一種盾構(gòu)機(jī)熱備控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種構(gòu)機(jī)熱備控制系統(tǒng)，涉及盾構(gòu)機(jī)控制領(lǐng)域；解決了盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng)容錯(cuò)率低的問題，本方案包括熱備PLC主機(jī)、熱備PLC備用機(jī)、兩個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)、交換機(jī)和下掛設(shè)備，熱備PLC主機(jī)與一個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)連接，熱備PLC備用機(jī)與另一個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)連接，熱備PLC主機(jī)采用CPU同步鏈路與熱備PLC備用機(jī)連接，兩個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)之間采用同步鏈路連接，交換機(jī)與兩個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)連接成以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)，下掛設(shè)備與交換機(jī)連接?？杀ＷC盾構(gòu)控制系統(tǒng)在主機(jī)故障時(shí)執(zhí)行程序流程的不間斷和當(dāng)前數(shù)據(jù)的完整性，提高以太網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)在硬件和軟件上的容錯(cuò)能力，極大的提高的盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng)的冗余可靠性能。
【專利說明】一種盾構(gòu)機(jī)熱備控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及盾構(gòu)機(jī)控制領(lǐng)域，尤其是涉及一種盾構(gòu)機(jī)熱備控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]盾構(gòu)機(jī)被廣泛使用在城市地鐵隧道建設(shè)中，由于是在隧道內(nèi)進(jìn)行施工作業(yè)，對(duì)盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性要求很高。目前國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的控制系統(tǒng)主要采用單機(jī)PLC控制器加分布式站點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方式。采用上述方式構(gòu)建的系統(tǒng)有如下問題:容錯(cuò)率低，當(dāng)PLC控制器故障后，會(huì)導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)故障停機(jī)并丟失施工數(shù)據(jù)，影響工期，嚴(yán)重的可能造成重大事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種保證數(shù)據(jù)完整性、提高盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng)的冗余可靠性能的盾構(gòu)機(jī)熱備控制系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]一種盾構(gòu)機(jī)熱備控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括熱備PLC主機(jī)、熱備PLC備用機(jī)、兩個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)、交換機(jī)和下掛設(shè)備，所述熱備PLC主機(jī)與一個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)連接，所述熱備PLC備用機(jī)與另一個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)連接，熱備PLC主機(jī)采用CPU同步鏈路與熱備PLC備用機(jī)連接，兩個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)之間采用同步鏈路連接，所述交換機(jī)與兩個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)連接成以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)，所述下掛設(shè)備與交換機(jī)連接。
[0006]優(yōu)選的，交換機(jī)設(shè)有多個(gè)，每個(gè)交換機(jī)都連接一個(gè)下掛設(shè)備。
[0007]優(yōu)選的，所述的下掛設(shè)備為泡沫系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、HIM電腦、地面監(jiān)控系統(tǒng)、分布式I/o模塊、無(wú)線I/O傳輸設(shè)備或操作開關(guān)按鈕。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過對(duì)控制系統(tǒng)核心PLC控制的熱備設(shè)計(jì)和以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)建立，保證了盾構(gòu)控制系統(tǒng)在主機(jī)故障時(shí)執(zhí)行程序流程的不間斷和當(dāng)前數(shù)據(jù)的完整性，提高了以太網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)在硬件和軟件上的容錯(cuò)能力，極大的提高的盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng)的冗余可靠性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0011]實(shí)施例
[0012]如圖1所示，一種盾構(gòu)機(jī)熱備控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括熱備PLC主機(jī)1、熱備PLC備用機(jī)2、兩個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)3、交換機(jī)4和下掛設(shè)備。熱備PLC主機(jī)I與一個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)3連接。熱備PLC備用機(jī)2與另一個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)3連接。熱備PLC主機(jī)I采用CPU同步鏈路與熱備PLC備用機(jī)2連接。兩個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)3之間采用同步鏈路連接。交換機(jī)4與兩個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)3連接成以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)。下掛設(shè)備與交換機(jī)4連接。本實(shí)用新型系統(tǒng)采用兩組熱備PLC控制器和熱備以太網(wǎng)交換機(jī)，一組為主機(jī)設(shè)備，一組為備用設(shè)備。控制方法如下，當(dāng)控制系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，熱備PLC主機(jī)正常工作，熱備PLC備用機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)，只與熱備PLC主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步；當(dāng)熱備PLC主機(jī)故障時(shí)，熱備PLC備用機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)完全代替主機(jī)設(shè)備運(yùn)行工作。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，主機(jī)設(shè)備正常工作，備用設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)，只與主機(jī)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。當(dāng)主機(jī)設(shè)備故障時(shí)，備用設(shè)備可在極短的時(shí)間內(nèi)，如10s，完全代替主機(jī)設(shè)備運(yùn)行工作，保證了盾構(gòu)控制系統(tǒng)在主機(jī)故障時(shí)執(zhí)行程序流程的不間斷和當(dāng)前數(shù)據(jù)的完整性。并利用兩組熱備以太網(wǎng)交換機(jī)組成一個(gè)以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)，形成了冗余性能更高的以太網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，當(dāng)以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)中有任一處連接電纜損壞時(shí)，不影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上所有站點(diǎn)的設(shè)備通訊工作。
[0013]在此環(huán)網(wǎng)中，下掛設(shè)備如下:泡沫系統(tǒng)5 ;注衆(zhòng)系統(tǒng)6 ;導(dǎo)向系統(tǒng)7 ;HIM電腦8 (或稱人機(jī)交互HIM觸摸屏)，負(fù)責(zé)對(duì)盾構(gòu)機(jī)的實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行顯示和一些動(dòng)作指令的下達(dá)；地面監(jiān)控系統(tǒng)9 ;分布式IO站點(diǎn)12 (站點(diǎn)內(nèi)設(shè)置分布式I/O模塊)，負(fù)責(zé)如壓力傳感器、流量傳感器、開關(guān)信號(hào)等輸入信號(hào)的采集和如繼電器、電磁閥等控制執(zhí)行元件的輸出信號(hào)的輸出；操作開關(guān)按鈕，負(fù)責(zé)盾構(gòu)機(jī)重要指令的下達(dá)；無(wú)線I/O傳輸設(shè)備10，負(fù)責(zé)將無(wú)線遙控器的信號(hào)接收并傳輸給PLC控制器；其他機(jī)電設(shè)備，例如刀盤變頻器11，負(fù)責(zé)接收網(wǎng)絡(luò)中的控制指令并執(zhí)行，并將變頻器的實(shí)時(shí)參數(shù)傳輸給PLC控制器。
[0014]通過對(duì)控制系統(tǒng)核心PLC控制的熱備設(shè)計(jì)和以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)建立，保證了盾構(gòu)控制系統(tǒng)在主機(jī)故障時(shí)執(zhí)行程序流程的不間斷和當(dāng)前數(shù)據(jù)的完整性，提高了以太網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)在硬件和軟件上的容錯(cuò)能力，極大的提高的盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng)的冗余可靠性能。
[0015]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，應(yīng)當(dāng)指出的是，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種盾構(gòu)機(jī)熱備控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括熱備PLC主機(jī)、熱備PLC備用機(jī)、兩個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)、交換機(jī)和下掛設(shè)備，所述熱備PLC主機(jī)與一個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)連接，所述熱備PLC備用機(jī)與另一個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)連接，熱備PLC主機(jī)采用CPU同步鏈路與熱備PLC備用機(jī)連接，兩個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)之間采用同步鏈路連接，所述交換機(jī)與兩個(gè)熱備以太網(wǎng)交換機(jī)連接成以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)，所述下掛設(shè)備與交換機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)機(jī)熱備控制系統(tǒng)，其特征在于，交換機(jī)設(shè)有多個(gè)，每個(gè)交換機(jī)都連接一個(gè)下掛設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種盾構(gòu)機(jī)熱備控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的下掛設(shè)備為泡沫系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、HM電腦、地面監(jiān)控系統(tǒng)、分布式I/O模塊、無(wú)線I/O傳輸設(shè)備或操作開關(guān)按鈕。
【文檔編號(hào)】H04L1/22GK203377898SQ201320487080
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月9日
【發(fā)明者】李恒, 李才洪, 周鴻雛, 陳文菊 申請(qǐng)人:南車資陽(yáng)機(jī)車有限公司