一种用于盾构二次注浆自动控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种盾构控制装置，具体为一种用于盾构二次注浆的自动控制装置。
【背景技术】
[0002]随着社会的不断进行与发展，尤其是交通运输和信息化的飞速发展，给人们的出现生活带来了很大的便利。
[0003]提到交通运输的发展，就不得不提到在交运运输业建设过程中起着巨大作用的盾构，盾构技术的应用，大大的提高了施工安全性和施工效率，尤其对于一些地质比较复杂的地区，盾构机在施工过程中发挥着巨大的作用。
[0004]在盾构施工过程中，注浆系统是盾构各个系统中必要的组成部分，而针对盾构二次注浆系统在盾构施工过程中的特殊性，既满足节约能源、节约原材料的要求，又能够保障盾构施工过程中隧道质量，提高盾构施工二次注浆质量管控能力，降低盾构施工成本。
[0005]因此，提供一种智能化程度高，能够很好的控制盾构二次注浆量和保证隧道施工质量的自动控制装置，已经是一个值得研宄的问题。
【发明内容】
[0006]为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供了一种智能化程度高，能够很好的控制盾构二次注浆量和保证隧道施工质量的盾构二次注浆自动控制装置。
[0007]本实用新型的目的是这样实现的:
[0008]一种用于盾构二次注浆自动控制装置，通过螺栓固定在控制柜隔板上，包括负载供电单元、负载驱动单元、控制电源单元、人机交互控制单元、参数采集和控制单元；所述的负载供电单元安装在控制箱隔板上，通过动力电缆与变频器连接；所述负载驱动单元通过控制电缆与参数采集及控制单元连接；所述参数采集及控制单元通过总线与人机交互控制单元连接；所述负载驱动单元与变频电机通过动力电缆连接；
[0009]所述的控制装置为圆形或方形；
[0010]所述的负载供电单元包括断路器I和交流接触器2 ;
[0011]所述的负载驱动单元包括变频器3及其制动附件；
[0012]所述的控制电源单元包括开关电源4、PLC电源模块5 ;
[0013]所述的人机交互控制单元包括人机交互模块7、PLC的CPU6、PLC通讯模块8 ;
[0014]所述的参数采集和控制单元包括PLC I/O模块9、PLC A/D模块10、浆液流量传感器11、浆液压力传感器12。
[0015]积极有益效果:本实用新型自动控制装置从盾构施工二次注浆现场进行相关试验，在该试验中根据地质及工艺要求，通过人机交互模块进行注浆压力与流量参数范围的设定；采用开环控制方式，通过利用模糊控制理论技术对浆液流量、压力等参数进行处理，采用PID调节算法进行软件设计，实现盾构二次注浆系统的自动控制，该控制装置结构简单，操作方便。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的结构示意图；
[0017]图中为:断路器1、交流接触器2、变频器3、开关电源4、PLC电源模块5、PLC的CPU6、人机交互模块7、PLC通讯模块8、PLC I/O模块9、PLC A/D模块10、浆液流量传感器11、浆液压力传感器12。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步的说明:
[0019]一种用于盾构二次注浆自动控制装置，通过螺栓固定在控制柜隔板上，包括负载供电单元、负载驱动单元、控制电源单元、人机交互控制单元、参数采集和控制单元；所述的负载供电单元安装在控制箱隔板上，通过动力电缆与变频器连接；所述负载驱动单元通过控制电缆与参数采集及控制单元连接；所述参数采集及控制单元通过总线与人机交互控制单元连接；所述负载驱动单元与变频电机通过动力电缆连接；
[0020]所述的控制装置为圆形或方形；
[0021]所述的负载供电单元包括断路器I和交流接触器2 ;
[0022]所述的负载驱动单元包括变频器3及其制动附件；
[0023]所述的控制电源单元包括开关电源4、PLC电源模块5 ;
[0024]所述的人机交互控制单元包括人机交互模块7、PLC的CPU6、PLC通讯模块8 ;
[0025]所述的参数采集和控制单元包括PLC I/O模块9、PLC A/D模块10、浆液流量传感器11、浆液压力传感器12。
[0026]通过所述控制装置，可以实现如下试验:
[0027]1、针对盾构施工二次注浆测试试验:首先控制装置固定在盾构控制系统设备区域，断开盾构二次注浆系统电源，安装好控制装置的动力电缆，通过变频器的主触头接通盾构二次注浆系统的变频驱动设备，根据预定的相关程序进行盾构施工二次注浆试验，试验过程中记录该控制装置的浆液流量、浆液压力等相关数据，待注浆试验结束后采用混凝土多功能无损测试设备对二次注浆质量进行检测二次注浆区域有无空洞等现象；
[0028]2、待试验(I)结束后，在隧道管片其他区域进行同样试验I次，记录相关试验数据。
[0029]实施例1
[0030]一种用于盾构二次注浆自动控制装置，包括断路器、交流接触器、变频器、开关电源、PLC电源模块、PLC的CPU、人机交互模块、PLC通讯模块、PLC I/O模块、PLC A/D模块、浆液流量传感器、浆液压力传感器；其中，断路器、交流接触器组成负载供电单元；变频器及其制动附件组成负载驱动单元；开关电源、PLC电源模块组成控制电源单元；人机交互模块、PLC的CPU、PLC通讯模块组成人机交互控制单元；PLC I/O模块、PLC A/D模块、浆液流量传感器、浆液压力传感器组成参数采集及控制单元；所述装置采用人机模块控制。控制装置的动力源采用保护装置，变频器的安装采取降低电磁干扰措施，传感器布置在二次注浆的出浆管道上，传感器数据线采取带屏蔽电缆连接，确保试验过程中传感器安全及试验数据可靠。
[0031]实施步骤:
[0032]假设有盾构施工二次注浆质量测试要求:
[0033]一、试验准备
[0034]1、检查该控制装置中各控制单元中电缆的连接是否正常，如有异常可进行适当处理。确定盾构二次注浆系统总电源处于断开状态。
[0035]2、检查控制装置中变频驱动设备是否状态良好。
[0036]3、闭合总电源、启动设备、对变频器进行一些必要的运行参数设定。
[0037]4、进行盾构施工二次注浆质量测试试验，试验过程中记录该控制装置的浆液流量、浆液压力等相关数据，待注浆试验结束后采用混凝土多功能无损测试设备对二次注浆质量进行检测二次注浆区域有无空洞等现象。
[0038]二、试验过程
[0039]1、针对盾构施工二次注浆质量测试试验:
[0040]I)启动控制设备后，观察PLC的CPU、电源模块、通讯模块的状态指示灯的颜色变化，做相关记录；
[0041]2)控制设备进入运行状态后，进行二次注浆；
[0042]3)分时段记录二次注浆系统浆液流量、浆液压力等相关数据，通过对应数据分析，找出对应关系；
[0043]4) 二次注浆结束后，采用混凝土多功能无损测试设备对二次注浆质量进行检测二次注浆区域有无空洞等现象。待测试试验结束后，依次关闭控制装置停止按钮、总电源，完成针对盾构施工二次注浆质量测试试验；
[0044]2、重复以上试验过程一次，记录相关试验数据。
[0045]根据试验得到的启示:
[0046]1、可以给予盾构二次注浆系统设计人员以理论指导；
[0047]2、可以给予盾构施工管理的技术人员以理论指导；
[0048]3、对盾构控制系统智能化设计的深入研宄做好基础工作。
[0049]本实例表明该控制装置能够较好实现盾构施工二次注浆质量测试试验，显著提高盾构施工二次注浆的质量，增强盾构控制设备的自动化水平，为盾构智能化设计提供基础数据及理论支持。
[0050]本实用新型自动控制装置从盾构施工二次注浆现场进行相关试验，在该试验中根据地质及工艺要求，通过人机交互模块进行注浆压力与流量参数范围的设定；采用开环控制方式，通过利用模糊控制理论技术对浆液流量、压力等参数进行处理，采用PID调节算法进行软件设计，实现盾构二次注浆系统的自动控制，该控制装置结构简单，操作方便。
[0051]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种用于盾构二次注浆自动控制装置，其特征在于:通过螺栓固定在控制柜隔板上，包括负载供电单元、负载驱动单元、控制电源单元、人机交互控制单元、参数采集和控制单元；所述的负载供电单元安装在控制箱隔板上，通过动力电缆与变频器连接；所述负载驱动单元通过控制电缆与参数采集及控制单元连接；所述参数采集及控制单元通过总线与人机交互控制单元连接；所述负载驱动单元与变频电机通过动力电缆连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于盾构二次注浆自动控制装置，其特征在于:所述的控制装置为圆形或方形。
3.根据权利要求1所述的一种用于盾构二次注浆自动控制装置，其特征在于:所述的负载供电单元包括断路器(I)和交流接触器(2 )。
4.根据权利要求1所述的一种用于盾构二次注浆自动控制装置，其特征在于:所述的负载驱动单元包括变频器(3)及其制动附件。
5.根据权利要求1所述的一种用于盾构二次注浆自动控制装置，其特征在于:所述的控制电源单元包括开关电源(4 )、PLC电源模块(5 )。
6.根据权利要求1所述的一种用于盾构二次注浆自动控制装置，其特征在于:所述的人机交互控制单元包括人机交互模块(7 )、PLC的CPU (6 )、PLC通讯模块(8 )。
7.根据权利要求1所述的一种用于盾构二次注浆自动控制装置，其特征在于:所述的参数采集和控制单元包括PLC I/O模块(9)、PLC A/D模块(10)、浆液流量传感器(11)、浆液压力传感器(12)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于盾构二次注浆自动控制装置，通过螺栓固定在控制柜隔板上，包括负载供电单元、负载驱动单元、控制电源单元、人机交互控制单元、参数采集和控制单元；负载供电单元安装在控制箱隔板上，通过动力电缆与变频器连接；负载驱动单元通过控制电缆与参数采集及控制单元连接；参数采集及控制单元通过总线与人机交互控制单元连接；负载驱动单元与变频电机通过动力电缆连接。本实用新型自动控制装置从盾构施工二次注浆现场进行相关试验，在该试验中根据地质及工艺要求，通过人机交互模块进行注浆压力与流量参数范围的设定；采用开环控制方式，通过利用模糊控制理论技术对浆液流量、压力等参数进行处理，采用PID调节算法进行软件设计，实现盾构二次注浆系统的自动控制，该控制装置结构简单，操作方便。
【IPC分类】G05B19-05
【公开号】CN204270101
【申请号】CN201420849229
【发明人】张合沛, 王助锋, 李宏波, 任颖莹
【申请人】中铁隧道集团有限公司
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2014年12月29日