盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)盾構(gòu)機(jī)修必備

1、液驅(qū)盾構(gòu)機(jī)電氣系統(tǒng)介紹液驅(qū)盾構(gòu)機(jī)電氣系統(tǒng)介紹 盾構(gòu)機(jī)供配電和電控系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng) 刀盤(pán)電氣原理 管片拼裝機(jī)電氣原理 推進(jìn)系統(tǒng)電氣原理 螺旋機(jī)電氣原理 皮帶機(jī)電氣原理 泡沫系統(tǒng)電氣原理 膨潤(rùn)土系統(tǒng)電氣原理 如何讀懂電氣原理圖 弱電檢修的基本要點(diǎn)目錄盾構(gòu)機(jī)供配電和電控系統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)的高壓供電系統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)400/230v低壓配電系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)和電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制盾構(gòu)機(jī)屬于三級(jí)用電負(fù)荷，采用一路10kv高壓供電電源供；盾構(gòu)機(jī)高壓供配電系統(tǒng)主要由進(jìn)線端子箱、高壓開(kāi)關(guān)柜、變壓器構(gòu)成。端子箱：盾構(gòu)機(jī)10kv高壓供電的接口；高壓開(kāi)關(guān)柜：對(duì)變壓器進(jìn)行短路和溫升保護(hù)；變壓器：實(shí)現(xiàn)10kv到400v的變換。1.盾構(gòu)機(jī)的

2、高壓供電系統(tǒng)高壓開(kāi)關(guān)柜各部件的作用負(fù)荷開(kāi)關(guān)：實(shí)現(xiàn)回路的分?jǐn)嘟拥氐叮簩?duì)線路進(jìn)行放電，防止誤送電給維修人員帶來(lái)危險(xiǎn)；避雷器：防止雷擊等過(guò)電壓對(duì)電氣設(shè)備的損害。熔斷器：提高短路分?jǐn)嗄芰?.盾構(gòu)機(jī)400/230v低壓配電系統(tǒng)接地形式由于盾構(gòu)機(jī)的工作環(huán)境復(fù)雜，為了保障盾構(gòu)機(jī)在工作時(shí)設(shè)備及人員的安全，盾構(gòu)機(jī)的接地系統(tǒng)應(yīng)做到萬(wàn)無(wú)一失。盾構(gòu)機(jī)的接地系統(tǒng)包括供電系統(tǒng)接地、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的接地、靜電接地及等電位接地等。(1)供電系統(tǒng)接地供電接地系統(tǒng)分為tn、tt和it接地系統(tǒng)，tn接地系統(tǒng)是變壓器的零線和pe共用接地極，tt接地系統(tǒng)是電力系統(tǒng)有一點(diǎn)直接接地，受電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過(guò)保護(hù)線接至與電力系統(tǒng)接地點(diǎn)無(wú)直接

3、關(guān)聯(lián)的接地極。it接地系統(tǒng)是變壓器中心點(diǎn)不接地系統(tǒng)。tn接地系統(tǒng)：變壓器的工作零線n與接地線pe線共用接地極，接地裝置在變壓器側(cè)。tn系統(tǒng)又可分為tn-s、tn-c及tn-c-s系統(tǒng)。tn-s接地系統(tǒng)的工作零線n與接地線pe線在供配電系統(tǒng)中不公用。供配電系統(tǒng)為三相五線制，工作零線n接設(shè)備的工作零線，接地線pe線接設(shè)備正常工作時(shí)不帶電的金屬外殼，tn-s接地系統(tǒng)的安全性在tn系統(tǒng)最好，但系統(tǒng)的投資較高。以下為tn-s系統(tǒng)的接線形式： tn-c接地系統(tǒng)的工作零線n與接地線pe線在供配電系統(tǒng)中公用，供配電系統(tǒng)為三相四線制，第四根線既接設(shè)備的工作零線又接設(shè)備正常工作時(shí)不帶電的金屬外殼。tn-c接地系統(tǒng)

4、的安全性在tn系統(tǒng)較差，但系統(tǒng)的投資較低。以下為tn-c系統(tǒng)的接線形式：tnc-s接地系統(tǒng)的工作零線n與接地線pe線在供配電系統(tǒng)中有時(shí)公用，有時(shí)不公用。采用tn-c-s系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)保護(hù)線與中性線從某點(diǎn)(一般為進(jìn)戶處)分開(kāi)后就不能再合并，且中性線絕緣水平應(yīng)與相線相同。一般在供配電系統(tǒng)的前段公用，在供配電系統(tǒng)的后段不公用。供配電系統(tǒng)為三相五線制和三相四線制混合供電。在供配電系統(tǒng)的前段為三相四線制，第四根線既接設(shè)備的工作零線又接設(shè)備正常工作時(shí)不帶電的金屬外殼。在供配電系統(tǒng)的后段為三相五線制，工作零線n接設(shè)備的工作零線，接地線pe線接設(shè)備正常工作時(shí)不帶電的金屬外殼。 （2）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的接地盾構(gòu)機(jī)由于有計(jì)

5、算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)字地和模擬地，這些接地可以和供電系統(tǒng)的接地公用接地極。但是接地排要分別設(shè)置。且接地電阻不能大于1歐姆。有條件時(shí)還可考慮計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的防電磁干擾屏蔽接地。（3）靜電接地 盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)的油路管道及氣壓管道均要做防靜電接地。以防管道靜電放電產(chǎn)生故障。應(yīng)用-40*4扁鋼或10號(hào)（4）等電位接地： 由于盾構(gòu)機(jī)的工作環(huán)境潮濕，用電設(shè)備繁多，一旦發(fā)生漏電會(huì)對(duì)設(shè)備及人身產(chǎn)生危害。因此，盾構(gòu)機(jī)需做等電位接地。應(yīng)用-40*4扁鋼作等電位聯(lián)結(jié)。 盾構(gòu)機(jī)的低壓配電系統(tǒng)的形式(1) 低壓配電電壓應(yīng)采用230/400v。帶電導(dǎo)體系統(tǒng)的型式宜采用單相二線制、兩相三線制、三相三線制和三相四線制。(2)在正常的

6、用電環(huán)境中，當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量，且用電設(shè)備無(wú)特殊要求時(shí)，宜采用樹(shù)干式配電方式。(3) 當(dāng)用電設(shè)備為大容量，或負(fù)荷性質(zhì)重要，或在有特殊要求的用電環(huán)境中，宜采用放射式配電方式。(4)當(dāng)部分用電設(shè)備距供電點(diǎn)較遠(yuǎn)，而彼此相距很近、容量很小的次要用電設(shè)備，可采用鏈?zhǔn)脚潆姺绞?，但每一回路環(huán)鏈設(shè)備不宜超過(guò)5臺(tái)，其總?cè)萘坎灰顺^(guò)10kw。(5)采用何種配電方式要根據(jù)用電設(shè)備的情況具體而定。一般盾構(gòu)機(jī)中大容量的油泵電機(jī)、空氣壓縮機(jī)電機(jī)、刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)及注漿泵電機(jī)都等采用放射式供電。而其他的負(fù)荷多數(shù)采用樹(shù)干式配電方式或鏈?zhǔn)脚潆姺绞健?盾構(gòu)機(jī)配電保護(hù)形式 （1）盾構(gòu)機(jī)變壓器低壓側(cè)出線總開(kāi)

7、關(guān)應(yīng)設(shè)長(zhǎng)延時(shí)脫扣保護(hù)（15s）短延時(shí)脫扣保護(hù)（0.20.5s）、欠壓保護(hù)和接地保護(hù)。（2）盾構(gòu)機(jī)中用電設(shè)備的配電線路應(yīng)設(shè)短路保護(hù)、過(guò)負(fù)載保護(hù)和漏電保護(hù)。（3）對(duì)于操作人員直接接觸的用電設(shè)備，所選斷路器應(yīng)具有0.03a的剩余電流動(dòng)作保護(hù)功能, 確保在故障情況下可靠切斷電源，保護(hù)人身安全。（4）盾構(gòu)機(jī)中用電設(shè)備配電線路采用的上下級(jí)保護(hù)電器，其動(dòng)作應(yīng)具有選擇性；各級(jí)之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合。但對(duì)于非重要負(fù)荷的保護(hù)電器，可采用無(wú)選擇性切斷。 3.電動(dòng)機(jī)和電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制 電動(dòng)機(jī)的控制電動(dòng)機(jī)的控制 盾構(gòu)機(jī)中采用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)大量為交流異步電機(jī)，控制分為單向和雙向兩種控制模式。 電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng) 盾構(gòu)機(jī)

8、中采用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)大量為交流異步電機(jī)，且多數(shù)為三相鼠籠式電動(dòng)機(jī).由于交流電機(jī)對(duì)電壓非常敏感，而三相異步電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)過(guò)大的啟動(dòng)電流會(huì)引起電壓的急劇下降，從而影響其他設(shè)備的運(yùn)行。這時(shí)限制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流就是要首先考慮的問(wèn)題。常用星三角降壓?jiǎn)?dòng)、自藕變壓器降壓?jiǎn)?dòng)及軟啟動(dòng)。 三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)在額定電壓下的啟動(dòng)電流iq=（6），電動(dòng)機(jī)的定子繞組正常情況下能夠承受在額定電壓下的啟動(dòng)電流。三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)本身沒(méi)有損壞。三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)主要考慮啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的影響。 （1）星三角降壓?jiǎn)?dòng) 適用于正常運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)的接法為三角形的鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組接

9、成星形，從而降低了電動(dòng)機(jī)定子繞組的啟動(dòng)電壓，進(jìn)而降低了電動(dòng)機(jī)定子繞組的啟動(dòng)電流，也就降低了對(duì)電源或電網(wǎng)的沖擊。星三角降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流及啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩均為電動(dòng)機(jī)在額定電壓下直接啟動(dòng)時(shí)的1/3。 qf為斷路器，起短路保護(hù)作用；kh2為熱繼電器，起過(guò)載保護(hù)作用。km1為接觸器，起控制作用。啟動(dòng)時(shí)： km12閉合。運(yùn)行時(shí)， km1、km3閉合。（2）自藕變壓器降壓?jiǎn)?dòng) 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)在定子側(cè)增設(shè)一臺(tái)三相自藕變壓器，電動(dòng)機(jī)的定子接在三相自藕變壓器的二次側(cè)，三相自藕變壓器的一次側(cè)接電網(wǎng)，由于降低了電動(dòng)機(jī)定子繞組的啟動(dòng)電壓，進(jìn)而降低了電動(dòng)機(jī)定子繞組的啟動(dòng)電流，也就降低了對(duì)電源或電網(wǎng)的沖擊。自藕變壓器降壓

10、啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流及啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩均為電動(dòng)機(jī)在額定電壓下直接啟動(dòng)時(shí)的1/(k*k)。（3）軟啟動(dòng)一拖一軟啟動(dòng)一拖多軟啟動(dòng) 盾構(gòu)機(jī)中電動(dòng)機(jī)的調(diào)速盾構(gòu)機(jī)中電動(dòng)機(jī)的調(diào)速對(duì)于在正常時(shí)需調(diào)速的電動(dòng)機(jī)，盾構(gòu)機(jī)中大量采用變頻調(diào)速控制來(lái)解決電動(dòng)機(jī)的調(diào)速問(wèn)題。交流電動(dòng)機(jī)的速度通過(guò)對(duì)電源的頻率來(lái)控制。而電源的頻率依被控的物理量（如溫度、流量、壓力等）而變化。需要恒物理量控制時(shí)可組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)內(nèi)的pid控制器來(lái)控制。 變頻電路一般采用交-直-交。 交-直變換通過(guò)整流電路來(lái)實(shí)現(xiàn)；直-交變換通過(guò)逆變電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。逆變電路是指把直流電變成交流電供向負(fù)載. s1和s4導(dǎo)通，負(fù)載rl的電流從左向右； s2和s3導(dǎo)

11、通，負(fù)載rl的電流從右向左. 變頻控制的優(yōu)點(diǎn)：調(diào)速性能好。 電動(dòng)機(jī)過(guò)載能力不變；調(diào)速范圍較寬；系統(tǒng)的穩(wěn)定性不變；還可解決電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)問(wèn)題（增加了電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩）。 開(kāi)關(guān)量電磁閥開(kāi)關(guān)量電磁閥采用繼電器、接觸器或安全繼電器觸點(diǎn)串接到電磁閥電源回路完成對(duì)電磁閥的控制。 比例電磁閥通過(guò)放大板驅(qū)動(dòng)比例電磁閥實(shí)現(xiàn)壓力或流量的控制放大板輸入與輸出的線性關(guān)系電磁閥電流與控制量的線性關(guān)系plc輸出 放大板輸出比例電磁閥控制量盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng) 盾構(gòu)技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是大型的施工機(jī)械設(shè)備，電氣控制系統(tǒng)是整個(gè)設(shè)備的控制核心，其作用非常關(guān)鍵，其電氣控制系統(tǒng)也隨著技術(shù)水平的不斷進(jìn)步而不斷改進(jìn)，當(dāng)前盾構(gòu)電氣控制系統(tǒng)均采用

12、最先進(jìn)、可靠的技術(shù)與設(shè)備以保證性能的充分發(fā)揮。 隨著盾構(gòu)技術(shù)的不斷革新發(fā)展，對(duì)盾構(gòu)機(jī)的性能和要求越來(lái)越高，這就迫使盾構(gòu)機(jī)本身的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，先進(jìn)的電氣技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用；plc是盾構(gòu)機(jī)的控制核心，其性能越高，邏輯控制也就越完備，故障響應(yīng)就越快，智能化程度就越高。高性能的傳感器，如微脈沖位移傳感器用來(lái)檢查油缸行程，紅外線傳感器用來(lái)檢測(cè)油脂油位，高防護(hù)等級(jí)和抗干擾能力強(qiáng)的接近開(kāi)關(guān)用來(lái)測(cè)速等。智能電流分配器用來(lái)精確分配電流。高端比例閥電流放大器，精確控制比例閥。大量先進(jìn)的斷路器、接觸器、繼電器、電源、智能儀表的應(yīng)用，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。精確的過(guò)程控制和pid運(yùn)算，盡可能地節(jié)省了刀具、泡沫原液、

13、油脂等易耗品。刀盤(pán)的驅(qū)動(dòng)使用變頻控制，提高了機(jī)器的效率。 目前機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)主要包括以下：目前機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)主要包括以下： 工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 可編程控制器（plc）控制系統(tǒng) 1 1、工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 工業(yè)計(jì)算機(jī)ipc是采用pc架構(gòu)并采取多種有效技術(shù)措施以適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，因此，以工業(yè)計(jì)算機(jī)ipc為核心構(gòu)建的控制系統(tǒng)具有系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方便，可以充分利用pc機(jī)的強(qiáng)大軟件資源的優(yōu)點(diǎn)，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理能力，功能強(qiáng)大、性能優(yōu)異?？梢员容^容易的開(kāi)發(fā)較復(fù)雜的控制程序，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理與圖形顯示功能，所以比較適用于控制算法比較復(fù)雜的過(guò)程控制系統(tǒng)。 2 2、p

14、lcplc中文名稱為可編程控制器；英文名稱為programmable logic controller，簡(jiǎn)稱plc。1987年，國(guó)際電工委員會(huì)（iec）定義： “可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)”。 外部設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)用戶輸出設(shè)備微處理器（cpu）運(yùn)算器控制器輸出部件輸入部件系統(tǒng)存儲(chǔ)器用戶存儲(chǔ)器i/o擴(kuò)展接口通訊及編

15、程接口編程設(shè)備計(jì)算機(jī)打印機(jī)等傳感器按鈕、開(kāi)關(guān)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)電磁閥中間繼電器執(zhí)行器現(xiàn)場(chǎng)用戶輸入設(shè)備擴(kuò)展設(shè)備擴(kuò)展單元通訊模塊功能模塊電源變換器ac220vplc基本單元plcplc硬件系統(tǒng)組成硬件系統(tǒng)組成按結(jié)構(gòu)形式分 ： （1）一體化緊湊型plc ：電源、cpu中央處理系統(tǒng)、i/o接口都集成在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)。如西門(mén)子s7-200系列。 （2）標(biāo)準(zhǔn)模塊式結(jié)構(gòu)化plc ：各種模塊相互獨(dú)立，并安裝在固定的機(jī)架（導(dǎo)軌）上，構(gòu)成一個(gè)完整的plc應(yīng)用系統(tǒng)。如西門(mén)子s7-300、s7-400系列。按i/0點(diǎn)數(shù)容量分： （1）小型機(jī)：i/o點(diǎn)數(shù)一般在256點(diǎn)以下 （2）中型機(jī)：i/o點(diǎn)數(shù)在256-2048之間 （3）大型機(jī)

16、：i/o點(diǎn)數(shù)在2048點(diǎn)以上 以上劃分沒(méi)有一個(gè)十分嚴(yán)格的界限，隨著plc技術(shù)的飛速發(fā)展，某些小型plc也具有大型或中型plc的功能。 plcplc的分類的分類 概括而言，plc是按集中輸入、集中輸出，周期性循環(huán)掃描的方式工作的，工作全過(guò)程可用下圖表示。 電電源源o on n內(nèi)內(nèi)部部處處理理輸輸入入處處理理（輸輸入入傳傳送送、遠(yuǎn)遠(yuǎn)程程i i/ /o o）通通信信服服務(wù)務(wù)（外外設(shè)設(shè)、c cp pu u、總總線線服服務(wù)務(wù)）更更新新時(shí)時(shí)鐘鐘、特特殊殊寄寄存存器器執(zhí)執(zhí)行行程程序序執(zhí)執(zhí)行行自自診診斷斷存存放放自自診診斷斷錯(cuò)錯(cuò)誤誤結(jié)結(jié)果果c cp pu u強(qiáng)強(qiáng)制制為為s st to op p輸出處理輸出處理

17、 s7-400s7-400的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)基本結(jié)構(gòu)：基本結(jié)構(gòu)： s7-400是具有中高檔性能的的plc，采用模塊化無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，適用于對(duì)可靠性要求極高的大型復(fù)雜的控制系統(tǒng)。s7-400由機(jī)架（rack)、電源模塊（ps）、中央處理單元（cpu）、數(shù)字量輸入/輸出模塊（di/do)、模擬量輸入輸出模塊（ai/ao)、通信處理器（cp）、功能模塊（fm)和接口模塊（im）組成。di/do模塊和ai/ao模塊統(tǒng)稱為信號(hào)模塊（sm)。s7-400s7-400的特點(diǎn)：的特點(diǎn)： （1）運(yùn)行速度高 （2）存儲(chǔ)器容量大 （3）i/o擴(kuò)展功能強(qiáng) （4）通信能力強(qiáng) （5）診斷功能強(qiáng) （6）集成有hm

18、i服務(wù)1 1、plcplc使用的物理存儲(chǔ)器使用的物理存儲(chǔ)器 （1 1）隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（）隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ramram） cpu可以讀出ram中的數(shù)據(jù)，也可以將數(shù)據(jù)寫(xiě)入ram，它是易失性的存儲(chǔ)器，電源中斷后，儲(chǔ)存的信息將會(huì)丟失。在關(guān)斷plc外部電源后，可用鋰電池保存ram中的用戶程序和數(shù)據(jù)。 （2 2）只讀存儲(chǔ)器（）只讀存儲(chǔ)器（romrom） rom的內(nèi)容只能讀出，不能寫(xiě)入。它是非易失性的，電源消失后，仍能保存儲(chǔ)存的內(nèi)容，rom一般用來(lái)存放plc的操作系統(tǒng)。 （3 3）快閃存儲(chǔ)器（）快閃存儲(chǔ)器（feprom)feprom)和和eepromeeprom feprom和eeprom是非易失性的，可用

19、編程裝置對(duì)他們編程，兼有rom非易失性和ram的隨機(jī)存取的優(yōu)點(diǎn)，但是將信息寫(xiě)入它們所需的時(shí)間比ram長(zhǎng)的多。2 2、cpucpu存儲(chǔ)器復(fù)位存儲(chǔ)器復(fù)位 cpu必須處于stop模式下才可以執(zhí)行存儲(chǔ)器復(fù)位，當(dāng)存儲(chǔ)器復(fù)位時(shí)，工作存儲(chǔ)器、內(nèi)置裝載存儲(chǔ)器和帶保持的數(shù)據(jù)都被清零，然后執(zhí)行硬件測(cè)試。如果使用feprom卡，用戶程序就從存儲(chǔ)卡拷貝到工作存儲(chǔ)區(qū)，使用ram卡，則需重新下載用戶程序。存儲(chǔ)器復(fù)位的具體過(guò)程：存儲(chǔ)器復(fù)位的具體過(guò)程： （1）將模式選擇器設(shè)置為stop 指示燈變化：stop led亮 （2）將選擇器設(shè)置為mres并保持在該位置 指示燈變化：stop led熄滅1秒鐘，然后亮起1秒鐘，再熄滅1

20、秒鐘然后常亮 （3）將開(kāi)關(guān)切換回stop位置，然后再迅速切換到mres位置保持3秒鐘，最后切換回stop。 指示燈變化：stop led以 2hz 的頻率至少閃爍3秒鐘（正在復(fù)位存儲(chǔ)器），然后一直亮起cpu上控制和顯示元件的分布cpu上的led顯示盾構(gòu)機(jī)電氣拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)盾構(gòu)機(jī)電氣拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1、dp和profinet總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)dp拓?fù)鋚rofinet總線拓?fù)?盾構(gòu)控制及數(shù)據(jù)采集、顯示有關(guān)的各種數(shù)字量（如開(kāi)關(guān)、按鈕狀態(tài)及各種數(shù)字量傳感器狀態(tài)等）、模擬量（如油溫、油壓、液位等）均通過(guò)各種傳感器經(jīng)數(shù)字量輸入接口（di）與模擬量輸入接口（ai）接入plc。同時(shí)，根據(jù)各種控制策略經(jīng)plc內(nèi)部控制程序運(yùn)算分析后

21、形成各種控制決策，經(jīng)數(shù)字量輸出接口（do）控制各指示燈、接觸器、繼電器、電磁閥等執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作或經(jīng)模擬量輸出接口（ao）控制電機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。 控制時(shí)序產(chǎn)生、模擬量采集、過(guò)濾與冷卻回路控制、潤(rùn)滑與齒輪油控制、刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)控制、推進(jìn)控制、管片機(jī)控制、盾尾油脂控制、輔助液壓系統(tǒng)、膨潤(rùn)土系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、泡沫系統(tǒng)、故障處理、超挖刀控制、變頻器控制、電機(jī)啟停控制、給定值處理、給定值轉(zhuǎn)換、故障記錄、系統(tǒng)保護(hù)、鉸接控制、螺旋輸送機(jī)控制、控制量處理、脈沖時(shí)間處理、脈沖計(jì)數(shù)、偏差值處理、推進(jìn)缸壓力計(jì)算、鉸接油缸位移測(cè)量、盾尾油脂控制、推進(jìn)油缸位移傳感器測(cè)量、壓力調(diào)節(jié)、壓力給定處理、電源故障處理、再觸發(fā)時(shí)間監(jiān)控、系統(tǒng)

22、復(fù)位、重新啟動(dòng)控制等?？删幊炭刂破鞯闹饕刂瞥绦蚰K可編程控制器的主要控制程序模塊 盾構(gòu)主要?jiǎng)幼骺刂圃砼c控制策略盾構(gòu)主要?jiǎng)幼骺刂圃砼c控制策略 土壓平衡控制是土壓平衡盾構(gòu)控制技術(shù)的關(guān)鍵。對(duì)土壓平衡的控制主要依賴于操作人員的手動(dòng)調(diào)節(jié)，屬于開(kāi)環(huán)控制。在操作面板上分別顯示刀盤(pán)工作區(qū)(分為若干個(gè)分區(qū))的推進(jìn)位移、壓力，以及土倉(cāng)內(nèi)的土壓值。操作人員根據(jù)顯示數(shù)值是否正常來(lái)調(diào)節(jié)推進(jìn)壓力或推進(jìn)速度或螺旋輸送機(jī)速度。有兩種方式來(lái)保證土壓平衡1、土壓平衡的實(shí)現(xiàn)、土壓平衡的實(shí)現(xiàn) (1)以一定掘進(jìn)速度推進(jìn)，通過(guò)調(diào)節(jié)螺旋輸送機(jī) 各壓力區(qū)中的最大值。的排土量達(dá)到土倉(cāng)的土壓平衡。螺旋輸送機(jī)速度加快，則土倉(cāng)內(nèi)的土壓將下降，

23、反之則上升。(2)螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速保持一定值，調(diào)節(jié)推進(jìn)速度實(shí)現(xiàn)土壓平衡。推進(jìn)速度加快，則土倉(cāng)內(nèi)的土壓上升，反之則下降。2.姿態(tài)控制的實(shí)現(xiàn)姿態(tài)控制的實(shí)現(xiàn) 姿態(tài)控制是通過(guò)導(dǎo)向系統(tǒng)給操作人員指示隧道實(shí)際軌跡與設(shè)計(jì)軌跡的偏差，由操作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)推進(jìn)系統(tǒng)各工作分區(qū)不同的給定壓力，從而使盾構(gòu)轉(zhuǎn)向。3.推進(jìn)系統(tǒng)的控制推進(jìn)系統(tǒng)的控制 推進(jìn)系統(tǒng)控制采用pid控制（閉環(huán)控制）。閉環(huán)控制 閉環(huán)控制的主要性能指標(biāo)。由于給定輸入信號(hào)或擾動(dòng)輸入信號(hào)的變化，系統(tǒng)的輸出量達(dá)到穩(wěn)態(tài)值之前的過(guò)程稱為過(guò)渡過(guò)程或動(dòng)態(tài)過(guò)程。系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能常有階躍響應(yīng)（階躍輸入時(shí)輸出量的變化）的參數(shù)來(lái)描述。階躍輸入信號(hào)在t=0之前為0，t0時(shí)為某一恒

24、定值。輸出量第一次到達(dá)穩(wěn)態(tài)的時(shí)間tr稱為上升時(shí)間，上升時(shí)間反應(yīng)了系統(tǒng)在響應(yīng)初期的快速性。 系統(tǒng)進(jìn)入并停留在穩(wěn)態(tài)值的時(shí)間 上下 或 或誤差帶內(nèi)的時(shí)間tr稱為調(diào)節(jié)時(shí)間，到達(dá)調(diào)節(jié)時(shí)間表面調(diào)節(jié)過(guò)程結(jié)束。)(c%5%2如果設(shè)動(dòng)態(tài)過(guò)程輸出量最大值cmax(t)大于輸出量的穩(wěn)態(tài)值c() 方法,則超調(diào)量超調(diào)量反應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，它越小，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性越好，一般都希望超調(diào)量小于10%。系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差是指進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后期望值和實(shí)際值之間的差，它反應(yīng)了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。 %100)()()(%maxcctc閉環(huán)控制的反饋極性的確定閉環(huán)控制必須是保證是負(fù)反饋（誤差=給定值-反饋值），而不是正反饋（誤差=給定值+反饋值）。數(shù)字pi

25、d控制控制器pid是比例、微分、積分的縮寫(xiě)，現(xiàn)在估計(jì)涉及的閉環(huán)控制的都用pid來(lái)做控制。（1）不需要被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型；（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，計(jì)算工作量小，各參數(shù)都有明確的物理意義，參數(shù)方便調(diào)整；（3）有較強(qiáng)的靈活性和適用性。 pid控制器計(jì)算原理如下：傳遞函數(shù) 1.誤差信號(hào) 進(jìn)入pid控制器后進(jìn)行如下運(yùn)算 式中，控制器的輸入信號(hào) ； 為設(shè)定值； 為過(guò)程變量（反饋值）； 是控制器的輸出信號(hào)； 為比例系數(shù)； 和 分別是積分時(shí)間常數(shù)和微分時(shí)間常數(shù)； 是積分部分的初始值。 2.采樣離散化后的差分近似表達(dá)式為 其中， 為采樣周期。)(tsp)(tevmdttdevtdttevttev

26、ktmvdip)()(1)()(pv(t)sp(t)ev(t)(tmv)( tpvpkitdtmmnevnevttjevttnevknmvsdnjisp)1()()()()(1st)11 ()()(ststksevsmvdip刀盤(pán)系統(tǒng)電氣原理刀盤(pán)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1、刀盤(pán)液壓泵電機(jī)啟動(dòng)方式液壓泵電機(jī)采用軟啟驅(qū)動(dòng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電壓的從低到高的連續(xù)上升，減少了電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)其他設(shè)備的影響。2、刀盤(pán)控制方式采用遠(yuǎn)程和本地兩種控制方式；刀盤(pán)速度調(diào)節(jié)控制刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)功能是操作面板電位計(jì)和按鈕設(shè)定速度和方向到plc，plc輸出控制west放大板和電磁閥。放大板驅(qū)動(dòng)比例溢流閥實(shí)現(xiàn)速度的控制。刀盤(pán)系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題故障現(xiàn)象處理辦法

27、斷路器無(wú)法合閘參考schneider塑殼斷路器手冊(cè)軟啟動(dòng)器故障參考eaton軟啟動(dòng)器說(shuō)明書(shū)急停故障1.檢查急停安全繼電器電源2.檢查遙控器急停按鈕是否旋起，并檢查接線3.檢查安全繼電器是否正常，參考安全繼電器說(shuō)明書(shū)刀盤(pán)速度或零位無(wú)信號(hào)1.檢查接近開(kāi)關(guān)電源和plc輸入點(diǎn)是否正常2.檢查測(cè)速接近開(kāi)關(guān)是否正常3.檢測(cè)感應(yīng)距離距離是否合適，埋入式感應(yīng)距離是4mm，設(shè)置為2-3mm較為合適刀盤(pán)速度無(wú)法調(diào)節(jié)1.確認(rèn)放大板電源供電2.檢查放大板使能繼電器3.檢查plc到放大板的控制信號(hào)（0-10v）4.檢查放大板輸出（用萬(wàn)用表直流電流檔測(cè)輸出電流）拼裝機(jī)電氣原理拼裝機(jī)液壓泵電機(jī)啟動(dòng)方式拼裝機(jī)電機(jī)采用軟啟驅(qū)動(dòng)

28、技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電壓的從低到高的連續(xù)上升，減少了電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)其他設(shè)備的影響。拼裝機(jī)控制方式采取無(wú)線遙控操作。比例閥驅(qū)動(dòng)1、旋轉(zhuǎn)和前后行驅(qū)動(dòng)（1）拼裝機(jī)旋轉(zhuǎn)和前后行走功能是無(wú)限遙控設(shè)定速度值和方向到plc，plc輸出控制放大板。（2）放大板驅(qū)動(dòng)比例閥實(shí)現(xiàn)拼裝機(jī)旋轉(zhuǎn)和前后行的速度和方向控制。2、大臂伸縮驅(qū)動(dòng)（1）拼裝機(jī)大臂伸縮功能是通過(guò)無(wú)限遙控設(shè)定速度值和方向到plc，plc輸出控制放大板。（2）放大板驅(qū)動(dòng)比例閥實(shí)現(xiàn)拼裝機(jī)大臂伸縮的速度和方向控制。旋轉(zhuǎn)限位原理旋轉(zhuǎn)限位是通過(guò)兩個(gè)接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)拼裝機(jī)大齒圈齒面構(gòu)成a相和b相兩個(gè)正交信號(hào)，信號(hào)進(jìn)入plc解析后計(jì)算出旋轉(zhuǎn)角度、速度和方向等信息，從而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角度的

29、限位。管片松開(kāi)的雙手控制功能為了避免遙控器誤動(dòng)作使管片松開(kāi)而造成事故，所以管片松開(kāi)功能采取了雙手控制器，雙手控制器必須在遙控器上的兩個(gè)松開(kāi)按鈕和plc輸出必須同時(shí)完成時(shí)，才能激活，實(shí)現(xiàn)管片的松開(kāi)功能。管片機(jī)急停功能拼裝機(jī)的急停功能只有在拼裝模式下激活，由遙控器上的急停按鈕完成。拼裝機(jī)無(wú)線遙控器故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法斷路器無(wú)法合閘參考schneider塑殼斷路器手冊(cè)軟啟動(dòng)器故障參考eaton軟啟動(dòng)器說(shuō)明書(shū)急停故障1.檢查急停安全繼電器電源2.檢查遙控器急停按鈕是否旋起，并檢查接線3.檢查安全繼電器是否正常，參考安全繼電器說(shuō)明書(shū)限位錯(cuò)誤1.檢查測(cè)速接近開(kāi)關(guān)是否正常2.檢測(cè)感應(yīng)距離距離是否合

30、適，埋入式感應(yīng)距離是4mm，設(shè)置為2-3mm較為合適旋轉(zhuǎn)、行走和大臂伸縮無(wú)動(dòng)作1.確認(rèn)放大板電源供電2.檢查plc到放大板的控制信號(hào)（3-5v）3.檢查放大板輸出（用萬(wàn)用表直流電流檔測(cè)輸出電流）4.檢測(cè)輸出繼電器故障現(xiàn)象處理辦法管片無(wú)法松開(kāi)1.檢查雙手控制器電源2.檢查雙手控制器是否有輸出3.檢查plc輸出繼電器4.檢查安全繼電器，參考ab安全繼電器手冊(cè)推進(jìn)系統(tǒng)電氣原理推進(jìn)液壓泵電機(jī)啟動(dòng)方式推進(jìn)系統(tǒng)采用軟啟驅(qū)動(dòng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電壓的從低到高的連續(xù)上升，減少了電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)其他設(shè)備的影響。推進(jìn)控制方式1、推進(jìn)模式下，本地控制，可以實(shí)現(xiàn)a、b、c和d4個(gè)分區(qū)推進(jìn)壓力和速度的控制。2、拼裝模式下，采取無(wú)線遙

31、控器控制各組油缸的伸縮。各分區(qū)壓力和流量控制1、壓力是由觸摸屏設(shè)定完成；2、流量由調(diào)速電位器設(shè)定后，根據(jù)各個(gè)分區(qū)油缸組數(shù)的不同設(shè)定不同比例的電流。 注：在現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中，放大板相關(guān)參數(shù)不要隨意調(diào)節(jié)，需要由廠家技術(shù)員根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行微調(diào)。液壓泵總壓力控制液壓泵總壓力是由plc經(jīng)過(guò)pid調(diào)節(jié)，放大板驅(qū)動(dòng)完成，設(shè)定值為sp=pxmax + p 注：在現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中，放大板相關(guān)參數(shù)不要隨意調(diào)節(jié)，需要由廠家技術(shù)員根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行微調(diào)。故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法斷路器無(wú)法合閘參考schneider塑殼斷路器手冊(cè)軟啟動(dòng)器故障參考eaton軟啟動(dòng)器說(shuō)明書(shū)急停故障1.檢查急停安全繼電器電源2.檢查遙控器急停

32、按鈕是否旋起，并檢查接線3.檢查安全繼電器是否正常，參考安全繼電器說(shuō)明書(shū)壓力和流量無(wú)法調(diào)節(jié)1.確認(rèn)放大板電源供電2.檢查放大板使能繼電器3.檢查plc到放大板的控制信號(hào)（0-10v）4.檢查放大板輸出（用萬(wàn)用表直流電流檔測(cè)輸出電流）推進(jìn)系統(tǒng)無(wú)總壓力檢查推進(jìn)比例閥位置反饋信號(hào)線螺旋機(jī)電氣原理螺旋機(jī)液壓泵電機(jī)啟動(dòng)方式液壓泵電機(jī)采用軟啟驅(qū)動(dòng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電壓的從低到高的連續(xù)上升，減少了電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)其他設(shè)備的影響。螺旋機(jī)控制方式采用遠(yuǎn)程和本地兩種控制方式；螺旋機(jī)旋轉(zhuǎn)功能是操作面板電位計(jì)設(shè)定速度值和按鈕設(shè)定方向到plc，plc輸出控制west放大板。放大板驅(qū)動(dòng)比例閥實(shí)現(xiàn)速度和方向的控制。螺旋機(jī)速度是通過(guò)接近

33、開(kāi)關(guān)檢測(cè)大齒圈的齒數(shù)或螺釘實(shí)現(xiàn)故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法斷路器無(wú)法合閘參考schneider塑殼斷路器手冊(cè)軟啟動(dòng)器故障參考eaton軟啟動(dòng)器說(shuō)明書(shū)急停故障1.檢查急停安全繼電器電源2.檢查操作面板急停按鈕是否旋起，并檢查接線3.檢查安全繼電器是否正常，參考安全繼電器說(shuō)明書(shū)速度無(wú)信號(hào)1.檢查測(cè)速接近開(kāi)關(guān)是否正常2.檢測(cè)感應(yīng)距離距離是否合適，埋入式感應(yīng)距離是4mm，設(shè)置為2-3mm較為合適3.檢查感應(yīng)板是否正常速度無(wú)法調(diào)節(jié)1.檢查電位計(jì)電源2.檢測(cè)放大板電源和輸出使能繼電器3.檢查plc到速度調(diào)節(jié)放大板的輸出（0-10v信號(hào)）4.檢查放大板輸出（用萬(wàn)用表直流電流檔測(cè)輸出電流）皮帶機(jī)電氣原理皮帶

34、機(jī)電機(jī)啟動(dòng)方式皮帶機(jī)采用軟啟驅(qū)動(dòng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電壓的從低到高的連續(xù)上升，減少了電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)其他設(shè)備的影響和實(shí)現(xiàn)了皮帶機(jī)啟動(dòng)時(shí)皮帶張力緩慢上升，避免了張力沖擊造成皮帶斷裂。皮帶機(jī)控制方式采用遠(yuǎn)程和本地兩種控制方式；啟動(dòng)前具有10s的皮帶機(jī)喇叭報(bào)警功能；具有皮帶機(jī)跑偏告警和急停功能。皮帶機(jī)速度檢測(cè)皮帶機(jī)速度通過(guò)從動(dòng)輪的檢測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)速度的檢測(cè)和皮帶打滑檢測(cè)功能，從而保護(hù)皮帶。故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法斷路器無(wú)法合閘參考schneider塑殼斷路器手冊(cè)軟啟動(dòng)器故障參考eaton軟啟動(dòng)器說(shuō)明書(shū)急停故障1.檢查急停安全繼電器電源2.檢查1#臺(tái)車和遠(yuǎn)程操作箱急停按鈕是否旋起3.檢查拉繩和跑偏開(kāi)關(guān)是否

35、正常4.檢查安全繼電器是否正常，參考安全繼電器說(shuō)明書(shū)速度無(wú)信號(hào)1.檢查測(cè)速接近開(kāi)關(guān)是否正常2.檢測(cè)感應(yīng)距離距離是否合適，非埋入式感應(yīng)距離是8mm，設(shè)置為4-6mm較為合適3.檢查感應(yīng)板是否正常泡沫系統(tǒng)電氣原理泡沫配電系統(tǒng)采用變頻器驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)流量各流量的連續(xù)調(diào)節(jié)混合液配比控制方式1、原液泵采用閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)對(duì)水流量的跟隨，實(shí)現(xiàn)泡沫的配比；2、水流量計(jì)和原液流量計(jì)實(shí)現(xiàn)實(shí)際流量的采樣作為閉環(huán)控制使用；3、泡沫流量和發(fā)泡率控制方式/1、泡沫流量和發(fā)泡率通過(guò)混合液流量和壓縮空氣流量調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)；4、混合液流量和壓縮空氣流量調(diào)節(jié)為閉環(huán)控制方式；5、泡沫流量、發(fā)泡率控制和配比通過(guò)hmi設(shè)定，通過(guò)plc計(jì)算后，由模

36、擬量輸出到變頻器，實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)，流量計(jì)實(shí)現(xiàn)流量的采用、顯示和數(shù)據(jù)記錄使用。計(jì)算公式1、混合液目標(biāo)流量 = 泡沫流量/膨脹率2、空氣目標(biāo)流量 = 混合液目標(biāo)流量 * 膨脹率* 土倉(cāng)壓力故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法流量計(jì)顯示不準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置、核對(duì)流量計(jì)型號(hào)流量計(jì)通電無(wú)任何顯示或無(wú)法進(jìn)入系統(tǒng)接線、流量計(jì)進(jìn)水原液泵無(wú)法正常啟動(dòng)電機(jī)、冷卻風(fēng)扇、變頻器、接線、水流量計(jì)、原液流量計(jì)、原液液位開(kāi)關(guān)原液泵啟動(dòng)后，無(wú)原液流量流量計(jì)、泵定子、泵旋轉(zhuǎn)方向原液泵啟動(dòng)后，有原液流量，但無(wú)法加注到混合液灌泡沫供水不足，原液泵運(yùn)行后泡沫供水?dāng)嗔?，原液順著供水管路倒流混合液液位異?；旌弦汗嘁何婚_(kāi)關(guān)混合液泵旋轉(zhuǎn)方向不統(tǒng)一正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)都可以工作，統(tǒng)一成正轉(zhuǎn)膨潤(rùn)土電氣原理 膨潤(rùn)土配電系統(tǒng)采用變頻器驅(qū)動(dòng)軟管泵，實(shí)現(xiàn)流量的連續(xù)調(diào)節(jié)，軟管泵風(fēng)機(jī)為獨(dú)冷風(fēng)機(jī)增強(qiáng)了電機(jī)的散熱。 控制方式控制方式為開(kāi)環(huán)控制，變頻器的速度給定來(lái)自hmi膨潤(rùn)土速度給定，通過(guò)plc模擬量輸出到變頻器，實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)，流量計(jì)作為顯示和數(shù)據(jù)記錄使用。故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法流量計(jì)顯示不準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置、核對(duì)流量