[发明专利]一种基于PLC的TBM混喷装置电气控制系统

权利要求书

1.一种基于PLC的TBM混喷装置电气控制系统，其特征在于，包括电气柜、指令元件、PLC、执行元件、触摸屏、报警灯、电动机、液压回路和空压机，电气柜、指令元件、执行元件、触摸屏、报警灯均与PLC相连接，电气柜分别与电动机和空压机相连接，电动机和执行元件均与液压回路相连接；指令元件发出指令信号输入给PLC，PLC对输入信号进行逻辑处理、数据存储和信号输出，触摸屏与PLC进行通讯与数据交换，报警灯显示混喷装置的运行状态，执行元件执行PLC输出的指令，电动机作为动力源，液压回路受电动机与执行元件作用执行动作；

通过指令元件检测工作环境并发出指令给PLC，PLC发出控制信号给电动机、空压机和执行元件，实现泵送油缸、液压油缸、伸缩油缸、速凝剂泵的控制，从而调节喷射臂的移动，速凝剂和混凝土的喷射；

该系统的工作流程为：

操作遥控器上喷射臂动作的摇杆，发送比例信号至PLC，PLC接收到信号，经CPU处理后，输出信号输出至第一电磁阀插头，第一电磁阀插头通过调节流经比例电磁阀油路的通断与油路流量大小来控制伸缩油缸运动方向与运动速度；

臂架运动到理想位置后，按下遥控器上的泵送启动与速凝剂泵启动的遥控按钮，PLC接收到信号，经过CPU处理后，输出信号输出至第二电磁阀插头，第二电磁阀插头作用于电磁阀块控制液压油路通断，使泵送油缸与速凝剂泵动作；

泵送油缸运动到接近开关感应区域后，接近开关动作，信号发送给PLC，经过CPU处理后，输出信号经数字量输出模块输出至第四电磁阀插头，第四电磁阀插头作用于电磁阀块控制液压油路通断，使泵送油缸换向；

操作遥控器上泵送速度调节与速凝剂添加量调节的遥控旋钮，信号输入至PLC，CPU处理后，输出信号经经数字量输出模块输出至第三电磁阀插头，第三电磁阀插头作用于电磁阀块，通过控制泵排量与油路流量来调节泵送速度与速凝剂添加量；操作遥控器上风量调节的遥控旋钮，信号输入至PLC，CPU处理后，输出信号输出，作用于空压机的变频器，变频器通过调节压缩机的运行速率来调节空压机的排风量。

2.根据权利要求1所述的基于PLC的TBM混喷装置电气控制系统，其特征在于，所述PLC包括CPU、电源模块、输入模块和输出模块，输入模块包括数字量输入模块和模拟量输入模块，输出模块包括数字量输出模块和模拟量输出模块，电源模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块和模拟量输出模块均与CPU相连接，电源模块对CPU、数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块和模拟量输出模块供电，输入信号通过输入模块传输至PLC内部的存储区域，CPU对输入信号进行逻辑处理，通过输出模块输出信号，从而实现控制整个系统。

3.根据权利要求1所述的基于PLC的TBM混喷装置电气控制系统，其特征在于，所述指令元件包括遥控器、按钮开关、旋钮开关、接近开关、传感器和急停按钮；遥控器上设有可发出电机启动、电机停止、空压机启动、空压机停止、泵送启动、泵送停止、泵送速度调节、风量调节、速凝剂泵启动、速凝剂添加量调节、喷射臂动作信号的遥控按钮；按钮开关包括发出电机启停、空压机启停、泵送启停、速凝剂泵启停、泵送左右缸点动信号的按钮；旋钮开关切换本地模式或遥控模式；接近开关设置在泵送油缸运动的两端，接近开关发出泵送油缸换向信号；传感器实现液压油油温、液压油油压、速凝剂压力、泵送压力、搅拌压力、空压机压力的检测，并发送信号给PLC；急停按钮实现遇到紧急情况时，停止整个系统工作。

4.根据权利要求1所述的基于PLC的TBM混喷装置电气控制系统，其特征在于，所述执行元件包括继电器和电磁阀插头，继电器执行PLC输出的信号控制接触器的通断，从而控制电动机的启停；PLC与电磁阀插头相连接，电磁阀插头与设置在油路或气路上的电磁阀块相连接，电磁阀插头执行PLC的输出信号控制液压油路和气路的流量大小或者通断。