【摘要】 介绍了高速公路指示灯的控制原理电路,重点阐述了PLC掉电或故障下的控制隐患,增加的保持电路必要性,以及保持电路的实现方法。
　　【关键词】 继电控制;PLC;隧道指示灯;控制电路
　　
　　一、前言
　　
　　在湖南邵怀(邵阳至怀化)高速公路JD3机电工程中,雪峰山隧道的交通控制系统采用本地控制器控制。本地控制器系统的设计采用PLC加工业以太网交换机组成光纤自愈环网,隧道监控管理所内设计一台三层工业以太网交换机与隧道内的24台工业以太网交换机组成双自愈环,保证了隧道监控的数据通信。
　　本地控制器的核心是PLC,又称可编程逻辑控制器,简称可编程控制器,是直接执行对车道标灯、交通信号灯、人行/车行指示灯的现场控制。当PLC发出点灯指令,通过PLC输出模块使继电器上电,触点吸合,从而点亮对应指示灯;当PLC发出熄灯指令,通过PLC输出模块使继电器掉电,触点打开,对应指示灯熄灭。
　　
　　二、设计缺陷
　　
　　行驶在高速公路上的车辆是靠交通指示灯来引导行驶的,尤其在隧道等关键路段显行特别重要,这关系到行
　　车的交通安全。设计上采用PLC控制指示灯从操作上基本上是能够控制的,但这种控制存在着可靠性隐患。当PLC失电或故障不能输出时,控制指示灯的继电器触点打开,对应的指示点显示为熄灯状态。行驶在隧道洞口或洞内的车辆就会不知所措,极易发生交通拥挤和更为严重的交通事故,这种情况是非常危险的,应坚决杜绝。
　　
　　三、实现方法
　　
　　雪峰山隧道监控系统中,由PLC控制的指示灯为车道指示标志灯、交通信号指示灯、人行/车行横洞指示标志灯,其中车道指示标志灯为五显示灯、交通信号指示灯四显示灯、人行/车行横洞指示标志灯为一显示。为实现控制断电时指示灯的保持,采用在每一显示灯回路中加一自保持回路。
　　1.结构图
　　任一显示灯自保持电路结构图如下:
　　


　　2.电路原理
　　采用在输出二次回路中加入两个继电器来形成自保持电路(原理图如下)。
　　


　　PLC通过输出模块发出点命令,首先K1继电器带电,K1触点闭合,接着K继电器带电,K触点闭合,这时指示灯形成闭合回路,指示灯点亮,同时K1触点与K触点形成回路,即在PLC断电或故障没有指令K1触点再打开时,K触点仍然处于闭合状态,指标灯仍然保持点亮状态。当输出熄灯指令时,K2继电器带电,K2常闭触点打开,使K继电器失电,从而指示灯回路断开,关闭指示灯。
　　
　　四、方案应用
　　
　　1.交通信号灯的实现电路
　　交通信号灯由红、黄、绿(通行)、绿(转向)灯组成,它们的自保持功能分别由继电器KA1、KA2、KA3、KA4和它们的常开触点KA1、KA2、KA3、KA4来实现(电路图如图3所示)。
　　


　　2.人行/车行标志灯的实现电路
　　人行/车行标志灯的自保持功能分别由继电器KA1、KA2和它们的常开触点KA1、KA2来实现(电路图如图4所示)。
　　


　　3.车道标志灯的实现电路
　　车道标志灯由正面停、正面通行、反面停、反面通行、转向灯组成,自保持功能分别由继电器KA1、KA2、KA3、KA4、KA5和它们的常开触点KA1、KA2、KA3、KA4、KA5来实现(电路图如图5所示)。
　　


　　
　　五、结束语
　　
　　该系统设计简单,可靠性高,操作维护方便,是PLC在高速公路机电控制上的补充,实现高速公路隧道控制的可靠性与安全性。目前已经在邵怀高速公路雪峰山隧道内得到应用,事实也证明了增加保持电路是对隧道监控系统的完善设计。
　　
　　参考文献
　　[1]湖南省邵阳至怀化高速公路机电工程JD3标雪峰山特长隧道机电 竣工文件
　　[2]钟卫兵.可编程控制器在广东西部沿海高速公路珠海段隧道监控系统中的应用钟[J].公路.2006(8):352～355