[实用新型]一种基于控制器的盾构分布式PLC控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种盾构控制系统，具体为一种基于控制器的盾构分布式PLC控制系统。

背景技术

随着社会的发展，尤其是信息化、自动化的广泛应用，更加助推了社会的发展步伐；在基础建设领域，由于施工环境比较复杂，信息化、自动化普及相对滞后。

提到基础建设设备，不得不提到盾构，尤其是在隧道施工领域，盾构机起到了至关重要的作用。作为隧道建设中自动化程度较高的盾构机，其PLC控制系统再由集中控制模式逐步改进为分布式控制网络，但是，常规PLC的IO模块通道数量是既定的，通常至少是8个通道，并且模块硬件就决定了所有通道为单一的IO类型。对于一个小的功能系统或IO站时常仅使用若干个AI、AO、DI、DO以及脉冲计数等专用通道，通常为了少量某一类型的几个通道，不得不增加这一类型的模块，从而造成大量通道空余浪费，同时也受到了本就施工空间较小的环境限制；盾构中通常采用电磁感应开关来检测转速，而高频脉冲检测需要配置专用的转速监控器，增加了施工的成本。

因此，提供一种能够降低控制成本，压缩设备占用空间，同时提高控制系统灵活性、安全性、稳定性的新型控制系统，已经是一个值得研究的问题。

发明内容

为了客服上述现有技术中的不足，本实用新型提供了一种系统结构简单，将盾构的PLC控制系统在集中控制模式改进为分布式控制网络的基础之上，将控制器作为分布式控制从站应用于盾构机的PLC控制系统，建立基于控制器的盾构分布式PLC控制系统。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种基于控制器的盾构分布式PLC控制系统，包括通过工业以太网3与PLC 4分别连接的上位机1和远程监控器2，其特征在于：所述的PLC 4通过ProfibusDP总线7分别连接分布式I/0 9、变频器10、智能仪表和DP/CAN网关6，DP/CAN网关6通过CAN总线5连接控制器8；

所述的上位机1设置有多台并联，同时与远程监控器2并联；

所述的PLC 4采用S7-400 PLC；

所述的分布式I/0 9设置有多个并联的同时与变频器10并联；

所述的CAN总线5连接有多个并联的控制器8。

积极有益效果：1、可节省大量IO点：控制器具有IO通道可配置的优点，每个IO点的通道类型可以通过软件进行定义，从而使小型站点的通道利用率大大提升；2、PWM通道：控制器具有8个可配置的PWM通道，不但可以定义其输出频率，而且可以即时检测各个通道的输出电流，对外接比例阀的回路具有检测与保护功能。采用控制器的PWM通道驱动比例电磁阀，不仅配置灵活方便，而且因不需要配置放大板或放大器，可以节省一定的硬件成本；3、专用通道：控制器具有PI检测通道，可以直接检测高频脉冲的频率，不但检测更加准确，而且节省了检测成本，此外，模拟量检测通道不但可以检测电流、电压，还可以检测电阻信号，从而避免了配置专用IO模块的问题；4、增加系统的独立性：为某一功能系统配置专用的控制器，不但节省了PLC的控制资源，而且在通讯出现故障时，本系统的各项功能仍可以正常运行，从而提高了设备的安全性和可靠性，同时，也方便了此功能系统在盾构上的位置的改变；5、控制器具有IP67的防护等级，并且外壳就是散热器，从而能够适应长时间工作在盾构这类潮湿、高温、振动等恶劣环境下，系统将更加稳定和可靠；6、小体积：控制器能够以很小的体积集成数十甚至上百个IO控制点，从而可以节省一定的空间，而这一点在盾体等空间极其紧张的位置是非常重要的；7、系统安全保护性更高：控制器在过载、短路、信号错误等方面都具有保护功能，从而可以避免各类原因导致通道损坏的情况发生；将控制器引入盾构的分布式控制网络，不仅系统控制更加便捷，可靠，各方面因素都使成本有所节省，同时将CAN总线引入盾构PLC控制网络，从而为盾构采用仪表、传感器等CAN通讯设备创造了有利条件。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图；

图中为：上位机1、远程监控器2、工业以太网3、PLC4、CAN总线5、DP/CAN网关6、ProfibusDP总线7、控制器8、分布式I/09、变频器10。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步的说明：

如图1所示，一种基于控制器的盾构分布式PLC控制系统，包括通过工业以太网3与PLC4分别连接的上位机1和远程监控器2，所述的PLC4通过ProfibusDP总线7分别连接分布式I/09、变频器10、智能仪表和DP/CAN网关6，DP/CAN网关6通过CAN总线5连接控制器8；