专利名称：一种盾构机控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械的控制系统，具体的为一种隧道掘进专用工程机械一盾构 机控制系统。
背景技术：
盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构机集光、机、电、液、传感、信息 技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，已广泛用 于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。目前盾构控制系统采用的模式基本上为集中控 制模式，电气接线繁琐，使得故障频繁出现，增加了设备的停机时间；同时，大量电缆的拆卸 敷设致使设备的拆装机时间延长，设备的运行成本增加，不利于产品的推广。因此，如果能够简化控制程序，降低设备的故障率，进而降低设备的维修率，提高 盾构机的工作时间和工作效率，已是一个急需解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术中的不足，本发明提供了一种盾构机控制系统的新型控制模 式，能够很好的降低设备的故障率，降低设备拆装机时间，保障盾构的工作时间和工作效率。本发明的目的是这样实现的一种盾构机控制系统，即盾构机的可编程控制系统，包括人机界面1，主可编程控 制器3及分布式站点5，其特征在于人机界面1通过网络2与主可编程控制器3连接，主 可编程控制器3通过网络4与分布式站点5连接。人机界面1分布有一台或多台并联且与网络2连接的计算机组成。分布式站点5可以是分布式I/O系统，也可以是分布式可编程控制器。网络2与网络4为国际通用网络，可以是同一网络，也可以是由主可编程控制器3 连接在一起的两种不同类型的网络。有益效果本发明将控制系统由现有的集中控制模式转变为分布式控制模式。根 据盾构各系统的分布情况，将控制系统分布在控制点相对集中的部位，即方便控制系统的 控制，也方便故障的排查和降低故障率，更大大的降低了设备电气系统的拆装机时间，从而 降低了项目的运营成本，简化操作、维护保养方便。
图为本发明的组成结构示意图；图中为人机界面1、网络2、主可编程控制器3、网络4、分布式站点5
具体实施例方式下面结合附图，对本发明作进一步的说明
一种盾构机控制系统，即盾构机的可编程控制系统，包括人机界面1，主可编程控 制器3及分布式站点5，其特征在于人机界面1通过网络2与主可编程控制器3连接，主 可编程控制器3通过网络4与分布式站点5连接。人机界面1分布有一台或多台并联且与网络2连接的计算机组成。分布式站点5可以是分布式I/O系统，也可以是分布式可编程控制器。网络2与网络4为国际通用网络，可以是同一网络，也可以是由主可编程控制器3 连接在一起的两种不同类型的网络。人机界面1实现采集数据的显示(压力、流量、位移、转速及温度等)、重要连锁参 数的设置(压力、位移及温度等)、控制指令的下达、历史数据和图表的查询等，主可编程控 制器3、人机界面1和各分布式站点5之间通过网络通讯实现系统集成。主可编程控制器3通常由安装机架(用于为模板提供机械支持、电源以及模板相 互连接)、电源模板(为可编程控制器提供控制电源)、主中央处理单元模板CPU(用于数 据的中央处理)、通讯模板(将可编程控制器连接到系统组态网络上)、模拟输入模板(将 模拟量传感器连接到中央处理单元)、模拟输出模板(将模拟量执行器连接到中央处理单 元)、数字输入模板(将二进制数字输入信号连接到中央处理单元)、数字输出模板(将二 进制数字输出信号连接到中央处理单元)和扩展通讯模块(将扩展机架连接到中央处理器 单元)组成。分布式站点5可以是分布式I/O系统，也可以是分布式可编程控制器。通常由电源 模板(为可编程控制器提供控制电源)、通讯模板或子中央处理器CPU(将分布式站点通过 网络通讯到主中央处理器)、模拟输入模板(将模拟量传感器连接到中央处理单元)、模拟 输出模板(将模拟量执行器连接到中央处理单元)、数字输入模板(将二进制数字输入信号 连接到中央处理单元)和数字输出模板(将二进制数字输出信号连接到中央处理单元)组 成。根据盾构系统的不同应用需求，分布式站点层也可以包含变频器、智能仪表等子系统。主可编程控制器3通过网络2与网络4连接到分布式站点5，分布式站点5的输入 模板将采集的数据传送给主可编程控制器3，主可编程控制器3通过程序运算，将运算结果 传送回分布式站点5的输出模板。主可编程控制器3通过网络2将采集到的各项运行数据在人机界面1上进行显 示，同时人机界面1设置的连锁参数通过网络2传送到主可编程控制器3中，主可编程控制 器3通过编制的控制程序实现对相关各系统的安全保护。本发明将控制系统由现有的集中控制模式转变为分布式控制模式。根据盾构各系 统的分布情况，将控制系统分布在控制点相对集中的部位，即方便控制系统的控制，也方便 故障的排查和降低故障率，更大大的降低了设备电气系统的拆装机时间，从而降低了项目 的运营成本，简化操作、维护保养方便。以上实施例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方 式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何 修改、等同替代和改进等，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围之内。
权利要求
一种盾构机控制系统，即盾构机的可编程控制系统，包括人机界面(1)，主可编程控制器(3)及分布式站点(5)，其特征在于人机界面(1)通过网络(2)与主可编程控制器(3)连接，主可编程控制器(3)通过网络(4)与分布式站点(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种盾构机控制系统，其特征在于所述的人机界面(1)分 布由一台或多台并联且与网络(2)连接的计算机组成。
3.根据权利要求1所述的一种盾构机控制系统，其特征在于所述的分布式站点(5) 可以是分布式I/O系统，也可以是分布式可编程控制器。
4.根据权利要求1所述的一种盾构机控制系统，其特征在于网络(2)与网络(4)为 国际通用网络，可以是同一网络，也可以是由主可编程控制器(3)连接在一起的两种不同 类型的网络。
全文摘要
本发明属于铁路、公路隧道的盾构机的设计制造技术，提出了盾构机控制系统的新型控制模式，其工作原理为将分布式站点分散到盾构机的各个相对控制集中的部位，通过网络与主可编程控制器实现数据的采集及执行部件的控制，通过网络在多台人机界面发布控制指令并实现运行参数的显示，本发明在根本上解决了集中控制模式排查故障和拆装机困难等难点，更好的降低了设备的拆装机时间，使设备的成本得到了有效的控制，简化操作、维护保养方便。
文档编号G05B19/418GK101916100SQ201010255388
公开日2010年12月15日 申请日期2010年8月17日 优先权日2010年8月17日
发明者孙伟, 孙志洪, 徐受天, 蒲晓波, 韩亚丽 申请人:中铁隧道装备制造有限公司