[實用新型]一種基于控制器的盾構分布式PLC控制系統

有效

• 申請號: 201320505477.6
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN203430525U
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 孫志洪;孫偉;林福龍;卜壯志;張永生
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道裝備制造有限公司
• 主分類號: E21D9/093
• 分類號: E21D9/093
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 馬忠

技術領域

本實用新型涉及一種盾構控制系統，具體為一種基于控制器的盾構分布式PLC控制系統。

背景技術

隨著社會的發展，尤其是信息化、自動化的廣泛應用，更加助推了社會的發展步伐；在基礎建設領域，由于施工環境比較復雜，信息化、自動化普及相對滯后。

提到基礎建設設備，不得不提到盾構，尤其是在隧道施工領域，盾構機起到了至關重要的作用。作為隧道建設中自動化程度較高的盾構機，其PLC控制系統再由集中控制模式逐步改進為分布式控制網絡，但是，常規PLC的IO模塊通道數量是既定的，通常至少是8個通道，并且模塊硬件就決定了所有通道為單一的IO類型。對于一個小的功能系統或IO站時常僅使用若干個AI、AO、DI、DO以及脈沖計數等專用通道，通常為了少量某一類型的幾個通道，不得不增加這一類型的模塊，從而造成大量通道空余浪費，同時也受到了本就施工空間較小的環境限制；盾構中通常采用電磁感應開關來檢測轉速，而高頻脈沖檢測需要配置專用的轉速監控器，增加了施工的成本。

因此，提供一種能夠降低控制成本，壓縮設備占用空間，同時提高控制系統靈活性、安全性、穩定性的新型控制系統，已經是一個值得研究的問題。

發明內容

為了客服上述現有技術中的不足，本實用新型提供了一種系統結構簡單，將盾構的PLC控制系統在集中控制模式改進為分布式控制網絡的基礎之上，將控制器作為分布式控制從站應用于盾構機的PLC控制系統，建立基于控制器的盾構分布式PLC控制系統。

本實用新型的目的是這樣實現的：

一種基于控制器的盾構分布式PLC控制系統，包括通過工業以太網3與PLC?4分別連接的上位機1和遠程監控器2，其特征在于：所述的PLC?4通過ProfibusDP總線7分別連接分布式I/0?9、變頻器10、智能儀表和DP/CAN網關6，DP/CAN網關6通過CAN總線5連接控制器8；

所述的上位機1設置有多臺并聯，同時與遠程監控器2并聯；

所述的PLC?4采用S7-400?PLC；

所述的分布式I/0?9設置有多個并聯的同時與變頻器10并聯；

所述的CAN總線5連接有多個并聯的控制器8。

積極有益效果：1、可節省大量IO點：控制器具有IO通道可配置的優點，每個IO點的通道類型可以通過軟件進行定義，從而使小型站點的通道利用率大大提升；2、PWM通道：控制器具有8個可配置的PWM通道，不但可以定義其輸出頻率，而且可以即時檢測各個通道的輸出電流，對外接比例閥的回路具有檢測與保護功能。采用控制器的PWM通道驅動比例電磁閥，不僅配置靈活方便，而且因不需要配置放大板或放大器，可以節省一定的硬件成本；3、專用通道：控制器具有PI檢測通道，可以直接檢測高頻脈沖的頻率，不但檢測更加準確，而且節省了檢測成本，此外，模擬量檢測通道不但可以檢測電流、電壓，還可以檢測電阻信號，從而避免了配置專用IO模塊的問題；4、增加系統的獨立性：為某一功能系統配置專用的控制器，不但節省了PLC的控制資源，而且在通訊出現故障時，本系統的各項功能仍可以正常運行，從而提高了設備的安全性和可靠性，同時，也方便了此功能系統在盾構上的位置的改變；5、控制器具有IP67的防護等級，并且外殼就是散熱器，從而能夠適應長時間工作在盾構這類潮濕、高溫、振動等惡劣環境下，系統將更加穩定和可靠；6、小體積：控制器能夠以很小的體積集成數十甚至上百個IO控制點，從而可以節省一定的空間，而這一點在盾體等空間極其緊張的位置是非常重要的；7、系統安全保護性更高：控制器在過載、短路、信號錯誤等方面都具有保護功能，從而可以避免各類原因導致通道損壞的情況發生；將控制器引入盾構的分布式控制網絡，不僅系統控制更加便捷，可靠，各方面因素都使成本有所節省，同時將CAN總線引入盾構PLC控制網絡，從而為盾構采用儀表、傳感器等CAN通訊設備創造了有利條件。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統框圖；

圖中為：上位機1、遠程監控器2、工業以太網3、PLC4、CAN總線5、DP/CAN網關6、ProfibusDP總線7、控制器8、分布式I/09、變頻器10。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型做進一步的說明：

如圖1所示，一種基于控制器的盾構分布式PLC控制系統，包括通過工業以太網3與PLC4分別連接的上位機1和遠程監控器2，所述的PLC4通過ProfibusDP總線7分別連接分布式I/09、變頻器10、智能儀表和DP/CAN網關6，DP/CAN網關6通過CAN總線5連接控制器8；