CN201339475Y - 盾构刀盘驱动变频控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种盾构刀盘驱动变频控制系统，由检测单元、控制室PLC控制单元和变频执行单元组成，检测单元包括转速传感器和力矩限制器，控制室PLC控制单元包括工业电脑、可编程控制器，其中工业电脑经以太网连接可编程控制器，变频执行单元包括变频器、变频电机，其中变频电机电器连接变频器，通过减速器、主轴承机械连接刀盘，检测单元中的转速传感器和力矩限制器电气连接控制室PLC控制单元中的可编程控制器，可编程控制器电气连接变频执行单元中的变频器。本实用新型盾构刀盘驱动变频控制系统实现了刀盘驱动的变频控制，使自动控制技术在盾构领域的运行进一步得到了体现，同时，使用变频控制比液压控制节省电力能源。
Description
技术领域
本实用新型涉及地下工程施工用盾构配套技术，特别涉及一种盾构刀盘驱动变频控制系统。
背景技术
盾构是地下施工的一种主要大型机械，由于可能遇到的地质情况变化很大，对于盾构刀盘的转速需要根据具体地质条件进行调整，这种调整是非常繁琐的，尤其在地质条件经常变化的地下施工时。以往采用的液压调速方式结构复杂、调整时间长，又比较费电。
实用新型内容
为满足上述需求，本实用新型提供一种可以及时快速的调整刀盘转速的盾构刀盘驱动变频控制系统。
本实用新型盾构刀盘驱动变频控制系统，由检测单元、控制室PLC控制单元和变频执行单元组成，所述检测单元包括转速传感器和力矩限制器，所述控制室PLC控制单元包括工业电脑、可编程控制器，其中所述工业电脑经以太网连接所述可编程控制器，所述变频执行单元包括变频器、变频电机，其中所述变频电机电器连接所述变频器，通过减速器、主轴承机械连接刀盘，所述检测单元中的转速传感器和力矩限制器电气连接所述控制室PLC控制单元中的可编程控制器，所述可编程控制器电气连接所述变频执行单元中的变频器。
本实用新型盾构刀盘驱动变频控制系统，其中：所述可编程控制器选用S7-400，内装PS407模板、CPU414模板、CP4431模板、SM431模拟输入模板、SM432模拟输出模板、SM421数字输入模板以及SM422数字输出模，其中CP4431模板引出所述以太网。
本实用新型盾构刀盘驱动变频控制系统实现了刀盘驱动的变频控制，使自动控制技术在盾构领域的运行进一步得到了体现，同时，使用变频控制比液压控制节省电力能源。
附图说明
图1是本实用新型盾构刀盘驱动变频控制系统电路框图；
图2是本实用新型盾构刀盘驱动变频控制系统的电气连接图。
具体实施方式
为进一步阐述本实用新型盾构刀盘驱动变频控制系统，下面结合实施例作更详尽的说明。
图1是本实用新型盾构刀盘驱动变频控制系统电路框图，本系统控制基本原理是：以可编程控制器控制变频器，实现刀盘驱动的控制，以主从控制模式实现变频电机的出力一致，防止电机出力不均造成减速机或主轴承的损坏。
具体的说，该控制系统主要由三个单元构成，三个单元分别是检测单元、控制室PLC控制单元和变频执行单元。
其中检测单元由转速传感器及力矩限制器组成。
控制室PLC控制单元主要由可编程控制器、工业电脑，其中可编程控制器包括PS407模板、CPU414模板、CP4431模板、SM431模拟输入模板、SM432模拟输出模板、SM421数字输入模板以及SM422数字输出模板组成。其中可编程控制器为西门子S7-400型可编程控制器，组装后CP4431引出工业以太网与工业电脑相连。
变频执行单元由变频器、减速机、变频电机及主轴承构成，其中变频器与控制室可编程控制器相连，实现转速的控制。
图2是系统控制原理图。按钮实现变频器的正转、反转、启动以及停止等动作，电位器实现非自动状态时操作人员执行对变频器转速的调节，在操作面板上同时配置转速显示表以及力矩压力显示表等显示单元。
结合图1，检测单元1的转速传感器检测刀盘的转速，经过控制室控制单元2中的SM431模拟输入模板及CPU414转换处理后，在转速表上及工业电脑上显示。
根据计算值，控制室控制单元2中的SM432模拟输出模板输出信号对变频执行单元3中的变频器的控制，实现螺刀盘转速的控制。
同时应用可编程控制器(PLC)还可以适时监控，把具有丰富界面的触摸屏与各种传感器组合在一起，把各变频器力矩、刀盘转速及总力矩等在工业电脑和转速表、力矩表上显示出来，使操作人员很方便看到各参数的适时状态。
Claims (2)
1、一种盾构刀盘驱动变频控制系统，包括工业电脑、刀盘，其特征在于：所述系统由检测单元、控制室PLC控制单元和变频执行单元组成，所述检测单元包括转速传感器和力矩限制器，所述控制室PLC控制单元包括所述工业电脑、可编程控制器，其中所述工业电脑经以太网连接所述可编程控制器，所述变频执行单元包括变频器、变频电机，其中所述变频电机电器连接所述变频器，通过减速器、主轴承机械连接所述刀盘，所述检测单元中的转速传感器和力矩限制器电气连接所述控制室PLC控制单元中的可编程控制器，所述可编程控制器电气连接所述变频执行单元中的变频器。
2、根据权利要求1所述的盾构刀盘驱动变频控制系统，其特征在于：所述可编程控制器选用S7-400，内装PS407模板、CPU414模板、CP4431模板、SM431模拟输入模板、SM432模拟输出模板、SM421数字输入模板以及SM422数字输出模，其中CP4431模板引出所述以太网。
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Applications Claiming Priority (1)
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| CNU2009200009481U CN201339475Y (zh) | 2009-01-19 | 2009-01-19 | 盾构刀盘驱动变频控制系统 |
Publications (1)
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| CN201339475Y true CN201339475Y (zh) | 2009-11-04 |
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2009
- 2009-01-19 CN CNU2009200009481U patent/CN201339475Y/zh not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: China Railway Tunneling Equipment Co., Ltd. Assignor: Zhongtie Tunnel Group Co., Ltd. Contract record no.: 2010410000043 Denomination of utility model: Shield cutter head driving frequency conversion control system Granted publication date: 20091104 License type: Exclusive License Record date: 20100429 |
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Granted publication date: 20091104 |
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