[发明专利]一种盾构机管片吊车的控制系统

说明书

本发明属于隧道掘进机械盾构施工领域，提供一种隧道掘进用盾构机管片吊车的控制系统，由电机主回路和控制回路两部分构成，电机主回路包括断路器、主接触器、继电器、电动葫芦、行走小车等；控制回路包括整流变压器、中间继电器、限位开关、有线控制手柄、无线控制装置、可编程控制器等，所述控制回路结合了盾构机主控系统的可编程控制器PLC，在盾构机已有的PLC上添加数字量输入、输出点，实现管片吊车系统PLC控制，提供一个运行可靠性更高，维修、调试、改造更方便的盾构机管片吊车的控制系统。

技术领域

本发明属于隧道掘进机械盾构施工领域，涉及一种隧道掘进用盾构机管片吊车的控制系统。

背景技术

在目前隧道掘进机械盾构施工领域中，盾构机管片吊车起吊搬运管片控制方式主要有结合继电器的全硬件控制与结合可编程控制器（PLC）的软件控制两种。

管片吊车全硬件控制：通过电气元件断路器、接触器、中间继电器、熔断器、变压器、限位开关等硬件在管片吊车控制箱及电机装置上分别布置，根据管片吊车所要达到的功能动作，对其所有电气元件按照逻辑顺序控制进行接线，最后达到电气全硬件控制。传统全硬件控制方式具有接线复杂、故障率高、系统的维修调试不方便、控制系统开关柜体积大等不足。

管片吊车软件控制：通过可编程控制器取代传统的继电器控制，用可编程控制器软件编辑生成PLC程序，用程序来实现所有逻辑顺序控制，通过PLC输入与输出开关量控制电气元件动作从而达到管片吊车的软件控制。

发明内容

本发明的目的是针对现有六米中型直径仅且只有一组双轨梁的盾构机管片吊车系统中全硬件继电器的控制方式，为了避免传统全硬件控制的不足，在盾构机主控室已有的可编程控制器上添加输入输出控制点，编辑并加入盾构机管片吊车PLC程序来实现管片吊车的软件控制，提供一个运行可靠性更高，维修、调试、改造更方便的盾构机管片吊车的控制系统。

本发明的目的是通过以下技术措施实现的。

一种盾构机管片吊车的控制系统，由电机主回路和控制回路两部分构成，电机主回路包括断路器、主接触器、继电器、电动葫芦、行走小车等；控制回路包括整流变压器、中间继电器、限位开关、有线控制手柄、无线控制装置、可编程控制器等。所述电机主回路总共有4个电机，双轨梁左、右各一个电动葫芦以及各一个行走小车，其中电动葫芦采用双速电机，行走小车采用单速电机，各电机配相应刹车模块，分别通过接触器控制正、反转，双速电机通过继电器切换高、低速，所述控制回路主要应用PLC数字量输入模块与数字量输出模块，将管片吊车所有限位开关、有线控制手柄、无线接收控制器的所有开关数字量输入至PLC，经程序逻辑运算由PLC输出信号驱动中间继电器从而控制电机主回路接触器线圈及继电器线圈得电与否，实现系统电机正、反转与电机高、低速的控制，所述控制回路结合了盾构机主控系统PLC，根据管片吊车控制需求添加数字量输入、输出点。

进一步的，所述控制回路结合盾构机主控系统PLC，根据管片吊车控制需求添加26个数字量输入点与11个数字量输出点。

进一步的，26个数字量输入点由8个限位信号点、8个无线接收控制器信号点、10个有线控制手柄信号点组成，11个数字量输出点中，10个输出点分别控制双轨梁左、右吊车的上升、下降、前进、后退、升降高速，1个输出点控制管片吊车急停。

本发明盾构机管片吊车的控制系统，是一种适用于六米中型直径仅且只有一组双轨梁的盾构机管片吊车系统控制的使用。它区别于现有的技术对管片吊车传统继电器全硬件控制，此控制结合了盾构机主控系统的可编程控制器PLC，在盾构机已有的PLC上添加数字量输入、输出点，实现管片吊车系统PLC控制，可使此控制系统接线简单，运行更可靠，调试、维修、改造更方便。

附图说明

图1是本发明盾构机管片吊车的控制系统整体布置示意图。

图2是本发明中左梁吊车电机主回路原理图。