針對地鐵環控系統探究PLC自動控制系統優化設計

郭冬冬

摘 要：隨著我國各大城市的快速發展，當前地鐵已經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。本文針對地鐵環控系統中PLC自動控制系統的優化設計措施進行了深入研究，具體包含了地鐵環控系統的組成，優化設計的各項功能指標要求以及對通信和防護措施的設計，針對正常工作狀態下PLC的自動控制系統優化設計規劃了相應的優化設計方案。

關鍵詞：地鐵；環控系統；PLC；優化設計

社會經濟的快速發展推動了我國各大城市交通的發展，為了更好地改善城市交通擁擠現象，我國逐漸加大了地鐵交通的建設力度。PLC自動控制系統被普遍應用于地鐵控制系統中，重點應用在那些需要緊急處理的地鐵事故中，其控制對象包括一些風機、閥門或水泵等。本文基于PLC技術探討了其在地鐵環控系統中的優化設計。

1 地鐵環控系統的組成部分

本文主要針對地鐵環控系統進行分析，仔細研究了PLC自動控制技術在地鐵系統中的運用。鐵環控系統的具體優化設計要求針對的是PLC的整體環控系統。另外，對于設計的功能化要求以及技術指標要求等都需要有一個較為明確的概念，在此基礎上，筆者在下文中探究了地鐵工作現狀中PLC技術的相關環控系統優化設計工作。

2 地鐵各環節的優化設計要求

2.1 地鐵閉環控制系統中PLC整體優化設計

把PLC技術融入到地鐵閉環控制系統中的設計工作比較煩瑣，其中包括任一情況下的環控系統的設計工作，還包括針對系統整體的優化設計工作。當然這些控制系統的數據都在接受實時監控，人們可以隨時查看任一時間段內的監控數據。信息技術的發展使得人們能夠輕松從網上查看監控數據，同時還能進行實時控制。地鐵閉環控制系統主要是在PLC技術的基礎上與以太網技術組合而成。

2.2 設計的功能化要求

一般地鐵上的環控系統主要是由通風系統以及空調冷水機組兩部分形成，選用的主要控制中心則是以PLC為主。在地鐵運行過程中必須保證地鐵環控系統滿足或具備以下幾種功能和條件：首先地鐵環控系統所處的環境溫度要保持在-10～-55℃之間，工作環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；地鐵車站的空調系統接口要求地鐵車站擁有對應的IO接口，如空調、排風機等的接口，使PLC控制系統更加方便地落實監控工作。

2.3 通信接口要求

在地鐵環控系統中要保持與多個設備進行良好的通信，因為地鐵環控系統不只是對各種運行設備的參數進行監測，同時還要根據參數對系統進行控制，所以要在每個控制區域設置一定數目的通信接口，讓這些接口既能對地鐵環控系統中的電機實施保護，又可以對相關數據采取智能化的收集和傳遞。某些接口用于控制相應的風閥，要有一定數量的接口用于數據的交換和傳輸以及變頻控制接口；另外還要有一定數量的接口用于備用。通信接口的數據傳輸速率一般要大于1 M/s，并且應當廣泛地支持國際上各種常用的通信協議。

3 地鐵環控系統優化設計要求

3.1 正常工作狀況下PLC自動控制系統優化設計

一般情況下，在確保地鐵正常運作的基礎上，要想提升地鐵運行的安全可靠性，就要把PLC控制系統的控制方式設定為自動控制，還要把風機控制系統的操作方式設定為手動模式，不同控制方式之間的關系如圖1所示。具體來講就是PLC在自動控制模式下如果接收到BAS的開啟或關閉命令后，風機和閥門就會按照預先設置好的模式執行命令，在遇到緊急情況后也可以運用手動操作執行風機和閥門的相關指令。當然，風機和閥門等所有的操作過程及現狀都會被即時上傳到PLC顯示設備上，并進一步上傳到BAS系統。

3.2 空調機組優化設計要求

地鐵環境中實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，通過這一系統向地鐵環控系統PLC中心系統發出相應的控制指令，之后環控系統通過通信接口和總線及相應的變頻設備相關連接，對變頻器傳達的頻率值進行分析并提供電源。在空調機組的控制系統中，每個車站的兩端通風空調電控柜各設有一套網關 PLC。

3.3 火災工況PLC優化設計要求

如果發生火災，監控系統會在第一時間向FAS系統上報火災情況，并將火災現狀繼續上報給PLC環控系統，如果PLC系統接收到相應的火災信號后就可以把這一信息放在具有顯示功能的設備上。

4 結束語

伴隨著地鐵交通行業的迅猛發展，對地鐵系統的研究備受關注。上文主要闡述了PLC技術基礎上的地鐵環控系統應用現狀，然后簡單介紹了地鐵環控系統的組成及設計要求，進而闡述了在地鐵系統正常運作的情況下，地鐵環控系統的設計、火災情況下的環控設計以及空調機組的控制設計，希望對優化我國的地鐵控制系統起到參考作用。

參考文獻

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

（作者單位：深圳市地鐵集團有限公司運營總部）