注浆PLC独立于PLC系统外,型号为:FX1N-40MR,通过I/O口同PLC主站进行信号的交换。

　　PLC配置了开关量输入/输出组件、模拟量输入/输出组件、通信接口组件和计算机通信组件。详见表1PLC配置表。

　　2.2姿态测控系统

　　盾构的姿态测控系统由盾构和地面2个部分组成。盾构部分主要有全站仪、棱镜、测量接口、控制单元、计算机(显示器)等设备组成。地面部分主要有计算机(显示器)和集线器等设备组成,盾构与地面部分通过一对兆比特调制解调器(SDSL)进行信号的联接。见图2。

　　该系统通过高精度的测量仪器和专用软件来实现盾构姿态的自动测量,可以取得实时的数据信息有:

　　①后视点、站的坐标和登录名称;

　　②测量目标的数据;

　　③测量时的盾构俯角和转角;

　　④盾构前、中、后的坐标值,方位偏差等计算结果。

　　在盾构内,全站仪测量得到的姿态信号和PLC获取的盾构施工信号在测量接口单元中集成在一起,在盾构计算机显示器上显示,并送地面计算机。

　　2.3检测系统

　　根据盾构测控系统的需求,配置了基本的检测仪器,检测的模拟量信号有:土仓土压力,推进千斤顶油压、行程、速度,四区油压,螺旋机油压、转速,铰接千斤顶行程,刀盘变频器输出功率,刀盘密封温度,螺旋机闸门开度,注浆压力,注浆桶浆液位,泡沫压力,加泥压力,加泥流量,盾构的坡度和转角等。配置的传感器(变送器)共有40多套,见表2。

　　另外,对开关量信号的检测,配置了60余个限位和10多个压力继电器。主要检测拼装机回转左/右限位状态,拼装机电缆盘左/右限位状态,螺旋机的伸/缩状态,螺旋机闸门的开/关状态,气阀、加泥阀、注浆阀、盾尾密封阀的开/闭状态,集中润滑的油脂油位,盾尾油脂油位等,以及集中润滑油脂泵和管道的压力高/低,盾尾密封油压高低,稀油润滑堵塞等信号。

　　2.4盾构的控制和操作

　　2.4.1盾构的控制

　　盾构的主要控制有:土压平衡控制、顺序控制和逻辑控制等。

　　①土压平衡控制是盾构的主要控制,正面土体扰动,使土仓土压发生变化时,它同设定值之间产生一个偏差值,通过自动控制螺旋机回转速度调节泥土输出量来减少偏差量,达到土仓土压动态平衡在设定值上。

　　②顺序控制是在推进状态下,结合时序、逻辑等控制条件,使推进设备按正常的工作顺序进行:冷却泵运行→润滑泵运行→刀盘转动→螺闸门开→皮带机转动→螺旋机转动→推进千斤顶动作。不按顺序操作将不能使盾构正常工作。

　　③逻辑控制是盾构对每个设备按特定的逻辑关系所制定的控制,如推进时,若发生刀盘扭矩过载或螺旋机反转,或推进速度过速或土压超过上限时,按逻辑条件就将停止推进千斤顶的伸出动作。又如铰接必须在铰接泵运行正常、刀盘正常转动、铰接角度在正常范围内时进行上、下、左、右转动与全伸、全缩等控制,当某个条件不存在时,立即结束铰接控制。

　　联锁条件是盾构控制不可缺少的,盾构中所有设备均涉及联锁条件,如当电源反相、PLC通信故障时,各设备均不能工作。有些设备的动作是互锁的,如前闸门开关时不能进行螺旋机的伸缩与螺旋机出土闸门或拼装机回转的控制,反之相同。这些联锁条件在任何情况下均不能解除,而有些设备在非正常情况下,可以通过解除联锁来单独控制某个设备,如解除刀盘联锁的方法使刀盘停止运行,就可以单独控制皮带机或螺旋机的运行了。

　　2.4.2盾构的操作

　　在操作台通过按钮、旋钮可以操作刀盘、螺旋机、皮带机的运转和停止,刀盘速度的选择,推进千斤顶的选择和伸缩以及螺旋机闸门的开与关等。而大量的其它操作是在触摸屏上进行的。

　　控制台上有2个触摸屏分上下排列。它有:“运转显示”、“检测显示”、“泵启动”、“推进”、“辅助操作”、“其它设定”、“异常显示”等画面。平时,上触摸屏只可以操作一些显示画面,下触摸屏只可以操作一些操作画面。当一台触摸屏故障时,可以把故障一台的画面切换到正常的一台上,即可操作所有

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