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盾构机环流系统专用控制系统设计
| 论文题名： | 盾构机环流系统专用控制系统设计 |
| 关键词： | 交流电机;工业触摸屏;工业以太网;盾构机;环流系统 |
| 摘要： | 盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，目前是其发展的最好时期。盾构机运行时可靠性要求极高，泥水系统是盾构机正常掘进的关键系统设备，分为泥水处理系统和泥水环流系统。泥水环流系统负责泥浆的输送和排放，分为四个工作模式，其中在开挖模式下工作实现泥水的循环。旧环流控制系统满足不了工程需要，存在电控配件难以购买、添加中继泵不方便、改造工程繁琐等缺点。为了满足行业的要求，需要设计高可靠性、操作方便、扩展性好、高性能的控制系统。 新系统与盾构机主机控系统完全分离，驱动泥浆泵的动力设备选择交流电机搭配交流变频器ATV71。本文结合盾构机施工各工况参数的数学模型，给出了泥浆泵配套功率的计算公式，即交流电机选型标准。叙述了变频器的优势和选型标准，给出了ATV71的主要性能参数并验证了其使用的可行性。 本文采用国产高可靠性PLC国电智深EDPF-BA系列作为环流控制系统的控制核心，采用LICON CUTE-400作为主从站的控制器，主从站采用工业以太网通讯实现运行信息的交换，从站与变频器采用MODBUS通讯卡连接，实现变频器在主站的信息显示和主站对变频器的远程调速。主站位于盾构机内部集控室，能够远程监控各从站状态，主站程序模块化编译，方便扩展。针对盾构机运行环境特点，选用工业触摸屏为上位机，给出了HMI画面。 本文给出了系统的调试步骤和方法，该系统已经在长江隧道工程多处工段中成功使用，运行时间已达数个月，运行期间无故障，停机实时性好。实践表明，该系统从根本上保证了泥水环流系统的稳定，实现了泥水环流自动化。 |
| 作者： | 曹征科 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 王朝辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉科技大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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