高速公路隧道交通指示燈在ＰＬＣ控制下的保持電路方案

張守標

【摘要】 介紹了高速公路指示燈的控制原理電路,重點闡述了PLC掉電或故障下的控制隱患,增加的保持電路必要性,以及保持電路的實現(xiàn)方法。

【關(guān)鍵詞】 繼電控制;PLC;隧道指示燈;控制電路

一、前言

在湖南邵懷(邵陽至懷化)高速公路JD3機電工程中,雪峰山隧道的交通控制系統(tǒng)采用本地控制器控制。本地控制器系統(tǒng)的設(shè)計采用PLC加工業(yè)以太網(wǎng)交換機組成光纖自愈環(huán)網(wǎng),隧道監(jiān)控管理所內(nèi)設(shè)計一臺三層工業(yè)以太網(wǎng)交換機與隧道內(nèi)的24臺工業(yè)以太網(wǎng)交換機組成雙自愈環(huán),保證了隧道監(jiān)控的數(shù)據(jù)通信。

本地控制器的核心是PLC,又稱可編程邏輯控制器,簡稱可編程控制器,是直接執(zhí)行對車道標燈、交通信號燈、人行/車行指示燈的現(xiàn)場控制。當PLC發(fā)出點燈指令,通過PLC輸出模塊使繼電器上電,觸點吸合,從而點亮對應(yīng)指示燈;當PLC發(fā)出熄燈指令,通過PLC輸出模塊使繼電器掉電,觸點打開,對應(yīng)指示燈熄滅。

二、設(shè)計缺陷

行駛在高速公路上的車輛是靠交通指示燈來引導(dǎo)行駛的,尤其在隧道等關(guān)鍵路段顯行特別重要,這關(guān)系到行

車的交通安全。設(shè)計上采用PLC控制指示燈從操作上基本上是能夠控制的,但這種控制存在著可靠性隱患。當PLC失電或故障不能輸出時,控制指示燈的繼電器觸點打開,對應(yīng)的指示點顯示為熄燈狀態(tài)。行駛在隧道洞口或洞內(nèi)的車輛就會不知所措,極易發(fā)生交通擁擠和更為嚴重的交通事故,這種情況是非常危險的,應(yīng)堅決杜絕。

三、實現(xiàn)方法

雪峰山隧道監(jiān)控系統(tǒng)中,由PLC控制的指示燈為車道指示標志燈、交通信號指示燈、人行/車行橫洞指示標志燈,其中車道指示標志燈為五顯示燈、交通信號指示燈四顯示燈、人行/車行橫洞指示標志燈為一顯示。為實現(xiàn)控制斷電時指示燈的保持,采用在每一顯示燈回路中加一自保持回路。

1.結(jié)構(gòu)圖

任一顯示燈自保持電路結(jié)構(gòu)圖如下:

2.電路原理

采用在輸出二次回路中加入兩個繼電器來形成自保持電路(原理圖如下)。

PLC通過輸出模塊發(fā)出點命令,首先K1繼電器帶電,K1觸點閉合,接著K繼電器帶電,K觸點閉合,這時指示燈形成閉合回路,指示燈點亮,同時K1觸點與K觸點形成回路,即在PLC斷電或故障沒有指令K1觸點再打開時,K觸點仍然處于閉合狀態(tài),指標燈仍然保持點亮狀態(tài)。當輸出熄燈指令時,K2繼電器帶電,K2常閉觸點打開,使K繼電器失電,從而指示燈回路斷開,關(guān)閉指示燈。

四、方案應(yīng)用

1.交通信號燈的實現(xiàn)電路

交通信號燈由紅、黃、綠(通行)、綠(轉(zhuǎn)向)燈組成,它們的自保持功能分別由繼電器KA1、KA2、KA3、KA4和它們的常開觸點KA1、KA2、KA3、KA4來實現(xiàn)(電路圖如圖3所示)。

2.人行/車行標志燈的實現(xiàn)電路

人行/車行標志燈的自保持功能分別由繼電器KA1、KA2和它們的常開觸點KA1、KA2來實現(xiàn)(電路圖如圖4所示)。

3.車道標志燈的實現(xiàn)電路

車道標志燈由正面停、正面通行、反面停、反面通行、轉(zhuǎn)向燈組成,自保持功能分別由繼電器KA1、KA2、KA3、KA4、KA5和它們的常開觸點KA1、KA2、KA3、KA4、KA5來實現(xiàn)(電路圖如圖5所示)。

五、結(jié)束語

該系統(tǒng)設(shè)計簡單,可靠性高,操作維護方便,是PLC在高速公路機電控制上的補充,實現(xiàn)高速公路隧道控制的可靠性與安全性。目前已經(jīng)在邵懷高速公路雪峰山隧道內(nèi)得到應(yīng)用,事實也證明了增加保持電路是對隧道監(jiān)控系統(tǒng)的完善設(shè)計。

參考文獻

[1]湖南省邵陽至懷化高速公路機電工程JD3標雪峰山特長隧道機電 竣工文件

[2]鐘衛(wèi)兵.可編程控制器在廣東西部沿海高速公路珠海段隧道監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用鐘[J].公路.2006(8):352～355