[實用新型]一種基于PLC控制的盾構機同步注漿攪拌站控制系統

有效

• 申請號: 201720662551.3
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN207014568U
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 耿富林;鄭仔弟;鄭林有;周政;周宏偉;李華強;莊坤;孟祥濤;劉小龍;許廣巍
• 申請（專利權）人: 北京市市政四建設工程有限責任公司
• 主分類號: B28C9/02
• 分類號: B28C9/02;B28C7/04;B28C7/02
• 代理公司: 北京市中銀律師事務所11423
• 代理人: 趙超,張菲菲

技術領域

本項技術屬于隧道工程施工技術領域。更具體地，本技術涉及一種基于PLC控制的盾構機同步注漿攪拌站控制系統。

背景技術

隨著盾構施工市場的擴大，目前國內已有的盾構用攪拌站成套設備已開始把PLC控制設備應用于攪拌站控制系統，但仍未實現攪拌站的自動控制，且攪拌設備布置及管路系統設計存在較多缺陷，施工中易出現攪拌罐或輸送管路堵塞問題，造成盾構停工。現有盾構用水泥攪拌站普遍存在以下幾方面問題：⑴ 自動化程度低：目前各施工單位使用的攪拌站均不具備自動控制功能，上料、稱重、下料、攪拌等所有操作都由攪拌站操作人員手動完成；⑵ 不具備防誤操作功能：攪拌站控制系統中的各按鈕之間不具備互鎖功能，當操作人員操作不熟練、責任心不強或者注意力不集中時，極易按錯按鈕，造成上料量不準確或下料順序錯誤導致攪拌罐內水泥結塊無法攪拌，造成材料浪費；⑶無故障報警功能：當控制系統出現故障，攪拌站無法運行時，維修人員不能馬上判斷出故障原因，需逐一排查，維修時間較長；⑷ 無遠程控制功能：當地質情況多變時，需要頻繁調整漿液配比，由于不具備遠程控制功能，調整工作無法由盾構機操作手完成，只能電話通知攪拌站工作人員更改漿液配比；⑸無用料統計功能：控制系統不具備用料記錄和統計功能，用料均由攪拌站操作人員手動記錄，記錄文件容易損壞或丟失，造成用料核算、工程成本分析不準確；⑹ 無智能控制功能：不能根據水文地質情況的變化，選擇合適的漿液配比。

為解決現有盾構水泥攪拌站系統結構及控制系統中出現的問題，給出改進后的系統結構和控制系統組成，使盾構水泥攪拌站成為一套自動化電子配料、控制裝置，它由工控機、操作臺及基于PLC的現場控制站三部分組成，能夠按照給定的配方自動地控制各部分物料稱量、投料、攪拌，實現從配料計量、攪拌、到出料生產全過程的自動化、智能化，以提高配料精度，提高產品質量，降低成本。

發明內容

本發明旨在提供一種自動化和智能化的注漿攪拌站及其控制系統，使其能夠照給定的配方自動地控制各部分物料稱量、投料、攪拌，以提高配料精度，提高產品質量，提高盾構機注漿攪拌的工作效率，并合理降低成本。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于PLC控制的盾構機同步注漿攪拌站控制系統，包括操作控制系統、PLC控制系統和執行系統，其特征在于所述操作控制系統包括操作模塊、通訊模塊和監控模塊；所述執行系統包括運行模塊和預警模塊；所述操作模塊設有遠程操控平臺和本地操控平臺；所述監控模塊與運行模塊相連，用于監控攪拌過程中參數變化，所述參數包括漿料配比、漿料流量、放漿時間、攪拌時間、注漿管路沖洗時間；所述預警模塊，與運行模塊相連，當攪拌過程中的參數變化超過預設閾值時驅動預警模塊啟動。

進一步地，該攪拌站還設有環境監測系統和模型模塊，所述環境監測系統用于采集盾構機運行環境的外界水文地質信息；所述模型模塊中包含針對不同地層條件設置的漿液配比參數的標準化設置數據庫：該數據庫可由系統自發生成，也可以由人工進行設定；執行系統中還設有數據記錄模塊，用以記錄運行模塊中數據信息；

進一步地，所述環境監測系統與操作控制系統及盾構機控制系統相連，可驅動PLC控制器讀入模型模塊的數據信息。

進一步地，所述數據記錄模塊記錄環境監測系統、運行模塊所采集的數據信息，攪拌、注漿工作結束后，將相關信息整合生成一組模型信息導入并存儲在模型模塊中。

本發明基于PLC設計的盾構機同步注漿攪拌站控制系統可以及時了解材料使用情況，和攪拌站運行情況，監控系統通過通訊模塊和PLC進行數據傳輸。同時本系統提供雙操作平臺，通過遠程通訊系統，盾構操作手與攪拌站操作人員可分別對漿液配比、攪拌時間進行同步控制，能夠針對不同地層精確化調整漿液配比，使地層沉降控制更為有效，降低盾構施工對周邊環境影響，實現從配料計量、攪拌、到出料生產全過程的自動化、智能化、精確化控制，大大提升工作效率和產品質量，具有顯著經濟和社會效益。

附圖說明

圖1為本發明的實施例1基于PLC控制的盾構機同步注漿攪拌站系統示意圖。

圖2為本發明的實施例5基于PLC控制的盾構機同步注漿攪拌站系統示意圖。

具體實施方式

實施例1：