盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件

盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)1盾構(gòu)機(jī)供配電和電控系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)刀盤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)目錄2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)電動機(jī)和電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制盾構(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)3盾構(gòu)機(jī)屬于三級用電負(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；高壓開關(guān)柜：對變壓器進(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)的高壓供電系統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)屬于三級用電負(fù)荷，采用一路10kV高壓供電電源供；1.4高壓開關(guān)柜高壓開關(guān)柜5各部件的作用負(fù)荷開關(guān)：實(shí)現(xiàn)回路的分?jǐn)嘟拥氐叮簩€路進(jìn)行放電，防止誤送電給維修人員帶來危險；避雷器：防止雷擊等過電壓對電氣設(shè)備的損害。熔斷器：提高短路分?jǐn)嗄芰Ω鞑考淖饔?2.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)做到萬無一失。盾構(gòu)機(jī)的接地系統(tǒng)包括供電系統(tǒng)接地、計算機(jī)系統(tǒng)的接地、靜電接地及等電位接地等。2.盾構(gòu)機(jī)400/230V低壓配電系統(tǒng)接地形式7(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)電部分通過保護(hù)線接至及電力系統(tǒng)接地點(diǎn)無直接關(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及接地線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及接地線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：(1)供電系統(tǒng)接地8盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件9

TN-C接地系統(tǒng)的工作零線N及接地線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)備正常工作時不帶電的金屬外殼。TN-C接地系統(tǒng)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：TN-C接地系統(tǒng)的工作零線N及接地線PE線在供配電系統(tǒng)中公10TN—C-S接地系統(tǒng)的工作零線N及接地線PE線在供配電系統(tǒng)中有時公用，有時不公用。采用TN-C-S系統(tǒng)時，當(dāng)保護(hù)線及中性線從某點(diǎn)(一般為進(jìn)戶處)分開后就不能再合并，且中性線絕緣水平應(yīng)及相線相同。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)備正常工作時不帶電的金屬外殼。TN—C-S接地系統(tǒng)的工作零線N及接地線PE線在供配電系統(tǒng)中11盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件12

（2）計算機(jī)系統(tǒng)的接地

盾構(gòu)機(jī)由于有計算機(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。有條件時還可考慮計算機(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

（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)生漏電會對設(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)。

（2）計算機(jī)系統(tǒng)的接地

盾構(gòu)機(jī)由于有計算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)13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)備無特殊要求時，宜采用樹干式配電方式。(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5臺，其總?cè)萘坎灰顺^10kW。盾構(gòu)機(jī)的低壓配電系統(tǒng)的形式14(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)、刀盤驅(qū)動電機(jī)、螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動電機(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)采用樹干式配電方式或鏈?zhǔn)脚潆姺绞健?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)15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)出線總開關(guān)應(yīng)設(shè)長延時脫扣保護(hù)（15S）短延時脫扣保護(hù)（0.2~0.5S）、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)、過負(fù)載保護(hù)和漏電保護(hù)。（3）對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保護(hù)電器，其動作應(yīng)具有選擇性；各級之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合。但對于非重要負(fù)荷的保護(hù)電器，可采用無選擇性切斷。盾構(gòu)機(jī)配電保護(hù)形式163.電動機(jī)和電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制電動機(jī)的控制

盾構(gòu)機(jī)中采用的驅(qū)動電機(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。3.電動機(jī)和電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制電動機(jī)的控制17盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件18電動機(jī)的啟動

盾構(gòu)機(jī)中采用的驅(qū)動電機(jī)大量為交流異步電機(jī)，且多數(shù)為三相鼠籠式電動機(jī).由于交流電機(jī)對電壓非常敏感，而三相異步電動機(jī)在啟動時過大的啟動電流會引起電壓的急劇下降，從而影響其他設(shè)備的運(yùn)行。這時限制電動機(jī)的啟動電流就是要首先考慮的問題。常用星—三角降壓啟動、自藕變壓器降壓啟動及軟啟動。三相鼠籠式電動機(jī)在額定電壓下的啟動電流Iq=（6～７）ＩＮ，電動機(jī)的定子繞組正常情況下能夠承受在額定電壓下的啟動電流。三相鼠籠式電動機(jī)在啟動時對電機(jī)結(jié)構(gòu)本身沒有損壞。三相鼠籠式電動機(jī)的啟動主要考慮啟動時對電網(wǎng)的影響。電動機(jī)的啟動19（1）星—三角降壓啟動適用于正常運(yùn)行時電動機(jī)的接法為三角形的鼠籠式三相異步電動機(jī)。在電動機(jī)啟動時將電動機(jī)的三相定子繞組接成星形，從而降低了電動機(jī)定子繞組的啟動電壓，進(jìn)而降低了電動機(jī)定子繞組的啟動電流，也就降低了對電源或電網(wǎng)的沖擊。星—三角降壓啟動時，電動機(jī)的啟動電流及啟動轉(zhuǎn)矩均為電動機(jī)在額定電壓下直接啟動時的1/3。（1）星—三角降壓啟動20QF為斷路器，起短路保護(hù)作用；KH2為熱繼電器，起過載保護(hù)作用。KM1～３為接觸器，起控制作用。啟動時：KM1～2閉合。運(yùn)行時，KM1、KM3閉合。QF為斷路器，起短路保護(hù)作用；KH2為熱繼電器，起過載21盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件22盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件23（2）自藕變壓器降壓啟動電動機(jī)啟動時在定子側(cè)增設(shè)一臺三相自藕變壓器，電動機(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)，由于降低了電動機(jī)定子繞組的啟動電壓，進(jìn)而降低了電動機(jī)定子繞組的啟動電流，也就降低了對電源或電網(wǎng)的沖擊。自藕變壓器降壓啟動時，電動機(jī)的啟動電流及啟動轉(zhuǎn)矩均為電動機(jī)在額定電壓下直接啟動時的1/(K*K)。（2）自藕變壓器降壓啟動24盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件25盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件26盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件27（3）軟啟動一拖一軟啟動（3）軟啟動一拖一軟啟動28一拖多軟啟動一拖多軟啟動29盾構(gòu)機(jī)中電動機(jī)的調(diào)速對于在正常時需調(diào)速的電動機(jī)，盾構(gòu)機(jī)中大量采用變頻調(diào)速控制來解決電動機(jī)的調(diào)速問題。交流電動機(jī)的速度通過對電源的頻率來控制。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可組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過計算機(jī)內(nèi)的PID控制器來控制。變頻電路一般采用交----直----交。交----直變換通過整流電路來實(shí)現(xiàn)；直----交變換通過逆變電路來實(shí)現(xiàn)。逆變電路是指把直流電變成交流電供向負(fù)載.盾構(gòu)機(jī)中電動機(jī)的調(diào)速30s1和s4導(dǎo)通，負(fù)載RL的電流從左向右；s2和s3導(dǎo)通，負(fù)載RL的電流從右向左.s1和s4導(dǎo)通，負(fù)載RL的電流從左向右；s2和s3導(dǎo)31

變頻控制的優(yōu)點(diǎn)：調(diào)速性能好。電動機(jī)過載能力不變；調(diào)速范圍較寬；系統(tǒng)的穩(wěn)定性不變；還可解決電動機(jī)的啟動問題（增加了電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩）。變頻控制的優(yōu)點(diǎn)：調(diào)速性能好。32

開關(guān)量電磁閥開關(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電磁閥的控制。開關(guān)量電磁閥開關(guān)量電磁閥采用繼電器、接觸器或安全繼電器觸點(diǎn)33

比例電磁閥通過放大板驅(qū)動比例電磁閥實(shí)現(xiàn)壓力或流量的控制比例電磁閥通過放大板驅(qū)動比例電磁閥實(shí)現(xiàn)壓力或流量的控制34放大板輸入及輸出的線性關(guān)系電磁閥電流及控制量的線性關(guān)系PLC輸出∝放大板輸出∝比例電磁閥控制量放大板輸入及輸出的線性關(guān)系電磁閥電流及控制量的線性關(guān)系PLC35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)均采用最先進(jìn)、可靠的技術(shù)及設(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，對盾構(gòu)機(jī)的性能和要求越來越高，這就迫使盾構(gòu)機(jī)本身的自動化程度越來越高，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檢查油缸行程，紅外線傳感器用來檢測油脂油位，高防護(hù)等級和抗干擾能力強(qiáng)的接近開關(guān)用來測速等。智能電流分配器用來精確分配電流。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。精確的過程控制和PID運(yùn)算，盡可能地節(jié)省了刀具、泡沫原液、油脂等易耗品。刀盤的驅(qū)動使用變頻控制，提高了機(jī)器的效率。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36目前機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)主要包括以下：

工業(yè)計算機(jī)控制系統(tǒng)可編程控制器（PLC）控制系統(tǒng)

目前機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)主要包括以下：工業(yè)計算機(jī)控制系統(tǒng)371、工業(yè)計算機(jī)控制系統(tǒng)工業(yè)計算機(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)場惡劣環(huán)境的計算機(jī)系統(tǒng)，因此，以工業(yè)計算機(jī)IPC為核心構(gòu)建的控制系統(tǒng)具有系統(tǒng)開發(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。可以比較容易的開發(fā)較復(fù)雜的控制程序，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理及圖形顯示功能，所以比較適用于控制算法比較復(fù)雜的過程控制系統(tǒng)。2、PLC中文名稱為可編程控制器；英文名稱為ProgrammableLogicController，簡稱PLC。1、工業(yè)計算機(jī)控制系統(tǒng)381987年，國際電工委員會（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。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(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)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于及工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計”。1987年，國際電工委員會（IEC）定義：39

外部設(shè)備現(xiàn)場用戶輸出設(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)存儲器用戶存儲器I/O擴(kuò)展接口通訊及編程接口編程設(shè)備計算機(jī)打印機(jī)等傳感器按鈕、開關(guān)現(xiàn)場信號電磁閥中間繼電器執(zhí)行器現(xiàn)場用戶輸入設(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PLC硬件系統(tǒng)組成外部設(shè)備現(xiàn)場用戶輸出設(shè)備微處理器（CPU）運(yùn)算器控制器輸輸40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接口都集成在一個機(jī)殼內(nèi)。如西門子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)成一個完整的PLC應(yīng)用系統(tǒng)。如西門子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)：I/O點(diǎn)數(shù)在2048點(diǎn)以上

以上劃分沒有一個十分嚴(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。

PLC的分類按結(jié)構(gòu)形式分：PLC的分類41

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，工作全過程可用下圖表示。

輸出處理概括而言，PLC是按集中輸入、集中輸出，周期性循環(huán)掃描的方42S7-400的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)基本結(jié)構(gòu)：

S7-400是具有中高檔性能的的PLC，采用模塊化無風(fēng)扇設(shè)計，適用于對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)稱為信號模塊（SM)。S7-400的特點(diǎn)：

（1）運(yùn)行速度高（2）存儲器容量大

（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HMI服務(wù)S7-400的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)431、PLC使用的物理存儲器

（1）隨機(jī)存取存儲器（RAM）CPU可以讀出RAM中的數(shù)據(jù)，也可以將數(shù)據(jù)寫入RAM，它是易失性的存儲器，電源中斷后，儲存的信息將會丟失。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）只讀存儲器（ROM）

ROM的內(nèi)容只能讀出，不能寫入。它是非易失性的，電源消失后，仍能保存儲存的內(nèi)容，ROM一般用來存放PLC的操作系統(tǒng)。

（3）快閃存儲器（FEPROM)和EEPROMFEPROM和EEPROM是非易失性的，可用編程裝置對他們編程，兼有ROM非易失性和RAM的隨機(jī)存取的優(yōu)點(diǎn)，但是將信息寫入它們所需的時間比RAM長的多。1、PLC使用的物理存儲器442、CPU存儲器復(fù)位

CPU必須處于STOP模式下才可以執(zhí)行存儲器復(fù)位，當(dāng)存儲器復(fù)位時，工作存儲器、內(nèi)置裝載存儲器和帶保持的數(shù)據(jù)都被清零，然后執(zhí)行硬件測試。如果使用FEPROM卡，用戶程序就從存儲卡拷貝到工作存儲區(qū)，使用RAM卡，則需重新下載用戶程序。存儲器復(fù)位的具體過程：

（1）將模式選擇器設(shè)置為STOP

指示燈變化：STOPLED亮

（2）將選擇器設(shè)置為MRES并保持在該位置

指示燈變化：STOPLED熄滅1秒鐘，然后亮起1秒鐘，再熄滅1秒鐘然后常亮2、CPU存儲器復(fù)位45

（3）將開關(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：STOPLED以2HZ的頻率至少閃爍3秒鐘（正在復(fù)位存儲器），然后一直亮起（3）將開關(guān)切換回STOP位置，然后再迅速切換到MRES位46CPU上控制和顯示元件的分布CPU上控制和顯示元件的分布47CPU上的LED顯示CPU上的LED顯示48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)491、DP和Profinet總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)DP拓?fù)?、DP和Profinet總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)DP拓?fù)?0Profinet總線拓?fù)銹rofinet總線拓?fù)?1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）均通過各種傳感器經(jīng)數(shù)字量輸入接口（DI）及模擬量輸入接口（AI）接入PLC。同時，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)動作。盾構(gòu)控制及數(shù)據(jù)采集、顯示有關(guān)的各種數(shù)字量（如開關(guān)52控制時序產(chǎn)生、模擬量采集、過濾及冷卻回路控制、潤滑及齒輪油控制、刀盤驅(qū)動控制、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?？刂?、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、脈沖時間處理、脈沖計數(shù)、偏差值處理、推進(jìn)缸壓力計算、鉸接油缸位移測量、盾尾油脂控制、推進(jìn)油缸位移傳感器測量、壓力調(diào)節(jié)、壓力給定處理、電源故障處理、再觸發(fā)時間監(jiān)控、系統(tǒng)復(fù)位、重新啟動控制等。可編程控制器的主要控制程序模塊

控制時序產(chǎn)生、模擬量采集、過濾及冷卻回路控制53盾構(gòu)主要動作控制原理及控制策略

土壓平衡控制是土壓平衡盾構(gòu)控制技術(shù)的關(guān)鍵。對土壓平衡的控制主要依賴于操作人員的手動調(diào)節(jié)，屬于開環(huán)控制。在操作面板上分別顯示刀盤工作區(qū)(分為若干個分區(qū))的推進(jìn)位移、壓力，以及土倉內(nèi)的土壓值。操作人員根據(jù)顯示數(shù)值是否正常來調(diào)節(jié)推進(jìn)壓力或推進(jìn)速度或螺旋輸送機(jī)速度。有兩種方式來保證土壓平衡1、土壓平衡的實(shí)現(xiàn)

(1)以一定掘進(jìn)速度推進(jìn)，通過調(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)到土倉的土壓平衡。螺旋輸送機(jī)速度加快，則土倉內(nèi)的土壓將下降，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，則土倉內(nèi)的土壓上升，反之則下降。盾構(gòu)主要動作控制原理及控制策略土壓平衡控制是542.姿態(tài)控制的實(shí)現(xiàn)

·姿態(tài)控制是通過導(dǎo)向系統(tǒng)給操作人員指示隧道實(shí)際軌跡及設(shè)計軌跡的偏差，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。2.姿態(tài)控制的實(shí)現(xiàn)·姿態(tài)控制是通過導(dǎo)向系統(tǒng)給操553.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)。由于給定輸入信號或擾動輸入信號的變化，系統(tǒng)的輸出量達(dá)到穩(wěn)態(tài)值之前的過程稱為過渡過程或動態(tài)過程。系統(tǒng)的動態(tài)性能常有階躍響應(yīng)（階躍輸入時輸出量的變化）的參數(shù)來描述。階躍輸入信號在t=0之前為0，t>0時為某一恒定值。輸出量第一次到達(dá)穩(wěn)態(tài)的時間Tr稱為上升時間，上升時間反應(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)值的時間上下或或誤差帶內(nèi)的時間Tr稱為調(diào)節(jié)時間，到達(dá)調(diào)節(jié)時間表面調(diào)節(jié)過程結(jié)束。3.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）56如果設(shè)動態(tài)過程輸出量最大值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。

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）。如果設(shè)動態(tài)過程輸出量最大值cmax(t)大于輸出量的穩(wěn)態(tài)值c57數(shù)字PID控制控制器PID是比例、微分、積分的縮寫，現(xiàn)在估計涉及的閉環(huán)控制的都用PID來做控制。（1）不需要被控對象的數(shù)學(xué)模型；（2）結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)。程序設(shè)計簡單，計算工作量小，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。數(shù)字PID控制控制器PID是比例、微分、積分的縮寫，現(xiàn)在估計58PID控制器計算原理如下：傳遞函數(shù)

1.誤差信號進(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；為設(shè)定值；為過程變量（反饋值）；是控制器的輸出信號；為比例系數(shù)；和分別是積分時間常數(shù)和微分時間常數(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。PID控制器計算原理如下：59盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件60刀盤系統(tǒng)電氣原理刀盤電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)1、刀盤液壓泵電機(jī)啟動方式液壓泵電機(jī)采用軟啟驅(qū)動技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電壓的從低到高的連續(xù)上升，減少了電機(jī)啟動時對其他設(shè)備的影響。2、刀盤控制方式采用遠(yuǎn)程和本地兩種控制方式；刀盤系統(tǒng)電氣原理刀盤電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)61刀盤速度調(diào)節(jié)控制刀盤旋轉(zhuǎn)功能是操作面板電位計和按鈕設(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)動比例溢流閥實(shí)現(xiàn)速度的控制。刀盤速度調(diào)節(jié)控制62盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件63刀盤系統(tǒng)常見問題故障現(xiàn)象處理辦法斷路器無法合閘參考《Schneider塑殼斷路器手冊》軟啟動器故障參考《EATON軟啟動器說明書》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《安全繼電器說明書》刀盤速度或零位無信號1.檢查接近開關(guān)電源和PLC輸入點(diǎn)是否正常2.檢查測速接近開關(guān)是否正常3.檢測感應(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較為合適刀盤速度無法調(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（0-10V）4.檢查放大板輸出（用萬用表直流電流檔測輸出電流）刀盤系統(tǒng)常見問題故障現(xiàn)象處理辦法斷路器無法合閘參考《Schn64拼裝機(jī)電氣原理拼裝機(jī)液壓泵電機(jī)啟動方式拼裝機(jī)電機(jī)采用軟啟驅(qū)動技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電壓的從低到高的連續(xù)上升，減少了電機(jī)啟動時對其他設(shè)備的影響。拼裝機(jī)控制方式采取無線遙控操作。拼裝機(jī)電氣原理拼裝機(jī)液壓泵電機(jī)啟動方式65比例閥驅(qū)動1、旋轉(zhuǎn)和前后行驅(qū)動（1）拼裝機(jī)旋轉(zhuǎn)和前后行走功能是無限遙控設(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。比例閥驅(qū)動662、大臂伸縮驅(qū)動（1）拼裝機(jī)大臂伸縮功能是通過無限遙控設(shè)定速度值和方向到PLC，PLC輸出控制放大板。（2）放大板驅(qū)動比例閥實(shí)現(xiàn)拼裝機(jī)大臂伸縮的速度和方向控制。2、大臂伸縮驅(qū)動67旋轉(zhuǎn)限位原理旋轉(zhuǎn)限位是通過兩個接近開關(guān)檢測拼裝機(jī)大齒圈齒面構(gòu)成A相和B相兩個正交信號，信號進(jìn)入PLC解析后計算出旋轉(zhuǎn)角度、速度和方向等信息，從而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角度的限位。旋轉(zhuǎn)限位原理旋轉(zhuǎn)限位是通過兩個接近開關(guān)檢測拼裝機(jī)大齒圈齒面構(gòu)68管片松開的雙手控制功能為了避免遙控器誤動作使管片松開而造成事故，所以管片松開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松開按鈕和PLC輸出必須同時完成時，才能激活，實(shí)現(xiàn)管片的松開功能。管片松開的雙手控制功能69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。管片機(jī)急停功能70拼裝機(jī)無線遙控器拼裝機(jī)無線遙控器71故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法斷路器無法合閘參考《Schneider塑殼斷路器手冊》軟啟動器故障參考《EATON軟啟動器說明書》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《安全繼電器說明書》限位錯誤1.檢查測速接近開關(guān)是否正常2.檢測感應(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較為合適旋轉(zhuǎn)、行走和大臂伸縮無動作1.確認(rèn)放大板電源供電2.檢查PLC到放大板的控制信號（3-5V）3.檢查放大板輸出（用萬用表直流電流檔測輸出電流）4.檢測輸出繼電器故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法斷路器無法合閘參考《Schne72故障現(xiàn)象處理辦法管片無法松開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》故障現(xiàn)象處理辦法管片無法松開1.檢查雙手控制器電源73推進(jìn)系統(tǒng)電氣原理推進(jìn)液壓泵電機(jī)啟動方式推進(jìn)系統(tǒng)采用軟啟驅(qū)動技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電壓的從低到高的連續(xù)上升，減少了電機(jī)啟動時對其他設(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個分區(qū)推進(jìn)壓力和速度的控制。2、拼裝模式下，采取無線遙控器控制各組油缸的伸縮。推進(jìn)系統(tǒng)電氣原理推進(jìn)液壓泵電機(jī)啟動方式74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)場使用過程中，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)。各分區(qū)壓力和流量控制75液壓泵總壓力控制液壓泵總壓力是由PLC經(jīng)過PID調(diào)節(jié)，放大板驅(qū)動完成，設(shè)定值為SP=PXmax+ΔP注：在現(xiàn)場使用過程中，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76故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法斷路器無法合閘參考《Schneider塑殼斷路器手冊》軟啟動器故障參考《EATON軟啟動器說明書》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《安全繼電器說明書》壓力和流量無法調(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（0-10V）4.檢查放大板輸出（用萬用表直流電流檔測輸出電流）推進(jìn)系統(tǒng)無總壓力檢查推進(jìn)比例閥位置反饋信號線故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法斷路器無法合閘參考《Schne77螺旋機(jī)電氣原理螺旋機(jī)液壓泵電機(jī)啟動方式液壓泵電機(jī)采用軟啟驅(qū)動技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電壓的從低到高的連續(xù)上升，減少了電機(jī)啟動時對其他設(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)電氣原理螺旋機(jī)液壓泵電機(jī)啟動方式78螺旋機(jī)旋轉(zhuǎn)功能是操作面板電位計設(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)動比例閥實(shí)現(xiàn)速度和方向的控制。螺旋機(jī)旋轉(zhuǎn)功能是操作面板電位計設(shè)定速度值和按鈕設(shè)定方向到PL79螺旋機(jī)速度是通過接近開關(guān)檢測大齒圈的齒數(shù)或螺釘實(shí)現(xiàn)螺旋機(jī)速度是通過接近開關(guān)檢測大齒圈的齒數(shù)或螺釘實(shí)現(xiàn)80盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件81故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法斷路器無法合閘參考《Schneider塑殼斷路器手冊》軟啟動器故障參考《EATON軟啟動器說明書》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《安全繼電器說明書》速度無信號1.檢查測速接近開關(guān)是否正常2.檢測感應(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)板是否正常速度無法調(diào)節(jié)1.檢查電位計電源2.檢測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）4.檢查放大板輸出（用萬用表直流電流檔測輸出電流）故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法斷路器無法合閘參考《Schne82皮帶機(jī)電氣原理皮帶機(jī)電機(jī)啟動方式皮帶機(jī)采用軟啟驅(qū)動技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電壓的從低到高的連續(xù)上升，減少了電機(jī)啟動時對其他設(shè)備的影響和實(shí)現(xiàn)了皮帶機(jī)啟動時皮帶張力緩慢上升，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；啟動前具有10s的皮帶機(jī)喇叭報警功能；具有皮帶機(jī)跑偏告警和急停功能。皮帶機(jī)電氣原理皮帶機(jī)電機(jī)啟動方式83盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件84盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件85盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件86皮帶機(jī)速度檢測皮帶機(jī)速度通過從動輪的檢測裝置，實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)速度的檢測和皮帶打滑檢測功能，從而保護(hù)皮帶。皮帶機(jī)速度檢測87故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法斷路器無法合閘參考《Schneider塑殼斷路器手冊》軟啟動器故障參考《EATON軟啟動器說明書》急停故障1.檢查急停安全繼電器電源2.檢查1#臺車和遠(yuǎn)程操作箱急停按鈕是否旋起3.檢查拉繩和跑偏開關(guān)是否正常4.檢查安全繼電器是否正常，參考《安全繼電器說明書》速度無信號1.檢查測速接近開關(guān)是否正常2.檢測感應(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)板是否正常故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法斷路器無法合閘參考《Schne88泡沫系統(tǒng)電氣原理泡沫系統(tǒng)電氣原理89盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件90泡沫配電系統(tǒng)采用變頻器驅(qū)動，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)對水流量的跟隨，實(shí)現(xiàn)泡沫的配比；2、水流量計和原液流量計實(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HMI設(shè)定，通過PLC計算后，由模擬量輸出到變頻器，實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)，流量計實(shí)現(xiàn)流量的采用、顯示和數(shù)據(jù)記錄使用。計算公式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*土倉壓力泡沫配電系統(tǒng)計算公式91盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件92盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件93盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件94故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法流量計顯示不準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置、核對流量計型號流量計通電無任何顯示或無法進(jìn)入系統(tǒng)接線、流量計進(jìn)水原液泵無法正常啟動電機(jī)、冷卻風(fēng)扇、變頻器、接線、水流量計、原液流量計、原液液位開關(guān)原液泵啟動后，無原液流量流量計、泵定子、泵旋轉(zhuǎn)方向原液泵啟動后，有原液流量，但無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_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)故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法流量計顯示不準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置、核對流95膨潤土電氣原理膨潤土配電系統(tǒng)采用變頻器驅(qū)動軟管泵，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。膨潤土電氣原理膨潤土配電系統(tǒng)96

控制方式控制方式為開環(huán)控制，變頻器的速度給定來自HMI膨潤土速度給定，通過PLC模擬量輸出到變頻器，實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)，流量計作為顯示和數(shù)據(jù)記錄使用?？刂品绞?7故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法流量計顯示不準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置、核對流量計型號流量計通電無任何顯示或無法進(jìn)入系統(tǒng)接線、流量計進(jìn)水泵無法正常啟動電機(jī)、變頻器、接線、旁通閥、上位機(jī)速度設(shè)置、膨潤土灌液位、管路堵塞故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法流量計顯示不準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置、核對流98如何讀懂電氣原理圖原理圖圖紙章節(jié)號（高層代號，即=4）為4，其它（目錄、端子圖標(biāo)等）畫在其它章節(jié)，章節(jié)號不作規(guī)定，廠家自行決定。電動機(jī)安裝位置代號為+SH；設(shè)備標(biāo)識符使用“安裝位置-頁+標(biāo)識字母+列”的形式。器件的標(biāo)識字母按照電氣標(biāo)準(zhǔn)。例：=4+PLC1-1F2。=4表示圖紙第4章，+PLC1安裝位置為PLC控制柜，1F2的1表示頁碼為第1頁，2表示列號為第2列，F(xiàn)表示微型斷路器；如果第1頁第2列有多個微型斷路器，則從上到下，從左到右為1F2,1F2.1,1F2.2……端子排標(biāo)示采用“安裝位置-頁+標(biāo)識字母+列”的形式。例：=4+VFD1-4X2=4表示章節(jié)號（高層代號）為4，+VFD1表示安裝位置為1#變頻柜，4X2的4表示在第4頁，X為端子的標(biāo)識符，2表示第2列；如何讀懂電氣原理圖原理圖圖紙章節(jié)號（高層代號，即=4）為4，99線號標(biāo)示規(guī)則為“章節(jié)號+頁+列+序號-功能+功能附加”如圖1所示例：041221-N，代表第4章，12頁，第2列，從上往下第1根線，N線。如果在該位置有多根電纜，按照從左到右的順序命名。圖1線號標(biāo)示規(guī)則為“章節(jié)號+頁+列+序號-功能+功能附加”如圖1100縮寫顏色用途BK黑色動力線火線LTBU淡藍(lán)色所有零線GNYE黃綠色地線BU藍(lán)色直流控制線RD紅色交流控制火線線徑和線色。線徑和線色標(biāo)注方法見圖2。BK4代表黑色4mm2的電纜。各種顏色代表見表1。圖2表1縮寫顏色用途BK黑色動力線火線LTBU淡藍(lán)色所有零線GNYE101中斷點(diǎn)。按源命名，過端子不變的原則。例1：根據(jù)信號源設(shè)備命名。見圖3。中斷點(diǎn)源設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識符為“1F3”，為了區(qū)別三相，分別命名為“1F3-L1”、“1F3-L2”、“1F3-L3”。例2：經(jīng)過分線端子分成不同支路的信號，在設(shè)備標(biāo)識符的子計數(shù)器中來區(qū)分支路的不同。見圖4。圖3圖4中斷點(diǎn)。按源命名，過端子不變的原則。中斷點(diǎn)源設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識符102弱電檢修的基本要點(diǎn)所有弱電信號在檢查之前，確?？刂齐娫凑！?shù)字量輸入1、按鈕開關(guān)、斷路器和接觸器信號

（1）確認(rèn)觸點(diǎn)閉合或斷開，觀察PLC輸入指示燈；

（2）用萬用表檢測對應(yīng)PLC輸入信號線電壓，確認(rèn)是按鈕問題還是PLC模塊問題。

2、傳感器信號（1）確認(rèn)傳感器輸出條件滿足，觀察PLC指示燈；（2）用萬用表檢測對應(yīng)PLC輸入信號線電壓，確認(rèn)是傳感器問題還是PLC模塊問題（3）檢查傳感器接線是否錯誤。數(shù)字量輸出（1）觀察PLC輸出指示燈（2）檢測輸出驅(qū)動的指示燈或繼電器是否正常弱電檢修的基本要點(diǎn)所有弱電信號在檢查之前，確?？刂齐娫凑！?03模擬量輸入模擬量輸入回路總共有7個故障點(diǎn)，其中4個電纜（包括端子）故障點(diǎn)，3個元器件故障點(diǎn)；故障排除步驟：（1）檢查信號輸入熔斷器是否損壞或安裝錯誤；（2）把正常的信號或信號發(fā)生器接入系統(tǒng)測試PLC模塊或線路是否正常（可以判斷是傳感器側(cè)問題，還是PLC側(cè)問題）；模擬量輸入104 謝謝大家！ 謝謝大家！105盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)106盾構(gòu)機(jī)供配電和電控系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)刀盤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)目錄107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)電動機(jī)和電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制盾構(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)108盾構(gòu)機(jī)屬于三級用電負(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；高壓開關(guān)柜：對變壓器進(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)的高壓供電系統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)屬于三級用電負(fù)荷，采用一路10kV高壓供電電源供；1.109高壓開關(guān)柜高壓開關(guān)柜110各部件的作用負(fù)荷開關(guān)：實(shí)現(xiàn)回路的分?jǐn)嘟拥氐叮簩€路進(jìn)行放電，防止誤送電給維修人員帶來危險；避雷器：防止雷擊等過電壓對電氣設(shè)備的損害。熔斷器：提高短路分?jǐn)嗄芰Ω鞑考淖饔?112.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)做到萬無一失。盾構(gòu)機(jī)的接地系統(tǒng)包括供電系統(tǒng)接地、計算機(jī)系統(tǒng)的接地、靜電接地及等電位接地等。2.盾構(gòu)機(jī)400/230V低壓配電系統(tǒng)接地形式112(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)電部分通過保護(hù)線接至及電力系統(tǒng)接地點(diǎn)無直接關(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及接地線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及接地線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：(1)供電系統(tǒng)接地113盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件114

TN-C接地系統(tǒng)的工作零線N及接地線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)備正常工作時不帶電的金屬外殼。TN-C接地系統(tǒng)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：TN-C接地系統(tǒng)的工作零線N及接地線PE線在供配電系統(tǒng)中公115TN—C-S接地系統(tǒng)的工作零線N及接地線PE線在供配電系統(tǒng)中有時公用，有時不公用。采用TN-C-S系統(tǒng)時，當(dāng)保護(hù)線及中性線從某點(diǎn)(一般為進(jìn)戶處)分開后就不能再合并，且中性線絕緣水平應(yīng)及相線相同。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)備正常工作時不帶電的金屬外殼。TN—C-S接地系統(tǒng)的工作零線N及接地線PE線在供配電系統(tǒng)中116盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件117

（2）計算機(jī)系統(tǒng)的接地

盾構(gòu)機(jī)由于有計算機(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。有條件時還可考慮計算機(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

（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)生漏電會對設(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)。

（2）計算機(jī)系統(tǒng)的接地

盾構(gòu)機(jī)由于有計算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)118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)備無特殊要求時，宜采用樹干式配電方式。(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)脚潆姺绞剑恳换芈翻h(huán)鏈設(shè)備不宜超過5臺，其總?cè)萘坎灰顺^10kW。盾構(gòu)機(jī)的低壓配電系統(tǒng)的形式119(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)、刀盤驅(qū)動電機(jī)、螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動電機(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)采用樹干式配電方式或鏈?zhǔn)脚潆姺绞健?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)120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)出線總開關(guān)應(yīng)設(shè)長延時脫扣保護(hù)（15S）短延時脫扣保護(hù)（0.2~0.5S）、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)、過負(fù)載保護(hù)和漏電保護(hù)。（3）對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保護(hù)電器，其動作應(yīng)具有選擇性；各級之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合。但對于非重要負(fù)荷的保護(hù)電器，可采用無選擇性切斷。盾構(gòu)機(jī)配電保護(hù)形式1213.電動機(jī)和電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制電動機(jī)的控制

盾構(gòu)機(jī)中采用的驅(qū)動電機(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。3.電動機(jī)和電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制電動機(jī)的控制122盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件123電動機(jī)的啟動

盾構(gòu)機(jī)中采用的驅(qū)動電機(jī)大量為交流異步電機(jī)，且多數(shù)為三相鼠籠式電動機(jī).由于交流電機(jī)對電壓非常敏感，而三相異步電動機(jī)在啟動時過大的啟動電流會引起電壓的急劇下降，從而影響其他設(shè)備的運(yùn)行。這時限制電動機(jī)的啟動電流就是要首先考慮的問題。常用星—三角降壓啟動、自藕變壓器降壓啟動及軟啟動。三相鼠籠式電動機(jī)在額定電壓下的啟動電流Iq=（6～７）ＩＮ，電動機(jī)的定子繞組正常情況下能夠承受在額定電壓下的啟動電流。三相鼠籠式電動機(jī)在啟動時對電機(jī)結(jié)構(gòu)本身沒有損壞。三相鼠籠式電動機(jī)的啟動主要考慮啟動時對電網(wǎng)的影響。電動機(jī)的啟動124（1）星—三角降壓啟動適用于正常運(yùn)行時電動機(jī)的接法為三角形的鼠籠式三相異步電動機(jī)。在電動機(jī)啟動時將電動機(jī)的三相定子繞組接成星形，從而降低了電動機(jī)定子繞組的啟動電壓，進(jìn)而降低了電動機(jī)定子繞組的啟動電流，也就降低了對電源或電網(wǎng)的沖擊。星—三角降壓啟動時，電動機(jī)的啟動電流及啟動轉(zhuǎn)矩均為電動機(jī)在額定電壓下直接啟動時的1/3。（1）星—三角降壓啟動125QF為斷路器，起短路保護(hù)作用；KH2為熱繼電器，起過載保護(hù)作用。KM1～３為接觸器，起控制作用。啟動時：KM1～2閉合。運(yùn)行時，KM1、KM3閉合。QF為斷路器，起短路保護(hù)作用；KH2為熱繼電器，起過載126盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件127盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件128（2）自藕變壓器降壓啟動電動機(jī)啟動時在定子側(cè)增設(shè)一臺三相自藕變壓器，電動機(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)，由于降低了電動機(jī)定子繞組的啟動電壓，進(jìn)而降低了電動機(jī)定子繞組的啟動電流，也就降低了對電源或電網(wǎng)的沖擊。自藕變壓器降壓啟動時，電動機(jī)的啟動電流及啟動轉(zhuǎn)矩均為電動機(jī)在額定電壓下直接啟動時的1/(K*K)。（2）自藕變壓器降壓啟動129盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件130盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件131盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件132（3）軟啟動一拖一軟啟動（3）軟啟動一拖一軟啟動133一拖多軟啟動一拖多軟啟動134盾構(gòu)機(jī)中電動機(jī)的調(diào)速對于在正常時需調(diào)速的電動機(jī)，盾構(gòu)機(jī)中大量采用變頻調(diào)速控制來解決電動機(jī)的調(diào)速問題。交流電動機(jī)的速度通過對電源的頻率來控制。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可組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過計算機(jī)內(nèi)的PID控制器來控制。變頻電路一般采用交----直----交。交----直變換通過整流電路來實(shí)現(xiàn)；直----交變換通過逆變電路來實(shí)現(xiàn)。逆變電路是指把直流電變成交流電供向負(fù)載.盾構(gòu)機(jī)中電動機(jī)的調(diào)速135s1和s4導(dǎo)通，負(fù)載RL的電流從左向右；s2和s3導(dǎo)通，負(fù)載RL的電流從右向左.s1和s4導(dǎo)通，負(fù)載RL的電流從左向右；s2和s3導(dǎo)136

變頻控制的優(yōu)點(diǎn)：調(diào)速性能好。電動機(jī)過載能力不變；調(diào)速范圍較寬；系統(tǒng)的穩(wěn)定性不變；還可解決電動機(jī)的啟動問題（增加了電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩）。變頻控制的優(yōu)點(diǎn)：調(diào)速性能好。137

開關(guān)量電磁閥開關(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電磁閥的控制。開關(guān)量電磁閥開關(guān)量電磁閥采用繼電器、接觸器或安全繼電器觸點(diǎn)138

比例電磁閥通過放大板驅(qū)動比例電磁閥實(shí)現(xiàn)壓力或流量的控制比例電磁閥通過放大板驅(qū)動比例電磁閥實(shí)現(xiàn)壓力或流量的控制139放大板輸入及輸出的線性關(guān)系電磁閥電流及控制量的線性關(guān)系PLC輸出∝放大板輸出∝比例電磁閥控制量放大板輸入及輸出的線性關(guān)系電磁閥電流及控制量的線性關(guān)系PLC140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)均采用最先進(jìn)、可靠的技術(shù)及設(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，對盾構(gòu)機(jī)的性能和要求越來越高，這就迫使盾構(gòu)機(jī)本身的自動化程度越來越高，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檢查油缸行程，紅外線傳感器用來檢測油脂油位，高防護(hù)等級和抗干擾能力強(qiáng)的接近開關(guān)用來測速等。智能電流分配器用來精確分配電流。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。精確的過程控制和PID運(yùn)算，盡可能地節(jié)省了刀具、泡沫原液、油脂等易耗品。刀盤的驅(qū)動使用變頻控制，提高了機(jī)器的效率。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141目前機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)主要包括以下：

工業(yè)計算機(jī)控制系統(tǒng)可編程控制器（PLC）控制系統(tǒng)

目前機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)主要包括以下：工業(yè)計算機(jī)控制系統(tǒng)1421、工業(yè)計算機(jī)控制系統(tǒng)工業(yè)計算機(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)場惡劣環(huán)境的計算機(jī)系統(tǒng)，因此，以工業(yè)計算機(jī)IPC為核心構(gòu)建的控制系統(tǒng)具有系統(tǒng)開發(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。可以比較容易的開發(fā)較復(fù)雜的控制程序，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理及圖形顯示功能，所以比較適用于控制算法比較復(fù)雜的過程控制系統(tǒng)。2、PLC中文名稱為可編程控制器；英文名稱為ProgrammableLogicController，簡稱PLC。1、工業(yè)計算機(jī)控制系統(tǒng)1431987年，國際電工委員會（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。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(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)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于及工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計”。1987年，國際電工委員會（IEC）定義：144

外部設(shè)備現(xiàn)場用戶輸出設(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)存儲器用戶存儲器I/O擴(kuò)展接口通訊及編程接口編程設(shè)備計算機(jī)打印機(jī)等傳感器按鈕、開關(guān)現(xiàn)場信號電磁閥中間繼電器執(zhí)行器現(xiàn)場用戶輸入設(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PLC硬件系統(tǒng)組成外部設(shè)備現(xiàn)場用戶輸出設(shè)備微處理器（CPU）運(yùn)算器控制器輸輸145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接口都集成在一個機(jī)殼內(nèi)。如西門子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)成一個完整的PLC應(yīng)用系統(tǒng)。如西門子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)：I/O點(diǎn)數(shù)在2048點(diǎn)以上

以上劃分沒有一個十分嚴(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。

PLC的分類按結(jié)構(gòu)形式分：PLC的分類146

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，工作全過程可用下圖表示。

輸出處理概括而言，PLC是按集中輸入、集中輸出，周期性循環(huán)掃描的方147S7-400的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)基本結(jié)構(gòu)：

S7-400是具有中高檔性能的的PLC，采用模塊化無風(fēng)扇設(shè)計，適用于對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)稱為信號模塊（SM)。S7-400的特點(diǎn)：

（1）運(yùn)行速度高（2）存儲器容量大

（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HMI服務(wù)S7-400的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)1481、PLC使用的物理存儲器

（1）隨機(jī)存取存儲器（RAM）CPU可以讀出RAM中的數(shù)據(jù)，也可以將數(shù)據(jù)寫入RAM，它是易失性的存儲器，電源中斷后，儲存的信息將會丟失。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）只讀存儲器（ROM）

ROM的內(nèi)容只能讀出，不能寫入。它是非易失性的，電源消失后，仍能保存儲存的內(nèi)容，ROM一般用來存放PLC的操作系統(tǒng)。

（3）快閃存儲器（FEPROM)和EEPROMFEPROM和EEPROM是非易失性的，可用編程裝置對他們編程，兼有ROM非易失性和RAM的隨機(jī)存取的優(yōu)點(diǎn)，但是將信息寫入它們所需的時間比RAM長的多。1、PLC使用的物理存儲器1492、CPU存儲器復(fù)位

CPU必須處于STOP模式下才可以執(zhí)行存儲器復(fù)位，當(dāng)存儲器復(fù)位時，工作存儲器、內(nèi)置裝載存儲器和帶保持的數(shù)據(jù)都被清零，然后執(zhí)行硬件測試。如果使用FEPROM卡，用戶程序就從存儲卡拷貝到工作存儲區(qū)，使用RAM卡，則需重新下載用戶程序。存儲器復(fù)位的具體過程：

（1）將模式選擇器設(shè)置為STOP

指示燈變化：STOPLED亮

（2）將選擇器設(shè)置為MRES并保持在該位置

指示燈變化：STOPLED熄滅1秒鐘，然后亮起1秒鐘，再熄滅1秒鐘然后常亮2、CPU存儲器復(fù)位150

（3）將開關(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：STOPLED以2HZ的頻率至少閃爍3秒鐘（正在復(fù)位存儲器），然后一直亮起（3）將開關(guān)切換回STOP位置，然后再迅速切換到MRES位151CPU上控制和顯示元件的分布CPU上控制和顯示元件的分布152CPU上的LED顯示CPU上的LED顯示153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)1541、DP和Profinet總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)DP拓?fù)?、DP和Profinet總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)DP拓?fù)?55Profinet總線拓?fù)銹rofinet總線拓?fù)?56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）均通過各種傳感器經(jīng)數(shù)字量輸入接口（DI）及模擬量輸入接口（AI）接入PLC。同時，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)動作。盾構(gòu)控制及數(shù)據(jù)采集、顯示有關(guān)的各種數(shù)字量（如開關(guān)157控制時序產(chǎn)生、模擬量采集、過濾及冷卻回路控制、潤滑及齒輪油控制、刀盤驅(qū)動控制、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、脈沖時間處理、脈沖計數(shù)、偏差值處理、推進(jìn)缸壓力計算、鉸接油缸位移測量、盾尾油脂控制、推進(jìn)油缸位移傳感器測量、壓力調(diào)節(jié)、壓力給定處理、電源故障處理、再觸發(fā)時間監(jiān)控、系統(tǒng)復(fù)位、重新啟動控制等?？删幊炭刂破鞯闹饕刂瞥绦蚰K

控制時序產(chǎn)生、模擬量采集、過濾及冷卻回路控制158盾構(gòu)主要動作控制原理及控制策略

土壓平衡控制是土壓平衡盾構(gòu)控制技術(shù)的關(guān)鍵。對土壓平衡的控制主要依賴于操作人員的手動調(diào)節(jié)，屬于開環(huán)控制。在操作面板上分別顯示刀盤工作區(qū)(分為若干個分區(qū))的推進(jìn)位移、壓力，以及土倉內(nèi)的土壓值。操作人員根據(jù)顯示數(shù)值是否正常來調(diào)節(jié)推進(jìn)壓力或推進(jìn)速度或螺旋輸送機(jī)速度。有兩種方式來保證土壓平衡1、土壓平衡的實(shí)現(xiàn)

(1)以一定掘進(jìn)速度推進(jìn)，通過調(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)到土倉的土壓平衡。螺旋輸送機(jī)速度加快，則土倉內(nèi)的土壓將下降，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，則土倉內(nèi)的土壓上升，反之則下降。盾構(gòu)主要動作控制原理及控制策略土壓平衡控制是1592.姿態(tài)控制的實(shí)現(xiàn)

·姿態(tài)控制是通過導(dǎo)向系統(tǒng)給操作人員指示隧道實(shí)際軌跡及設(shè)計軌跡的偏差，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。2.姿態(tài)控制的實(shí)現(xiàn)·姿態(tài)控制是通過導(dǎo)向系統(tǒng)給操1603.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)。由于給定輸入信號或擾動輸入信號的變化，系統(tǒng)的輸出量達(dá)到穩(wěn)態(tài)值之前的過程稱為過渡過程或動態(tài)過程。系統(tǒng)的動態(tài)性能常有階躍響應(yīng)（階躍輸入時輸出量的變化）的參數(shù)來描述。階躍輸入信號在t=0之前為0，t>0時為某一恒定值。輸出量第一次到達(dá)穩(wěn)態(tài)的時間Tr稱為上升時間，上升時間反應(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)值的時間上下或或誤差帶內(nèi)的時間Tr稱為調(diào)節(jié)時間，到達(dá)調(diào)節(jié)時間表面調(diào)節(jié)過程結(jié)束。3.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）161如果設(shè)動態(tài)過程輸出量最大值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。

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）。如果設(shè)動態(tài)過程輸出量最大值cmax(t)大于輸出量的穩(wěn)態(tài)值c162數(shù)字PID控制控制器PID是比例、微分、積分的縮寫，現(xiàn)在估計涉及的閉環(huán)控制的都用PID來做控制。（1）不需要被控對象的數(shù)學(xué)模型；（2）結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)。程序設(shè)計簡單，計算工作量小，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。數(shù)字PID控制控制器PID是比例、微分、積分的縮寫，現(xiàn)在估計163PID控制器計算原理如下：傳遞函數(shù)

1.誤差信號進(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；為設(shè)定值；為過程變量（反饋值）；是控制器的輸出信號；為比例系數(shù)；和分別是積分時間常數(shù)和微分時間常數(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。PID控制器計算原理如下：164盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件165刀盤系統(tǒng)電氣原理刀盤電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)1、刀盤液壓泵電機(jī)啟動方式液壓泵電機(jī)采用軟啟驅(qū)動技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電壓的從低到高的連續(xù)上升，減少了電機(jī)啟動時對其他設(shè)備的影響。2、刀盤控制方式采用遠(yuǎn)程和本地兩種控制方式；刀盤系統(tǒng)電氣原理刀盤電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)166刀盤速度調(diào)節(jié)控制刀盤旋轉(zhuǎn)功能是操作面板電位計和按鈕設(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)動比例溢流閥實(shí)現(xiàn)速度的控制。刀盤速度調(diào)節(jié)控制167盾構(gòu)電氣控制原理培訓(xùn)課件168刀盤系統(tǒng)常見問題故障現(xiàn)象處理辦法斷路器無法合閘參考《Schneider塑殼斷路器手冊》軟啟動器故障參考《EATON軟啟動器說明書》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《安全繼電器說明書》刀盤速度或零位無信號1.檢查接近開關(guān)電源和PLC輸入點(diǎn)是否正常2.檢查測速接近開關(guān)是否正常3.檢測感應(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較為合適刀盤速度無法調(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（0-10V）4.檢查放大板輸出（用萬用表直流電流檔測輸出電流）刀盤系統(tǒng)常見問題故障現(xiàn)象處理辦法斷路器無法合閘參考《Schn169拼裝機(jī)電氣原理拼裝機(jī)液壓泵電機(jī)啟動方式拼裝機(jī)電機(jī)采用軟啟驅(qū)動技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電壓的從低到高的連續(xù)上升，減少了電機(jī)啟動時對其他設(shè)備的影響。拼裝機(jī)控制方式采取無線遙控操作。拼裝機(jī)電氣原理拼裝機(jī)液壓泵電機(jī)啟動方式170比例閥驅(qū)動1、旋轉(zhuǎn)和前后行驅(qū)動（1）拼裝機(jī)旋轉(zhuǎn)和前后行走功能是無限遙控設(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。比例閥驅(qū)動1712、大臂伸縮驅(qū)動（1）拼裝機(jī)大臂伸縮功能是通過無限遙控設(shè)定速度值和方向到PLC，PLC輸出控制放大板。（2）放大板驅(qū)動比例閥實(shí)現(xiàn)拼裝機(jī)大臂伸縮的速度和方向控制。2、大臂伸縮驅(qū)動172旋轉(zhuǎn)限位原理旋轉(zhuǎn)限位是通過兩個接近開關(guān)檢測拼裝機(jī)大齒圈齒面構(gòu)成A相和B相兩個正交信號，信號進(jìn)入PLC解析后計算出旋轉(zhuǎn)角度、速度和方向等信息，從而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角度的限位。旋轉(zhuǎn)限位原理旋轉(zhuǎn)限位是通過兩個接近開關(guān)檢測拼裝機(jī)大齒圈齒面構(gòu)173管片松開的雙手控制功能為了避免遙控器誤動作使管片松開而造成事故，所以管片松開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松開按鈕和PLC輸出必須同時完成時，才能激活，實(shí)現(xiàn)管片的松開功能。管片松開的雙手控制功能174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。管片機(jī)急停功能175拼裝機(jī)無線遙控器拼裝機(jī)無線遙控器176故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法斷路器無法合閘參考《Schneider塑殼斷路器手冊》軟啟動器故障參考《EATON軟啟動器說明書》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《安全繼電器說明書》限位錯誤1.檢查測速接近開關(guān)是否正常2.檢測感應(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較為合適旋轉(zhuǎn)、行走和大臂伸縮無動作1.確認(rèn)放大板電源供電2.檢查PLC到放大板的控制信號（3-5V）3.檢查放大板輸出（用萬用表直流電流檔測輸出電流）4.檢測輸出繼電器故障及處理辦法故障現(xiàn)象處理辦法斷路器無法合閘參考《Schne177故障現(xiàn)象處理辦法管片無法松開1.檢查雙手控制器電源