一种盾构机土仓温度控制系统技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种盾构机土仓温度控制系统，包括依次连接的温度采集模块、信号处理模块和报警模块；所述信号处理模块包括电源单元、控制单元、模拟量输入单元和数字量输出单元，所述电源单元用于给控制单元、模拟量输入单元和数字量输出单元供电，所述模拟量输入单元连接所述温度采集模块和控制单元，所述控制单元还通过所述数字量输出单元连接所述报警模块。本实用新型专利技术通过对盾构机土仓内温度的检测，并根据检测到的温度的大小来选通不同的继电器，通过连接刀盘驱动系统，控制刀盘输出不同的转动速度，并在温度超过阈值时，使刀盘停止转动，并发出报警信号。保证盾构机的安全稳定工作。

A temperature control system for earth bin of shield machine

The embodiment of the utility model discloses a temperature control system of the earth bin of the shield machine, which comprises a temperature acquisition module, a signal processing module and an alarm module connected in turn; the signal processing module comprises a power supply unit, a control unit, an analog input unit and a digital output unit, which are used for supplying a control unit, an analog input unit and a digital output unit Power supply, the analog input unit is connected with the temperature acquisition module and the control unit, and the control unit is also connected with the alarm module through the digital output unit. The utility model detects the temperature in the earth bin of the shield machine, selects different relays according to the detected temperature, controls the cutter head to output different rotation speed by connecting the cutter head drive system, and stops the cutter head to rotate when the temperature exceeds the threshold value, and sends an alarm signal. Ensure the safety and stability of the shield machine.

【技术实现步骤摘要】
一种盾构机土仓温度控制系统
本技术涉及隧道工程
,具体地说是一种盾构机土仓温度控制系统。
技术介绍
盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，盾构机刀盘切削开挖面地层以实现盾构机的掘进。对于比较硬的开挖地层，掘进准备过程中，由于刀盘不断切削开挖面和碴土与土仓隔板摩擦，会导致土仓隔板等位置的温度快速升高，从而引起回转中心橡胶密封件性能的下降，威胁盾构机的安全。此外，土仓温度的高低还能间接地表现刀盘和土附着泥饼的严重程度。因此，给硬岩地层和黏土地层进行开挖作业的盾构机装配一套土仓温度控制系统是非常有必要的。
技术实现思路
本技术实施例中提供了一种盾构机土仓温度控制系统，弥补现有技术中缺乏对盾构机土仓温度监控的缺陷。为了解决上述技术问题，本技术实施例公开了如下技术方案：本技术提供了一种盾构机土仓温度控制系统，所述系统包括依次连接的温度采集模块、信号处理模块和报警模块；所述信号处理模块包括电源单元、控制单元、模拟量输入单元和数字量输出单元，所述电源单元用于给控制单元、模拟量输入单元和数字量输出单元供电，所述模拟量输入单元连接所述温度采集模块和控制单元，所述控制单元还通过所述数字量输出单元连接所述报警模块。进一步地，所述温度采集模块包括若干温度传感器，所述温度传感器安装在土仓隔板背面，分布在刀盘回转中心外侧和/或土仓碴土出口外侧。进一步地，所述信号处理模块包括PLC控制器，为S7-300系列。进一步地，所述电源单元的型号为西门子PS30710A，输入电压为交流220V，输出电压为直流24V。进一步地，所述模拟量输入单元采用8通道RTD模块，每个通道连接一个所述温度传感器。进一步地，所述数字量输出单元的型号为6ES7323-1BL00-0AA0，所述数字量输出单元的输出端分别连接速度控制继电器的线圈和报警控制继电器的线圈，所述速度控制继电器的常开触点连接刀盘驱动系统，所述报警控制继电器的常开触点连接所述报警模块。进一步地，所述速度控制继电器包括若干个，用于控制输出不同的刀盘速度。进一步地，所述报警模块包括声光报警器。
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：通过对盾构机土仓内温度的检测，并根据检测到的温度的大小来选通不同的继电器，通过连接刀盘驱动系统，控制刀盘输出不同的转动速度，并在温度超过阈值时，使刀盘停止转动，并发出报警信号。保证盾构机的安全稳定工作。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例的结构示意图；图2是本技术实施例中温度传感器的安装位置示意图(一)；图3是本技术实施例中温度传感器的安装位置示意图(二)；图4本技术信号处理模块的配电示意图；图5是本技术模拟量输入单元的接线示意图；图6是本技术数字量输出单元的接线示意图；图7是本技术继电器的输出接线示意图；图2、3中，1土仓隔板、2刀盘回转中心、3温度传感器、4土仓碴土出口。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本技术进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本技术。如图1所示，本技术的盾构机土仓温度控制系统包括依次连接的温度采集模块、信号处理模块和报警模块。信号处理模块包括电源单元、控制单元、模拟量输入单元和数字量输出单元，电源单元用于给控制单元、模拟量输入单元和数字量输出单元供电，模拟量输入单元连接温度采集模块和控制单元，控制单元还通过所述数字量输出单元连接报警模块。如图2、3所示，温度采集模块包括若干温度传感器3，根据土仓内碴土的流动性及堆积高度，温度传感器3安装在土仓隔板1背面，分布在刀盘回转中心2外侧和/或土仓碴土出口4外侧。土仓的正常工作温度一般在40～50℃之间，所以温度传感器可选择类型比较广泛，根据控制系统一般选择铂热电阻(Pt100)或者温度变送器(输出信号：4～20mA或0～10V)作为温度采集传感器。此外，在选择温度传感器时要求防水、防腐蚀，防护等级也要求较高,热电阻的接线盒应选择不锈钢防水型接线盒。如图4所示，信号处理模块包括PLC控制器，为S7-300系列。电源单元的型号为6ES7307-1KA00-0AA0，输入电压为交流220V，输出电压为直流24V；控制单元型号为6ES7314-6EH04-0AB0，工作电压为直流24V；模拟量输入单元型号为6ES7331-7PF01-0AB0，工作电压为直流24V；数字量输出单元的型号为6ES7323-0BL00-0AA0，工作电压为直流24V。如图5所示，模拟量输入单元采用8通道RTD模块，每个通道连接一个温度传感器。图中，模拟量输入单元的4个通道(通道0～通道3)连接铂热电阻，通道4～通道7作为备用。如图6、7所示，数字量输出单元采用16DI/16DO的数字量输入输出混合模块。图6中，通道22、23、24和25分别连接继电器1K1的线圈、继电器2K1的线圈、继电器2K2的线圈和继电器2K3的线圈。继电器2K1、继电器2K2和继电器2K3为速度控制继电器，用于控制刀盘的转动速度；继电器1K1位报警控制继电器，用于在温度超过阈值时，控制报警。速度控制继电器的常开触点连接刀盘驱动系统，所述报警控制继电器的常开触点连接所述报警模块。速度控制继电器分别在温度达到相应的节点后接通，并控制触点动作。工作过程为：当检测到土仓温度低于40℃时，继电器2K1的常开触点吸合，刀盘可以全速运行；当检测到土仓温度高于40℃且小于45℃时，继电器2K1的常开触点断开，继电器2K2的常开触点吸合，刀盘降速50％运行(刀盘的旋转速度最高只能到额定速度的50％)；当检测到土仓温度高于45℃且小于50℃时，继电器2K3常开触点吸合，其他继电器断开，刀盘降速10％运行(刀盘的旋转速度最高只能到额定速度的10％)；当检测到土仓温度高于50℃时，继电器1K1吸合其他继电器断开，刀盘不允许运行且发出报警信号。报警模块采用防爆型声光报警器，如信号颜色采用引人注目的红色，声音强度≥85dB，闪光次数：150次/min，防护等级：I本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盾构机土仓温度控制系统，其特征是，所述系统包括依次连接的温度采集模块、信号处理模块和报警模块；/n所述信号处理模块包括电源单元、控制单元、模拟量输入单元和数字量输出单元，所述电源单元用于给控制单元、模拟量输入单元和数字量输出单元供电，所述模拟量输入单元连接所述温度采集模块和控制单元，所述控制单元还通过所述数字量输出单元连接所述报警模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种盾构机土仓温度控制系统，其特征是，所述系统包括依次连接的温度采集模块、信号处理模块和报警模块；
所述信号处理模块包括电源单元、控制单元、模拟量输入单元和数字量输出单元，所述电源单元用于给控制单元、模拟量输入单元和数字量输出单元供电，所述模拟量输入单元连接所述温度采集模块和控制单元，所述控制单元还通过所述数字量输出单元连接所述报警模块。


2.根据权利要求1所述的一种盾构机土仓温度控制系统，其特征是，所述温度采集模块包括若干温度传感器，所述温度传感器安装在土仓隔板背面，分布在刀盘回转中心外侧和/或土仓碴土出口外侧。


3.根据权利要求2所述的一种盾构机土仓温度控制系统，其特征是，所述信号处理模块包括PLC控制器，为S7-300系列。


4.根据权利要求3所述的一种盾构机土仓温度控制系统，其特征是，所述电源单元的型号为西门...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，冯聪聪，
申请(专利权)人：济南重工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37