tbm盾构电气控制系统---康帆

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1、TBM盾构电气控制系统原理与施工现场临时用电管理1主要内容一、TBM盾构电气控制系统原理1、TBM盾构电气控制系统的组成2、PLC控制系统在TBM盾构上的应用3、变频器在TBM盾构上的应用4、常用安全保护电路在TBM盾构机上的应用5、常用传感器在TBM盾构机上的应用6、TBM盾构机电气系统维修保养二、TBM盾构现场临时施工用电管理1、盾构施工供电分类2、集约用电3、安全用电4、节约用电2TBM电气控制系统组成1、高压供电2、低压配电3、PLC自动控制系统4、计算机数据采集系统5、机械、液压系统和辅助设备控制，包括：刀盘驱

2、动系统推进系统支撑系统（外凯和前后支撑）油脂集中自动润滑系统仰拱吊机和材料吊机皮带输送机系统（连续皮带机）混凝土输送和喷浆系统钢拱架安装输送系统供水及水冷却系统制冷系统3盾构电气控制系统组成1。高压供电2。低压配电3。PLC自动控制系统4。计算机数据采集系统5。机械、液压和辅助系统控制，包括：刀盘驱动系统推进系统管片拼装机和管片输送系统铰接缸系统螺旋输送机、皮带输送机系统泡沫和膨润土系统盾尾密封系统同步注浆系统集中自动润滑系统冷却系统人仓及保压系统刀盘驱动系统推进系统管片拼装机和管片输送系统铰接缸系统破碎机、泥浆门、泥水

3、平衡系统泥浆泵及输送系统盾尾密封系统同步注浆系统集中自动润滑系统冷却系统人仓及保压系统土压平衡盾构泥水平衡盾构4TBM及盾构供配电系统高压供配电：由于TBM盾构机整机负荷较大，因此盾构机采用高压10KV供电。为保证盾构机连续掘进，采用400m(200m)高压软电缆和高压电缆卷筒实现连续不间断供电。变压器：TBM及盾构机常用的变压器有波纹密封油浸式和干式变压器两种。油浸式变压器具有体积小、价格低等优点，但其维护不便；而干式变压器维护方便，过载能力强，但体积大、价格贵。因此目前一般常见的是盾构机采用的是全密封油浸式变压器，它

4、使变压器内部与大气隔离，防止油的劣化和绝缘受潮，增强了运行的可靠性。TBM采用的是干式变压器。软启动器：功率较大的电动机直接启动时有较大的冲击电流，为了避免启动电流对电网的冲击，对大功率的电动机采用软启动器启动，中小功率的电机采用星三角启动或直接采用启动方式。无功功率补偿：采用补偿电容器在低压端集中补偿的方法，利用无功功率自动补偿控制器对无功功率进行自动补偿，它实时监测系统的功率因数，通过控制接触器切换电容组达到动态补偿功率因数的目的。补偿后的功率因数不低于0.9。5TBM供配电系统6盾构机供配电系统7TBM盾构供配电系

5、统关键点高压断路器的保护整定值低压断路器的保护整定值电机保护热继电器整定一定不要超过电机额定电流星-三角启动要注意接线正确，防止电源短路。洞外的高压开关柜在过流、速断的基础上，建议增加零序电流保护。8主机控制系统的组成主机控制系统目前常用的有两种系统构成模式：集中式和分布式。HK大多数采用集中式（除泥水盾构外），WIRTH、小松、LOVAT和NFM多采用分布式。盾构机主机控制系统采用主从、上下位机和分布式I/O结构。上位机为PC（个人计算机）和墙面式工控机组成的基于Profibus-Dp（或MODBUS）协议的现场总线的

6、计算机局域网络，HK下位机是以SiemensS7-400为主站，S7-300为分站的可编程控制器系统。NFM下位机是以Premiun-57为主站,Momentum为分站的可编程控制器系统。工控机和数据采集系统采用墙面式工控机为人机界面，采用彩色液晶显示屏，安置在盾构机操纵室内控制面板上。用于设置控制系统参数和显示数据，由现场操作人员使用。其余采用普通PC根据需要可以放置在机电工程师室和经理室。这些计算机上均安装WDAS或PDV软件，用于对隧道内的施工情况进行实时监控，打印报表和其他管理工作。9盾构机控制系统示意图远程计算

7、机工业计算机PLCDIAIDOAO触摸屏显示器现场操作板接口遥控操纵板位置开关传感器等中间继电器驱动放大板开关阀、信号灯等比例阀、变频器、表头模拟传感器脉冲传感器接触器、电机等打印机激光导向系统10TBM盾构主机控制系统TBM盾构主机控制系统采用PLC可偏程控制器的特点TBM盾构是一个机、电、液一体化的工厂化隧道开挖施工机械，是大型化、自动化、流程化的大型连动机。由于其控制环节多，工序复杂，并且相互关联，相互影响，任何一个环节出现故障都将影响正常掘进甚至停机修理，因为了保障TBM盾构机工作的高度可靠性安全性和易维护性，其

8、控制系统采用了PLC可偏程控制系统。PLC可偏程控制系统具有系统功能强、可靠性高、抗震性能好、编程容易、修改方便、扩充维修容易等一系列优点。采用PLC可编控制系统的特点是TBM盾构机上所有传感器和控制信号都输入到PLC，所有输出信号都由PLC发出的。方便建立各种连锁关系。因此PLC可编控制器是掘进机的控制中枢。是掘进