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1、YfD）有道工控PLC控制系统在盾构机上的应用公司使用2台德国海瑞克公司的土压平衡式盾构机，分别担负广州地铁三号线市-番区间左 右隧道的掘进任务。它配备了机电一体化液压系统、同步注浆系统、泡沫发生系统、膨润土 加注系统、密封主轴承自动润滑系统和SLS-T隧道激光自动控制系统，是当今隧道掘进设 备中自动化程度较高的机械，由PLC进行控制。1 PLC系统的组成PLC系统有工控机、两台调制解调器、PLC运行及储存器、各类传感器等输入部分及各类 电继电器等输出部分，见图1。SIMATIC Man-ager是S7-PLC自动控制程序的管理程序， 安装在地面监控室的工控机（上位机）内，通过一台在监控室的调
2、制解调器和一台安装在盾 构机调制解调器相互译制，与盾构机的PLC串口相连，从而监控和控制PLC运行，同时上 位机也起着掘进参数数据保存作用，方便操作人员使用和维护。图1控制系统组成图PLC系统的软件主要有地面监控室电脑上的操作系统，SIMATIC Manager程序，Netpro程序及监控程序PDV，以及安装在盾构机PLC上的控制程序。2 PLC系统运行根据设定的程序，在某些必要条件满足时，PLC才能进行下一步工作，否则，程序就不能 往下运行，设备停止运行，同时会将错误信息显示在操作室的电脑上。我们按照显示的错误 信息及代码去查找故障原因，即PLC是否正常输入、PLC是否正常输出、前后输入/输
3、出设 备是否正常、连接线路是否良好。这样分段分析、仔细排查，故障会很容易得到解决。wn）有道工控www.OZO以盾构机中心回转体EP2润滑脂加注系统为例，说明S7-PLC自动控制程序在盾构机故障 排除中的应用。在盾构机中，EP2润滑加注系统属于较复杂且很重要的部分，包含螺旋机 密封、球轴承密封、中心回转体密封等部位的自动密封。本系统的正常运行与否不仅关系到 盾构机能否顺利运行，同时对延长设备使用寿命起着很重要的作用。EP2加注系统是压缩 空气通过由PLC控制的电磁阀为气动泵提供动能来源，输入气压和输出油脂压力的比值是 1 : 50，即1bar的气压能产生50bar的油脂压力。通常将压缩空气的压
4、力调节为1.5 2.0bar，即油脂压力为75100bar，足以克服油脂在管内的损耗，保证输送到盾构机上的 多个油脂分配阀时有足够的压力，再由油脂分配阀非均匀的将油脂输送到需要被润滑的部 位，达到自动润滑效果，如图2。图2 EP2润滑系统原理图油脂分配阀在润滑系统中起着重要作用，它的结构组成如图3所示。其工作过程：当设备 启动时，PLC发出指令为二位二通电磁阀通电，如图4,具有压力的油脂进入油脂分配阀， 开始进行油脂分配；在此种情况下，分配阀所分配的油脂量可以通过控制阀芯的冲程数进行 计算，阀芯的冲程数通过脉冲传感器输入到PLC，如图5；当累积到一定量的冲程数时， PLC发出指令，停止向电磁阀
5、通电，油脂分配阀的进口关闭，油脂分配结束。当下个指令 发出时，照此重复进行。ZB有道工控www DOnlcrom图3油脂分配阀组成1-阀板；2-电磁阀；3-阀芯；4-脉冲传感器；5-阀块（定量块）图4 PLC控制电磁阀电路图图5脉冲信号传回PLC图3故障排除实例YflD有道工控www.OZO一次，在盾构机操作室的电脑上，显示中心回转体油脂润滑系统故障，通过利用PLC程序 和显示的错误信息，查得是油脂分配阀的输出无信号。将冲程传感器拆除，将一直径与传感 器内径相差不多的金属棒体插入其中，作活塞式往复运动，可以从PLC输入指示灯看出， 传感器能正常工作，随后将其中的一条输出油脂管拆除，手动进行注脂，油脂还是不能注出; 后将分配阀整体拆下，在机修房拆开检查、清洁，最后在清理阀板时，从阀板孔中取出一颗 细小砂子(直径约1mm)，再次安装到盾构机上，试机正常，原来是机修工在更换油脂桶 时，操作不慎，有杂物掉入油脂桶，导致了此故障的发生。从上面可以看出，PLC在海瑞克盾构机上得到了很大的应用，SIMATIC Manager能很好的 帮助我们查找到故障的发生点，有助我们更准、更快的排除故障。(end)
