关于plc在盾构机的应用及故障排除问题的分析

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1、关于PLC在盾构机的应用及故障排除问题的分析深圳市地铁集团有限公司广东深圳518000摘要：工业的进步，标志着人类社会的不断发展。盾构隧道掘进机是世界工业发展在隧道挖掘方面的最高体现之一。木文通过对可编程逻辑控制器系统运行机制的介绍，阐明PLC在盾构隧道掘进机的应用。PLC在故障排除方面也有不可忽视的作用，如果盾构机发生故障，PLC则停止运行，便于发现和排除故障。木文通过对S7-PLC自控系统排除盾构机刀盘停转故障的分析，具体形象地介绍了PLC在盾构机的应用及故障排除问题上的作用。关键词.•PLC;盾构机；应用；故障排除引言随着经济的迅猛发展，隧道开发己脱

2、离之前人工劳动的状态，盾构隧道掘进机作为隧道挖掘的先进机械，在城市隧道掘进过程中有不可替代的作用，而PLC即可编程逻辑控制器作为专用于工业控制的计算机，更是与盾构隧道掘进机作为配套，在世界工业发展进程中作出巨大贡献。但就目前的发展水平来看，盾构隧道掘进机还存在各种故障，只有利用可编程逻辑控制器排除这些故障，才能更好地利用盾构机，对人类工业文明更健康、更快速的发展起到推动作用。一、PLC在盾构机的应用盾构机由盾体、刀盘驱动、双室气闸、管片拼装机、排土机构、后配套设置、电气系统和辅助设备组成。在后配置中，盾构机PLC自动控制系统在盾构机操作室里，可以通过与之相

3、连的控制电脑，切实了解到隧道里情况。首先是各种精确数据的获得，如隧道深度。这是盾构机可以在隧道里使用的基础。然后是隧道的只体情况，可以通过图片真实还原隧道里的实时场景，便于工作人员观察并且作出决定。也可以精确测量一些数据来计算隧道的理论轴线，保证了操作人员正常工作的顺利进行。除此之外，还可以得知盾构机在隧道里的各种挖掘姿态，方便技术人员以此为依据作出调整。二、PLC系统运行机制及在盾构机的故障排除问题PLC系统由工控机、2个调制解调器等输入部分及各类电继电器等输出部分组成，根据某些特定程序，PLC运行过程中必须满足所有条件，才可以正常进行。否则，PLC系统

4、就不能完成设定的任务，处于瘫痪状态。这吋就需要工作人员根据显示屏上的提示检査故障的发生地，即PLC设备是否可以正常运行，包括输入及输出；线路是否正常接入；盾构隧道掘进机各个部分是否都可以满足既定条件等，这样一一排查，很快就可以找出故障。再根据PLC的提示一一排除故障。这种方法不仅省时省力，还冇结果准确等优势，是当今社会科学与技术结合的前沿。三、PLC在盾构机故障排除实例3.1中心冋转体油脂润滑系统的故障排除有一次，在盾构隧道掘进机操作室发现中心冋转体汕脂润滑系统出现故障，后来，通过观察PLC对错误信息的反映，排查出是油脂分配阀的输出没有信号，经过大量试验之

5、后，终于通过手动将一根直径合适的金属棒插入冲程传感器中，做往复运动，观察PLC显示器，发现显示正常，后又将一条输出汕脂管拆幵，手动注入汕脂，但是汕脂不能正常注出。最后将整个油脂分配阀打开，进行整体检査，经过仔细的检查后，在清理油脂分配阀的阀板吋，发现一个直径细小的砂砾，将砂砾取出后，安装好油脂分配阀，启动机器，发现机器可以正常运行，故障排除。因为工作人员在操作盾构机过程中，由于不够仔细，将脏物掉入盾构机中，导致故障发生。3.2利用S7-PLC解决刀盘停转问题3.2.1初步分析故障发生的原因一种盾构机曾在某地使用时发生刀盘停转的现象，这吋，利用PLC控制系统

6、的SimaticManager管理程序，圆满解决了这一故障。这种盾构机发生的故障具体情况是这样的，刀盘每次都可以转动，可是转动过30s之后，就会自动停止。这充分说明，刚开始时，盾构机可满足所有正常运行所需的必要条件，运行30s后，某个条件发生改变，导致盾构机发生故障，不能正常运行。3.2.2利用PLC分析并排除故障在操作室中，通过监控了解情况。要想让刀盘正常转动，就必须满足所有条件。根据提示，发现有六个必要条件，如果这六个条件都可以满足，刀盘就可以转动。M55.0表示至少有一个液压主泵在正常工作中，M50.1表示液压油温正常，M28.5表示刀盘旋转的油脂及

7、齿轮油方面的要求己达到。而使用PLC控制系统的SimaticManager管理程序找出故障的具体方法是：对各项指标实行严密监控，如果某项条件已达到刀盘转动的要求，则表示该条件的为绿色实线，如果有某项条件没有达到刀盘转动的要求，则表示该项条件的为红色虚线。检验吋，首先在最初的30s内，各项条件均为绿色实线，表示所有条件都得到满足，这吋刀盘可以正常转动。然而，30s后表示M28.5的蓝色实线突然变成红色虚线，说明此时该条件不再满足。也就是刀盘转动的汕脂和齿轮汕方面的要求没有达到。利用PLC控制系统的SimaticManager管理程序可以发现，要想让M28.5

8、正常工作，必须满足4个必要条件，即M25.7齿轮泵可以照常工作，E