專利名稱：一種土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模擬裝置，尤其涉及一種用于土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展，尤其是交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，盾構(gòu)機(jī)在交通事業(yè)發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)有的國(guó)產(chǎn)土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)、測(cè)試及軟件優(yōu)化過程中需要不同規(guī)格的模擬信號(hào)、在測(cè)試系統(tǒng)軟件過程中需要工藝過程的信號(hào)條件模擬等問題，導(dǎo)致土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)或分系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)過程中數(shù)據(jù)測(cè)試、分析困難的局面，造成國(guó)產(chǎn)土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)不能上升到一個(gè)新的高度，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作部方便。因此，研究出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，且能夠?qū)崿F(xiàn)為土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)的優(yōu)化提供服務(wù)的模擬發(fā)生裝置，已經(jīng)是一個(gè)值得研究的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種根據(jù)土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)需要采集的傳感器模擬信號(hào)及控制過程中開關(guān)量信號(hào)進(jìn)行模擬，通過軟件設(shè)計(jì)不同規(guī)格的模擬信號(hào)及控制條件對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行測(cè)試、分析，可以人為設(shè)置一些干擾信號(hào)加入模擬信號(hào)及控制信號(hào)中，進(jìn)一步檢測(cè)控制系統(tǒng)軟件的穩(wěn)定性及抗干擾能力，為土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論數(shù)據(jù)指導(dǎo)，且模擬裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便的土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置，包括用于控制本模擬裝置的PC機(jī)，其特征在于:還包括由數(shù)據(jù)發(fā)生模擬操作板2與數(shù)據(jù)發(fā)生模擬上位機(jī)I組成的土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置的公共外部信號(hào)輸入端；
I號(hào)PLC電源3，2號(hào)處理器3-1，3號(hào)通訊模塊3-2、4-11號(hào)AI/A0模塊7、12號(hào)PLC通訊模塊4及13-20號(hào)AI/A0模塊8組成土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置的模擬量輸入/輸出系統(tǒng)；
21號(hào)PLC電源5、22號(hào)通訊模塊5-1、23-29號(hào)為DI/D0模塊9、30號(hào)PLC電源6、31號(hào)通訊模塊6-1、32-38號(hào)DI/D0模塊10組成的土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置的數(shù)字信號(hào)輸入/輸出系統(tǒng)；
所述公共外部信號(hào)輸入端是由按鈕、旋鈕及電位器組成，固定在模擬裝置操作面板
上；
所述數(shù)據(jù)發(fā)生模擬上位機(jī)的顯示器固定在模擬裝置操作面板上；
所述的模擬量輸 入/輸出系統(tǒng)的處理模塊通過導(dǎo)軌安裝，且導(dǎo)軌通過螺栓固定在模擬裝置的中間隔板上；所述數(shù)字量輸入/輸出系統(tǒng)的處理模塊通過導(dǎo)軌安裝，且導(dǎo)軌通過螺栓固定在模擬裝置的中間隔板上；
所述模擬裝置后背板是為雙開門，可以方便接線、改線。所述的模擬裝置為圓形、方形或二者組合。積極有益效果:本發(fā)明采用PLC作為該裝置控制系統(tǒng)，采用工控機(jī)作為人機(jī)界面操作平臺(tái)，針對(duì)土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號(hào)的模擬，通過上位機(jī)軟件設(shè)置，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)傳感器模擬信號(hào)的模擬，通過改變模擬信號(hào)的線性度來檢測(cè)盾構(gòu)控制系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)處理能力及系統(tǒng)保護(hù)的響應(yīng)速度，通過模擬裝置操作板上按鈕及人機(jī)界面的操作來實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)控制系統(tǒng)所需的數(shù)字信號(hào)，滿足盾構(gòu)控制系統(tǒng)軟件測(cè)試、優(yōu)化設(shè)計(jì)的需求；針對(duì)土壓平衡盾構(gòu)工藝流程控制條件信號(hào)模擬，通過上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)及操作板的操作，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)工藝流程控制條件信號(hào)的模擬，如行程開關(guān)信號(hào)模擬、主機(jī)油箱和輔助油箱液位、溫度預(yù)警、報(bào)警信號(hào)模擬等。為土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論數(shù)據(jù)指導(dǎo)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 其中為:數(shù)據(jù)發(fā)生模擬上位機(jī)1、數(shù)據(jù)發(fā)生模擬操作板2、1號(hào)PLC電源3，2號(hào)處理器3-1，3號(hào)通訊模塊3-2、編號(hào)12為PLC通訊模塊4、21號(hào)PLC電源5、22號(hào)通訊模塊5_1、30號(hào)PLC電源6、31號(hào)通訊模塊6-1,4-11號(hào)AI/A0模塊7、13-20號(hào)AI/A0模塊8,23-29號(hào)DI/DO 模塊 9、32-38 號(hào) DI/DO 模塊 10。
具體實(shí)施方式
·下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一個(gè)的說明:
如圖1所示，一種土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置，包括用于控制本模擬裝置的PC機(jī)，其特征在于:還包括由數(shù)據(jù)發(fā)生模擬操作板2與數(shù)據(jù)發(fā)生模擬上位機(jī)I組成的土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置的公共外部信號(hào)輸入端；
I號(hào)PLC電源3，2號(hào)處理器3-1，3號(hào)通訊模塊3-2、4-11號(hào)AI/A0模塊7、12號(hào)PLC通訊模塊4及13-20號(hào)AI/A0模塊8組成土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置的模擬量輸入/輸出系統(tǒng)；
21號(hào)PLC電源5、22號(hào)通訊模塊5-1、23-29號(hào)為DI/D0模塊9、30號(hào)PLC電源6、31號(hào)通訊模塊6-1、32-38號(hào)DI/D0模塊10組成的土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置的數(shù)字信號(hào)輸入/輸出系統(tǒng)；
所述公共外部信號(hào)輸入端是由按鈕、旋鈕及電位器組成，固定在模擬裝置操作面板
上；
所述數(shù)據(jù)發(fā)生模擬上位機(jī)的顯示器固定在模擬裝置操作面板上；
所述的模擬量輸入/輸出系統(tǒng)的處理模塊通過導(dǎo)軌安裝，且導(dǎo)軌通過螺栓固定在模擬裝置的中間隔板上；
所述數(shù)字量輸入/輸出系統(tǒng)的處理模塊通過導(dǎo)軌安裝，且導(dǎo)軌通過螺栓固定在模擬裝置的中間隔板上；
所述模擬裝置后背板是為雙開門，可以方便接線、改線。
所述的模擬裝置為圓形、方形或二者組合。實(shí)施例1:
實(shí)施步驟:
假設(shè)有以下土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)軟件測(cè)試、優(yōu)化設(shè)計(jì)的要求:
1、土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)中各子系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)完成；
2、土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)軟件需要測(cè)試、優(yōu)化設(shè)計(jì)；
一、試驗(yàn)準(zhǔn)備
1、檢查模擬裝置中各個(gè)控制單元中控制電纜的連接是否正常，如有異?？蛇M(jìn)行適當(dāng)處理。確定總電源處于斷開狀態(tài)。2、檢查土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)是否具備運(yùn)行、操作條件。如不具備運(yùn)行條件可進(jìn)行適當(dāng)處理。3、閉合總電源、啟動(dòng)土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)、啟動(dòng)盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置的上位機(jī)、運(yùn)行控制軟件，進(jìn)行一些必要設(shè)定。5、首先根據(jù)土壓平衡盾構(gòu)機(jī)操作規(guī)程操作盾構(gòu)控制系統(tǒng)，根據(jù)盾構(gòu)控制系統(tǒng)運(yùn)行信號(hào)需要，操作盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置，進(jìn)行信號(hào)模擬。二、試驗(yàn)過程
1、針對(duì)土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號(hào)的模擬
1)通過改變模擬信號(hào)的線性度來檢測(cè)盾構(gòu)控制系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)處理能力及系統(tǒng)保護(hù)的響應(yīng)速度，記錄系統(tǒng)保護(hù)響應(yīng)數(shù)據(jù)；
2)通過模擬裝置操作板上按鈕及人機(jī)界面的操作來實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)控制系統(tǒng)所需的數(shù)字信號(hào)，滿足盾構(gòu)控制系統(tǒng)軟件測(cè)試、優(yōu)化設(shè)計(jì)的控制信號(hào)需求，記錄試驗(yàn)結(jié)果；
3)待模擬試驗(yàn)結(jié)束后，依次關(guān)閉模擬裝置上位機(jī)、土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)、關(guān)閉模擬裝置總電源，完成針對(duì)土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號(hào)的模擬試驗(yàn)。若針對(duì)土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號(hào)的模擬完成，做如下試驗(yàn):
2、針對(duì)土壓平衡盾構(gòu)工藝流程控制條件信號(hào)模擬試驗(yàn)
1)通過上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)及操作板的操作，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)工藝流程控制條件信號(hào)的模擬，如行程開關(guān)信號(hào)模擬、主機(jī)油箱和輔助油箱液位、溫度預(yù)警、報(bào)警信號(hào)模擬等，得出土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)測(cè)試?yán)碚摂?shù)據(jù)；
2)待模擬試驗(yàn)結(jié)束后，依次關(guān)閉模擬裝置上位機(jī)、土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)、關(guān)閉模擬裝置總電源，完成針對(duì)土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號(hào)的模擬試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)得到的啟示:
1、可以給予土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)人員以理論數(shù)據(jù)指導(dǎo)，在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)過程中可以根據(jù)理論試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制參數(shù)(刀盤扭矩、刀盤轉(zhuǎn)速、掘進(jìn)速度等)的計(jì)算、修正。2、在針對(duì)土壓平衡盾構(gòu)工藝流程控制條件信號(hào)模擬試驗(yàn)，可以給予土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員測(cè)試、優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)。3、對(duì)土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論數(shù)據(jù)進(jìn)行深入研究做好基礎(chǔ)理論工作。通過所述試驗(yàn)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)如下試驗(yàn): 1、針對(duì)土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號(hào)的模擬，通過上位機(jī)軟件設(shè)置，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)傳感器模擬信號(hào)的模擬，通過改變模擬信號(hào)的線性度來檢測(cè)盾構(gòu)控制系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)處理能力及系統(tǒng)保護(hù)的響應(yīng)速度，通過模擬裝置操作板上按鈕及人機(jī)界面的操作來實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)控制系統(tǒng)所需的數(shù)字信號(hào)，滿足盾構(gòu)控制系統(tǒng)軟件測(cè)試、優(yōu)化設(shè)計(jì)的需求，得出土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)測(cè)試?yán)碚摂?shù)據(jù)。2、針對(duì)土壓平衡盾構(gòu)工藝流程控制條件信號(hào)模擬，通過上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)及操作板的操作，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)工藝流程控制條件信號(hào)的模擬，如行程開關(guān)信號(hào)模擬、主機(jī)油箱和輔助油箱液位、溫度預(yù)警、報(bào)警信號(hào)模擬等，得出土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)測(cè)試?yán)碚摂?shù)據(jù)。本實(shí)例表明模擬裝置能夠很好實(shí)現(xiàn)土針對(duì)土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號(hào)的模擬試驗(yàn)及針對(duì)土壓平衡盾構(gòu)工藝流程控制條件信號(hào)模擬試驗(yàn)，為土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在所述領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替代和改進(jìn)等，其均應(yīng)涵蓋`在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置，包括用于控制本模擬裝置的PLC機(jī)，其特征在于:還包括由數(shù)據(jù)發(fā)生模擬操作板(2 )與數(shù)據(jù)發(fā)生模擬上位機(jī)(I)組成的土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置的公共外部信號(hào)輸入端； I號(hào)PLC電源(3)，2號(hào)處理器(3-1)，3號(hào)通訊模塊(3-2)、4-11號(hào)AI/AO模塊(7)、12號(hào)PLC通訊模塊(4)及13-20號(hào)AI/AO模塊(8)組成土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置的模擬量輸入/輸出系統(tǒng)； 21號(hào)PLC電源(5)、22號(hào)通訊模塊(5-1)、23-29號(hào)為DI/DO模塊(9)、30號(hào)PLC電源(6),31號(hào)通訊模塊(6-1)、32-38號(hào)DI/DO模塊(10)組成的土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置的數(shù)字信號(hào)輸入/輸出系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置，其特征在于:所述公共外部信號(hào)輸入端是由按鈕、旋鈕及電位器組成，固定在模擬裝置操作面板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)發(fā)生模擬上位機(jī)的顯示器固定在模擬裝置操作面板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置，其特征在于:所述的模擬量輸入/輸出系統(tǒng)的處理模塊通過導(dǎo)軌安裝，且導(dǎo)軌通過螺栓固定在模擬裝置的中間隔板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置，其特征在于:所述數(shù)字量輸入/輸出系統(tǒng)的處理模塊通過導(dǎo)軌安裝，且導(dǎo)軌通過螺栓固定在模擬裝置的中間隔板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置，其特征在于:所述模擬裝置后背板是為雙開門?！?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意項(xiàng)所述的一種土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置，其特征在于:所述的模擬裝置為圓形、方形或二者組合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置，包括用于控制本模擬裝置的PLC機(jī)，還包括由數(shù)據(jù)發(fā)生模擬操作板與數(shù)據(jù)發(fā)生模擬上位機(jī)(1)組成的土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置的公共外部信號(hào)輸入端；1號(hào)PLC電源，2號(hào)處理器，3號(hào)通訊模塊、4-11號(hào)AI/AO模塊、12號(hào)PLC通訊模塊及13-20號(hào)AI/AO模塊組成土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置的模擬量輸入/輸出系統(tǒng)；21號(hào)PLC電源、22號(hào)通訊模塊、23-29號(hào)為DI/DO模塊、30號(hào)PLC電源、31號(hào)通訊模塊、32-38號(hào)DI/DO模塊組成的土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生模擬裝置的數(shù)字信號(hào)輸入/輸出系統(tǒng)。本發(fā)明的模擬裝置能為土壓平衡盾構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供理論數(shù)據(jù)支持。該模擬裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
文檔編號(hào)G05B23/00GK103246276SQ20131018237
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月16日
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