盾构电气控制系统康帆

地铁盾构施工电气控制系统与推进系统分析史钊摘要：盾构法是一种暗挖地道用的工程机械。

它的最大特点就是能够很好的完结整个地道掘进程，而且最大极限地防止地面陷落。

地铁盾构法施工将为处理我国交通拥堵问题以及促进我国经济社会又好又快开展及全面建造小康社会供给有力保证,具有重要意义。

故在本文中我们主要对地铁盾构施工电气控制体系与推动体系进行了简单的剖析与讨论。

关键词：地铁盾构施工；电气控制系统；推进系统1盾构法施工过程地铁盾构施工法是暗挖法的一种，盾构机在地下切削土壤，千斤顶通过支撑在衬砌后的隧道壁上加压提供盾构向前的动力，在保证掘进中开挖面稳定的同时在盾构机壳内进行隧道壁的衬砌工作。

使用盾构机修建地铁隧道，其自动化程度高、施工速度快、衬砌方便且不受地面地面环境、天气的影响，并且对地表的道路、建筑物扰动小，适合于隧道洞线较长、埋深较大的工程。

盾构刀盘对土体的切削主要是刀盘上的滚刀对盾构前方岩体的破坏。

刀盘旋转的过程中，岩体上会出现微小裂隙，随着滚刀应力的增加裂隙会逐渐延伸产生大的裂纹，滚刀逐渐进如岩石内部，相邻滚刀之间的相互作用会使岩体产生碎片，这些碎片通过刀盘上的预留孔进入土舱内。

进入土舱的土体与添加剂混合，使土体保持一种流塑状态，通过控制螺旋输土机的出土量调整舱内压力。

盾构法施工的过程主要有以下几点。

（1）出发和到达盾构在初始推进时利用竖井内安装的临时管片作为千斤顶的施力点将盾构机向前推进，从出发口进行切削衬砌作业沿设计路线向前推进直至整个盾构机进入地层。

到达即盾构沿设计路线安全推进到竖井的到达面。

（2）盾构的推进盾构推进时根据周围土体的条件利用千斤顶的推力使盾构按设计路线不断向前推进，在必要时进行纠偏。

在盾构推进时，应合理使用千斤顶的推力和施力位置，保证在开挖的过程始终保持开挖面的稳定，保证己衬砌的结构不受到破坏。

（3）压气施工在含水、砂土地层中使用盾构法施工时可能会发生涌水、坍塌等情况，从而造成盾构机的损害，而影响盾构的推进，因此需要使用气压施工用以稳定地基。

盾构电气组成系统及常见故障的解决摘要：盾构作为大型的施工机械，用电设备量多、集中、狭窄、环境较差，不良介质容易导致电气元件误动、失灵、损坏、烧毁等，给项目带来难以挽回的损失。

就目前的情况来看，盾构电气系统在应用的过程中还存在很多问题，因此在应用中需要针对这些问题的发生要进行不断的归纳和总结，寻找有效的办法加以解决，保证施工的进度。

基于此，本文系统分析了盾构电气组成体系以及对常见故障的处理。

关键词：盾构；电气组成系统；故障；解决引言：由于盾构为主要的施工机具，用电装置数量较多、集中、且周围环境潮湿，从而易产生误动作而使电气元器件破裂、烧毁等。

故目前主要的盾构电气元器件的维护和更新仍主要依靠制造厂家。

这不但费时、耗资金而且耽误时间。

为了提高效率、节约资本，深入研究盾构的电力组成体系和常用电力故障及处理办法是十分必要的。

一、盾构的电气系统盾构机的电气系统，主要分为高压配电、中低压配电、自动控制、电脑监控和数据收集分析系统用电等四个主要组成部分。

（一）高压供电系统盾构机总功率大，同步用电系数大，供电线路较长。

一般6米-7米复合盾构机，仅单刀盘驱动电机的总输出功率就超过了3*315安培=945kw，而盾构机工作时各系统的总输出功率最少也都在一千五百安培以上，加之单台启动装置的输出功率大，总电压降大，所以一般盾构机均实行专网供电系统方式，由市电网的供电系统所引接十kV供电线到盾构施工现场的专门高压供电开关柜，然后供电到盾构机的高压配电柜上，这种方法不但供电安全性较高，而且防止了盾构机在发生电力故障时影响到周围的用户供电。

NFM盾构机的高压供电方式如图一所显示：以Hl为进线柜，电缆直接从所在市区的十kv电网配电所引出。

H二型为测量箱，进行高压侧的电能测量，箱里设有供计收费的专门压力、电流互感器。

H三型为避雷箱，里设有专门的避雷器；H4型为出线箱，里对变压器设备保护有超载与短路的防护；出线箱采用高压电缆连到盾构机上下部的开闭站H5，而后再进行10kV/400V变压器的降压后，供盾构机上部所用[1]。

盾构电液控制系统关键技术分析作者：罗志伟来源：《城市建设理论研究》2013年第11期【摘要】盾构是一种集机械、电气、液压测量和控制等多学科技术于一体专用于地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备。

推进液压系统中推进力和推进位移复合控制技术作为盾构电液控制系统的一个关键技术，推进系统是盾构的关键系统，它主要承担着盾构的顶进任务，要求完成盾构的转弯曲线行进姿态控制纠偏以及同步运动等功能。

基于此，本文对推进系统进行了研究。

【关键词】盾构电液控制系统推进液压系统Abstract:Shield is a collection of mechanical, electrical, hydraulic multidisciplinary technology such as measurement and control in a body specialized in underground tunnel excavation .The technology intensive major engineering equipment. Propulsion thrust hydraulic system and to promote the displacement compound control technology as a shield electro-hydraulic control system is one of the key technology of propulsion system is the key to the shield system, it mainly bear the shield cap into the task, request to shield turn curve of attitude control and synchronous movement, and other functions. Based on this, in this paper, the propulsion system is studied.Keywords:ShieldElectro-hydraulic control system Thrust hydraulic system中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：盾构是一种集机械、电气、液压、测量和控制等多学科技术于一体、专用于地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备。

浅谈盾构机控制系统不同品牌PLC间基于以太网的Socket套接字通讯发布时间：2023-02-15T05:05:27.364Z 来源：《科技新时代》2022年9月18期作者：唐虎[导读] 国内地铁盾构施工技术已经是世界一流水平，而作为盾构施工的设备主体——盾构机，唐虎中铁上海工程局集团有限公司，上海，201400摘要：国内地铁盾构施工技术已经是世界一流水平，而作为盾构施工的设备主体——盾构机，国产盾构制造商业已经是走在世界前列。

目前国内主要盾构制造商所使用的控制系统主要分为西门子S7-300、S7-400，S7-1500，罗克韦尔AB-Controllogix，三菱Q系列等主流产品。

各系列产品有自己各自的通讯协议，而当结合施工实际需要进行生产制造和设备改造时，控制系统的扩展就用到了通讯协议的转换。

常规做法增加协议转换模块等方法会使成本大幅增加，而且增加了硬件故障点。

目前各大厂商基本都支持使用工业以太网协议。

使用Socket套接字进行TCP/UDP通讯时，节省协议转换成本，运行高效。

关键词：套接字西门子S7-300 罗克韦尔AB-Controllogix1、盾构机控制系统简介盾构机控制系统的核心是PLC，PLC控制着刀盘驱动、推进系统、拼装系统、渣土改良系统、注浆系统、冷却系统、电力系统、液压系统、安全系统等，同时与盾构导向系统也进行着数据交换（第三方OPC）。

盾构制造商在生产制造盾构机时，有时会将注浆系统、渣土改良系统和膨润土系统作为辅助系统做为子系统（或称之为辅助系统）。

子系统选用一整套独立、完整的控制系统，与主系统进行数据交换。

本文研究子系统S7-300与主系统Controllogix之间的套接字通讯。

2、通讯前系统准备盾构机所使用的通讯大致分为现场总线通讯，车间级通讯以及信息层通讯。

首先确保盾构机主操作系统和膨润土系统的网线连接，IP 地址设置为同一网段。

（1）盾构机的核心控制器PLC的CPU在操作室控制柜，型号为AB 1756-L62,通讯模块选用的是支持Socket套接字通讯的1756-EWEB模块，主系统版本V19.01,通讯模块版本V4.1。

基于EPLAN的盾构电气图纸标准化设计谭二惠摘要：盾构机作为目前城市建设的核心设备，集电气、机械、液压等于一体，结构复杂，其电气图纸复杂；EPALN electric P8软件作为电气设计的常用软件，简洁方便；以EPALN electric P8软件为基础，实现对盾构图纸的标准化，成果大大减少了电气设计的工作量，对盾构机电气设计具有重要的意义，对于类似设计有较好的借鉴作用。

关键词：盾构机、EPLAN、电气标准化1. 前言中交天和设计制造的盾构机直径规格从3.64米至16.1米不等，形式涵盖TBM、泥水、复合式、敞开式等。

广泛应用与市政管网建设、地铁、城际轨道、核电站等多种领域。

盾构机是大型的机械项目，对于电气系统的设计要求越来越高，需要有一套适合盾构的电气标准。

Eplan平台软件产品是以Eplan electric P8为基础平台，实现跨专业的工程设计电气工程师可以用它来设计电气原理图，利用电气逻辑进行错误检查，自动生成工程项目所需的各类报表。

强大的创新功能和友好的用户界面，极大地提高了电气工程设计质量，降低了项目成本设计师的宝贵时间可以专注于设计本身而不用再浪费在电缆编号设备命名、交互参考、查找错误和设备、电缆清单的统计上了。

2. 电气图纸标准化概述电气设计者，设计的工程项目要遵循或符合国家/国际标准，如果有企业标准，还要遵守企业标准。

只有遵循了这些标准或规范，工程项目在传递或交互时，用户才能真正读懂他们。

企业内部的标准化，使所有设计人员设计的方法和流程一致，消除人为的影响。

2.1 标准化的意义使用Eplan electric P8电气系统设计软件为公司实现电气标准化提供了良好的平台。

新手通过快速学习设计标准就能开始项目的设计，能够尽快进入工作角色，减少公司的培训时间及费用。

老手则可以免却一些重复劳动，提高效率高降低错误，实现模块化的设计，快速完成项目。

可以拿出更多的时间来做项目规划与功能设计。

收稿日期：2012－08－21；修回日期：2012－12－31作者简介：高博（1986—），男，河南南阳人，2009年毕业于河南科技大学电信学院自动化专业，本科，助理工程师，现从事隧道设备电气系统设计工作。

盾构泡沫系统的电气控制高博，宁浩淞，蒲晓波（中铁隧道装备制造有限公司，河南郑州450000）摘要：为了解决盾构施工中泡沫注入量和泡沫各成分混合比无法准确控制的技术难题，以某公司生产的土压平衡式盾构CREC036为例，详细介绍了盾构泡沫系统的电气控制方案。

该方案以PLC 和上位机组成泡沫控制系统，通过变频器和电动调节阀等执行部件对泡沫各成分的精确调节，经过工厂和现场的双重试验，证明该系统能够达到很好的泡沫改良效果，能降低泡沫原料的消耗，提高泡沫系统的性价比。

关键词：盾构；电气控制；泡沫系统；PLC ；上位机；变频技术DOI ：10．3973/j．issn．1672－741X．2013．01．015中图分类号：U 455．6文献标志码：A文章编号：1672－741X （2013）01－0087－04Electrical Control of Foam System of Shield MachinesGAO Bo ，NING Haosong ，PU Xiaobo（China Railway Tunneling Equipment Co．，Ltd．，Zhengzhou 450000，Henan ，China ）Abstract ：During shield boring ，it is difficult to control the volume of foams injected and the quantities of different compositions of foams．The electrical control scheme of the foam system of shield machines is described ，with CREC036shield machine as an example．On CREC036shield machine ，the foam control system is consisted of PLC and PC．The quantities of different compositions of foams are accurately adjusted by means of transducer and electrical regulator．The test of the mentioned system in the plant and field demonstrates that good effects can be achieved．Key words ：shield machine ；electrical control ；foam system ；PCL ；PC ；frequency conversion technology0引言伴随着我国城市化进程的加快，城市地下工程的建设步伐也越来越快。