plc在韶贛高速公路隧道照明控制系統(tǒng)中的運用

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PLC在韶贛高速公路隧道照明控制系統(tǒng)中的運用廣州誠泰交通機電工程有限公司劉嘉摘要：高速公路隧道照明對隧道的安全運行起著非常重要的作用。良好的隧道照明可以改善車輛駕駛?cè)藛T在隧道內(nèi)的視覺感受，從而減輕駕駛員的視覺疲勞，有利于提高隧道通行能力，使隧道交通更安全、舒適。但目前隧道照明存在能源消耗大，費用高的問題。PLC照明控制系統(tǒng)可以在在保證行車安全和舒適的條件下，使照明回路操作簡便，盡量節(jié)約資源。隧道照明按照晴天、云天、或陰天、晨昏、夜間、深夜五級控制，通過照明控制系統(tǒng)和不同的照明配線回路實現(xiàn)系統(tǒng)控制與系統(tǒng)節(jié)能功能。關(guān)鍵詞：隧道；照明控制；PLC—、韶贛高速公路隧道概況韶贛高速公路東起韶關(guān)市曲江IX歐山鎮(zhèn)，連接京珠高速公路，丙至南雄市梅嶺鎮(zhèn)，與大余高速相接。全線共四處隧道，頂峰山隧道、回龍山隧道、白山隧道及梅關(guān)隧道。頂峰山隧道設(shè)計車速為60km/h,回龍山、白山隧道設(shè)計車速為100km/h，梅關(guān)隧道設(shè)計車速為80km/h。白山隧道、頂峰山隧道、回龍山隧道洞外亮度按4500cd/m2進行隧道照明設(shè)計，梅關(guān)隧道洞外亮度按3500cd/m2設(shè)計。照明供電系統(tǒng)在各隧道口設(shè)置變配電點。每個隧道均設(shè)置長延時EPS、UPS作為應(yīng)急電源。隧道照明配電箱電源引至距離最近的變配電點。電源從變配電點低壓配電柜引出，經(jīng)電纜溝至照明配電箱，經(jīng)配電箱分出后沿隧道兩側(cè)壁上引至隧道側(cè)壁電纜橋架上，引線與分支絕緣線纜連接?；菊彰餍熊囎?、右側(cè)各一回路，右側(cè)的應(yīng)急照明回路平時由市電供電，停電時EPS自動投入供電，平時作為基木照明的一部分，其余兩條基木照明回路（左右側(cè)各一條）由低壓配電柜供電，可實現(xiàn)手動、自動控制功能。二、隧道照明控制系統(tǒng)體構(gòu)成PLC木地控制器安裝在隧道內(nèi)車行方向右側(cè)壁洞室內(nèi)，根據(jù)所連接的光強儀檢測器的接U類型，PLC木地控制器通過AI接 UI與之相連，照明控制電路路與PLC功率輸出模塊相連PLC本地控制器收集隧道檢測設(shè)備檢測的信息，對收集信息進行預(yù)處理，并存儲在本地的存儲單元中。在隧道監(jiān)控室監(jiān)控計算機輪詢時，將存儲單元中處理好的信息上傳給隧道監(jiān)控站計算機。PLC本地控制器接收隧道監(jiān)控室計算機的各種控制命令，將控制命令和設(shè)備運行狀態(tài)比較后，發(fā)出對下端執(zhí)行設(shè)備的控制命令。PLC本地控制器帶有控制終端（觸摸屏），可顯示設(shè)備狀況，并可通過控制終端（觸摸屏）進行本地控制，還可通過隧道管理站的計算機進行控制。另外每個PLC本地控制器同時也是一個獨立的控制系統(tǒng)，在隧道監(jiān)控室計算機故障、維修或測試、通信中斷或其他原因和上端失去聯(lián)系時，可通過控制終端（觸摸屏）或者外接計算機進行手動操作，II手動優(yōu)先級最高。為保證隧道運行的可靠性，隧道內(nèi)PLC之間網(wǎng)絡(luò)的邏輯拓撲結(jié)構(gòu)采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)（工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)）。PLC本地控制器與工業(yè)以太網(wǎng)交換機連接，交換機通過光纖構(gòu)成?-個工業(yè)級以太自愈環(huán)網(wǎng)。照明控制柜與隧道內(nèi)的PLC相連，并通過通信系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳至管理中心，管理、維護人員可就地或管理中心完成對隧道照明的就地手動、遠程手動控制或自動控制。三、PLC照明控制策略描述PLC照明控制策略有三種：PLC按亮度控制自動方式、PLC按時序控制自動方式和中心監(jiān)控系統(tǒng)手動方式，三種控制方式由中心監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)指令控制切換。隧道照明燈具類型按以下對應(yīng)：傍晚加強照明陰天加強照明晴天加強照明基本照明1:基本照明2;緊急照明。（1）吋序控制方式傍晚加強照明：工作時間17?20吋，共3小吋陰天加強照明：工作吋間6?10吋，共4小吋晴天加強照明：工作吋間11~17吋，共7小吋基本照明1:工作吋間4?22時，共19小吋；基本照明2:全體工作，共24小時應(yīng)急照明：全天工作，共24小時。 （2）自動控制根據(jù)光強檢測信號自動控制燈的開/合。洞外亮度檢測器工作正常吋PLC工作于亮度控制自動方式亮度按采集周期記錄洞內(nèi)和洞外亮度檢測器數(shù)據(jù)；根據(jù)亮度檢測數(shù)據(jù)分析亮度檢測狀態(tài)。一段吋間內(nèi)亮度值都高于或低于閥值則視為有效的控制照明依據(jù)。當(dāng)洞外亮度>3000cd/m2時，定義為晴天，加強照明全開；當(dāng)3000cd/m2>洞外亮度>2000cd/m2吋，定義為陰天，晴天加強照明全開；當(dāng)2000cd/m2>洞外亮度>1000cd/m2吋，定義為傍晚，陰天加強照明關(guān)閉，傍晚加強照明全開；當(dāng)洞外亮度<1000cd/m2吋，定義為晚上，只開全日燈。檢測器工作故障吋PLC自動切換至?xí)r序控制自動方式。在自動控制模式下，隧道內(nèi)基本段的照明仍采用吋序控制。切換照明級別吋先打開實際要打開的冋路，然后再關(guān)閉實際要關(guān)閉的冋路，并增加延吋確保切換吋照明系統(tǒng)洞內(nèi)亮度不會瞬間減弱；（3）手動控制照明控制箱打到手動式吋，記錄隧道內(nèi)實際打開的冋路和PLC應(yīng)該打開冋路不一致的情況，并語音報警；四、PLC內(nèi)部程序流程圖PLC上電后，對自身各模塊開始初始化，然后開始檢測洞內(nèi)和洞外的亮度及自身的工作狀態(tài)。在正常情況下，監(jiān)控中心、隧道管理站計算機綜合分析交通、環(huán)境指標(biāo)狀況后，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)配置的控制方案，對隧道照明進行自動控制。如檢測到處于按亮度控制自動方式，PLC根據(jù)時序設(shè)定值按夜間、午夜兩級控制基本段照明。然后PLC將檢測到的亮度值控制入U加強照明。同時將亮度值上傳監(jiān)控中心。如檢測到處于按吋序控制自動方式，PLC根據(jù)吋序設(shè)定值夜間、午夜兩級控制基本段照明，根據(jù)當(dāng)前吋間模擬入口段亮度級別設(shè)定值晴天、陰天、重陰天（夜間）午夜分別控制不同冋路。參考文獻：［1］楊勝，李寶健，王豐收，梅甫定公路隧道通風(fēng)控制系統(tǒng)的研究，工業(yè)安全與環(huán)保，2008年第34卷第10期［2］北京交科公路勘察設(shè)計研究院，韶關(guān)市曲江至南雄高速公路兩階段施工設(shè)計圖，2010年5月［3】《公路隧道 通風(fēng)照明設(shè)計規(guī)范》（JTJ026.1-1999