针对地铁环控系统探究PLC自动控制系统优化设计

郭冬冬

摘 要：随着我国各大城市的快速发展，当前地铁已经成为人们出行最普遍的代步工具，有效改善了城市交通拥挤的问题。本文针对地铁环控系统中PLC自动控制系统的优化设计措施进行了深入研究，具体包含了地铁环控系统的组成，优化设计的各项功能指标要求以及对通信和防护措施的设计，针对正常工作状态下PLC的自动控制系统优化设计规划了相应的优化设计方案。

关键词：地铁；环控系统；PLC；优化设计

社会经济的快速发展推动了我国各大城市交通的发展，为了更好地改善城市交通拥挤现象，我国逐渐加大了地铁交通的建设力度。PLC自动控制系统被普遍应用于地铁控制系统中，重点应用在那些需要紧急处理的地铁事故中，其控制对象包括一些风机、阀门或水泵等。本文基于PLC技术探讨了其在地铁环控系统中的优化设计。

1 地铁环控系统的组成部分

本文主要针对地铁环控系统进行分析，仔细研究了PLC自动控制技术在地铁系统中的运用。铁环控系统的具体优化设计要求针对的是PLC的整体环控系统。另外，对于设计的功能化要求以及技术指标要求等都需要有一个较为明确的概念，在此基础上，笔者在下文中探究了地铁工作现状中PLC技术的相关环控系统优化设计工作。

2 地铁各环节的优化设计要求

2.1 地铁闭环控制系统中PLC整体优化设计

把PLC技术融入到地铁闭环控制系统中的设计工作比较烦琐，其中包括任一情况下的环控系统的设计工作，还包括针对系统整体的优化设计工作。当然这些控制系统的数据都在接受实时监控，人们可以随时查看任一时间段内的监控数据。信息技术的发展使得人们能够轻松从网上查看监控数据，同时还能进行实时控制。地铁闭环控制系统主要是在PLC技术的基础上与以太网技术组合而成。

2.2 设计的功能化要求

一般地铁上的环控系统主要是由通风系统以及空调冷水机组两部分形成，选用的主要控制中心则是以PLC为主。在地铁运行过程中必须保证地铁环控系统满足或具备以下几种功能和条件：首先地铁环控系统所处的环境温度要保持在-10～-55℃之间，工作环境的湿度则要保证低于95%，通常情况下，抗震能力保持在5～500HZ之间；地铁车站的空调系统接口要求地铁车站拥有对应的IO接口，如空调、排风机等的接口，使PLC控制系统更加方便地落实监控工作。

2.3 通信接口要求

在地铁环控系统中要保持与多个设备进行良好的通信，因为地铁环控系统不只是对各种运行设备的参数进行监测，同时还要根据参数对系统进行控制，所以要在每个控制区域设置一定数目的通信接口，让这些接口既能对地铁环控系统中的电机实施保护，又可以对相关数据采取智能化的收集和传递。某些接口用于控制相应的风阀，要有一定数量的接口用于数据的交换和传输以及变频控制接口；另外还要有一定数量的接口用于备用。通信接口的数据传输速率一般要大于1 M/s，并且应当广泛地支持国际上各种常用的通信协议。

3 地铁环控系统优化设计要求

3.1 正常工作状况下PLC自动控制系统优化设计

一般情况下，在确保地铁正常运作的基础上，要想提升地铁运行的安全可靠性，就要把PLC控制系统的控制方式设定为自动控制，还要把风机控制系统的操作方式设定为手动模式，不同控制方式之间的关系如图1所示。具体来讲就是PLC在自动控制模式下如果接收到BAS的开启或关闭命令后，风机和阀门就会按照预先设置好的模式执行命令，在遇到紧急情况后也可以运用手动操作执行风机和阀门的相关指令。当然，风机和阀门等所有的操作过程及现状都会被即时上传到PLC显示设备上，并进一步上传到BAS系统。

3.2 空调机组优化设计要求

地铁环境中实际的温度和湿度情况一般是通过温、湿度传感器传递给BAS控制系统，通过这一系统向地铁环控系统PLC中心系统发出相应的控制指令，之后环控系统通过通信接口和总线及相应的变频设备相关连接，对变频器传达的频率值进行分析并提供电源。在空调机组的控制系统中，每个车站的两端通风空调电控柜各设有一套网关 PLC。

3.3 火灾工况PLC优化设计要求

如果发生火灾，监控系统会在第一时间向FAS系统上报火灾情况，并将火灾现状继续上报给PLC环控系统，如果PLC系统接收到相应的火灾信号后就可以把这一信息放在具有显示功能的设备上。

4 结束语

伴随着地铁交通行业的迅猛发展，对地铁系统的研究备受关注。上文主要阐述了PLC技术基础上的地铁环控系统应用现状，然后简单介绍了地铁环控系统的组成及设计要求，进而阐述了在地铁系统正常运作的情况下，地铁环控系统的设计、火灾情况下的环控设计以及空调机组的控制设计，希望对优化我国的地铁控制系统起到参考作用。

參考文献

[1]周东红，袁泉，陈洪如，等.地铁综合监控自动化系统中关键技术的解决方案[J].城市轨道交通研究，2008，（8）：50-53.

（作者单位：深圳市地铁集团有限公司运营总部）