[实用新型]一种盾构机掘进速度检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及速度检测技术领域，具体为一种盾构机掘进速度检测装置。

背景技术

盾构掘进机是一种用于软岩地质的隧道工程施工的大型专用设备。盾构法隧道施工因其施工安全系数高、成洞质量好、高效环保等众多优点，普遍被用于城市地铁隧道修建中。在均匀、单一的地层中，盾构法隧道施工因其掘进方式单一、掘进参数稳定，所以施工技术相对比较简单，但在复合地层中，施工难度将大大增加，如何合理选择盾构机掘进参数，在保证质量的前提下提高推进速度，是需要迫切解决的核心问题，因此对于盾构机推进速度进行检测是非常重要的。

专利号CN201705358U，公告日为20110112的实用新型公开了一种盾构测量与传输系统，包括设置于所述盾构机推进油缸上的行程传感器、与所述行程传感器相连的处理器以及与所述处理器相连的可编程逻辑控制器PLC，该实用新型公开的盾构机，通过将行程传感器检测到的格雷码信号处理为二进制码和电流信号传入PLC，PLC分别处理这两路信号，根据二进制码得到表示盾构机推进油缸速度的数据，根据电流信号得到表示盾构机推进油缸行程的数据，在上述过程中，采用一个行程传感器检测得到所述推进油缸的速度和行程，解决了现有采用两个行程传感器分别检测得到所述推进油缸的行程和速度，造成的成本较高、且容易出现得到的推进油缸行程和速度不同步的问题。

然而上述方案仍存在以下问题:一般速度和位置的检测主要通过对与电机同轴的旋转编码器输出的脉冲进行计数实现，可编程控制器PLC和工业控制计算机均有相应的高速计数模块来完成这一功能，然而它们价格均很高；该方案未涉及采集装置对于速度测量精度、准确度的提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种盾构机掘进速度检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。所述盾构机掘进速度检测装置具有成本低、采样频率高、采集数据准确、运行可靠、操作便捷特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种盾构机掘进速度检测装置，包括设置于所述盾构机油缸底座上的行程传感器、与所述行程传感器相连的PLC、与PLC相连接的工控机，所述PLC为MCS95-8089PLCPLC，该装置还包括旋转编码器，所述旋转编码器一端通过计数脉冲连接于MCS95-8089PLC的高速输入口HIS.1端，所述旋转编码器另一端连接单稳态电路Ⅰ的输入端，所述单稳态电路Ⅰ连接RS触发器端口，所述RS 触发器输出信号连接于MCS95-8089PLC的P0.4端，所述RS触发器通过单稳态电路Ⅱ连接于MCS95-8089PLC的外中断端。

优选的，所述行程传感器通过信号接线端子板连接于MCS95-8089PLC。

优选的，所述信号接线端子板为ADAM-3968信号接线端子板。

优选的，所述工控机通过变频机连接主电机。

优选的，所述工控机还连接于键盘和显示器。

优选的，所述工控机采用PCA-6006V/P4主板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型利用MCS95-8089PLC构建盾构机掘进速度检测装置，不仅性能完全满足要求，而且该检测装置成本低，系统运行可靠，位置和速度检测响应迅速，精度符合要求，尤其在高速段的速度测量精度更高，完全可以替代价格昂贵的专用测速模块；采用ADAM－3968信号接线端子板3及多功能数据采集卡对行程传感器2的输出信号进行隔离、滤波、变换放大、驱动的处理，然后对所行程传感器2采集的模拟量信号进行数字化处理，将数字化处理后的信号转化为工控机5可分析处理、显示、记录储存的数据信息，该装置采样频率高、采集的数据准确；以PCA －6006V/P4 2.8G为主板的工控机5为硬件平台，满足了工业现场苛刻的作业环境，实时采集和分析速度参数数据，并能通过显示器7实时显示、记录，界面简单直观、操作便捷。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型MCS95-8089PLC与旋转编码器连接示意图。

图中：油缸1、行程传感器2、信号接线端子板3、MCS95-8089PLC 4、工控机5、键盘6、显示器7、变频机8、主电机9、旋转编码器10、单稳态电路Ⅰ 11、RS触发器12、单稳态电路Ⅱ13。

具体实施方式