摘要：地铁已经成为当今大城市重要的交通工具，地铁的安全运行离不开地铁机电设备的应用，本文从机电设备的系统构成和功能特点进行分析，探讨PLC系统在监控系统中的应用，重点强调该系统的关键性，为今后该系统的广泛应用提供奠定基础。
关键词：地铁；机电设备；监控；PLC
现阶段，地铁已经成为大城市最理想的交通工具，其可以极大程度减少城市的交通拥堵和带来的一系列的污染问题，极大的方便了人们的出行。地铁工程涉及的范围比较大，不仅包括主体工程，还包括配套一定的辅助设施。地铁的机电设备极大的保证了地铁的安全，地铁安全涉及到机电设备有很多，控制的程度也相对复杂，在保证地铁安全运行的情况下，需要对这些机电设备进行必要的控制，充分协调各个设备间的运行，保证地铁各个设备的安全运行。
1地铁机电设备的控制概述
PLC技术是一种可编辑控制器，其是一种能够工业应用的控制计算机，大体上同微型计算机很相似，主要的构成仍然是源、中央处理器、存储器，i/n设备、功能模块、通信模块等[1]。在当今的地铁运行过程中，监控技术得到了广泛应用，监控技术是监控系统的核心技术，在地铁运行的安全性和稳定性方面的作用是非常显著的。在地铁运行过程中，地铁涉及到的监控设备范围比较多，例如：自动扶梯、照明系统、通风系统等。通风系统涉及到各种类型的风机、阀门、水泵等，这些设备都是需要进行必要的监控，确保能够安全的运行，尽可能的减少或者避免地铁的运行给乘客带来的不变。排水体统的机械设备主要包括废水泵、区间排水等，监控设备需要对排水的工作情况进行必要监督，尽量减少地铁车站内存在的积水风险。地铁的整个系统中，车站是机电设备最多的场所，车站的监控主要包括三个小的系统，每个系统各负责一个部分，其职能也是有区别的。隧道和车站的通风系统采用的是ECS子系统，车站内的基础设施使用的是BS子系统，车站公共区域内的导向系统使用的是PIDS子系统，各个系统都需要用独立的PLC控制器进行控制，在凭借控制器同以太网之间的设备连接，实现信息的沟通，最终形成整个地铁车站的监控联动[2]。
2地铁的机电设备监控系统
（1）PLC控制器的概述
PLC可编程逻辑控制器的使用范围比较广泛，在地铁这种特殊的工作环境下比较适用，在性能和可靠性方面都是值得称赞的，在相比一般的计算机方面，经济效益也是比较明显的。其特征主要包括四个方面：①硬件系统的可靠性。PLC的最初设计的目的就是要适用于工业环境比较恶劣的情况，硬件的选择也是作为一定的工作，能够应对电磁干扰、扰动、潮湿、扬尘等不利的环境条件。②编程相对简单，操作简易方便。PLC编辑控制器所采用的语言是技术人员所熟知的梯形图语言，这种语言和控制图上语言不谋而合，具有广泛的共性，操作起来也比较得心应手，修改起来也比较方便。③网络的连接功能可靠。PLC可以同以太网进行连接，在通信模块的辅助下，进行信息间的相互交流和传导，不断提高网络信息模块的灵活性和信息的传递可靠性。④强大的运算功能。PLC不仅具有计时、计数功能，而且还能够进行多种高级的运算功能的运算以及PID指令的发出功能。因此，正因为PLC技术能在地铁机电监控系统中表现出强大的功能，其在事故报警、消防联动控制等方面也更加优越于其他的监控系统。
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（2）设备同PLC控制器间的信息交流
监控系统功能是需要进行数据交换的，就目前的现状而言，设备与PLC之间的数据交换方式包括两个方面：①硬线远程I/O方式。该方式的实现需要借助于现场设备及PLC控制器中的I/0模块，并通过控制器中的模拟量和数字量的输入/输出模块进行一对一的数据传输。此方法的数据传输原理相对简单，但接线工作量相对较大，比较容易混乱，电缆的长度也会受到一定的限制，在地铁机电设备监控系统中使用的较少。②协议开放通信方式。这种方式中现场设备本身能够进行通讯，通过协议开放的现场总线和PLC中的通信模块进行连接，以实现数据间的传输。地铁机电设备监控系统中的变频器就是依靠这种类型的通信方式来进行工作，其可以有效的减少PLC输入输出模块的数量，接线方式也变得更加的简单，但是其对现场设备通信的智能化要求相对较高，PLC的编程工作相对复杂，这就要求工作人员有扎实的计算机基础，才能处理好检修和故障排除功能。
（3）上位监控计算机平台
上位监控计算机设计的工作原理是借助于组态软件构建的强大功能。其中组态软件是一种面向监控和数据采集而设计的软件平台，其能够为地铁机电设备监控系统的人机交互提供多种解决设计方案。组态软件可以实现的功能包括建立实时数据库、产生报警信号、生成报表、生成逻辑控制指令等[3]。其中，建立实时数据库是核心也是系统其他功能实现的基础。它是数据库发展的重要分支，不仅具有数据存储功能，同时也涵盖了一部分数据处理功能，数据库的存在为PLC系统开发实时控制系统提供了极大的可能，其对系统的先进控制和优化控制帮助也是很大的。
（4）数据处理流程不断简化
PLC技术所包括的地铁机电设备监控系统中，数据流动的途径有两条，其中，现场采集的信号将通过现场设备和下位机PLC控制器的通信协议，借助远程I/O或现场总线传递到PLC控制器中，随后下位机的PLC控制器通过I/O驱动将数据传递到上位机实时数据库中，数据再经过计算后，进行报警检查与处理，然后做为历史数据储存起来，便于以后同其它数据的对比和分析，为后期的运行维护和管理提供一定的参考。随后，上位机根据上传的数据信号计算控制信号或工作人员通过友好的人机界而发出控制信号，这些控制信号将通过I/O设备以及现场总线传送到现场设备，对设备进行操作控制，以实现对机电设备进行远程监控和管理工作。
3结束语
就目前的现状而言，PLC控制器技术在地铁的运用已经达到了先进水平的地位，在规划中，越来越多的地铁线路和车站都在应用该技术，应用效果是比较明显的，相信在不久的将来，随着技术的发展，PLC控制器技术的性能和适用范围也会越来越广泛，发展的越来越好，地铁的运行也会越来越安全、越高效。
参考文献
[1]关铁锁.地铁施工安全组织管理影响因素分析[J].价值工程,2018,37 (25):67-69.
[2]林泽武,毛剑飞.探讨PLC在地铁机电设备监控系统中的应用[J].建材与装饰,2016(48):210-211.
[3]吴贤国,刘惠涛,张立茂,姚春桥,蒋雪.地铁施工安全组织管理影响因素分析[J].土木工程与管理学报,2012,29(04):79-83+93.
论文作者:林泽鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：地铁论文; 机电设备论文; 功能论文; 控制器论文; 设备论文; 系统论文; 监控系统论文; 《基层建设》2019年第1期论文;