基于PLC的隧道射流風機控制系統(tǒng)設計

王勝 盛俊衛(wèi) 陳小平

摘要：根據(jù)對現(xiàn)在公路交通的發(fā)展分析，越來越多的隧道的出現(xiàn)，隧道中的通風控制系統(tǒng)是隧道監(jiān)控系統(tǒng)的重點和難點。本設計是PLC在隧道射流風機上的應用，研究了當前的隧道通風控制方案，和現(xiàn)有的資源信息，最后決定以三菱的PLC和四臺風機組成的一個隧道通風控制的設計。

關鍵詞：隧道通風控制系統(tǒng);PLC

一、引言

（一）射流式通風機簡介

射流風機由軸流風機加消音器組成，射流風機的結構見圖1.1。

射流式通風機廣泛應用于隧道、地鐵、礦山等工程的專用通風，通常懸掛在隧道頂部，利用隧道本身作為風道。

隨著我國經濟的高速發(fā)展，通暢高效安全的交通系統(tǒng)成為經濟進一步發(fā)展的基本需求，從而公路亦得以蓬勃發(fā)展。為保證行車安全，提高行車效率，通常在隧道內設置隧道監(jiān)控系統(tǒng)，集中監(jiān)控隧道內通風、照明以及行車情況，在必要時候發(fā)布誘導和指導性信息。而隧道內通風、照明、以及交通誘導設備均分散于整個隧道區(qū)域，因此集成隧道內各要素信息，方便隧道監(jiān)控人員的集中監(jiān)控與管理，成為隧道監(jiān)控系統(tǒng)設置的主要目的。而在這幾個方面中，通風控制系統(tǒng)是隧道監(jiān)控系統(tǒng)的重點和難點，它直接決定隧道行車安全性和舒適性，起到稀釋有害氣體和污染物質濃度的作用，對隧道的行車安全、運營管理質量以及隧道的運營成本有直接影響。汽車在行駛中排放的空氣污染物主要是CO和顆粒（煙霧）。將隧道內的CO濃度稀釋到不危害人體健康的安全水平，是隧道通風控制系統(tǒng)的重要任務之一。煙霧顆粒會造成隧道內能見度降低，影響駕駛員觀察視野，直接關系行車安全。而隧道通風系統(tǒng)在火災發(fā)生時也發(fā)揮著重要作用，合適的通風方案可以減輕隧道本身受到的破壞，并最大可能地減少人員傷亡。因此，本設計運用PLC的性能優(yōu)勢，設計了隧道射流風機的控制系統(tǒng)，從而保障隧道內正常通風。

二、系統(tǒng)設計

某隧道全長1500米，雙車道、雙向行駛，安裝風機四臺，分兩組工作，一組編號為1號、2號，另一組編號為3號、4號。在白天8點到晚上21點時間段內車流量大，隧道空氣渾濁，需要四臺風機同時工作;晚上21點之后到第二天早晨7點時間段內車流量比較少，只開一組風機。

考慮到合理利用風機，延長使用壽命，決定兩組風機要輪換使用，具體規(guī)定如下：晚上21點30分后要先關一組1號風機，23點再關一組2號風機，剩下二組3號，4號兩臺運行;到第二天早晨7點開一組1號風機;7點30分開一組2號風機;第二天晚上21點30分后要先關二組3號風機，23點再關二組4號風機，剩下一組1號，2號兩臺運行;再到下一天的早晨7點開二組3號風機，7點30分開二組4號風機、依次類推，循環(huán)下去。

（一）仿真實驗步驟表

（三）PLC外部接線圖

（四）程序

M8000一直接通，按下開始按鈕X0，8：00時接通，啟動風機1號、2號、3號、4號;在21：30時，風機2號、3號、4號保持運行狀態(tài)，停止1號風機;在23：00時，風機3號、4號保持運行狀態(tài)，停止2號風機，以此繼續(xù)下去。在故障時候，需要維修工人維修，按下急停按鈕X1，停止風機，讓工人進入維修或更換風機。

三、調試及總結

M8000一直接通，按下開始按鈕X0，8：00時接通，啟動風機1號、2號、3號、4號;在21：30時，風機2號、3號、4號保持運行狀態(tài)，停止1號風機;在23：00時，風機3號、4號保持運行狀態(tài)，停止2號風機，以此繼續(xù)下去。在故障時候，需要維修工人維修，按下急停按鈕X1，停止風機，讓工人進入維修或更換風機。

運用PLC進行控制，可使控制系統(tǒng)更加簡單，同時也可以有更多擴展性。

參考文獻

[1]張鳳珊.電氣控制及可編程序控制器.2版[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2003.

[2]馬志溪.電氣工程設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.

[3]劉增良.劉國亭.電氣工程CAD[M].北京：中國水利水電出版社，2002.

[4]齊占慶.王振臣.電氣控制技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.

[5]史國生.電氣控制與可編程控制器技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2003.

[6]郁漢琪.電氣控制與可編程序控制器應用技術[M].南京：東南大學出版社，2003.

[7]張萬忠.可編程控制器應用技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2001.

[8]王兆義.小型可編程控制器實用技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.

[9]三菱微型可編程控制器手冊 [M].MITSUBISHI SOCIO-TECH，2003.

[10]吳曉君.楊向明.電氣控制與可編程控制器應用 [M].北京： 中國建材工業(yè)出版社，2004