语句表等语言来设计和实现。成功的OMRONCONTROLLERLINK现场总线，使所有编程工作变得比拟简单，大大缩短了开发和施工周期。6小结本系统由于采用了中央控制计算机+隧道可编程序控制器构成的隧道自动化控制方案,充分发挥了现场总线的灵敏组态方式,使得整个系统的有用信息得到完全分享,便于系统集成和相关设备日常检修。同时ControllerLink的高速度数据通讯和光纤自愈环网所带来的高可靠性,使得整个监控系统特别合适隧道自动化系统;增加整个系统的抗干扰才能,缩短外部信号的引线长度和控制信号电缆长度,减少接线端子。这种监控方式较好地发挥了工业PC和PLC的各自优势,充分利用了工业PC在信息管理和处理上的强大才能及PLC在现场控制中的灵敏性。参考文献1张利兵.中国交通信息产业,2004.12,PP1101112胡剑波.PLC在隧道自动化中的应用.工业仪表与自动化装置,2002.2,PP3538