一种基于管片吊机的分布式PLC控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于管片吊机的分布式PLC控制系统，包括主站、一号从站、二号从站和三号从站，所述一号从站上连接有行走电机一、行走电机二、平移限位开关和闪灯；所述二号从站上连接有用于测量管片重量的重量测量装置、用于限制管片吊机垂直运动最大的垂直限位开关、用于控制管片角度旋转的旋转电机、用于控制管片吊机紧急停止的制动器以及用于提升管片吊机的提升电机一、提升电机二和提升电机三；所述三号从站与安装在管片吊机下部的真空泵连接；所述主站、一号从站、二号从站和三号从站均为PLC控制系统。本实用新型专利技术设计新颖，分布式控制合理，结构灵活，使用模块种类少、可靠性高、成本低、可维修性好，便于推广使用，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种基于管片吊机的分布式PLC控制系统
本技术属于管片吊机控制
，具体涉及一种基于管片吊机的分布式PLC控制系统。
技术介绍
盾构施工是掘进和拼装管片的循环过程。掘进完成后，电瓶车将盾构管片输送到盾构台车内，管片吊机将管片吊起，向前运送一段距离后将管片旋转90度放于管片输送器车内。输送器将管片输送到拼装机指定位置完成拼装过程。管片吊机主要作用为运输管片、油脂和刀具等。管片吊机是盾构机的重要组成部分，是集多学科于一体的产品。管片吊机是独立的单元结构，主要由七个电机完成整个吊装过程，即两个行走电机、三个提升电机、一个旋转电机和一个真空泵。管片吊机被控制的对象多，控制复杂。分布式控制系统采用微处理器分别控制各个回路，而用高性能的微处理器实施上一级的控制。各回路与上下级之间通过高速数据通道交换信息。分布式控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。在分布式控制系统中，按空间把微处理器安装在测量装置与控制执行机构附近，将控制功能尽可能分散，管理功能相对集中。这种分散化的控制方式能改善控制的可靠性，与集中式控制系统相比，分布式控制系统在结构上更加灵活、布局更为合理和成本更低。现有管片吊机采用集中式控制，这种控制方式存在结构复杂、控制器体积大、电缆多、电缆随着吊机运行容易磨损、成本高、故障率高且类型多，查找故障不便等不足。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于管片吊机的分布式PLC控制系统，其设计新颖合理，分布式控制合理，结构灵活，使用模块种类少、可靠性高、成本低、可维修性好，便于推广使用，实用性强，实用性强，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种基于管片吊机的分布式PLC控制系统，其特征在于：包括主站以及均与主站连接的一号从站、二号从站和三号从站，所述一号从站上连接有用于控制管片吊机左侧行走轮运行的行走电机一、用于控制管片吊机右侧行走轮运动的行走电机二、用于限定管片吊机平移运动最大的平移限位开关和用于提示报错的闪灯；所述二号从站上连接有用于测量管片重量的重量测量装置、用于限制管片吊机垂直运动最大的垂直限位开关、用于控制管片角度旋转的旋转电机、用于控制管片吊机紧急停止的制动器以及用于提升管片吊机的提升电机一、提升电机二和提升电机三；所述三号从站与安装在管片吊机下部的真空泵连接；所述主站、一号从站、二号从站和三号从站均为PLC控制系统。上述的一种基于管片吊机的分布式PLC控制系统，其特征在于：所述PLC控制系统包括电源模块以及型号相同的模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数字量输出模块、开关量输入模块、开关量输出模块和通讯模块。上述的一种基于管片吊机的分布式PLC控制系统，其特征在于：所述电源模块为交流220V供电。上述的一种基于管片吊机的分布式PLC控制系统，其特征在于：所述二号从站和三号从站均设置有故障报警单元。上述的一种基于管片吊机的分布式PLC控制系统，其特征在于：所述一号从站、二号从站和三号从站均通过总线通信方式与主站进行通信。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术采用分布式PLC控制系统，主站分别与一号从站、二号从站和三号从站进行连接，通过集中管理对各从站进行控制，当某一个从站发生故障时，其它站点可继续工作而不互相影响，有效地提高了控制系统的可靠性，便于推广使用。2、本技术中主站、一号从站、二号从站和三号均为PLC控制系统，可以采用现有模块进行组合，分布式结构简单，控制器体积小。3、本技术设计新颖合理，结构灵活，使用模块种类少、可靠性高、成本低、可维修性好，实用性强，便于推广使用。综上所述，本技术设计新颖合理，结构简单，分布式控制合理，结构灵活，使用模块种类少、可靠性高、成本低、可维修性好，便于推广使用，实用性强，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的结构原理框图。附图标记说明:1—主站；2—一号从站；3—二号从站；4—三号从站；5—行走电机一；6—行走电机二；7—平移限位开关；8—闪灯；9—提升电机一；10—提升电机二；11—提升电机三；12—垂直限位开关；13—重量测量装置；14—旋转电机；15—制动器；16—真空泵。具体实施方式如图1所示，本技术包括主站1以及均与主站1连接的一号从站2、二号从站3和三号从站4，所述一号从站2上连接有用于控制管片吊机左侧行走轮运行的行走电机一5、用于控制管片吊机右侧行走轮运动的行走电机二6、用于限定管片吊机平移运动最大的平移限位开关7和用于提示报错的闪灯8；所述二号从站3上连接有用于测量管片重量的重量测量装置13、用于限制管片吊机垂直运动最大的垂直限位开关12、用于控制管片角度旋转的旋转电机14、用于控制管片吊机紧急停止的制动器15以及用于提升管片吊机的提升电机一9、提升电机二10和提升电机三11；所述三号从站与安装在管片吊机下部的真空泵16连接；所述主站1、一号从站2、二号从站3和三号从站4均为PLC控制系统。需要说明的是，所述一号从站2上连接的行走电机一5控制左侧行走轮前进、后退、左转、右转；所述一号从站2上连接的行走电机二6控制右侧行走轮前进、后退、左转、右转。本实施例中，所述主站1和三号从站4为三菱PLC的Q系列的Q02HCPU模块；所述一号从站2和二号从站3为三菱PLC的Q系列的Q01HCPU模块。本实施例中，所述PLC控制系统包括电源模块以及型号相同的模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数字量输出模块、开关量输入模块、开关量输出模块和通讯模块。本实施例中，所述模拟量输入模块为8路的三菱Q68ADI和Q68ADV,。本实施例中，所述模拟量输出模块为8路的三菱Q68DAI。本实施例中，所述开关量输入模块为32点的三菱QX41。本实施例中，所述开关量输出模块为32点的三菱QY41P。本实施例中，所述电源模块为交流220V供电。本实施例中，所述电源模块为220V供电的三菱Q61P－A2。本实施例中，所述二号从站3和三号从站4均设置有故障报警单元。本实施例中，所述一号从站2、二号从站3和三号从站4均通过总线通信方式与主站1进行通信。本技术使用时，主站1通过通信模块与一号从站2进行通信，控制行走电机一5和行走电机二6在管片吊机轨道上的运行，当行走电机一5和行走电机二6运行超过最大位置时，平移限位开关7对管片吊机进行保护，并且闪灯8闪烁提示报错；主站1通过通信模块与二号从站3进行通信，控制提升电机一9、提升电机二10和提升电机三11同步对管片进行提升，重量测量装置13对管片进行称重，管片重量在正常值范围之内时，管片吊机将管片提升至一定位置后，通过旋转电机14将管片旋转90°后放入输送车内，当管片重量超过管片吊机负重时，管片吊机通过制动器15紧急停止运行，当管片吊机提升超过最大位置时，垂直限位开关12对管片吊机进行保护；主站1通过通信模块与三号从站3进行通信，控制真空泵16对管片的吸附。以上所述，仅是本技术的较佳实施例，并非对本技术作任何限制，凡是根据本技术技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于管片吊机的分布式PLC控制系统，其特征在于：包括主站(1)以及均与主站(1)连接的一号从站(2)、二号从站(3)和三号从站(4)，所述一号从站(2)上连接有用于控制管片吊机左侧行走轮运行的行走电机一(5)、用于控制管片吊机右侧行走轮运动的行走电机二(6)、用于限定管片吊机平移运动最大的平移限位开关(7)和用于提示报错的闪灯(8)；所述二号从站(3)上连接有用于测量管片重量的重量测量装置(13)、用于限制管片吊机垂直运动最大的垂直限位开关(12)、用于控制管片角度旋转的旋转电机(14)、用于控制管片吊机紧急停止的制动器(15)以及用于提升管片吊机的提升电机一(9)、提升电机二(10)和提升电机三(11)；所述三号从站与安装在管片吊机下部的真空泵(16)连接；所述主站(1)、一号从站(2)、二号从站(3)和三号从站(4)均为PLC控制系统。

【技术特征摘要】
1.一种基于管片吊机的分布式PLC控制系统，其特征在于：包括主站(1)以及均与主站(1)连接的一号从站(2)、二号从站(3)和三号从站(4)，所述一号从站(2)上连接有用于控制管片吊机左侧行走轮运行的行走电机一(5)、用于控制管片吊机右侧行走轮运动的行走电机二(6)、用于限定管片吊机平移运动最大的平移限位开关(7)和用于提示报错的闪灯(8)；所述二号从站(3)上连接有用于测量管片重量的重量测量装置(13)、用于限制管片吊机垂直运动最大的垂直限位开关(12)、用于控制管片角度旋转的旋转电机(14)、用于控制管片吊机紧急停止的制动器(15)以及用于提升管片吊机的提升电机一(9)、提升电机二(10)和提升电机三(11)；所述三号从站与安装在管片吊机下部的真空泵(16)连接；所述主站(1)、一...

【专利技术属性】
技术研发人员：于祥涛，吕岩，张云飞，加武荣，乔文件，谭高福，
申请(专利权)人：中铁二十局集团第五工程有限公司，
类型：新型
国别省市：云南,53