CN203430525U - 一种基于控制器的盾构分布式plc控制系统 - Google Patents

一种基于控制器的盾构分布式plc控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN203430525U
CN203430525U CN201320505477.6U CN201320505477U CN203430525U CN 203430525 U CN203430525 U CN 203430525U CN 201320505477 U CN201320505477 U CN 201320505477U CN 203430525 U CN203430525 U CN 203430525U
Authority
CN
China
Prior art keywords
controller
plc
shield
control
bus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201320505477.6U
Other languages
English (en)
Inventor
孙志洪
孙伟
林福龙
卜壮志
张永生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Railway Engineering Equipment Group Shield Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
China Railway Tunneling Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Railway Tunneling Equipment Co Ltd filed Critical China Railway Tunneling Equipment Co Ltd
Priority to CN201320505477.6U priority Critical patent/CN203430525U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203430525U publication Critical patent/CN203430525U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本实用新型公开了一种基于控制器的盾构分布式PLC控制系统,包括通过工业以太网与PLC分别连接的上位机和远程监控器,所述的PLC通过ProfibusDP总线分别连接分布式I/0、变频器、智能仪表和DP/CAN网关,DP/CAN网关通过CAN总线连接控制器。控制系统的PLC通过以太网接口用于连接盾构上位机和地面监控的工业电脑,实现人机交互和远程监控;ProfibusDP总线将PLC和各IO站、变频器和智能仪表连接起来组成控制网络,通过DP/CAN网关将CAN总线通讯的控制器与PLC的DP网络连接,从而实现主PLC与控制器的通讯,将控制器引入盾构的分布式控制网络,不仅系统控制更加便捷,可靠,各方面因素都使成本有所节省。

Description

—种基于控制器的盾构分布式PLC控制系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及ー种盾构控制系统,具体为ー种基于控制器的盾构分布式PLC控制系统。
背景技术
[0002] 随着社会的发展,尤其是信息化、自动化的广泛应用,更加助推了社会的发展步伐;在基础建设领域,由于施工环境比较复杂,信息化、自动化普及相对滞后。
[0003] 提到基础建设设备,不得不提到盾构,尤其是在隧道施工领域,盾构机起到了至关重要的作用。作为隧道建设中自动化程度较高的盾构机,其PLC控制系统再由集中控制模式逐步改进为分布式控制网络,但是,常规PLC的IO模块通道数量是既定的,通常至少是8个通道,并且模块硬件就决定了所有通道为单ー的IO类型。对于ー个小的功能系统或IO站时常仅使用若干个Al、AO、D1、DO以及脉冲计数等专用通道,通常为了少量某一类型的几个通道,不得不増加这ー类型的模块,从而造成大量通道空余浪费,同时也受到了本就施工空间较小的环境限制;盾构中通常采用电磁感应开关来检测转速,而高频脉冲检测需要配置专用的转速监控器,増加了施工的成本。
[0004] 因此,提供一种能够降低控制成本,压缩设备占用空间,同时提高控制系统灵活性、安全性、稳定性的新型控制系统,已经是ー个值得研究的问题。
发明内容
[0005]为了客服上述现有技术中的不足,本实用新型提供了一种系统结构简単,将盾构的PLC控制系统在集中控制模式改进为分布式控制网络的基础之上,将控制器作为分布式控制从站应用于盾构机的PLC控制系统,建立基于控制器的盾构分布式PLC控制系统。
[0006] 本实用新型的目的是这样实现的:
[0007] —种基于控制器的盾构分布式PLC控制系统,包括通过エ业以太网3与PLC 4分别连接的上位机I和远程监控器2,其特征在于:所述的PLC 4通过ProfibusDP总线7分别连接分布式I/O 9、变频器10、智能仪表和DP/CAN网关6,DP/CAN网关6通过CAN总线5连接控制器8 ;
[0008] 所述的上位机I设置有多台并联,同时与远程监控器2并联;
[0009]所述的 PLC 4 采用 S7-400 PLC ;
[0010] 所述的分布式I/O 9设置有多个并联的同时与变频器10并联;
[0011] 所述的CAN总线5连接有多个并联的控制器8。
[0012] 积极有益效果:1、可节省大量IO点:控制器具有IO通道可配置的优点,每个IO点的通道类型可以通过软件进行定义,从而使小型站点的通道利用率大大提升;2、PWM通道:控制器具有8个可配置的PWM通道,不但可以定义其输出频率,而且可以即时检测各个通道的输出电流,对外接比例阀的回路具有检测与保护功能。采用控制器的PWM通道驱动比例电磁阀,不仅配置灵活方便,而且因不需要配置放大板或放大器,可以节省一定的硬件成本;3、专用通道:控制器具有PI检测通道,可以直接检测高频脉冲的频率,不但检测更加准确,而且节省了检测成本,此外,模拟量检测通道不但可以检测电流、电压,还可以检测电阻信号,从而避免了配置专用IO模块的问题;4、増加系统的独立性:为某一功能系统配置专用的控制器,不但节省了 PLC的控制资源,而且在通讯出现故障时,本系统的各项功能仍可以正常运行,从而提高了设备的安全性和可靠性,同吋,也方便了此功能系统在盾构上的位置的改变;5、控制器具有IP67的防护等级,并且外壳就是散热器,从而能够适应长时间エ作在盾构这类潮湿、高温、振动等恶劣环境下,系统将更加稳定和可靠;6、小体积:控制器能够以很小的体积集成数十甚至上百个IO控制点,从而可以节省一定的空间,而这一点在盾体等空间极其紧张的位置是非常重要的;7、系统安全保护性更高:控制器在过载、短路、信号错误等方面都具有保护功能,从而可以避免各类原因导致通道损坏的情况发生;将控制器引入盾构的分布式控制网络,不仅系统控制更加便捷,可靠,各方面因素都使成本有所节省,同时将CAN总线引入盾构PLC控制网络,从而为盾构采用仪表、传感器等CAN通讯设备创造了有利条件。
附图说明
[0013] 图1为本实用新型的系统框图;
[0014] 图中为:上位机1、远程监控器2、エ业以太网3、PLC4、CAN总线5、DP/CAN网关6、ProfibusDP总线7、控制器8、分布式1/09、变频器10。
具体实施方式
[0015] 下面结合附图,对本实用新型做进ー步的说明:
[0016] 如图1所示,一种基于控制器的盾构分布式PLC控制系统,包括通过エ业以太网3与PLC4分别连接的上位机I和远程监控器2,所述的PLC4通过ProfibusDP总线7分别连接分布式1/09、变频器10、智能仪表和DP/CAN网关6,DP/CAN网关6通过CAN总线5连接控制器8 ;
[0017] 所述的上位机I设置有多台并联,同时与远程监控器2并联;
[0018]所述的 PLC4 采用 S7-400PLC ;
[0019] 所述的分布式1/09设置有多个并联的同时与变频器10并联;
[0020] 所述的CAN总线5连接有多个并联的控制器8。
[0021] 控制系统的PLC4采用两种通讯接ロ,以太网接ロ用于连接盾构上位机和地面监控的エ业电脑,实现人机交互和远程监控。Profibus DP总线将PLC和各IO站、变频器和智能仪表连接起来组成控制网络。在此基础上,通过DP/CAN网关将CAN总线通讯的控制器与PLC的DP网络连接,从而实现主PLC与控制器的通讯。
[0022] 将控制器应用于盾构的PLC控制网络,可以解决以下问题:
[0023] 1、可节省大量IO点:常规PLC的IO模块通道数量是既定的,通常至少是8个通道,并且模块硬件就决定了所有通道为单ー的IO类型。对于ー个小的功能系统或IO站时常仅使用若干个Al、AO、D1、DO以及脉冲计数等专用通道,通常为了少量某一类型的几个通道,不得不増加这ー类型的模块,从而造成大量通道空余浪费。而广泛应用于工程机械的控制器具有IO通道可配置的优点,每个IO点的通道类型可以通过软件进行定义,从而使小型站点的通道利用率大大提升。
[0024] 2、PWM通道:控制器具有8个可配置的PWM通道,不但可以定义其输出频率,而且可以即时检测各个通道的输出电流,对外接比例阀的回路具有检测与保护功能。采用控制器的PWM通道驱动比例电磁阀,不仅配置灵活方便,而且因不需要配置放大板或放大器,可以节省一定的硬件成本。
[0025] 3、专用通道:盾构中通常采用电磁感应开关来检测转速,而高频脉冲检测需要配置专用的转速监控器。控制器具有PI检测通道,可以直接检测高频脉冲的频率,不但检测更加准确,而且节省了检测成本。此外,模拟量检测通道不但可以检测电流、电压,还可以检测电阻信号,从而避免了配置专用IO模块的问题。
[0026] 4、増加系统的独立性:为某一功能系统配置专用的控制器,不但节省了 PLC的控制资源,而且在通讯出现故障时,本系统的各项功能仍可以正常运行,从而提高了设备的安全性和可靠性。同吋,也方便了此功能系统在盾构上的位置的改变。
[0027] 5、控制器具有IP67的防护等级,并且外壳就是散热器,从而能够适应长时间工作在盾构这类潮湿、高温、振动等恶劣环境下,系统将更加稳定和可靠。
[0028] 6、小体积:控制器能够以很小的体积集成数十甚至上百个IO控制点,从而可以节省一定的空间,而这一点在盾体等空间极其紧张的位置是非常重要的。
[0029] 7、系统安全保护性更高:控制器在过载、短路、信号错误等方面都具有保护功能,从而可以避免各类原因导致通道损坏的情况发生。
[0030] 将控制器引入盾构的分布式控制网络,不仅系统控制更加便捷,可靠,各方面因素都使成本有所节省。同时将CAN总线引入盾构PLC控制网络,从而为盾构采用仪表、传感器等CAN通讯设备创造了有利条件。
[0031] 以上实施例仅用于说明本实用新型的优选实施方式,但本实用新型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,本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等,其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围之内。

Claims (5)

1.一种基于控制器的盾构分布式PLC控制系统,包括通过エ业以太网(3)与PLC (4)分别连接的上位机(I)和远程监控器(2),其特征在于:所述的PLC (4)通过ProfibusDP总线(7)分别连接分布式I/O (9)、变频器(10)、智能仪表和DP/CAN网关(6),DP/CAN网关(6)通过CAN总线(5)连接控制器(8)。
2.根据权利要求1所述的ー种基于控制器的盾构分布式PLC控制系统,其特征在于:所述的上位机(I)设置有多台并联,同时与远程监控器(2 )并联。
3.根据权利要求1所述的ー种基于控制器的盾构分布式PLC控制系统,其特征在于:所述的 PLC (4)采用 S7-400PLC。
4.根据权利要求1所述的ー种基于控制器的盾构分布式PLC控制系统,其特征在于:所述的分布式I/O (9)设置有多个并联的同时与变频器(10)并联。
5.根据权利要求1所述的ー种基于控制器的盾构分布式PLC控制系统,其特征在于:所述的CAN总线(5)连接有多个并联的控制器(8)。
CN201320505477.6U 2013-08-19 2013-08-19 一种基于控制器的盾构分布式plc控制系统 Active CN203430525U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201320505477.6U CN203430525U (zh) 2013-08-19 2013-08-19 一种基于控制器的盾构分布式plc控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201320505477.6U CN203430525U (zh) 2013-08-19 2013-08-19 一种基于控制器的盾构分布式plc控制系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203430525U true CN203430525U (zh) 2014-02-12

Family

ID=50059570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201320505477.6U Active CN203430525U (zh) 2013-08-19 2013-08-19 一种基于控制器的盾构分布式plc控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203430525U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105700486A (zh) * 2014-11-25 2016-06-22 四川宝石机械专用车有限公司 一种适用于压裂泵车的数字化控制器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105700486A (zh) * 2014-11-25 2016-06-22 四川宝石机械专用车有限公司 一种适用于压裂泵车的数字化控制器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103336471A (zh) 一种基于EtherCAT网络通信的伺服运动控制卡
CN1964363B (zh) 具有多种总线接口的可配置i/o模块
CN105204485A (zh) 数字电力稳控系统测试仪
CN103440754A (zh) 一种无线分布式网络数据监测系统
CN203430525U (zh) 一种基于控制器的盾构分布式plc控制系统
CN104730961A (zh) 智能工控机
CN203800953U (zh) 一种m-bus转换器
CN203135655U (zh) 一种电子换向电机接口信号转换子线路板
CN204511843U (zh) 一种适于自动控制水泵供水量的控制系统
CN203994242U (zh) 一种间歇式沥青混凝土搅拌设备分布式控制系统
CN204402920U (zh) 一种潜油电泵控制装置
CN202583796U (zh) 一种可热插拔的多通道模拟量输出模块
CN204347558U (zh) 一种用于连接数控系统的光纤激光器接口装置
CN203813781U (zh) 一种usb与plc通信转换器
CN204408370U (zh) 一种can总线网络监测诊断系统
CN104750093A (zh) 基于Labview的RS485总线结构DCS系统I/O从站的测试系统
CN201307159Y (zh) 远程电能表检定系统
CN204576148U (zh) 一种用于发电机组的微机转速信号装置
CN203376629U (zh) 高压变频器远程监控系统
CN203590522U (zh) 一种基于can通讯总线的led灯具控制器
CN206878877U (zh) 地址自动识别系统
CN205229232U (zh) 一种6表位的互感器接入式的多功能电能表
CN202649286U (zh) 一种基于网络的多功能电力仪表
CN203616650U (zh) 一种可扩展的智能断连控制装置
CN202650220U (zh) 一种智能物联网接入设备

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: CHINA RAILWAY MANUFACTURING EQUIPMENT GROUP CO., L

Free format text: FORMER NAME: CHINA RAILWAY TUNNELING EQUIPMENT CO., LTD.

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 450016 Zhengzhou economic and Technological Development Zone, Henan, No. Sixth Street, No. 99

Patentee after: China Railway Manufacturing Equipment Group Co., Ltd.

Address before: 450016 Zhengzhou economic and Technological Development Zone, Henan, No. Sixth Street, No. 99

Patentee before: China Railway Tunneling Equipment Co., Ltd.

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20160411

Address after: 450016 Zhengzhou economic and Technological Development Zone, Henan, No. Sixth Street, No. 99

Patentee after: China Railway Engineering Equipment Group shield Manufacturing Co Ltd

Address before: 450016 Zhengzhou economic and Technological Development Zone, Henan, No. Sixth Street, No. 99

Patentee before: China Railway Manufacturing Equipment Group Co., Ltd.