針對(duì)地鐵環(huán)控系統(tǒng)探究PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

郭冬冬

摘 要：隨著我國各大城市的快速發(fā)展，當(dāng)前地鐵已經(jīng)成為人們出行最普遍的代步工具，有效改善了城市交通擁擠的問題。本文針對(duì)地鐵環(huán)控系統(tǒng)中PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)措施進(jìn)行了深入研究，具體包含了地鐵環(huán)控系統(tǒng)的組成，優(yōu)化設(shè)計(jì)的各項(xiàng)功能指標(biāo)要求以及對(duì)通信和防護(hù)措施的設(shè)計(jì)，針對(duì)正常工作狀態(tài)下PLC的自動(dòng)控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)規(guī)劃了相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：地鐵；環(huán)控系統(tǒng)；PLC；優(yōu)化設(shè)計(jì)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展推動(dòng)了我國各大城市交通的發(fā)展，為了更好地改善城市交通擁擠現(xiàn)象，我國逐漸加大了地鐵交通的建設(shè)力度。PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)被普遍應(yīng)用于地鐵控制系統(tǒng)中，重點(diǎn)應(yīng)用在那些需要緊急處理的地鐵事故中，其控制對(duì)象包括一些風(fēng)機(jī)、閥門或水泵等。本文基于PLC技術(shù)探討了其在地鐵環(huán)控系統(tǒng)中的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1 地鐵環(huán)控系統(tǒng)的組成部分

本文主要針對(duì)地鐵環(huán)控系統(tǒng)進(jìn)行分析，仔細(xì)研究了PLC自動(dòng)控制技術(shù)在地鐵系統(tǒng)中的運(yùn)用。鐵環(huán)控系統(tǒng)的具體優(yōu)化設(shè)計(jì)要求針對(duì)的是PLC的整體環(huán)控系統(tǒng)。另外，對(duì)于設(shè)計(jì)的功能化要求以及技術(shù)指標(biāo)要求等都需要有一個(gè)較為明確的概念，在此基礎(chǔ)上，筆者在下文中探究了地鐵工作現(xiàn)狀中PLC技術(shù)的相關(guān)環(huán)控系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。

2 地鐵各環(huán)節(jié)的優(yōu)化設(shè)計(jì)要求

2.1 地鐵閉環(huán)控制系統(tǒng)中PLC整體優(yōu)化設(shè)計(jì)

把PLC技術(shù)融入到地鐵閉環(huán)控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)工作比較煩瑣，其中包括任一情況下的環(huán)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，還包括針對(duì)系統(tǒng)整體的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。當(dāng)然這些控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都在接受實(shí)時(shí)監(jiān)控，人們可以隨時(shí)查看任一時(shí)間段內(nèi)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。信息技術(shù)的發(fā)展使得人們能夠輕松從網(wǎng)上查看監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，同時(shí)還能進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。地鐵閉環(huán)控制系統(tǒng)主要是在PLC技術(shù)的基礎(chǔ)上與以太網(wǎng)技術(shù)組合而成。

2.2 設(shè)計(jì)的功能化要求

一般地鐵上的環(huán)控系統(tǒng)主要是由通風(fēng)系統(tǒng)以及空調(diào)冷水機(jī)組兩部分形成，選用的主要控制中心則是以PLC為主。在地鐵運(yùn)行過程中必須保證地鐵環(huán)控系統(tǒng)滿足或具備以下幾種功能和條件：首先地鐵環(huán)控系統(tǒng)所處的環(huán)境溫度要保持在-10～-55℃之間，工作環(huán)境的濕度則要保證低于95%，通常情況下，抗震能力保持在5～500HZ之間；地鐵車站的空調(diào)系統(tǒng)接口要求地鐵車站擁有對(duì)應(yīng)的IO接口，如空調(diào)、排風(fēng)機(jī)等的接口，使PLC控制系統(tǒng)更加方便地落實(shí)監(jiān)控工作。

2.3 通信接口要求

在地鐵環(huán)控系統(tǒng)中要保持與多個(gè)設(shè)備進(jìn)行良好的通信，因?yàn)榈罔F環(huán)控系統(tǒng)不只是對(duì)各種運(yùn)行設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)還要根據(jù)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，所以要在每個(gè)控制區(qū)域設(shè)置一定數(shù)目的通信接口，讓這些接口既能對(duì)地鐵環(huán)控系統(tǒng)中的電機(jī)實(shí)施保護(hù)，又可以對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)采取智能化的收集和傳遞。某些接口用于控制相應(yīng)的風(fēng)閥，要有一定數(shù)量的接口用于數(shù)據(jù)的交換和傳輸以及變頻控制接口；另外還要有一定數(shù)量的接口用于備用。通信接口的數(shù)據(jù)傳輸速率一般要大于1 M/s，并且應(yīng)當(dāng)廣泛地支持國際上各種常用的通信協(xié)議。

3 地鐵環(huán)控系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)要求

3.1 正常工作狀況下PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

一般情況下，在確保地鐵正常運(yùn)作的基礎(chǔ)上，要想提升地鐵運(yùn)行的安全可靠性，就要把PLC控制系統(tǒng)的控制方式設(shè)定為自動(dòng)控制，還要把風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的操作方式設(shè)定為手動(dòng)模式，不同控制方式之間的關(guān)系如圖1所示。具體來講就是PLC在自動(dòng)控制模式下如果接收到BAS的開啟或關(guān)閉命令后，風(fēng)機(jī)和閥門就會(huì)按照預(yù)先設(shè)置好的模式執(zhí)行命令，在遇到緊急情況后也可以運(yùn)用手動(dòng)操作執(zhí)行風(fēng)機(jī)和閥門的相關(guān)指令。當(dāng)然，風(fēng)機(jī)和閥門等所有的操作過程及現(xiàn)狀都會(huì)被即時(shí)上傳到PLC顯示設(shè)備上，并進(jìn)一步上傳到BAS系統(tǒng)。

3.2 空調(diào)機(jī)組優(yōu)化設(shè)計(jì)要求

地鐵環(huán)境中實(shí)際的溫度和濕度情況一般是通過溫、濕度傳感器傳遞給BAS控制系統(tǒng)，通過這一系統(tǒng)向地鐵環(huán)控系統(tǒng)PLC中心系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的控制指令，之后環(huán)控系統(tǒng)通過通信接口和總線及相應(yīng)的變頻設(shè)備相關(guān)連接，對(duì)變頻器傳達(dá)的頻率值進(jìn)行分析并提供電源。在空調(diào)機(jī)組的控制系統(tǒng)中，每個(gè)車站的兩端通風(fēng)空調(diào)電控柜各設(shè)有一套網(wǎng)關(guān) PLC。

3.3 火災(zāi)工況PLC優(yōu)化設(shè)計(jì)要求

如果發(fā)生火災(zāi)，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)在第一時(shí)間向FAS系統(tǒng)上報(bào)火災(zāi)情況，并將火災(zāi)現(xiàn)狀繼續(xù)上報(bào)給PLC環(huán)控系統(tǒng)，如果PLC系統(tǒng)接收到相應(yīng)的火災(zāi)信號(hào)后就可以把這一信息放在具有顯示功能的設(shè)備上。

4 結(jié)束語

伴隨著地鐵交通行業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)地鐵系統(tǒng)的研究備受關(guān)注。上文主要闡述了PLC技術(shù)基礎(chǔ)上的地鐵環(huán)控系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀，然后簡單介紹了地鐵環(huán)控系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)要求，進(jìn)而闡述了在地鐵系統(tǒng)正常運(yùn)作的情況下，地鐵環(huán)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、火災(zāi)情況下的環(huán)控設(shè)計(jì)以及空調(diào)機(jī)組的控制設(shè)計(jì)，希望對(duì)優(yōu)化我國的地鐵控制系統(tǒng)起到參考作用。

參考文獻(xiàn)

[1]周東紅，袁泉，陳洪如，等.地鐵綜合監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)的解決方案[J].城市軌道交通研究，2008，（8）：50-53.

（作者單位：深圳市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營總部）