CN101916100A - 一种盾构机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铁路、公路隧道的盾构机的设计制造技术，提出了盾构机控制系统的新型控制模式，其工作原理为：将分布式站点分散到盾构机的各个相对控制集中的部位，通过网络与主可编程控制器实现数据的采集及执行部件的控制，通过网络在多台人机界面发布控制指令并实现运行参数的显示，本发明在根本上解决了集中控制模式排查故障和拆装机困难等难点，更好的降低了设备的拆装机时间，使设备的成本得到了有效的控制，简化操作、维护保养方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械的控制系统，具体的为一种隧道掘进专用工程机械——盾构机控制系统。
背景技术
盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。目前盾构控制系统采用的模式基本上为集中控制模式，电气接线繁琐，使得故障频繁出现，增加了设备的停机时间；同时，大量电缆的拆卸敷设致使设备的拆装机时间延长，设备的运行成本增加，不利于产品的推广。
因此，如果能够简化控制程序，降低设备的故障率，进而降低设备的维修率，提高盾构机的工作时间和工作效率，已是一个急需解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术中的不足，本发明提供了一种盾构机控制系统的新型控制模式，能够很好的降低设备的故障率，降低设备拆装机时间，保障盾构的工作时间和工作效率。
本发明的目的是这样实现的：
一种盾构机控制系统，即盾构机的可编程控制系统，包括人机界面1，主可编程控制器3及分布式站点5，其特征在于：人机界面1通过网络2与主可编程控制器3连接，主可编程控制器3通过网络4与分布式站点5连接。
人机界面1分布有一台或多台并联且与网络2连接的计算机组成。
分布式站点5可以是分布式I/O系统，也可以是分布式可编程控制器。
网络2与网络4为国际通用网络，可以是同一网络，也可以是由主可编程控制器3连接在一起的两种不同类型的网络。
有益效果：本发明将控制系统由现有的集中控制模式转变为分布式控制模式。根据盾构各系统的分布情况，将控制系统分布在控制点相对集中的部位，即方便控制系统的控制，也方便故障的排查和降低故障率，更大大的降低了设备电气系统的拆装机时间，从而降低了项目的运营成本，简化操作、维护保养方便。
附图说明
图为本发明的组成结构示意图；
图中为：人机界面1、网络2、主可编程控制器3、网络4、分布式站点5：
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步的说明：
一种盾构机控制系统，即盾构机的可编程控制系统，包括人机界面1，主可编程控制器3及分布式站点5，其特征在于：人机界面1通过网络2与主可编程控制器3连接，主可编程控制器3通过网络4与分布式站点5连接。
人机界面1分布有一台或多台并联且与网络2连接的计算机组成。
分布式站点5可以是分布式I/O系统，也可以是分布式可编程控制器。
网络2与网络4为国际通用网络，可以是同一网络，也可以是由主可编程控制器3连接在一起的两种不同类型的网络。
人机界面1实现采集数据的显示(压力、流量、位移、转速及温度等)、重要连锁参数的设置(压力、位移及温度等)、控制指令的下达、历史数据和图表的查询等，主可编程控制器3、人机界面1和各分布式站点5之间通过网络通讯实现系统集成。
主可编程控制器3通常由安装机架(用于为模板提供机械支持、电源以及模板相互连接)、电源模板(为可编程控制器提供控制电源)、主中央处理单元模板CPU(用于数据的中央处理)、通讯模板(将可编程控制器连接到系统组态网络上)、模拟输入模板(将模拟量传感器连接到中央处理单元)、模拟输出模板(将模拟量执行器连接到中央处理单元)、数字输入模板(将二进制数字输入信号连接到中央处理单元)、数字输出模板(将二进制数字输出信号连接到中央处理单元)和扩展通讯模块(将扩展机架连接到中央处理器单元)组成。
分布式站点5可以是分布式I/O系统，也可以是分布式可编程控制器。通常由电源模板(为可编程控制器提供控制电源)、通讯模板或子中央处理器CPU(将分布式站点通过网络通讯到主中央处理器)、模拟输入模板(将模拟量传感器连接到中央处理单元)、模拟输出模板(将模拟量执行器连接到中央处理单元)、数字输入模板(将二进制数字输入信号连接到中央处理单元)和数字输出模板(将二进制数字输出信号连接到中央处理单元)组成。根据盾构系统的不同应用需求，分布式站点层也可以包含变频器、智能仪表等子系统。
主可编程控制器3通过网络2与网络4连接到分布式站点5，分布式站点5的输入模板将采集的数据传送给主可编程控制器3，主可编程控制器3通过程序运算，将运算结果传送回分布式站点5的输出模板。
主可编程控制器3通过网络2将采集到的各项运行数据在人机界面1上进行显示，同时人机界面1设置的连锁参数通过网络2传送到主可编程控制器3中，主可编程控制器3通过编制的控制程序实现对相关各系统的安全保护。
本发明将控制系统由现有的集中控制模式转变为分布式控制模式。根据盾构各系统的分布情况，将控制系统分布在控制点相对集中的部位，即方便控制系统的控制，也方便故障的排查和降低故障率，更大大的降低了设备电气系统的拆装机时间，从而降低了项目的运营成本，简化操作、维护保养方便。
以上实施例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围之内。
Claims (4)
1.一种盾构机控制系统，即盾构机的可编程控制系统，包括人机界面(1)，主可编程控制器(3)及分布式站点(5)，其特征在于：人机界面(1)通过网络(2)与主可编程控制器(3)连接，主可编程控制器(3)通过网络(4)与分布式站点(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种盾构机控制系统，其特征在于：所述的人机界面(1)分布由一台或多台并联且与网络(2)连接的计算机组成。
3.根据权利要求1所述的一种盾构机控制系统，其特征在于：所述的分布式站点(5)可以是分布式I/O系统，也可以是分布式可编程控制器。
4.根据权利要求1所述的一种盾构机控制系统，其特征在于：网络(2)与网络(4)为国际通用网络，可以是同一网络，也可以是由主可编程控制器(3)连接在一起的两种不同类型的网络。
Priority Applications (1)
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| CN 201010255388 CN101916100A (zh) | 2010-08-17 | 2010-08-17 | 一种盾构机控制系统 |
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| CN 201010255388 CN101916100A (zh) | 2010-08-17 | 2010-08-17 | 一种盾构机控制系统 |
Publications (1)
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| CN101916100A true CN101916100A (zh) | 2010-12-15 |
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| CN 201010255388 Pending CN101916100A (zh) | 2010-08-17 | 2010-08-17 | 一种盾构机控制系统 |
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