專利名稱：一種盾構機控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機械的控制系統(tǒng)，具體的為一種隧道掘進專用工程機械一盾構 機控制系統(tǒng)。
背景技術：
盾構機是一種隧道掘進的專用工程機械，現(xiàn)代盾構機集光、機、電、液、傳感、信息 技術于一體，具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能，已廣泛用 于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程。目前盾構控制系統(tǒng)采用的模式基本上為集中控 制模式，電氣接線繁瑣，使得故障頻繁出現(xiàn)，增加了設備的停機時間；同時，大量電纜的拆卸 敷設致使設備的拆裝機時間延長，設備的運行成本增加，不利于產(chǎn)品的推廣。因此，如果能夠簡化控制程序，降低設備的故障率，進而降低設備的維修率，提高 盾構機的工作時間和工作效率，已是一個急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術中的不足，本發(fā)明提供了一種盾構機控制系統(tǒng)的新型控制模 式，能夠很好的降低設備的故障率，降低設備拆裝機時間，保障盾構的工作時間和工作效率。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種盾構機控制系統(tǒng)，即盾構機的可編程控制系統(tǒng)，包括人機界面1，主可編程控 制器3及分布式站點5，其特征在于人機界面1通過網(wǎng)絡2與主可編程控制器3連接，主 可編程控制器3通過網(wǎng)絡4與分布式站點5連接。人機界面1分布有一臺或多臺并聯(lián)且與網(wǎng)絡2連接的計算機組成。分布式站點5可以是分布式I/O系統(tǒng)，也可以是分布式可編程控制器。網(wǎng)絡2與網(wǎng)絡4為國際通用網(wǎng)絡，可以是同一網(wǎng)絡，也可以是由主可編程控制器3 連接在一起的兩種不同類型的網(wǎng)絡。有益效果本發(fā)明將控制系統(tǒng)由現(xiàn)有的集中控制模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际娇刂颇Ｊ?。?據(jù)盾構各系統(tǒng)的分布情況，將控制系統(tǒng)分布在控制點相對集中的部位，即方便控制系統(tǒng)的 控制，也方便故障的排查和降低故障率，更大大的降低了設備電氣系統(tǒng)的拆裝機時間，從而 降低了項目的運營成本，簡化操作、維護保養(yǎng)方便。


圖為本發(fā)明的組成結構示意圖；圖中為人機界面1、網(wǎng)絡2、主可編程控制器3、網(wǎng)絡4、分布式站點5
具體實施例方式下面結合附圖，對本發(fā)明作進一步的說明
一種盾構機控制系統(tǒng)，即盾構機的可編程控制系統(tǒng)，包括人機界面1，主可編程控 制器3及分布式站點5，其特征在于人機界面1通過網(wǎng)絡2與主可編程控制器3連接，主 可編程控制器3通過網(wǎng)絡4與分布式站點5連接。人機界面1分布有一臺或多臺并聯(lián)且與網(wǎng)絡2連接的計算機組成。分布式站點5可以是分布式I/O系統(tǒng)，也可以是分布式可編程控制器。網(wǎng)絡2與網(wǎng)絡4為國際通用網(wǎng)絡，可以是同一網(wǎng)絡，也可以是由主可編程控制器3 連接在一起的兩種不同類型的網(wǎng)絡。人機界面1實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的顯示(壓力、流量、位移、轉(zhuǎn)速及溫度等)、重要連鎖參 數(shù)的設置(壓力、位移及溫度等)、控制指令的下達、歷史數(shù)據(jù)和圖表的查詢等，主可編程控 制器3、人機界面1和各分布式站點5之間通過網(wǎng)絡通訊實現(xiàn)系統(tǒng)集成。主可編程控制器3通常由安裝機架(用于為模板提供機械支持、電源以及模板相 互連接)、電源模板(為可編程控制器提供控制電源)、主中央處理單元模板CPU(用于數(shù) 據(jù)的中央處理)、通訊模板(將可編程控制器連接到系統(tǒng)組態(tài)網(wǎng)絡上)、模擬輸入模板(將 模擬量傳感器連接到中央處理單元)、模擬輸出模板(將模擬量執(zhí)行器連接到中央處理單 元)、數(shù)字輸入模板(將二進制數(shù)字輸入信號連接到中央處理單元)、數(shù)字輸出模板(將二 進制數(shù)字輸出信號連接到中央處理單元)和擴展通訊模塊(將擴展機架連接到中央處理器 單元)組成。分布式站點5可以是分布式I/O系統(tǒng)，也可以是分布式可編程控制器。通常由電源 模板(為可編程控制器提供控制電源)、通訊模板或子中央處理器CPU(將分布式站點通過 網(wǎng)絡通訊到主中央處理器)、模擬輸入模板(將模擬量傳感器連接到中央處理單元)、模擬 輸出模板(將模擬量執(zhí)行器連接到中央處理單元)、數(shù)字輸入模板(將二進制數(shù)字輸入信號 連接到中央處理單元)和數(shù)字輸出模板(將二進制數(shù)字輸出信號連接到中央處理單元)組 成。根據(jù)盾構系統(tǒng)的不同應用需求，分布式站點層也可以包含變頻器、智能儀表等子系統(tǒng)。主可編程控制器3通過網(wǎng)絡2與網(wǎng)絡4連接到分布式站點5，分布式站點5的輸入 模板將采集的數(shù)據(jù)傳送給主可編程控制器3，主可編程控制器3通過程序運算，將運算結果 傳送回分布式站點5的輸出模板。主可編程控制器3通過網(wǎng)絡2將采集到的各項運行數(shù)據(jù)在人機界面1上進行顯 示，同時人機界面1設置的連鎖參數(shù)通過網(wǎng)絡2傳送到主可編程控制器3中，主可編程控制 器3通過編制的控制程序?qū)崿F(xiàn)對相關各系統(tǒng)的安全保護。本發(fā)明將控制系統(tǒng)由現(xiàn)有的集中控制模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际娇刂颇Ｊ健８鶕?jù)盾構各系 統(tǒng)的分布情況，將控制系統(tǒng)分布在控制點相對集中的部位，即方便控制系統(tǒng)的控制，也方便 故障的排查和降低故障率，更大大的降低了設備電氣系統(tǒng)的拆裝機時間，從而降低了項目 的運營成本，簡化操作、維護保養(yǎng)方便。以上實施例僅用于說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方 式，在所述領域普通技術人員所具備的知識范圍內(nèi)，本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何 修改、等同替代和改進等，其均應涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術方案范圍之內(nèi)。
權利要求
一種盾構機控制系統(tǒng)，即盾構機的可編程控制系統(tǒng)，包括人機界面(1)，主可編程控制器(3)及分布式站點(5)，其特征在于人機界面(1)通過網(wǎng)絡(2)與主可編程控制器(3)連接，主可編程控制器(3)通過網(wǎng)絡(4)與分布式站點(5)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種盾構機控制系統(tǒng)，其特征在于所述的人機界面(1)分 布由一臺或多臺并聯(lián)且與網(wǎng)絡(2)連接的計算機組成。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種盾構機控制系統(tǒng)，其特征在于所述的分布式站點(5) 可以是分布式I/O系統(tǒng)，也可以是分布式可編程控制器。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種盾構機控制系統(tǒng)，其特征在于網(wǎng)絡(2)與網(wǎng)絡(4)為 國際通用網(wǎng)絡，可以是同一網(wǎng)絡，也可以是由主可編程控制器(3)連接在一起的兩種不同 類型的網(wǎng)絡。
全文摘要
本發(fā)明屬于鐵路、公路隧道的盾構機的設計制造技術，提出了盾構機控制系統(tǒng)的新型控制模式，其工作原理為將分布式站點分散到盾構機的各個相對控制集中的部位，通過網(wǎng)絡與主可編程控制器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集及執(zhí)行部件的控制，通過網(wǎng)絡在多臺人機界面發(fā)布控制指令并實現(xiàn)運行參數(shù)的顯示，本發(fā)明在根本上解決了集中控制模式排查故障和拆裝機困難等難點，更好的降低了設備的拆裝機時間，使設備的成本得到了有效的控制，簡化操作、維護保養(yǎng)方便。
文檔編號G05B19/418GK101916100SQ201010255388
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月17日 優(yōu)先權日2010年8月17日
發(fā)明者孫偉, 孫志洪, 徐受天, 蒲曉波, 韓亞麗 申請人:中鐵隧道裝備制造有限公司