盾构机推进系统控制研究和优化

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1、盾构机推进系统控制研究和优化　　摘要：结合几种土压平衡盾构机推系统的工作原理和工作流程，进行详细分析，并对其各自的自动控制最终效果进行总结，区分不同工况下的适应能力，并对各自推进系统控制效果提出部分优化；同时叙述了设备中各自PLC自动控制系统在盾构机推进系统中的应用和程序编程配置内容，深入了解PLC程序的编程，熟悉控制系统的逻辑控制，并结合液压图纸及电气图纸认真分析研究，对推进控制系统进行深层分析，有利于掌握推进系统各部件的工作顺序和工作状态，使得调试和维修时更加容易操作；且对各系统中对自动控制或者液压系统中

2、不能满足施工工况的设计缺点进行分析，并提出合理的设计改造建议；使得盾构设备在推进过程中更加安全可靠，寿命更加长久，既能节约成本，又能方便施工。通过完善自动控制和液压系统的推进控制来完成整台盾构机的核心自动控制，实现盾构设备应有的作用，发挥其最大的功效，来满足施工的要求。关键词：盾构机；PLC；自动控制系统；推进系统；中图分类号：U455.43文献标识码：A文章编号：10随着社会飞速的发展，城市建设得以大力发展，城市的拥堵再也不能满足快节奏的城市生活和工作，许多城市开始发展地铁建设；盾构机设备从最初的几台变成现

3、在的几百台，盾构机生产厂家从开始的国外几家单位逐渐发展到现在国内的几家生产厂家；盾构机设计的理念最初的设计方法和思路也得到施工的验证，逐渐变得成熟起来，其中变化比较大的是推进系统的控制，以下为这些年对几种推进系统控制的分析和学习。1盾构机推进系统概述盾构机的推进系统是盾构机在施工过程中的主要部分，操作室的操作手依据实际的施工工况，利用面板上的各组千斤顶调压旋钮、调速旋钮对各组推进千斤顶进行控制，通过对千斤顶的伸长控制来完成盾构设备前进，通过对千斤顶的伸缩控制为拼装管片和下一环的施工做出准备。2早期盾构机设备的

4、推进系统设计控制分析如左图，以推进控制系统中推进千斤顶的A组为例，A组中有2、3、4号千斤顶，选取2号千斤顶举例；2号千斤顶的伸缩动作控制，通过电磁阀A100（PQW524）、A110（PQW522）、A130（Q19.5）、A143（Q19.0）、A142（Q18.7）的各自动作或者动作的组合来完成千斤顶的伸缩功能。2.1早期推进系统控制分析10首先启动各电机，电机带动液压泵开始工作，其他所有的推进使能条件满足后（如下程序），A100、A110比例电磁阀得到电流信号，按照比例值动作，此时液压油路均已打开，同

5、时A143（Q19.0）得电，千斤顶伸出，完成设备的推进工作。AM51.1操作室控制选择使能条件A(AI54.7推进电机完全启动使能条件=DB50.DBX25.0ADB50.DBX25.0)A(AM61.6盾尾密封油脂启动使能条件=DB50.DBX25.1ADB50.DBX25.1)A(AI33.3循环水进水管进水使能条件=DB50.DBX25.2ADB50.DBX25.2)A(AI33.5循环水回水管回水使能条件=DB50.DBX25.3ADB50.DBX25.3)10A(AI52.3循环水管卷盘限位使能条

6、件=DB50.DBX25.4ADB50.DBX25.4)A(A(OI38.2A组千斤顶放大卡工作使能条件OI38.7B组千斤顶放大卡工作使能条件OI39.6C组千斤顶放大卡工作使能条件OI40.3D组千斤顶放大卡工作使能条件OI41.2E组千斤顶放大卡工作使能条件OI42.1F组千斤顶放大卡工作使能条件)NOT=DB50.DBX25.5ADB50.DBX25.5)A(A(O(LDB40.DBD20刀盘转速实际值10LDB43.DBD88最小值>R)OM10.3屏蔽刀盘转速)=DB103.DBX182.3刀盘需

7、启动使能条件ADB103.DBX182.3=DB50.DBX25.6刀盘需启动使能条件ADB50.DBX25.6)A(A(LDB40.DBW3683号铰接伸长实际值LDB43.DBW242铰接伸长量最大控制值　　　　AM58.4推进模式允许使能条件JCM007AM58.3拼装模式允许使能条件JCM008JUM009M007:LDB40.DBD40A组千斤顶推力压力调节值T#TEMP74LDB40.DBD48B组千斤顶推力压力调节值10T#TEMP75LDB40.DBD56C组千斤顶推力压力调节值T#TEMP7

8、6LDB40.DBD64D组千斤顶推力压力调节值T#TEMP77LDB40.DBD36千斤顶推力速度调节值T#TEMP78T#TEMP79T#TEMP80T#TEMP81JUM009M008:L4.000000e+002输入固定的压力值给各组千斤顶T#TEMP74T#TEMP75T#TEMP76T#TEMP77L1.000000e+004输入以固定的速度控制值给各组千斤顶T#TEMP78T#TEMP