[发明专利]一种基于PLC的TBM混喷装置电气控制系统

说明书

本发明提出了一种基于PLC的TBM混喷装置电气控制系统，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。本发明故障点易检测、数据可记录、自动化程度高、可有效控制回弹率、环境污染小、生产效率高。

技术领域

本发明涉及全断面岩石隧道掘进机设计与施工的技术领域，尤其涉及一种基于PLC的TBM混喷装置电气控制系统，用于隧道的初始支护。

背景技术

全断面岩石隧道掘进机简称TBM，主要用于岩石地质结构的铁路、公路、水利水电引水导洞、地铁及地下工程隧道掘进建筑施工。与传统的钻爆法施工相比，TBM施工大大节省了人力成本，提高了施工效率。TBM后配套拖车上一般都装有用于隧道初期支护的混喷装置，其工作原理是将已配比好的混凝土通过泵送系统输送到混喷装置的喷嘴处，在高压空气的作用下形成喷射束，并与喷嘴处雾化的速凝剂混合，一起喷射到待喷涂区域。速凝剂可使混凝土迅速凝结硬化，从而形成混凝土支护层。传统的干喷装置人员数量要求多、回弹率高、环境污染严重、故障点不易检测且工作数据无法自动记录。

发明内容

为了克服上述背景技术中存在的不足，本发明提出一种基于PLC的TBM混喷装置电气控制系统，故障点易检测、数据可记录、自动化程度高、可有效控制回弹率、环境污染小、生产效率高。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种基于PLC的TBM混喷装置电气控制系统，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。

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。

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。

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。