盾構(gòu)機環(huán)流系統(tǒng)專用控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、盾構(gòu)機是一種隧道掘進的專用工程機械，目前是其發(fā)展的最好時期。盾構(gòu)機運行時可靠性要求極高，泥水系統(tǒng)是盾構(gòu)機正常掘進的關(guān)鍵系統(tǒng)設(shè)備，分為泥水處理系統(tǒng)和泥水環(huán)流系統(tǒng)。泥水環(huán)流系統(tǒng)負(fù)責(zé)泥漿的輸送和排放，分為四個工作模式，其中在開挖模式下工作實現(xiàn)泥水的循環(huán)。舊環(huán)流控制系統(tǒng)滿足不了工程需要，存在電控配件難以購買、添加中繼泵不方便、改造工程繁瑣等缺點。為了滿足行業(yè)的要求，需要設(shè)計高可靠性、操作方便、擴展性好、高性能的控制系統(tǒng)。 新系統(tǒng)與盾構(gòu)機

2、主機控系統(tǒng)完全分離，驅(qū)動泥漿泵的動力設(shè)備選擇交流電機搭配交流變頻器ATV71。本文結(jié)合盾構(gòu)機施工各工況參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，給出了泥漿泵配套功率的計算公式，即交流電機選型標(biāo)準(zhǔn)。敘述了變頻器的優(yōu)勢和選型標(biāo)準(zhǔn)，給出了ATV71的主要性能參數(shù)并驗證了其使用的可行性。 本文采用國產(chǎn)高可靠性PLC國電智深EDPF-BA系列作為環(huán)流控制系統(tǒng)的控制核心，采用LICON CUTE-400作為主從站的控制器，主從站采用工業(yè)以太網(wǎng)通訊實現(xiàn)運行信息的交換，

3、從站與變頻器采用MODBUS通訊卡連接，實現(xiàn)變頻器在主站的信息顯示和主站對變頻器的遠程調(diào)速。主站位于盾構(gòu)機內(nèi)部集控室，能夠遠程監(jiān)控各從站狀態(tài)，主站程序模塊化編譯，方便擴展。針對盾構(gòu)機運行環(huán)境特點，選用工業(yè)觸摸屏為上位機，給出了HMI畫面。 本文給出了系統(tǒng)的調(diào)試步驟和方法，該系統(tǒng)已經(jīng)在長江隧道工程多處工段中成功使用，運行時間已達數(shù)個月，運行期間無故障，停機實時性好。實踐表明，該系統(tǒng)從根本上保證了泥水環(huán)流系統(tǒng)的穩(wěn)定，實現(xiàn)了泥水環(huán)流自