CN207611276U - 一种基于can总线控制器的注浆控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于CAN总线控制器的注浆控制系统，包括电源模块、CAN总线控制器、CAN协议转换模块、操作组件、显示组件、传感器组件和控制阀组件，所述操作组件和传感器组件与CAN总线控制器的输入端连接；显示组件和控制阀组件与CAN总线控制器的输出端连接；电源模块给CAN总线控制器和CAN协议转换模块供电；所述CAN总线控制器通过CAN协议转换模块与盾构机主控制系统的数据传输。本实用新型通用性强，便于标准化、模块化，且控制器具备室外恶劣环境的能力，提高设备稳定性，降低故障率。并且通过CAN协议转换模块，可移植到采用不同通讯总线网络的盾构机主控制系统中去，适应性强。

Description

一种基于CAN总线控制器的注浆控制系统

技术领域

本实用新型属于盾构机注浆技术领域，具体涉及一种基于CAN总线控制器的注浆控制系统。

背景技术

原有注浆控制系统采用分布式plc，plc信号经过中间继电器、放大板等将plc输出的若弱电流电压信号进行放大，去驱动注浆系统上的液压比例阀、逻辑阀。而且，盾构机等隧道掘进机设备的注浆设备配置多有差异，有的2路、有的4路，还有的6路注浆，这样plc元件数量不一、中间元器件不一。没有通用的控制系统，需要根据实际情况进行设计，重复工作，效率低下，而且控制柜占用空间大，耗费大量的中间元器件，故障率和成本高。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于CAN总线控制器的注浆控制系统，用于解决现有注浆控制系统，不通用，中间元件多，不便于标准化且成本高的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种基于CAN总线控制器的注浆控制系统，包括电源模块、CAN总线控制器、CAN协议转换模块、操作组件、显示组件、传感器组件和控制阀组件，所述传感器组件，用于检测注浆系统中参数信号，并将检测信号直接传输至CAN总线控制器内；所述控制阀组件，用于接收并执行CAN总线控制器的指令实现注浆系统的执行；所述电源模块给CAN总线控制器和CAN协议转换模块供电；所述CAN总线控制器，用于接收传感器组件的检测信号和操作组件的控制指令，并发送控制命令给控制阀组件；所述CAN协议转换模块，用于CAN总线控制器与盾构机主控制系统的数据传输，并通过CAN总线与CAN总线控制器连接，通过通讯总线与盾构机主控制系统连接；所述操作组件，包括触摸屏、选择开关、控制按钮和调速电位计，触摸屏为智能操作端，一方面给CAN总线控制器发送控制指令，另一方面接收CAN总线控制器的命令显示传感器组件的检测参数；控制按钮和调速电位计为机械操作端，给CAN总线控制器发送控制指令；CAN总线控制器采集选择开关的信息并处理后，选择接收智能操作端的控制信号还是机械操作端控制信号；所述显示组件，包括冲程显示模块和压力显示模块，用于接收CAN总线控制器的指令显示传感器组件的检测参数。

所述传感器组件，包括压力传感器和流量传感器。

所述控制阀组件，包括比例控制阀和开关控制阀。

还包括控制柜，电源模块、CAN总线控制器和CAN协议转换模块安装在控制柜内，操作组件和显示组件安装在控制柜的面板上。

本实用新型采用CAN总线控制器省略了原有的中间继电器、放大板等器件，而且，通用性强，针对不同线路的注浆系统，不需要增减元器件，便于标准化、模块化，且控制器具备室外恶劣环境的能力，能够适应地下空间的严酷环境，提高设备稳定性，降低故障率。并且通过CAN协议转换模块，可将该套注浆控制系统移植到采用不同通讯总线网络的盾构机主控制系统中去，适应性强。

本实用新型既是一套独立的plc控制系统，可以独立完成包括盾构机在内的注浆系统的控制，而这点是目前盾构机上的注浆系统不具备的，目前通常的盾构注浆系统是接受盾构主plc系统的控制的；另外，它也可以作为盾构机主plc控制系统的一个分布式plc站点，通过CAN协议转换模块集成到盾构机主系统中去，与盾构机的主控制系统进行交互，接受主plc系统的控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的原理框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种基于CAN总线控制器的注浆控制系统，包括电源模块、CAN总线控制器、CAN协议转换模块、操作组件、显示组件、传感器组件和控制阀组件，所述传感器组件，包括压力传感器和流量传感器，用于检测注浆系统中压力信号和流量信号，并将检测信号直接传输至CAN总线控制器内。且压力传感器布置在注浆管路上，砂浆出口处；流量传感器布置在注浆泵上。

所述控制阀组件，包括比例控制阀和开关控制阀，用于接收并执行CAN总线控制器的指令实现注浆系统的执行。

所述电源模块给CAN总线控制器、CAN协议转换模块以及触摸屏等供电。

所述CAN总线控制器，用于接收传感器组件的检测信号和操作组件的控制指令，并发送控制命令给控制阀组件。所述CAN协议转换模块，用于CAN总线控制器与盾构机主控制系统的数据传输，并通过CAN总线与CAN总线控制器连接，通过通讯总线与盾构机主控制系统连接。

所述操作组件，包括触摸屏、选择开关、控制按钮和调速电位计，触摸屏为智能操作端，一方面给CAN总线控制器发送控制指令，另一方面接收CAN总线控制器的命令显示传感器组件的检测参数，而且，触摸屏还具备数据的存储、分析功能，具备故障报警和诊断功能，更加友好，可维护性好。

控制按钮和调速电位计为机械操作端，给CAN总线控制器发送控制指令；CAN总线控制器采集选择开关的信息并处理后，选择接收智能操作端的控制信号还是机械操作端控制信号。

所述显示组件，用于接收CAN总线控制器的指令显示传感器组件的检测参数，包括冲程显示模块和压力显示模块，冲程显示模块显示注浆系统的注浆次数，压力显示模块显示注浆系统注浆管内的压力。

为对各模块进行保护，还包括控制柜，电源模块、CAN总线控制器和CAN协议转换模块安装在控制柜内，操作组件和显示组件安装在控制柜的面板上。

本实用新型采用的CAN总线控制器：作为注浆系统的控制核心，实时检测注浆系统相关的压力、流量等传感器反馈信号，当操作人员通过速度电位计、开关按钮或者触摸屏给控制器发送控制信号时，控制器经过一定的处理后，直接输出来驱动系统的输出执行元件如比例控制阀、开关控制阀等，完成整个系统的运行控制。

并且，CAN属于一种串行通讯网络国际标准，CAN总线控制器与通用的PLC相比具有以下特点：1、坚固可靠，抗振动、冲击性能好，防护等级达到IP67，能适应恶劣环境。2、控制器集成有丰富的输入输出口：开关量输入输出、0~5V/30V电压及0~20mA电流输入、脉冲输入、0~100kΩ电阻输入，大电流的PWM输出（2A）。可以完全省掉传统采用的放大板及继电器等驱动装置；3、管脚复用，用户可根据自己的控制要求配置输入输出口，具有过压保护，输出短路保护。4、编程支持IEC 61131-3 标准的6种语言，标准统一，移植性强。

本实用新型替代常规盾构机上采用的PLC加放大板、中间继电器的设计方案，节省成本，不但便于实现模块化、标准化、环境适应性强、通用性强、移植性高，而且它还能作为整个盾构主控制系统的控制子站，与主控制系统进行通讯，实现主系统对注浆的集中远程控制。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于CAN总线控制器的注浆控制系统，其特征在于：包括电源模块、CAN总线控制器、CAN协议转换模块、操作组件、显示组件、传感器组件和控制阀组件，所述传感器组件，用于检测注浆系统中参数信号，并将检测信号直接传输至CAN总线控制器内；所述控制阀组件，用于接收并执行CAN总线控制器的指令实现注浆系统的执行；所述电源模块给CAN总线控制器和CAN协议转换模块供电；所述CAN总线控制器，用于接收传感器组件的检测信号和操作组件的控制指令，并发送控制命令给控制阀组件；所述CAN协议转换模块，用于CAN总线控制器与盾构机主控制系统的数据传输，并通过CAN总线与CAN总线控制器连接，通过通讯总线与盾构机主控制系统连接；所述操作组件，包括触摸屏、选择开关、控制按钮和调速电位计，触摸屏为智能操作端，一方面给CAN总线控制器发送控制指令，另一方面接收CAN总线控制器的命令显示传感器组件的检测参数；控制按钮和调速电位计为机械操作端，给CAN总线控制器发送控制指令；CAN总线控制器采集选择开关的信息并处理后，选择接收智能操作端的控制信号还是机械操作端控制信号；所述显示组件，包括冲程显示模块和压力显示模块，用于接收CAN总线控制器的指令显示传感器组件的检测参数。

2.根据权利要求1所述的基于CAN总线控制器的注浆控制系统，其特征在于：所述传感器组件，包括压力传感器和流量传感器。

3.根据权利要求1所述的基于CAN总线控制器的注浆控制系统，其特征在于：所述控制阀组件，包括比例控制阀和开关控制阀。

4.根据权利要求1所述的基于CAN总线控制器的注浆控制系统，其特征在于：还包括控制柜，电源模块、CAN总线控制器和CAN协议转换模块安装在控制柜内，操作组件和显示组件安装在控制柜的面板上。