一種用于盾構(gòu)二次注漿自動控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種盾構(gòu)控制裝置，具體為一種用于盾構(gòu)二次注漿的自動控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的不斷進(jìn)行與發(fā)展，尤其是交通運輸和信息化的飛速發(fā)展，給人們的出現(xiàn)生活帶來了很大的便利。
[0003]提到交通運輸?shù)陌l(fā)展，就不得不提到在交運運輸業(yè)建設(shè)過程中起著巨大作用的盾構(gòu)，盾構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用，大大的提高了施工安全性和施工效率，尤其對于一些地質(zhì)比較復(fù)雜的地區(qū)，盾構(gòu)機(jī)在施工過程中發(fā)揮著巨大的作用。
[0004]在盾構(gòu)施工過程中，注漿系統(tǒng)是盾構(gòu)各個系統(tǒng)中必要的組成部分，而針對盾構(gòu)二次注漿系統(tǒng)在盾構(gòu)施工過程中的特殊性，既滿足節(jié)約能源、節(jié)約原材料的要求，又能夠保障盾構(gòu)施工過程中隧道質(zhì)量，提高盾構(gòu)施工二次注漿質(zhì)量管控能力，降低盾構(gòu)施工成本。
[0005]因此，提供一種智能化程度高，能夠很好的控制盾構(gòu)二次注漿量和保證隧道施工質(zhì)量的自動控制裝置，已經(jīng)是一個值得研宄的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型提供了一種智能化程度高，能夠很好的控制盾構(gòu)二次注漿量和保證隧道施工質(zhì)量的盾構(gòu)二次注漿自動控制裝置。
[0007]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0008]一種用于盾構(gòu)二次注漿自動控制裝置，通過螺栓固定在控制柜隔板上，包括負(fù)載供電單元、負(fù)載驅(qū)動單元、控制電源單元、人機(jī)交互控制單元、參數(shù)采集和控制單元；所述的負(fù)載供電單元安裝在控制箱隔板上，通過動力電纜與變頻器連接；所述負(fù)載驅(qū)動單元通過控制電纜與參數(shù)采集及控制單元連接；所述參數(shù)采集及控制單元通過總線與人機(jī)交互控制單元連接；所述負(fù)載驅(qū)動單元與變頻電機(jī)通過動力電纜連接；
[0009]所述的控制裝置為圓形或方形；
[0010]所述的負(fù)載供電單元包括斷路器I和交流接觸器2 ;
[0011]所述的負(fù)載驅(qū)動單元包括變頻器3及其制動附件；
[0012]所述的控制電源單元包括開關(guān)電源4、PLC電源模塊5 ;
[0013]所述的人機(jī)交互控制單元包括人機(jī)交互模塊7、PLC的CPU6、PLC通訊模塊8 ;
[0014]所述的參數(shù)采集和控制單元包括PLC I/O模塊9、PLC A/D模塊10、漿液流量傳感器11、漿液壓力傳感器12。
[0015]積極有益效果:本實用新型自動控制裝置從盾構(gòu)施工二次注漿現(xiàn)場進(jìn)行相關(guān)試驗，在該試驗中根據(jù)地質(zhì)及工藝要求，通過人機(jī)交互模塊進(jìn)行注漿壓力與流量參數(shù)范圍的設(shè)定；采用開環(huán)控制方式，通過利用模糊控制理論技術(shù)對漿液流量、壓力等參數(shù)進(jìn)行處理，采用PID調(diào)節(jié)算法進(jìn)行軟件設(shè)計，實現(xiàn)盾構(gòu)二次注漿系統(tǒng)的自動控制，該控制裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖中為:斷路器1、交流接觸器2、變頻器3、開關(guān)電源4、PLC電源模塊5、PLC的CPU6、人機(jī)交互模塊7、PLC通訊模塊8、PLC I/O模塊9、PLC A/D模塊10、漿液流量傳感器11、漿液壓力傳感器12。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型做進(jìn)一步的說明:
[0019]一種用于盾構(gòu)二次注漿自動控制裝置，通過螺栓固定在控制柜隔板上，包括負(fù)載供電單元、負(fù)載驅(qū)動單元、控制電源單元、人機(jī)交互控制單元、參數(shù)采集和控制單元；所述的負(fù)載供電單元安裝在控制箱隔板上，通過動力電纜與變頻器連接；所述負(fù)載驅(qū)動單元通過控制電纜與參數(shù)采集及控制單元連接；所述參數(shù)采集及控制單元通過總線與人機(jī)交互控制單元連接；所述負(fù)載驅(qū)動單元與變頻電機(jī)通過動力電纜連接；
[0020]所述的控制裝置為圓形或方形；
[0021]所述的負(fù)載供電單元包括斷路器I和交流接觸器2 ;
[0022]所述的負(fù)載驅(qū)動單元包括變頻器3及其制動附件；
[0023]所述的控制電源單元包括開關(guān)電源4、PLC電源模塊5 ;
[0024]所述的人機(jī)交互控制單元包括人機(jī)交互模塊7、PLC的CPU6、PLC通訊模塊8 ;
[0025]所述的參數(shù)采集和控制單元包括PLC I/O模塊9、PLC A/D模塊10、漿液流量傳感器11、漿液壓力傳感器12。
[0026]通過所述控制裝置，可以實現(xiàn)如下試驗:
[0027]1、針對盾構(gòu)施工二次注漿測試試驗:首先控制裝置固定在盾構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)備區(qū)域，斷開盾構(gòu)二次注漿系統(tǒng)電源，安裝好控制裝置的動力電纜，通過變頻器的主觸頭接通盾構(gòu)二次注漿系統(tǒng)的變頻驅(qū)動設(shè)備，根據(jù)預(yù)定的相關(guān)程序進(jìn)行盾構(gòu)施工二次注漿試驗，試驗過程中記錄該控制裝置的漿液流量、漿液壓力等相關(guān)數(shù)據(jù)，待注漿試驗結(jié)束后采用混凝土多功能無損測試設(shè)備對二次注漿質(zhì)量進(jìn)行檢測二次注漿區(qū)域有無空洞等現(xiàn)象；
[0028]2、待試驗(I)結(jié)束后，在隧道管片其他區(qū)域進(jìn)行同樣試驗I次，記錄相關(guān)試驗數(shù)據(jù)。
[0029]實施例1
[0030]一種用于盾構(gòu)二次注漿自動控制裝置，包括斷路器、交流接觸器、變頻器、開關(guān)電源、PLC電源模塊、PLC的CPU、人機(jī)交互模塊、PLC通訊模塊、PLC I/O模塊、PLC A/D模塊、漿液流量傳感器、漿液壓力傳感器；其中，斷路器、交流接觸器組成負(fù)載供電單元；變頻器及其制動附件組成負(fù)載驅(qū)動單元；開關(guān)電源、PLC電源模塊組成控制電源單元；人機(jī)交互模塊、PLC的CPU、PLC通訊模塊組成人機(jī)交互控制單元；PLC I/O模塊、PLC A/D模塊、漿液流量傳感器、漿液壓力傳感器組成參數(shù)采集及控制單元；所述裝置采用人機(jī)模塊控制?？刂蒲b置的動力源采用保護(hù)裝置，變頻器的安裝采取降低電磁干擾措施，傳感器布置在二次注漿的出漿管道上，傳感器數(shù)據(jù)線采取帶屏蔽電纜連接，確保試驗過程中傳感器安全及試驗數(shù)據(jù)可靠。
[0031]實施步驟:
[0032]假設(shè)有盾構(gòu)施工二次注漿質(zhì)量測試要求:
[0033]一、試驗準(zhǔn)備
[0034]1、檢查該控制裝置中各控制單元中電纜的連接是否正常，如有異?？蛇M(jìn)行適當(dāng)處理。確定盾構(gòu)二次注漿系統(tǒng)總電源處于斷開狀態(tài)。
[0035]2、檢查控制裝置中變頻驅(qū)動設(shè)備是否狀態(tài)良好。
[0036]3、閉合總電源、啟動設(shè)備、對變頻器進(jìn)行一些必要的運行參數(shù)設(shè)定。
[0037]4、進(jìn)行盾構(gòu)施工二次注漿質(zhì)量測試試驗，試驗過程中記錄該控制裝置的漿液流量、漿液壓力等相關(guān)數(shù)據(jù)，待注漿試驗結(jié)束后采用混凝土多功能無損測試設(shè)備對二次注漿質(zhì)量進(jìn)行檢測二次注漿區(qū)域有無空洞等現(xiàn)象。
[0038]二、試驗過程
[0039]1、針對盾構(gòu)施工二次注漿質(zhì)量測試試驗:
[0040]I)啟動控制設(shè)備后，觀察PLC的CPU、電源模塊、通訊模塊的狀態(tài)指示燈的顏色變化，做相關(guān)記錄；
[0041]2)控制設(shè)備進(jìn)入運行狀態(tài)后，進(jìn)行二次注漿；
[0042]3)分時段記錄二次注漿系統(tǒng)漿液流量、漿液壓力等相關(guān)數(shù)據(jù)，通過對應(yīng)數(shù)據(jù)分析，找出對應(yīng)關(guān)系；
[0043]4) 二次注漿結(jié)束后，采用混凝土多功能無損測試設(shè)備對二次注漿質(zhì)量進(jìn)行檢測二次注漿區(qū)域有無空洞等現(xiàn)象。待測試試驗結(jié)束后，依次關(guān)閉控制裝置停止按鈕、總電源，完成針對盾構(gòu)施工二次注漿質(zhì)量測試試驗；
[0044]2、重復(fù)以上試驗過程一次，記錄相關(guān)試驗數(shù)據(jù)。
[0045]根據(jù)試驗得到的啟示:
[0046]1、可以給予盾構(gòu)二次注漿系統(tǒng)設(shè)計人員以理論指導(dǎo)；
[0047]2、可以給予盾構(gòu)施工管理的技術(shù)人員以理論指導(dǎo)；
[0048]3、對盾構(gòu)控制系統(tǒng)智能化設(shè)計的深入研宄做好基礎(chǔ)工作。
[0049]本實例表明該控制裝置能夠較好實現(xiàn)盾構(gòu)施工二次注漿質(zhì)量測試試驗，顯著提高盾構(gòu)施工二次注漿的質(zhì)量，增強(qiáng)盾構(gòu)控制設(shè)備的自動化水平，為盾構(gòu)智能化設(shè)計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及理論支持。
[0050]本實用新型自動控制裝置從盾構(gòu)施工二次注漿現(xiàn)場進(jìn)行相關(guān)試驗，在該試驗中根據(jù)地質(zhì)及工藝要求，通過人機(jī)交互模塊進(jìn)行注漿壓力與流量參數(shù)范圍的設(shè)定；采用開環(huán)控制方式，通過利用模糊控制理論技術(shù)對漿液流量、壓力等參數(shù)進(jìn)行處理，采用PID調(diào)節(jié)算法進(jìn)行軟件設(shè)計，實現(xiàn)盾構(gòu)二次注漿系統(tǒng)的自動控制，該控制裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
[0051]以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于盾構(gòu)二次注漿自動控制裝置，其特征在于:通過螺栓固定在控制柜隔板上，包括負(fù)載供電單元、負(fù)載驅(qū)動單元、控制電源單元、人機(jī)交互控制單元、參數(shù)采集和控制單元；所述的負(fù)載供電單元安裝在控制箱隔板上，通過動力電纜與變頻器連接；所述負(fù)載驅(qū)動單元通過控制電纜與參數(shù)采集及控制單元連接；所述參數(shù)采集及控制單元通過總線與人機(jī)交互控制單元連接；所述負(fù)載驅(qū)動單元與變頻電機(jī)通過動力電纜連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于盾構(gòu)二次注漿自動控制裝置，其特征在于:所述的控制裝置為圓形或方形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于盾構(gòu)二次注漿自動控制裝置，其特征在于:所述的負(fù)載供電單元包括斷路器(I)和交流接觸器(2 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于盾構(gòu)二次注漿自動控制裝置，其特征在于:所述的負(fù)載驅(qū)動單元包括變頻器(3)及其制動附件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于盾構(gòu)二次注漿自動控制裝置，其特征在于:所述的控制電源單元包括開關(guān)電源(4 )、PLC電源模塊(5 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于盾構(gòu)二次注漿自動控制裝置，其特征在于:所述的人機(jī)交互控制單元包括人機(jī)交互模塊(7 )、PLC的CPU (6 )、PLC通訊模塊(8 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于盾構(gòu)二次注漿自動控制裝置，其特征在于:所述的參數(shù)采集和控制單元包括PLC I/O模塊(9)、PLC A/D模塊(10)、漿液流量傳感器(11)、漿液壓力傳感器(12)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于盾構(gòu)二次注漿自動控制裝置，通過螺栓固定在控制柜隔板上，包括負(fù)載供電單元、負(fù)載驅(qū)動單元、控制電源單元、人機(jī)交互控制單元、參數(shù)采集和控制單元；負(fù)載供電單元安裝在控制箱隔板上，通過動力電纜與變頻器連接；負(fù)載驅(qū)動單元通過控制電纜與參數(shù)采集及控制單元連接；參數(shù)采集及控制單元通過總線與人機(jī)交互控制單元連接；負(fù)載驅(qū)動單元與變頻電機(jī)通過動力電纜連接。本實用新型自動控制裝置從盾構(gòu)施工二次注漿現(xiàn)場進(jìn)行相關(guān)試驗，在該試驗中根據(jù)地質(zhì)及工藝要求，通過人機(jī)交互模塊進(jìn)行注漿壓力與流量參數(shù)范圍的設(shè)定；采用開環(huán)控制方式，通過利用模糊控制理論技術(shù)對漿液流量、壓力等參數(shù)進(jìn)行處理，采用PID調(diào)節(jié)算法進(jìn)行軟件設(shè)計，實現(xiàn)盾構(gòu)二次注漿系統(tǒng)的自動控制，該控制裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
【IPC分類】G05B19-05
【公開號】CN204270101
【申請?zhí)枴緾N201420849229
【發(fā)明人】張合沛, 王助鋒, 李宏波, 任穎瑩
【申請人】中鐵隧道集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年12月29日