背景
随着交通道路的不断发展，作为其中重要环节的隧道，其数量在不断增加。隧道监控系统在隧道的安全运营和管理以及事故处理中发挥着及其重要的作用。隧道监控系统一般包括火灾自动报警子系统、紧急电话子系统、调度电话子系统、有线广播子系统、闭路电视监视子系统、电力监控子系统、隧道通风控制子系统、隧道照明控制子系统、交通监控子系统等。
PLC 以其卓越的可靠性、抗干扰性以及灵活的控制方式成为隧道机电控制系统的核心控制器。隧道机电控制系统一般包括电力监控、隧道通风控制、隧道照明控制和交通监控等四个方面。
PLC 与微电子、通信、计算机等技术共同推动着隧道系统的信息化和智能化程度的发展。
系统配置
上海世博会重大交通配套工程龙耀路越江隧道于 2010 年 4 月顺利通车。龙耀路隧道的建成通车，对改善铁路上海南站、龙华地区和世博园区及周边地区越江交通具有重要意义。
龙耀路越江隧道位于徐汇区和浦东新区，起点为龙耀路和龙吴路交叉口，全长 4.04 公里。隧道段分为江中段和浦东岸上段两个盾构区间，其中江中段长约 1150 米，浦东岸上段长约 550 米。隧道主线采用双管单层盾构法施工，按照双向 4 车道规模建设，并同步建设隧道监控系统、供电照明系统、给排水及消防系统、通风系统和交通标志标线、信号灯、绿化等附属工程。
隧道排水包括污水排水系统和雨水排水系统。在隧道和工作井的最低处设置废水泵房，以排除消防污水、冲洗污水、结构渗漏水等。在隧道洞口处设置雨水泵房，以排除下雨时隧道洞口衔接道路截流的雨水。
由于设备简单，安装方便，经济性强等优点，采用射流风机诱导式纵向通风方式，射流风机布置于隧道顶板下，每组 2 台。隧道内的污染空气主要经风机房及排风塔高空排放，机房内设轴流风机用于隧道排风。
隧道通风和给排水是隧道工程中的重要组成部分，通风和给排水效果的好坏直接影响到隧道功能的充分发挥，是否达到预期的交通能力和管理水平及能耗费用，因此隧道通风和给排水是隧道建设中的一个重要环节。龙耀路越江隧道采用 ABB 的 PLC 实现隧道通风和给排水系统，共控制 28 台风机、12 台污水泵和 12 台雨水泵。
解决的问题
采用ABB的PLC的对龙耀路隧道进行自动控制，可完成下列功能：
（1）污水泵站：满足泵房内潜水泵消防 / 平时 / 非常事故时的不同工作模式时的运行。
（2）雨水泵站：当洞口横截沟拦截的雨水进入泵房集水池时，自动启动水泵抽水。
（3）通风风机：满足正常交通 / 火灾事故工况的通风需要的运行
（4）设备监视：现场的泵站、风机通过 Modbus RTU 的通信方式连接到隧道中控室，实现集中管理。
方案
（1）采用 ABB 的 AC500-eCo PLC（PM554-T），共计 52 台
（2）PLC 通过 Modbus RTU 协议与上位机的通信，在上位机实时显示设备状态
好处
（1）通过对通风、给排水的自动控制，保证了隧道的安全运营
（2）PLC 的高可靠性、抗干扰性适用于现场的恶劣环境
（3）PLC 通信的灵活性非常方便与现场其他设备的连接
（4）通过 PLC 对现场设备的监测，可以在控制室或远程集中管理设备