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PLC控制系統(tǒng)在盾構(gòu)機(jī)上的應(yīng)用

時(shí)間:2009-02-06 09:10:31來(lái)源:ronggang

導(dǎo)語(yǔ):?介紹可編程序控制器(PLC)在海瑞克盾構(gòu)機(jī)上的硬件及軟件組成,運(yùn)行過(guò)程。結(jié)合實(shí)例詳細(xì)分析PLC的應(yīng)用及故障的處理
摘 要:介紹可編程序控制器(PLC)在海瑞克盾構(gòu)機(jī)上的硬件及軟件組成,運(yùn)行過(guò)程。結(jié)合實(shí)例詳細(xì)分析PLC的應(yīng)用及故障的處理。 關(guān)鍵詞:盾構(gòu)機(jī);可編程序控制器;應(yīng)用   公司使用2臺(tái)德國(guó)海瑞克公司的土壓平衡式盾構(gòu)機(jī),分別擔(dān)負(fù)廣州地鐵三號(hào)線(xiàn)市-番區(qū)間左右隧道的掘進(jìn)任務(wù)。它配備了機(jī)電一體化液壓系統(tǒng)、同步注漿系統(tǒng)、泡沫發(fā)生系統(tǒng)、膨潤(rùn)土加注系統(tǒng)、密封主軸承自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)和SLS-T隧道激光自動(dòng)控制系統(tǒng),是當(dāng)今隧道掘進(jìn)設(shè)備中自動(dòng)化程度較高的機(jī)械,由PLC進(jìn)行控制。 1 PLC系統(tǒng)的組成   PLC系統(tǒng)有工控機(jī)、兩臺(tái)調(diào)制解調(diào)器、PLC運(yùn)行及儲(chǔ)存器、各類(lèi)傳感器等輸入部分及各類(lèi)電繼電器等輸出部分,見(jiàn)圖1。SIMATIC Man-ager是S7-PLC自動(dòng)控制程序的管理程序,安裝在地面監(jiān)控室的工控機(jī)(上位機(jī))內(nèi),通過(guò)一臺(tái)在監(jiān)控室的調(diào)制解調(diào)器和一臺(tái)安裝在盾構(gòu)機(jī)調(diào)制解調(diào)器相互譯制,與盾構(gòu)機(jī)的PLC串口相連,從而監(jiān)控和控制PLC運(yùn)行,同時(shí)上位機(jī)也起著掘進(jìn)參數(shù)數(shù)據(jù)保存作用,方便操作人員使用和維護(hù)。
  PLC系統(tǒng)的軟件主要有地面監(jiān)控室電腦上的操作系統(tǒng),SIMATIC Manager程序,Netpro程序及監(jiān)控程序PDV,以及安裝在盾構(gòu)機(jī)PLC上的控制程序。 2 PLC系統(tǒng)運(yùn)行   根據(jù)設(shè)定的程序,在某些必要條件滿(mǎn)足時(shí),PLC才能進(jìn)行下一步工作,否則,程序就不能往下運(yùn)行,設(shè)備停止運(yùn)行,同時(shí)會(huì)將錯(cuò)誤信息顯示在操作室的電腦上。我們按照顯示的錯(cuò)誤信息及代碼去查找故障原因,即PLC是否正常輸入、PLC是否正常輸出、前后輸入/輸出設(shè)備是否正常、連接線(xiàn)路是否良好。這樣分段分析、仔細(xì)排查,故障會(huì)很容易得到解決。   以盾構(gòu)機(jī)中心回轉(zhuǎn)體EP2潤(rùn)滑脂加注系統(tǒng)為例,說(shuō)明S7-PLC自動(dòng)控制程序在盾構(gòu)機(jī)故障排除中的應(yīng)用。在盾構(gòu)機(jī)中,EP2潤(rùn)滑加注系統(tǒng)屬于較復(fù)雜且很重要的部分,包含螺旋機(jī)密封、球軸承密封、中心回轉(zhuǎn)體密封等部位的自動(dòng)密封。本系統(tǒng)的正常運(yùn)行與否不僅關(guān)系到盾構(gòu)機(jī)能否順利運(yùn)行,同時(shí)對(duì)延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命起著很重要的作用。EP2加注系統(tǒng)是壓縮空氣通過(guò)由PLC控制的電磁閥為氣動(dòng)泵提供動(dòng)能來(lái)源,輸入氣壓和輸出油脂壓力的比值是1∶50,即1bar的氣壓能產(chǎn)生50bar的油脂壓力。通常將壓縮空氣的壓力調(diào)節(jié)為1.5~2.0bar,即油脂壓力為75~100bar,足以克服油脂在管內(nèi)的損耗,保證輸送到盾構(gòu)機(jī)上的多個(gè)油脂分配閥時(shí)有足夠的壓力,再由油脂分配閥非均勻的將油脂輸送到需要被潤(rùn)滑的部位,達(dá)到自動(dòng)潤(rùn)滑效果,如圖2。
  油脂分配閥在潤(rùn)滑系統(tǒng)中起著重要作用,它的結(jié)構(gòu)組成如圖3所示。其工作過(guò)程:當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)時(shí),PLC發(fā)出指令為二位二通電磁閥通電,如圖4,具有壓力的油脂進(jìn)入油脂分配閥,開(kāi)始進(jìn)行油脂分配;在此種情況下,分配閥所分配的油脂量可以通過(guò)控制閥芯的沖程數(shù)進(jìn)行計(jì)算,閥芯的沖程數(shù)通過(guò)脈沖傳感器輸入到PLC,如圖5;當(dāng)累積到一定量的沖程數(shù)時(shí),PLC發(fā)出指令,停止向電磁閥通電,油脂分配閥的進(jìn)口關(guān)閉,油脂分配結(jié)束。當(dāng)下個(gè)指令發(fā)出時(shí),照此重復(fù)進(jìn)行。 [align=center] [/align] 3 故障排除實(shí)例   一次,在盾構(gòu)機(jī)操作室的電腦上,顯示中心回轉(zhuǎn)體油脂潤(rùn)滑系統(tǒng)故障,通過(guò)利用PLC程序和顯示的錯(cuò)誤信息,查得是油脂分配閥的輸出無(wú)信號(hào)。將沖程傳感器拆除,將一直徑與傳感器內(nèi)徑相差不多的金屬棒體插入其中,作活塞式往復(fù)運(yùn)動(dòng),可以從PLC輸入指示燈看出,傳感器能正常工作,隨后將其中的一條輸出油脂管拆除,手動(dòng)進(jìn)行注脂,油脂還是不能注出;后將分配閥整體拆下,在機(jī)修房拆開(kāi)檢查、清潔,最后在清理閥板時(shí),從閥板孔中取出一顆細(xì)小砂子(直徑約1mm),再次安裝到盾構(gòu)機(jī)上,試機(jī)正常,原來(lái)是機(jī)修工在更換油脂桶時(shí),操作不慎,有雜物掉入油脂桶,導(dǎo)致了此故障的發(fā)生。   從上面可以看出,PLC在海瑞克盾構(gòu)機(jī)上得到了很大的應(yīng)用,SIMATIC Manager能很好的幫助我們查找到故障的發(fā)生點(diǎn),有助我們更準(zhǔn)、更快的排除故障。

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