[发明专利]一种基于PLC的土压平衡顶管机电气控制系统

说明书

一种基于PLC的土压平衡顶管机电气控制系统，采用PLC作为控制器，通过CC‑Link模块实现主从站通讯，实现了对主顶和刀盘等系统的控制，并采用双泵供油的方式，对主顶控制系统的顶进速度进行改进设计，提高了施工效率。该电气控制系统基本符合施工要求，能有效防止误操作，且界面简洁直观、操作性强，可简化操作步骤、提高工作效率。

技术领域

本发明涉及一种基于PLC的土压平衡顶管机电气控制系统，适用于机械领域。

背景技术

根据某地铁项目需求，针对现有系统操作不便、效率低等问题，对顶管机的电气控制系统进行改进设计，主要包括主顶控制系统、刀盘控制系统、纠偏控制系统、螺旋输土机控制系统、主站从站通信系统及辅助设备控制系统等方面设计。

发明内容

本发明提出了一种基于PLC的土压平衡顶管机电气控制系统，采用PLC作为控制器，通过CC-Link模块实现主从站通讯，实现了对主顶和刀盘等系统的控制，并采用双泵供油的方式，对主顶控制系统的顶进速度进行改进设计，提高了施工效率。

本发明所采用的技术方案是：

所述刀盘电气控制系统由主站PLC、CC-Link、从站PLC、变频器、刀盘电机Y200L-4和电流传感器等组成。

所述电气控制系统选用5台30kW的三相异步电动机对刀盘主轴进行驱动，利用变频器的启动与调速功能控制刀盘电机平稳运转，同时为简化控制单元，选择一台变频器来控制5台电机，根据总功率选择变频器为SB70G200。

所述纠偏电气控制系统由8个电磁阀、8个油缸和位移传感器组成，油缸分为左上、右上、左下和右下4组，每组纠偏油缸与水平方向夹角为45°。

所述螺旋输土机电气控制系统由电机、变频器、继电器和土压力传感器JHBM-T等组成。

所述顶管机的辅助系统有照明系统、通风系统和报警系统等，其中报警系统是将刀盘热继电器、相序保护器和变频器等传来的信号，输入到从站PLC，并通过远程通讯传给主站PLC，最后在控制台上进行报警。

本发明的有益效果是：该电气控制系统基本符合施工要求，能有效防止误操作，且界面简洁直观、操作性强，可简化操作步骤、提高工作效率。

附图说明

图1是本发明的液压站系统原理图。

图2是本发明的液压站系统原理图。

图3是本发明的液压站系统原理图。

图4是本发明的液压站系统原理图。

图5是本发明的液压站系统原理图。

图6是本发明的液压站系统原理图。

图7是本发明的液压站系统原理图。

图中：1.工作井；2地面；3.接收井；4.管节。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，由顶管施工原理可知，顶管机的工作是从工作井开始，由主顶系统推进顶管机前进，同时刀盘系统将土层切削下来，切削下的土进入土仓，由螺旋输土机将弃土输出。

如图2，土压平衡顶管机的总体结构设计包括机械结构设计、液压系统设计和电气控制系统设计。

如图3，本系统硬件采用PLC作为控制器，通过CC-Link模块实现主从站通讯，实现了对主顶和刀盘等系统的控制，并采用双泵供油的方式，对主顶控制系统的顶进速度进行改进设计，提高了施工效率。