基于施耐德电气Unity-Quantum-PLC隧道监控系统的设计毕业论文

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1、基于施耐德电气UnityQuantumPLC的隧道监控系统设计摘要本文主要介绍了施耐德UnityQuantumPLC在苏州南环湖底隧道综合监控系统中的应用，系统成功实施，运行稳定。关键词ACURTUDFBRIO全局变量Modbus/TCP一概述目前随着各个大中城市市政建设的发展，越来越多的城市快速路通过修建隧道跨过障碍，而城市快速环路的管理要求日益提高，需要监控系统更安全，更稳定，更高效，更易维护。苏州工业园区南环路东延桥隧工程西接东南环立交，东接星港街，总长度为7.37公里，其中高架桥长3.43公里、隧道长3.46公里，设计要求实现响应迅速

2、，安全可靠的集成监控系统。其中设备监控系统担负着了通风、给排水、电力、照明、交通灯等设备的信息采集与控制，要求实现中控就地两级控制，并能降级使用。在系统初步设计投标阶段，我们通过方案比选，确定采用施耐德UnityQuantumPLC。该品牌PLC全面采用最新IT技术，产品系列丰富，开发功能完善，通信协议透明开放，非常易于和第三方智能设备通信集成。二系统硬件网络结构该隧道工程共有10套ACU（区域控制器），3套RTU（变电所远端控制器），3套RIO（远程IO单元），每个ACU和RTU内部都选用一套Quantum65150PLC。所PLC都挂接在

3、光环网上。RIO通过S908电缆与对应的ACU和RTU相连，实现远程较少IO点信息采集控制，减少设备配置，节省开支。RIO通过S908电缆最远可以控制1200m范围内的设备，非常适应现场分散设备点。Quantum65150PLC自带以太网通信接口，支持Modbus/TCP透明通信协议，为IO服务器SCADA软件的选择配置提供了最大的灵活性。6在本项目中我们选用公司自有知识产权的监控组态软件iCentralView。基于iCentroView平台软件构建的本监控软件系统实现了对于隧道监控所需要的几大主要的系统支持，包括视频监控系统，交通参数与事

4、故监测系统，紧急电话系统，大屏幕显示系统，交通诱导系统，报表生成系统以及联动预案调度系统。另外强化了监控照明、电力、水泵、风机、交通信号灯等自动化设备的监控，火灾报警系统，广播控制系统和UPS监测系统的连锁控制和监视。使得本监控软件系统更加全面完善的适用于隧道管理监控的需要。图1隧道监控系统硬件网络结构PLC编程软件采用UnityPro2.3，其主要特点是：（1）通用的一体化软件，用于ModiconPremium、Quantum以及AtriumPLC，5种标准的IEC61131-3编程语言以及面向C++的开放性，全面兼容Concept和PL7

5、程序，可以方便导入导出。（2）轻松跨越生命周期的各个阶段，从设计、安装、运行到维护（3）基于施耐德电气在自动化软件领域的丰富经验而开发，综合了现有的Concept以及PL7软件各自的优点及长处，同时也提供了许多新的功能，以加速应用程序的开发。（4）开发程序标准化，提高可重用性。6三系统设计应用由于整个系统应用程序信息点众多，应用程序多种多样，不能一一涉及，本处只讨论几个特色应用，都是基于Quantum系列PLC的开放性、标准重用性、全局可操作性以及工具易于开发使用的特性。1.DFB的应用由于本隧道距离长，部分种类设备重复性大，单一类型设备数量

6、多，例如环控系统的射流风机，一共50台，沿线的交通灯，设计为双面显示一共将近400多个红绿信号灯，本系统中，充分利用了UnityPro的DFB功能，开发针对一台射流风机的通用控制子程序以及以区域控制器控制范围为基础的交通灯控制子程序。UnityPro的DFB开发可以设置32个输入引脚，32个输出引脚，可以满足比较复杂的单体设备控制应用。DFB在调用运行的过程中，非常稳定，每调用一次该子程序，就会在内存中开辟一块专门的区域用于存放运行中间变量，不会发生多次调用冲突。射流风机控制子程序DFB如下：图2射流风机通用控制DFB程序左侧为输入参数，DI

7、信号来自现场，可以作为设备运行状态判断依据，MDO是来自HMI的控制指令，用完后自复位，右侧MDO6RESET，还有火灾联动启动信号，COVI控制质量联动信号，超时故障处理，输出侧除了有DO命令送到现场以外，还有顺序启动下一个风机的中间指令，使得设备一一启动，防止同时启动对电网造成过大冲击。区域交通灯控制子程序DFB如下：图3区域交通灯控制DFB程序输入信号有就地远方选择按钮，可以实现就地控制，也可以中控操作，MDO指令来自HMI，用完自复位。DFB除了开发方便之外，调用也方便，只要在一个PLC项目里面开发调试完毕，直接导出存为*.XDB格式

8、文件，再导入其他PLC应用程序中即可，自动自动更新，非常简便，值得一提的是导入不会冲掉已有的其他系统DFB。2.全局变量的应用Quantum系列PLC为了实现各个现