PLC在南京长江隧道盾构机上的应用
隧道plc施工方案
隧道plc施工方案隧道PLC施工方案一、目标和背景隧道PLC施工方案的目标是确保隧道PLC系统的顺利建设和运行。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种高性能、低功耗、可编程的数字电子计算机，广泛应用于控制和自动化领域。
在隧道项目中，PLC系统的主要功能包括监测和控制隧道内的照明、通风、火灾报警等设备。
二、施工准备1. 确定PLC系统的功能需求和规格：根据隧道的特点、规模和使用需求，确定PLC系统需要具备的功能和规格，并结合实际情况进行设计和选择设备。
2. 编制PLC系统的施工计划：根据隧道工程的施工进度和PLC系统的工程量，制定详细的施工计划，包括施工时间、人员配备、设备准备等。
3. 采购和准备PLC设备和材料：根据设计要求和施工计划，采购和准备所需的PLC设备和材料，包括PLC主机、输入输出模块、通信模块、接线柜等。
三、施工过程1. 安装PLC设备：根据设计要求，将PLC设备按照规定的位置进行安装，包括主机、输入输出模块、通信模块等。
同时，进行相应的电缆布线和接线工作。
2. 编写PLC程序：根据实际情况和功能需求，编写PLC程序，包括输入输出配置、逻辑控制、报警和监测等功能。
3. 调试和测试：在完成PLC设备的安装和程序编写后，进行调试和测试工作，确保PLC系统的正常运行和稳定性。
四、质量控制1. 施工过程中严格按照设计要求和施工规范进行施工，确保PLC设备的正确安装和接线。
2. 在编写PLC程序时，进行严格的逻辑检查和测试，保证程序的正确性和稳定性。
3. 在调试和测试过程中，对PLC系统进行全面的功能测试和性能评估，确保系统的正常运行和符合设计要求。
五、安全措施1. 进行安全培训和技术交底，确保施工人员对PLC系统的安装和使用具有一定的专业知识和技能。
2. 在安装和接线过程中，严格遵守安全操作规程，确保人员和设备的安全。
3. 在调试和测试过程中，严格遵守安全操作规程，采取必要的防护措施，确保测试过程安全可靠。
自动控制在盾构施工中的应用
自动控制在盾构施工中的应用魏勇北京建工集团长城贝尔芬格伯格建筑工程有限公司北京地铁九号线2标段项目部摘要：本文主要阐述西门子PLC（Programemable Logic Controller）在海瑞克盾构机施工中的自动控制过程和应用盾构施工法作为一种新兴的地铁隧道施工方法，具有高效、安全、优质、一次成型等优势，在近几年的地铁施工过程中，已经得到广泛应用，并形成了一套成熟的施工方案。
其中海瑞克的盾构机因能适应恶劣的地质环境，具备完善的液压推进系统和良好的土体改良条件得到国内广泛的好评。
由于盾构机配备了很多先进的自动控制设备和科技含量较高的电气元件，由其是电气控制在刀盘推进系统、同步注浆系统、设备润滑系统、土体改良系统等各个环节都起到了主要的控制作用。
海瑞克盾构机采用了德国西门子公司的可编程控制器，在重要控制设备设置多个DP从站，和其他结点通过现场总线（Profibus）或信号线连接到操作室的中央控制器实现整体控制过程。
目前海瑞克盾构机绝大多数采用的是适用于大中型控制性能范围的S7-400的PLC，主站设置多个可扩展输入输出模块或通过ET200扩展S7-200，这些模块连接着整个盾构机的传感器、电磁阀、编码器、数显仪等电气元件和机械设备。
施工人员可以通过连接着PLC 的PG从站和控制面板直观的查看当前盾构机各个部位的工作状态，并能够直观的修改相关参数实现自动控制。
以下举例说明PLC在盾构施工过程中的工作原理和控制过程：1.刀盘驱动系统的自动控制：刀盘是盾构机挖掘土层的重要设备，通过2台或多台315KW电机带动液压油传输到盾体前方8个或多个连接齿轮箱的液压马达，带动土层断面的刀盘旋转。
以下是刀盘允许旋转的条件：I102.0 刀盘泵1启动 I102.3刀盘泵2启动 I103.1 供给泵启动 M50.1刀盘泄露油温I4.2 齿轮油冷却水正常 M28.5齿轮油、润滑油工作正常 M51.4 盾体滚动角度超限M50.2 刀盘允许旋转这个过程除了要满足刀盘电机、液压油供给泵启动等基本条件，还要满足盾体滚动角度不能超限、润滑油齿轮油工作正常、齿轮油冷却循环水流量正常等多方面条件。
欧姆龙PLC在长江隧桥和风力发电中的应用
欧姆龙在上海长江隧桥项目中的应用上海长江隧桥项目中采用欧姆龙公司CS1D-S系列（双电源单CPU）PLC作为区域控制器（ACU），CS1D系列（双电源双CPU）PLC作为区域主控制器（RTU）。
上海长江隧桥工程和崇明至启东高速公路工程A14(崇明段)全长约55km。
其中，上海长江隧桥工程主要由上海长江隧道和上海长江大桥两个部分组成，工程全长25.5km。
隧道起于浦东新区外高桥东的五号沟，穿越长江南港至长兴岛，全长8955m。
按照高速公路双向六车道等级设计。
隧道全线共设2座工作井，分别为浦东工作井和长兴岛工作井；上海长江大桥自长兴岛中部新开港至崇明陈家镇奚家港西，全长16.572km左右。
按照高速公路双向六车道等级设计。
隧道监控管理采用现代综合信息控制工程技术，在每个通信站(浦东工作井、长兴岛工作井、上行江中段监控设备平台、下行江中段监控设备平台)各自通过100Mbps工业以太网交换机把总共44套欧姆龙CS1D和CS1D-S构成100Mbps以太网光纤冗余环网。
大桥监控管理实现对大桥段电力系统的遥控、遥信和遥测等工作，通过设置于大桥沿线变电站的PLC区域控制器控制变电所就地信号屏，显示预告、事故等信号。
把大桥上所有21套欧姆龙CS1D和CS1D-S通过一个工业100Mbps以太网控制系统构成光纤冗余环网，与长兴岛潘园监控中心和崇明监控中心连接，实施高效的远程集中控制管理。
上海长江隧桥设备监控系统方案目前，交通行业常用的欧姆龙的产品是可编程序控制器(也称为PLC或区域控制器)，可编程序终端(也称为触摸屏)，变频器等。
具体产品如下：CS1D冗余系统，提供全面可靠的控制根据系统对可靠性的要求，选择双电源冗余、双CPU冗余、双网络冗余CS1D支持多种双重网络Ethernet可以像Controller Link一样双重化，两者在FA应用中都有良好的纪录。
另外，有多种适用于底层I/O的网络，包括Dev ic eNet、CompoNet和MECHATROLINK-II运动控制网络。
浅谈PLC在隧道交通中的运用
浅谈PLC在隧道交通中的运用摘要：隧道环境复杂，如何采用实时快速、稳定可靠的监控模式是非常重要的，可编程控制器（简称“PLC”）因其组网方便、可靠性高、易于维护、适应于工业环境下工作等特点在隧道监控中发挥了极其重要的作用。
关键词：隧道；可编程控制器；PLC公路隧道是公路上易于诱发交通意外的特殊路段，为保障隧道能正常、安全的通行，根据隧道长度、车流量划分隧道的监控等级，然后根据监控等级一般在中、长或特长隧道内会设有交通诱导、交通检测、环境检测、通风照明、火灾报警等设备，设备复杂品种较多，因此对隧道内的机电设施如何进行有效控制来提高管理以及达到最好的经济效益是公路运营管理部门最关注的问题。
PLC因其具有可靠性高、抗干扰能力强、通用性强、编程简单、控制程序可变、容易掌握、维护方便以及灵活的控制方式在隧道交通方面得到了越来越广泛的运用。
1PLC的发展史上世纪60年代，计算机技术已开始应用于工业控制。
但由于计算机技术本身的复杂性，编程难度高、难以适应恶劣的工业环境以及价格昂贵等原因，未能在工业控制中得到广泛的应用。
当时的工业控制，主要是以继电器控制为主。
1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电器控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器（Programmable Controller）简称PC。
为了避免与个人计算机（Personal Computer）简称的PC相混淆，所以改为PLC （Program-mable Logic Controller）即可编程逻辑控制器。
国际电工委员会给PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。
它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
分析PLC系统在盾构机中的技术应用
分析PLC系统在盾构机中的技术应用作者：卢杨艺来源：《城市建设理论研究》2013年第08期摘要：本文结合实际案例具体分析PLC在盾构机中的应用，能更好地在恶劣环境下可靠工作，能帮助盾构机使用维修人员快速排除故障。
关键词：盾构机;PLC系统设计;应用Abstract: According to practical application in the specific case analysis in PLC of shield machine, better able to work reliably in harsh environment, can help shield machine repair personnel rapid troubleshooting.Key words: PLC system of shield machine; design; application中图分类号：C35文献标识码：A 文章编号：1、前言随着城市地铁建设的不断加块，盾构法施工以其优质、高速，安全的优势被广泛应用。
盾构机是一种集机械、液压、电气和自动化控制于一体、专用于地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备。
它具有开挖速度快、质量高、人员劳动强度小、安全性高、对地表沉降和环境影响小等优点。
但是其体积庞大、系统复杂，内部管路和线路纵横交错，自动化控制系统先进强大。
因此，解决盾构机故障是盾构施工中一个比较棘手的问题。
如何快速、准确地找到并解决盾构机的故障是我们一直探索和研究的问题。
2、PLC自动控制系统的硬件设计下面以国家“8 6 3 ”项目——C 型地铁盾构掘进机批量制造为例，设计制造的C 型地铁盾构掘进机P L C 自动控制系统由三菱电机Q 系列P L C 和外围元件( 如指令元件、执行元件、检测元件及人机界面等) 组成，分为1 个主站、3 个从站，构成一个分区域集散控制系统，P L C 各站的功能如下所述( 参见图1)。
关于PLC在盾构机的应用及故障排除问题的分析
关于PLC在盾构机的应用及故障排除问题的分析摘要：工业的进步，标志着人类社会的不断发展。
盾构隧道掘进机是世界工业发展在隧道挖掘方面的最高体现之一。
本文通过对可编程逻辑控制器系统运行机制的介绍，阐明PLC在盾构隧道掘进机的应用。
PLC在故障排除方面也有不可忽视的作用，如果盾构机发生故障，PLC则停止运行，便于发现和排除故障。
本文通过对S7-PLC自控系统排除盾构机刀盘停转故障的分析，具体形象地介绍了PLC在盾构机的应用及故障排除问题上的作用。
关键词：PLC；盾构机；应用；故障排除引言随着经济的迅猛发展，隧道开发已脱离之前人工劳动的状态，盾构隧道掘进机作为隧道挖掘的先进机械，在城市隧道掘进过程中有不可替代的作用，而PLC即可编程逻辑控制器作为专用于工业控制的计算机，更是与盾构隧道掘进机作为配套，在世界工业发展进程中作出巨大贡献。
但就目前的发展水平来看，盾构隧道掘进机还存在各种故障，只有利用可编程逻辑控制器排除这些故障，才能更好地利用盾构机，对人类工业文明更健康、更快速的发展起到推动作用。
一、PLC在盾构机的应用盾构机由盾体、刀盘驱动、双室气闸、管片拼装机、排土机构、后配套设置、电气系统和辅助设备组成。
在后配置中，盾构机PLC自动控制系统在盾构机操作室里，可以通过与之相连的控制电脑，切实了解到隧道里情况。
首先是各种精确数据的获得，如隧道深度。
这是盾构机可以在隧道里使用的基础。
然后是隧道的具体情况，可以通过图片真实还原隧道里的实时场景，便于工作人员观察并且作出决定。
也可以精确测量一些数据来计算隧道的理论轴线，保证了操作人员正常工作的顺利进行。
除此之外，还可以得知盾构机在隧道里的各种挖掘姿态，方便技术人员以此为依据作出调整。
二、PLC系统运行机制及在盾构机的故障排除问题PLC系统由工控机、2个调制解调器等输入部分及各类电继电器等输出部分组成，根据某些特定程序，PLC运行过程中必须满足所有条件，才可以正常进行。
浅谈PLC在盾构机的应用及故障排除
浅谈PLC在盾构机的应用及故障排除摘要：本文分析了盾构机的工作原理与PLC的组成和系统运行情况，介绍了解决盾构机电气故障的处理方法。
关键词：PLC,盾构机,故障诊断,处理方法一、前言随着城市地铁建设的不断加块，盾构法施工以其优质、高速，安全的优势被广泛应用。
盾构机是一种集机械、液压、电气和自动化控制于一体、专用于地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备。
它具有开挖速度快、质量高、人员劳动强度小、安全性高、对地表沉降和环境影响小等优点。
但是其体积庞大、系统复杂，内部管路和线路纵横交错，自动化控制系统先进强大。
因此，解决盾构机故障是盾构施工中一个比较棘手的问题。
如何快速、准确地找到并解决盾构机的故障是我们一直探索和研究的问题。
本文根据公司施工的南京地铁三号线某标段采用的两台德国海瑞克S-673型土压平衡盾构机(EBP盾构)分析了盾构机的通用工作原理与PLC的组成和系统运行情况、介绍了解决盾构机电气故障的处理方法。
二、盾构机原理盾构机是一种综合性很强的机器，仅电气部分就包括电力、电子、电力电子、电机、可编程控制、计算机通信、传感与检测等多方面的技术。
盾构机采用电力作为动力来源，通过PLC、触摸屏、变频器、气动、液压来实现隧道掘进中各个环节的自动化。
高自动化控制是盾构机的主要特点，盾构施工过程包括挖掘、推进、导向、渣土的改良、渣土的传送、注浆、管片的拼装等;这些过程采用PLC、触摸屏及一些主令开关来实现人机对话。
但是，高自动化也为盾构机的安装、调试、维修带来了更大的困难。
PLC和触摸屏是盾构机实现自动化的途径，在盾构机维修和调试当中如果能够将图纸、PLC程序和实际情况有机的结合起来，将大大缩短维修、调试时间，提高故障判断的准确性，减少很多可以避免的麻烦。
三、PLC系统的组成PLC系统有工控机、两台调制解调器、PLC运行及储存器、各类传感器等输入部分及各类电继电器等输出部分(见图1)。
SIMATIC Man-ager是S7-PLC 自动控制程序的管理程序，安装在地面监控室的工控机(上位机)内，通过一台在监控室的调制解调器和一台安装在盾构机调制解调器相互译制，与盾构机的PLC 串口相连，从而监控和控制PLC运行，同时上位机也起着掘进参数数据保存作用，方便操作人员使用和维护。
PLC
中国科技期刊数据库 科研2015年12期 5PLC 在盾构机的应用及故障分析罗小东 刘立恒武汉市市政建设集团有限公司，湖北 武汉 430023摘要：PLC 技术已广泛应用于隧道盾构设备本文以盾构机的控制为例。
简述 PLC 系统是如何实现对设备进行控制的以及对于产生的故障是如何解决应用的。
通过分析设备的 PLC 程序，我们能更好地认识知设备、使用设备、维修和改进设备。
关键词：盾构机；PLC 控制；故障分析 中图分类号：U455.3 文献标识码：A 文章编号：1671-5780(2015)12-0005-01引言PLC 作为一种较为高端的技术，其在实际的应用中，产生了积极影响。
从客观的角度来说，PLC 是一种能够让机械设备更好运转的技术，它结合了较多技术的优势，比方说电子技术、设备优化系统处理等等。
1 PLC 故障诊断技术的介绍对于PLC 来说，许多的人对它只是有一个模棱两可也就是非常模糊的一个概念，知道的并不健全。
但是如果从理论上来说，PLC 指的就是可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器可以作为一个独立的机械设备渗入到到加工以及生产的工作中去，也能够作为一项新的技术，对于其他的工作，也产生了非常积极的影响。
而在实际的加工以及生产的工作中，都占有很重要的位置，为了能够保证在今后的应用中获得成果以及产生积极的影响，所以技术人员需要使用PLC 技术。
已完成检测和控制。
PLC 的故障诊断技术是指根据 PLC 当前的工作状态， 各运算寄存器的相应标志位、用户程序、通信过程、电源及各部件的监测并结合系统自检判断出故障与否， 在故障时给出故障诊断， 同时迫使 PLC 进入故障处理程序的过程以及方法。
对于用户来说， 只需要监测 PLC 的系统上来提供的系统故障码以及工作状态就能够诊断出 PLC 已经出现的故障信息， 然后根据已经出现的故障信息， 统一的按照特定的处理方法来对产生的故障进行有效的、正确的处理， 以便于恢复系统的整体运行。
小型PLC在高速公路隧道机电系统中的运用
小型PLC在高速公路隧道机电系统中的运用摘要：本文阐述了小型PLC在高速公路隧道机电系统运用的重要性，对小型PLC的系统构成进行说明，做出小型PLC在高速公路隧道机电系统项目需求功能要求进行分析，希望对我国小型PLC在高速公路隧道机电系统的发展有所帮助。
关键词：小型PLC；高速公路；隧道机电系统一、小型PLC在高速公路隧道机电系统运用的重要性隧道机电系统公路对隧道安全通行具有重要的防护作用，同时它可以承担着照明、通风等多种功能，在以往的隧道工程中，多数采用大型的PLC，现在小型PLC的性能指标也多数能满足上述消防、照明、通风等多种功能要求，同时具有极高的经济效益比。
公路隧道的机电工程一般是根据其多种的部门和系统联合组成到一起，基本上由隧道监控系统、通风系统、配电系统、火灾报警等多种系统联合组成。
运行隧道监控的过程当中，需要根据其气象事故等多种部门设置不同的传送方式，来保证其隧道内的情况传送到监控中心。
PLC具有极高的稳定性能、抗干扰性能，多数维修和护理都比较便利。
随着我国经济建设的不断发展，小型PLC的性能日益提高，它能够满足隧道机电系统所有的功能需求，同时对于后期的保障和维护起围护系统，其维护费用也比较低，具有极高的经济效益比，属于相对合适的隧道机电系统设备。
小型的PLC项目具有其功能便利、造价便宜、具有极高的准确性和抗干扰性能，同时有助于自动化领域的应用。
设计过程当中要注意其自动化系统的使用状况，根据PLC隧道系统管理的情况，对高速公路的各项操作进行全方位立体化的监控和协调。
现代各个领域PLC已经越来越广泛，同时该项目多数被应用于公共交通的施工管理。
交通行业功能越来越成熟，对隧道系统如果应用于PLC的核心控制系统和通讯网络，需要检查单个隧道的使用状况。
我国地域面积比较广，多数地势较为复杂，我国隧道的建设工程量比较大，而对于隧道系统的安全控制具有极高的要求，如果需要建筑隧道需要关注隧道的施工情况，因此在隧道中应用小型的PLC技术，可以保证隧道能够安全通行。
分析PLC系统在盾构机中的技术应用
分析PLC系统在盾构机中的技术应用摘要：本文结合实际案例具体分析plc在盾构机中的应用，能更好地在恶劣环境下可靠工作，能帮助盾构机使用维修人员快速排除故障。
关键词：盾构机;plc系统设计;应用abstract: according to practical application in the specific case analysis in plc of shield machine, better able to work reliably in harsh environment, can help shield machine repair personnel rapid troubleshooting.key words: plc system of shield machine; design; application中图分类号：c35文献标识码：a 文章编号：1、前言随着城市地铁建设的不断加块，盾构法施工以其优质、高速，安全的优势被广泛应用。
盾构机是一种集机械、液压、电气和自动化控制于一体、专用于地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备。
它具有开挖速度快、质量高、人员劳动强度小、安全性高、对地表沉降和环境影响小等优点。
但是其体积庞大、系统复杂，内部管路和线路纵横交错，自动化控制系统先进强大。
因此，解决盾构机故障是盾构施工中一个比较棘手的问题。
如何快速、准确地找到并解决盾构机的故障是我们一直探索和研究的问题。
2、plc自动控制系统的硬件设计下面以国家“8 6 3 ”项目——c 型地铁盾构掘进机批量制造为例，设计制造的c 型地铁盾构掘进机p l c 自动控制系统由三菱电机q 系列p l c 和外围元件( 如指令元件、执行元件、检测元件及人机界面等) 组成，分为1 个主站、3 个从站，构成一个分区域集散控制系统，p l c 各站的功能如下所述( 参见图1)。
主站设在控制台，接受来自人机界面和指令元件的操作指令，直接控制盾构掘进机1 ＃台车的设备，接受1 ＃站、2 ＃站、3 ＃站送到c c －l i n k 现场总线上的开关量信号和模拟量信号，向c c －l i n k 现场总线下传1 ＃台车的开关量信号和模拟量信号，向1 ＃站、2 ＃站、3 ＃站发出操作指令，与上位计算机进行通信。
小型PLC 在高速公路隧道机电系统中的运用
小型PLC 在高速公路隧道机电系统中的运用摘要：隧道机电系统在高速公路隧道的安全通行中起着重要作用，承担着消防、照明、通行指示、通风等设备的管理任务。
在以往高速公路隧道机电系统中，多采用大、中型PLC，工程造价较高，后期维护保养费用大。
随着技术的进步，小型PLC 的性能指标也能满足需求，同时性价比更高，模块可扩展性强。
在广东省内某高速的长隧道项目中，得到使用，效果良好，获得业主高度的评价。
关键词：PLC；隧道；机电系统高速公路隧道机电系统一般由隧道监控系统、隧道通风照明系统、隧道供配电系统及隧道火灾报警系统等组成。
隧道监控主要通过监控设备收集隧道的交通、气象、事故等情报，传送到监控中心，将隧道内的情况反映到监控中心。
监控中心值班人员综合上述情报，对隧道内的情况作出判断，提出控制方案，通过系统软件下发命令到隧道内设备执行。
实现对这些设备的数据采集以及控制，常用的方法是使用大中型PLC 将设备接入到监控系统中。
PLC 用在隧道监控系统非常合适。
PLC 具有系统非常稳定、抗干扰能力非常强、扩展性好、开发周期短、维护方便等特点。
能在隧道内恶劣的环境下稳定工作。
随着技术进步，经济型小型PLC 的性能日益提高，完全能满足隧道机电系统的需求，同时工程造价可得到有效的控制，后期维护保养费用显著降低。
一、PLC 在隧道机电系统中的项目需求功能要求（1）收集各隧道检测设备的信息，包括交通量信息、隧道内外亮度、一氧化碳浓度、隧道内透过率、隧道内风速风向、隧道外能见度参数、外场设备运行状态等。
PLC 通过自身的输入端口，采集隧道检测设备输出的电压或电流等模拟信号。
（2）对收集信息进行预处理，并存储在本地的存储单元中。
（3）在隧道监控站监控计算机或隧道主控制器轮询时，将存储单元中处理好的信息上传给隧道监控站监控计算机或隧道主控制器。
（4）接收隧道主控制器或隧道监控站计算机的各种控制命令，将控制命令和设备运行状态比较后，发出对下端执行设备的控制指令（如发给交通信号灯、车道指示标志、横洞指示标志、可变信息标志等的指令），主要是开关信号。
PLC在高速公路隧道机电系统中的应用
PLC在高速公路隧道机电系统中的应用作者：郭世军来源：《城市建设理论研究》2013年第13期【摘要】近年来，随着经济的快速发展，特别是城市的发展，带动交通的大发展。
PLC 在社会各个领域的应用已经变得越来越广泛，尤其是该项技术在公共交通中的应用已经变得日趋的成熟和广泛。
本文主要介绍了我国目前公路交通系统特别是在隧道系统的构成，分析了作为其核心的区域控制器和通信网络的选型以及整体解决方案，同时以单隧道为例，具体说明了该项技术在隧道系统的应用，最后分析了隧道监控系统的改进和发展。
本文主要是笔者结合自身的研究来探讨PLC在高速公路隧道机电系统中的工作原理，以期对于该领域的施工人员给予指导和借鉴。
【关键词】PLC,公路交通，隧道，系统，应用中图分类号： U459.2 文献标识码： A 文章编号：一．前言由于我国的地势复杂，大多数高速公路都需要通过的地理条件比较复杂，建设现代化的公路交通系统离不开隧道，因此我国的隧道建设量大，相应的对隧道系统的安全及其控制系统的要求就提高了。
因此，隧道交通必须采用PLC技术，将该项技术在隧道中广泛使用，才能保证隧道系统的安全和相关问题的处理。
二．隧道本地控制网络隧道本地控制网络系统采用现场总线光纤环网结构，即各区域控制器之间通过光纤构成光纤自愈环网，用于隧道内区域控制器之间的大量数据的高速、可靠传输。
区域控制器分为主区域控制器和从区域控制器。
主区域控制器设在隧道附洞口附近的变电所内；从区域控制器则在隧道内按600～800m的控制区域设置。
隧道内所有监控设备以点对点方式的接入到所属控制区域的从区域控制器各类通信模块，完成各类检测信息的采集和执行控制指令。
此外，通过主控区域控制器可实现对单个隧道的本地控制。
主控区域控制器通过以太网光端机与隧道管理站局域网连接，将隧道本地检测参数、设备状态等信息上传隧道管理站，并接收隧道管理站或监控中心下达的控制指令，完成隧道远程控制和管理。
三、PLC的系统构成隧道的长度越长，需要考虑的监控设施就越多。
PLC在地铁盾构掘进机中的应用
PLC在地铁盾构掘进机中的应用摘要：近年来，我国的地铁工程得到了较多的建设。
在地铁建设中，盾构机是其中非常重要的设备类型。
在本文中，将就PLC在地铁盾构掘进机中的应用进行一定的研究。
关键词：PLC；地铁盾构掘进机；应用；1 引言盾构机是一种振动移动设备，在高湿、高温以及高电磁干扰环境当中工作。
该种情况的存在，不仅将对盾构机的实际运行产生影响，且经常在应用当中出现自动化元件误动作的情况，对此，保证能够可靠的运行在恶劣环境当中则成为了盾构机PLC选型的重点内容。
2 PLC控制系统硬件设计某公司制造的C型盾构掘进机系统，其由三菱PLC以及外围元件组成，具有3个从站以及1个组成，共同实现分区域集散控制系统的构成。
在该系统中，在控制台上进行主站的设置，使其能够对来自指令元件以及人机界面的操作指令接收，对盾构掘进机1#设备直接控制，同时对现场总线的模拟量、开关量信号接受，在完成信号接受的情况下向CC –link总线下穿1#台车的模拟量、开关量信号，向外发出操作指令，以此实现同上位计算机的通信。
其中，1#在1#低压配电柜当中设置，对来自主站的操作指令进行接收，2#在2#低压配电柜当中设置，接收主站指令，3#在拼装控制箱中设置，接收主站指令。
为了能够进一步对PLC硬件的可维修性进行提升，不同站点都使用了QX41开关量输入量模块以及QY41P开关量输出模块。
该种配置的优点，即能在对系统当中PLC备件数量以及种类进行最大程度减少的基础山盖实现PLC系统的简化，在对其可维修性进行提升的同时实现其整体造价的降低。
3 通信网络设计3.1 通信网络选型在PLC站间，通信网络类型情况十分关键，将对PLC自动控制系统在恶劣环境下工作情况产生直接影响。
如果网络质量不高，当其在高电磁环境下工作时，在通信当中则将存在严重的误码情况，并因此大幅度降低其通信可靠性。
当误码情况较为严重时，甚至会对控制系统的正常工作产生影响。
在以光缆站间方式作为通信网络时，虽然能够对掘进机的高电磁干扰情况进行有效的解决，具有较低的误码率，但光缆头自身机械强度较低、且在制作方面具有较高的要求，在施工现场具体维修方面则存在一定的问题，对工作场所频繁更换的情况存在一定的不适合。
PLC技术在高速公路隧道监控中的应用探讨
PLC技术在高速公路隧道监控中的应用探讨发表时间：2019-07-19T13:37:14.970Z 来源：《基层建设》2019年第11期作者：陈舜贤[导读] 摘要：文章简要地阐述了PLC监控技术的特点及应用现状，从而以某高速公路为例，PLC系统的构成及功能进行了分析，并就PLC 技术在高速公路隧道监控中的应用进行了深入探讨，着重从交通控制、隧道照明控制、隧道风机控制以及隧道高位水池水泵控制等几个方面进行了论述。
广东飞达交通工程有限公司 510663摘要：文章简要地阐述了PLC监控技术的特点及应用现状，从而以某高速公路为例，PLC系统的构成及功能进行了分析，并就PLC技术在高速公路隧道监控中的应用进行了深入探讨，着重从交通控制、隧道照明控制、隧道风机控制以及隧道高位水池水泵控制等几个方面进行了论述。
关键词：高速公路；PLC技术；照明控制；隧道风机监控系统在高速公路建设施工过程中得到了广泛应用。
它通过利用计算机技术、信息技术对高速公路建设过程进行全程监控与管理，为高速公路隧道施工提供良好的指导。
监控系统在高速公路施工中的应用过程中，应从隧道施工的具体情况出发，全面有效的收集各项施工信息，以满足高速公路隧道安全管理，提高高速公路隧道管理质量。
本文结合笔者的工作实践，就PLC技术在高速公路隧道监控中的应用进行探讨。
1 PLC监控技术的简述随着我国高速公路建设规模的不断扩大，在高速公路隧道监控工作当中，为了避免地域条件的限制和不良环境的影响，需要引用PLC 高速公路监控技术，实现了对交通的疏导的有效监控、降低了事故发生的频率，避免交通过程中的安全隐患，提高了对高速公路中隧道的管理能力，减少了交通事故的损失，保障了人民的生命和财产的安全。
PLC称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Con-troller，PLC），是以微处理器为核心的电子系统设备。
它的内部存储程序使用一类可编程内存，执行逻辑操作、顺序控制、定时和算术运算的操作指令，并控制各种类型的机械或生产过程通过数字或模拟输入和输出，在工业中得到了广泛应用。
PLC在盾构机中的应用
PLC在盾构机中的应用作者：邢成上海市第一市政工程有限公司设备分公司2009-5-7PLC在盾构机中的应用摘要在现代工业的各个领域中，PLC控制系统都有着非常广泛的应用。
在我公司购入的2台海瑞克盾构（S-472和S473）中，PLC控制系统有着至关重要的作用，可以说，PLC控制系统是整套设备的核心。
本文将对PLC控制系统在这两台盾构中的作用作一个简要的分析。
关键词：PLC控制系统，盾构，故障分析AbstractNowadays,PLC control system is widely used in many area of the modern industrial.In the 2 shields(S-472&S-473,manufactured by Herrenknecht in Germany) our company bought in 2008,PLC control system is a crucial part.In other words,PLC control system is the heart of the whole equipment.This article will make a brief analysis to the PLC control system in this 2 shields.Key words:PLC control system,Shield,fault analysis目录0.引言 (1)1.PLC系统的组成及主要功能 (1)1.1 PLC系统的组成 (1)1.2 PLC的主要功能 (1)1.3西门子PLC的优点 (1)2. PLC在系统中的作用 (2)2.1 控制电机起动 (2)2.2 测量显示模拟量 (3)2.3 模拟量值的检测报警 (4)2.4 控制电磁阀 (4)2.5 调节模拟量值 (4)3. 故障案例分析 (5)4. 总结 (7)参考文献 (7)0.引言我公司于08年购入2台德国海瑞克公司的土压平衡式盾构机（S-472和S473），分别承担深圳地铁2号线2204标3个区间的左右隧道掘进任务。
浅谈过江隧道的PLC监控系统措施
浅谈过江隧道的PLC监控系统措施摘要：文章主要阐述某隧道完善的计算机监控系统架构，针对PLC系统监控进行了详细地分析与研究，旨在有效地提高隧道工程的监控实用性、可靠性，减少交通事故，保障隧道营运安全。
关键词：PLC系统隧道中央监控1工程概况某隧道是大型跨江隧道工程，全长2.5km，其中左段隧道长1.1Km，右线隧道长1.4Km。
采用两段沉管法施工，中间连接到小岛岸上，单向净宽度9.45米，双孔四车道单向行车。
洞内设计车速50㎞/h。
本隧道监控系统包括:监控管理中心主控制系统、视频图像监视系统、交通监控系统、通风监控系统、排水监控系统、照明监控系统、双回路供电监控系统、火灾检测报警系统、有线广播系统、紧急电话系统等等。
2监控系统整体架构2.1 监控系统架构本隧道现场控制系统及信息传输系统由本地控制器(PLC)、以太网交换机、光纤工业以太网冗余环网、单模光缆等构成。
隧道内每隔200m 左右放置1套PLC，在隧道出入口设置4套带有触摸屏的主控制器，共有22套PLC。
所有PLC 用多模光缆和工业以太网交换机连接起来，主控制器通过工业以太网交换机和光纤连通至监控所控制管理计算机，对整个隧道运营控制进行管理。
其系统配置如图1所示。
图1隧道控系统配置图2.2 PLC系统构成PLC 可编程控制器多应用于工业生产控制领域，在大量采集离散数据和产生逻辑动作的工程中取代大量顺序控制的开关。
由于PLC 具有可编程、组合灵活、适应范围广、可用于恶劣环境等特点，它逐渐发展成为自动化领域不可代替的一部分。
PLC主要有CPU 模块、I/ O 模块、开关量输入输出模块、模拟量输入模块、串口通信模块、电源模块、底板或机架等构成。
本系统采用欧姆龙（OMRON）CS1D系列PLC。
本地控制器主要由数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、串口通信模块和以太网模块构成。
如图2 所示。
图2 隧道监控系统结构图2.3 PLC点数功能分配隧道基于安全考虑需要设置监控设备众多，PLC 设备数量也较大，共22套，根据其附近设备的性能配置各种相应功能模块，其中VI/ CO/TW，光强检测用模拟量输入模块，车辆指示器、照明、信号灯、风机、水位、供配电等用开关量输入输出模块，车流检测、可变情报显示板用串口通信模块等。
盾构传感器和plc1200实习总结
盾构传感器和plc1200实习总结
在这次实习中,我有幸接触到了盾构机的传感器系统和控制系统。
盾构机是一种用于地下工程建设的大型机械设备,它利用机械力量和液压系统在地下开挖出一条隧道。
其中,传感器和系统是确保盾构机安全高效运行的关键部分。
1. 盾构传感器系统
盾构机上安装有多种传感器,用于监测不同的工作状态和环境参数。
主要包括:
- 压力传感器:监测液压系统的工作压力
- 位移传感器:检测盾构机滚筒的位移和转速
- 应变传感器:测量盾构机结构的应力和应变
- 温度传感器:监控液压油温和电机温度
- 泥浆传感器:检测掘进面的泥浆压力和流量
这些传感器实时采集数据,反映盾构机的运行状况,为控制系统提供重要参数。
2. 控制系统
(可编程逻辑控制器)是盾构机自动化控制的核心。
在本次实习中,我们使用的是西门子7-1200系列。
它具有以下特点:
- 模块化设计,可扩展性强
- 支持多种编程语言,包括梯形图、指令列表等
- 通信能力强,可与上位机及其他设备连接
- 具有丰富的指令集,适合复杂的控制算法
我们编写了程序,实现了对盾构机的自动控制,包括启动/停止、换向/回转、刀盘转速调节等功能。
同时,会根据传感器反馈的数据,对异常情况作出反应,确保设备安全运行。
这次实习让我深入了解了盾构机的自动化控制系统,对传感器的应用、的编程和系统集成等方面有了更好的认识。
这些宝贵的经验将为我今后的工作奠定坚实的基础。
盾构机试验台的PLC控制
ＡＣ／ＤＣ／继电器
２４输Ⅳ１６输出。
系统Ｉ／０端子分配如图３所示。
ＰＬＣ
后液压缸开始推进。停止推进时则相反：推进缸先停 止，５ ８后螺旋机停转，再５ ｓ后刀盘停转、液压缸后 退，见表１所示。
表１电磁铁动作顺序表 动作 液压缸快进 液压缸掘进 液压缸后退 双向马达正转 双向马达反转 单向马达旋转
摘要：介绍了盾构试验台液压系统的工作原理。阐述了ＰＬＣ在盾构试验台液压控制系统中的应用。 对控制系统的硬件结构、软件组成、控制过程等作了详细介绍，实现了对盾构机试验台液压系统的顺序控制， 达到了预定的控制要求。 关键词：盾构机试验台；液压回路；控制系统；ＰＬＣ 中图分类号：ＴＨｌ３７文献标识码：Ｂ文章编号：１０００４８５８（２０１０）０４－００６１旬３ 盾构掘进机是一种隧道掘进的专用工程机械，现
收稿日期：２００９．１２奶
作者简介：王雪（１９８４一），女，吉林辽源人，硕士，主要从事液
压技术，ＰＬＣ控制方面的科研工作。
加了缓冲垫装置，有效地将冲击力传递到支架，减小了 对快速缸的冲击，经过设计计算和试验证明该气缸满 足设计要求。
参考文献： ［１］郑洪生．气压传动［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９８１．３９
ｓ
输入信号：输入信号是将盾构机的工作状态和操 作的信息提供给ＰＬＣ。对于盾构机试验台来说，控制 面板上有６个按钮，需要６个开关量的输入点。同时，
有两个报警装置：油温报警和扭矩报警，需要２个模拟 量的输入点。因此，ＰＬＣ的输入信号共有８个输入信
号点，需占用８个输入端子。 输出信号：输出信号用来控制盾构机的快进、工 进、后退、停止等动作；同时需要控制各状态指示灯。 ＰＬＣ的输出信号共有１３个输出信号点，需占用１３个 输出端子ｐ Ｊ。 此外，功能上再无其他特殊要求，有多种型号的 ＰＬＣ可供选用，此处选用西门子Ｓ７—２００ ＣＰＵ２２６。型 号为：６ＥＳ７２１６．２ＢＤ２３旬ＸＢ０
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PLC在南京长江隧道盾构机上的应用中铁十四局隧道公司南京长江隧道第一项目部刘中华摘要：现代隧道工程中已逐渐广泛应用盾构机施工，而盾构机的自动控制系统多采用可编程序控制器（PLC）实现，文中介绍了德国西门子PLC在南京长江隧道海瑞克大直径泥水盾构机上的硬件组态及软件组成，运行过程。
结合实例分析PLC的应用及故障的处理。
关键词：可编程序控制器；盾构机；应用The application of PLC in Nanjing Yangtze TBMLIU zhonghua 14th Engineer Bureau Group Co.,Ltd,CRCCAbstract:The tun building machine (TBM) is applied in the m odern tunnel projects widely,and the automatic control system of the TBM is realized by the programmable logic controller (PLC),it introduce the hardware configuration and software components of the Siemens’ PLC,which is manufactured in Germany, it also introduce the process of the system in the Nanjing Yangtze TBM.Analysis with practical examples of the application of PLC and malfunction handling.Key words: PLC;TBM; application1工程概况南京过江通道是《南京城市总体规划》确定的一条重要的城市过江快速通道，连接南京河西新城区-江心洲-浦口区。
整个工程通道总长5853m，双洞双线六车道设计，采用“左汊盾构隧道+右汊桥梁”方案，其中左汊盾构隧道（分为左、右线两条隧道）江北起点里程为K3+600，江南梅子洲到达里程为K6+532.756，盾构区间长度为2932.756m，左、右线两条隧道分别采用德国海瑞克公司生产的两台（S349、S350）Φ14.93m泥水加压平衡盾构机施工。
左、右线隧道分别于2009年5月20日和8月22日贯通，现正在对盾构机进行保养工作。
2盾构机及对控制系统的要求每台盾构机全长约134米，主体部分约8米，主体部分主要有刀盘、管片拼装机、碎石机；后配套有3台台车组成，分别装有管片运输吊机、喂片机、液压泵站、变压器、配电柜、泥水罐、储气罐、空压机；以上各部分组成了由西门子PLC控制的液压推进系统、刀盘驱动系统（电机变频调速）、膨润土泥水系统、拼装系统、盾尾油脂加注系统、同步注浆系统、刀盘主轴承自动润滑及密封系统、工业水系统、冷却系统和VMT激光导向控制系统，是当今隧道掘进设备中自动化集成程度很高的机械。
盾构机在掘进过程中需要大量的检测变量和执行元件，其中包含了大量的位移传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器液位传感器和二十多台变频器、电动机以及大量的比例调节阀，所以该系统需要很多的输入输出点，大量的模拟量信号如1-10vDC、4-20mA、热电阻等，必须选用功能强大的PLC产品作为控制系统且具有快速性、稳定性；无风扇运行与集中/分布式信号模块的热插拔性；高效的组态与本产品和图形工程工具的高级语言相兼容；所有数据、程序原代码和用户专用数据存储在CPU中；满足施工过程中的供电中断和故障保护等特殊要求。
3盾构机控制系统组成该盾构机的PLC控制系统分为两大部分。
一部分是由SIMATIC S7-300组成的三个吊机（中箱涵吊机、管片运输吊机、管片转运吊机）的控制系统，其硬件及控制程序都是单独的，其硬件就是由S7-300系列中CPU315-2DP组成的控制系统，管片转运吊机PLC硬件组态见图1；另一部分就是由CPU 414-2DP 为主站组成的SIMATIC S7-400盾构机PLC控制系统。
后一部分是盾构机PLC的核心部分。
图1管片运输吊机PLC硬件组态图SIMATIC S7-400 PLC控制系统上位机（隧道内中央控制室监控操作系统）采用工业用计算机，配置为PⅢ1100、512M内存、40G硬盘、两个21显示器，运行英文Windows XP操作系统，组态软件为G raphpic7.1英文版，通过西门子的PROFIBUS－DP与下位机通讯；下位机采用S7-400系列中的CPU414 -2DP。
由于整个处理工艺的面积比较大，控制回路多，为了避免铺设大量的控制线路，所以采用西门子的从站模块将一部分I/O放置在距离中心控制室较远而控制点又比较集中的地方（如采用ET200将在地面膨润土泥水场，距隧道内盾构机最远有3000米的P1.1A、P1.1B泥水泵实现电机变频调速及信息反馈；采用西门子的 ET300模块将离盾构机较远的P2.3、P2.2泥水泵实现电机变频调速及信息反馈等），该盾构机与以前盾构机的通讯不通所有通讯都利用西门子的PROFIBUS－DP通讯协议形成远程I/O。
控制系统结构如图2所示：图2控制系统网络示意图PROFIBUS-DP网络处理来自DP网络中的传感器或与从站中的模块信息共享的功能，实现自动化中现场执行元件间的通讯任务；对于系统中拼装机和刀盘的旋转角度需要随时检测，并与系统中设定的限制值进行比较，保证在失电又恢复供电后能记忆当前读数，利用PROFIBUS-DP接口的现场总线输出，受外界干扰小，传感器的精度主要取决于编码器的分辨率，它采用二进制编码，可满足施工工艺的要求。
地面监视系统是通过地面监视计算机与隧道内工业用计算机连接起来，可以通过Windows XP系统自带的远程登录功能，以实现在地面上就可以对隧道内盾构机运行状态的监视。
VMT导向系统能按照隧道工程设计的轴线，将施工工艺过程以形象生动的动态显示坐标展现给盾构司机，并能将从PLC获得的相应数据进行运算处理得出施工所需要的数据（如盾尾间隙、管片选型、拼装点数等）。
本系统中采用PLC的DP接口与装有CP5611通讯卡的VMT电脑进行通讯，实现实时的从PLC 中获取相关施工数据，以便于施工。
4SIMATIC S7-400 PLC控制系统硬件组态SIMATIC S7-400 PLC控制系统主体放在中心控制室的电柜中。
如图3所示，该系统硬件由一个18槽的主机架UR1 和四个18槽的扩展机架ER1及下挂一个P1.1A泥水泵（ET200）、一个P1.1B泥水泵（ET200）、一个P2.1泥水泵（ET300）、一个P2.2泥水泵（ET300）、一个P2.3泥水泵（ET300）、MDB1电柜的两个ET200、一个拼装机旋转角度检测传感器编码器和一个刀盘旋转角度检测传感器编码器及各中继器。
各机架之间通过5个接口模块IM460-3连接起来。
根据隧道工程施工要求，PLC主机电源选用冗余电源；现场操作控制与管理控制级形成网络；PLC 站能够接收监控计算机的时钟同步信号来记录和报送动作顺序及故障信息；数字量和模拟量的输入输出点数满足控制工艺要求，保留不少于20%的备用点；并且要能接受拼装机和刀盘的旋转角度检测传感器的绝对式编码器；为满足以上要求系统采用带MPI和DP接口的CPU414-2DP和一块CP443-1通讯模块。
图3 SIMATIC S7-400 PLC 硬件组态5结合实际故障分析SIMATIC S7-400 PLC控制系统程序盾构机PLC的软件是SIMATIC Manager软件，在组装盾构机时海瑞克公司电气工程师，用装有SIMATIC程序的专门随盾构机配备的PG将硬件组态好且将程序下载到下位机中。
在施工过程中， PLC 程序不停的循环运行，检测到某个传感器故障或超出设定限制值时，都会在上位机上出现报警提示或报警急停。
首先解释一下实际的PLC上标记，如图4和图5分别是控制室配电柜内PLC的输入点与输出点，也就是所谓的硬件组态的输入I与输出Q，但在实际作标记时用的是德语Eingeben的首字母E和Ausgeben 的首字母A，模拟量输入标记为PEW，也就是程序中的PIW，而且在程序中有很多标注都用到了德语，对我们没有学过德语的人可以用灵格斯翻译软件对其翻译。
图4 PLC输入点标记图5 PLC输出点标记5.1上位机出现“.11/27.2 partial flow filter tank1”报警这样的报警对有经验的工程师来说，一看可能就知道是哪的故障，但对于不熟悉或从未出现过的故障我们可以按照以下方法解决。
从提示上可以看出，这是有输入点提示的，我们可以直接按“.11/27.2”找到电气图纸的第11部分的27页的第2列。
如下图图6电气图纸所示，可以看到“.11/27.2”是液压油箱tank1的旁通冷却滤芯传感器。
我们首先想到的是滤芯脏了。
如果更换内滤芯后还是报警，通过图6找到对应的PLC输入点“=9-9D4”的“E13.7”即程序中的“I13.7”，用随机配备的PG连接到PLC。
图6 “.11/27.2”电气图纸如下图图7所示，从程序中可以看出在正常掘进情况下PLC的输入点“=9-9D4”的“E13.7”是亮的，也就是图6中传感器-27B2是得电的、闭合的，我们可以检查传感器或线路进行排除。
图7 “I13.7”程序图5.2上位机出现“DB50.DBX34.0”报警对于这样没有输入点提示的报警，可以通过SIMATIC S7程序，如图8可以查到“DB50.DBX34.0”在程序FB50的Network21中。
图8 “DB50.DBX34.0”在程序中的位置如图9所示，程序FB50找到“DB50.DBX34.0”，从程序注释中可以看出是连续复位导致报警提示。
图9 FB50中“DB50.DBX34.0”程序图5.3 SIMATIC S7软件在线监视功能假如我们不确定某个传感器是好还是坏，或者是不方便找到传感器时，可以通过SIMATIC的在线监视功能。
如图10中PG和PLC连接好后，点击黑色圈中小眼镜就可在线监视运行情况，也就可知道I0.3的状态，从而判断轮对位置传感器的好坏。
图10 右前方轮对限位中断掘进程序段6小结目前两条隧道都已顺利贯通，通过实际应用可以证明该控制系统中的硬件和软件配置先进，如西门子SIMATIC S7-400PLC等。
该系统是目前国内较大的应用西门子产品的隧道施工生产系统，自投产以来运行可靠，工程质量好。
在施工生产中通过自己的摸索学习、进一步的体会，渐渐对本系统有了较深的了解，希望对以后使用或研究该系统的同行有所帮助，但由于实践时间不是很长，文中分析难免有误，恳请指教更正。