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具有远程控制功能的顶管机自动控制系统设计及实现
| 论文题名： | 具有远程控制功能的顶管机自动控制系统设计及实现 |
| 关键词： | 顶管法;通信技术;远程控制;自动控制系统;管道施工 |
| 摘要： | 非开挖技术是先进科学技术与社会需求相结合的实用新型技术，它彻底解决了管道施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，它的出现为创建都市的安宁环境造就了勃勃生机。 顶管法是非开挖管道施工技术领域中最有实用价值、最先进的方法，因此项管机被广泛应用于隧道挖掘和管道铺设工程中。由于我国各地区地质和水文的差异，顶管机的市场越来越大，传统的顶管机已经不足以满足市场需求，主要体现在以下方面:首先由于顶管施工现场环境恶劣，操作人员不宜在现场工作，这对项管机的控制系统提出了新的要求，即实现对顶管机的远程控制，目前大部分顶管机控制系统不具备这一功能，即使具备，其稳定性也比较差;其次，在施工过程中需要通过控制台面板进行手动操作，自动化程度相对比较低;再次，在施工过程中对纠偏环节的控制主要依赖于操作人员的经验，使得施工过程中人为风险大大提高。 针对以上不足，本文设计了具有远程控制功能的顶管机自动控制系统。 首先，结合现场施工情况，分析了系统结构，对顶管机自动控制系统硬件进行设计。硬件设计包括:选择可编程控制器PLC作为控制系统的核心控制部件;完成现场传感器、动力元件等的选取;完成人机界面和通信设备的选取;设计各单元控制系统的关键电路原理图并予以分析，对配电板的外形及整个控制系统进行合理布置。 其次，根据目前市场需求，对控制系统的软件进行设计。软件设计包括:具体论述了三菱公司的FX系列PLC和上海卓岚科技有限公司的串口服务器模块组成的顶管机远程控制系统，并基于该控制系统设计了实现远程控制功能相应的流程图及程序举例:上位机与下位机远程通信和主站PLC与从站PLC通信的设计;以MCGS组态软件为平台，对人机界面进行开发。 本文设计的具有远程控制功能的顶管机自动控制系统能保证操作人员不在现场的情况下，通过上位机对顶管设备进行远程操控，在保证系统稳定性的基础上提高了安全系数、节省了工程预算、并大大提高了自动化程度。 通过广州xx地区的顶管工程试验得出，该控制系统功能完善、工作可靠、控制准确，很好地完成了对顶管机的远程操控和纠偏的自动控制，较好地完成了预定的设计目标。 |
| 作者： | 王彩凤 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 高国琴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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