基于三菱PLC的頂管機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王彩鳳，張迎春

（江蘇航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江212134）

基于三菱PLC的頂管機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王彩鳳，張迎春

（江蘇航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江212134）

由于頂管施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境較為惡劣，不便于操作人員在現(xiàn)場(chǎng)開展工作，而所研究的頂管機(jī)控制系統(tǒng)即可解決該問題。本文介紹了頂管機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程，并介紹了如何利用RS485總線通信實(shí)現(xiàn)主從站PLC的遠(yuǎn)距離通信?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)表明，該控制系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、準(zhǔn)確、工作效率高，很好地完成了對(duì)頂管機(jī)的自動(dòng)操控，較好地完成了預(yù)定的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

頂管機(jī)；自動(dòng)；RS485

目前在社會(huì)生產(chǎn)中，計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、通信等技術(shù)發(fā)揮著先導(dǎo)的作用[1]，同時(shí)這三門技術(shù)也是當(dāng)前信息科學(xué)的重要組成部分。由于頂管機(jī)的施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，不便于操作人員在現(xiàn)場(chǎng)展開工作，為改善這一缺點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)頂管機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)將三門技術(shù)有機(jī)結(jié)合，并將設(shè)計(jì)結(jié)果付諸于實(shí)踐。

1 總體方案設(shè)計(jì)

頂管機(jī)[2]自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。根據(jù)市場(chǎng)需求，通過RS232通信方式實(shí)現(xiàn)上位機(jī)（工控機(jī)）與下位機(jī)（PLC）之間的通信，下位機(jī)由兩臺(tái)三菱FX系列PLC組成，分別為0號(hào)主站PLC和1號(hào)從站PLC，引入N：N鏈接通信技術(shù)，利用RS485通信模塊實(shí)現(xiàn)主站PLC和從站PLC之間的遠(yuǎn)程通信，從達(dá)到自動(dòng)控制的效果。

圖1 頂管機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

2 自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.1 通信部分軟件設(shè)計(jì)

主站PLC與從站PLC之間的通信采用N：N鏈接通信技術(shù)[3]，該通信技術(shù)必須使用FX2N-485BD模塊，F(xiàn)X2N-485BD是用于RS-485通信[4]的特殊功能板，可連接FX2N系列PLC.

N：N網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)設(shè)置如表1所示。

表1 N：N網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置

根據(jù)以上分析，編制主站PLC與從站PLC的通信程序如下：

主站點(diǎn)程序，如圖2所示。

圖2 主站點(diǎn)通信程序

從站點(diǎn)程序，如圖3所示。

圖3 從站點(diǎn)通信程序

2.2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

從站PLC控制系統(tǒng)的控制對(duì)象包括：刀盤、油泵、糾偏、旁通閥、止?jié){閥、過載報(bào)警和模擬量[5]7個(gè)部分。具體程序流程圖如圖4所示。

圖4 程序流程圖

根據(jù)通信程序中刷新范圍（D8178）的設(shè)置值，可以得知主站PLC與從站PLC的通信模式為模式1，因此主站PLC可用的字軟元件（D）有4點(diǎn)，分別為D0、D1、D2、D3，結(jié)合I/O地址分配，利用GPPW軟件編寫從站PLC油泵模塊梯形圖如圖5所示，其他部分和油泵模塊類似。

圖5 從站PLC油泵部分梯形圖

3 結(jié)束語

本課題結(jié)合市場(chǎng)需求及施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，對(duì)頂管機(jī)的遠(yuǎn)程自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，詳細(xì)描述控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程，并通過現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)該控制系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證，使整個(gè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅具備理論支撐，而且具有一定的可行性。驗(yàn)證結(jié)果表明該控制系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠，能較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)頂管機(jī)的遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。

[1]程驍，潘國慶.盾構(gòu)施工技術(shù)[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1990.

[2]季志榮.新編非開挖實(shí)用技術(shù)大全[M].北京：清華同方電子出版社，2004.

[3]盧愛琴.三菱GX Developer軟件中使用SFC編程的方法[J].廣西輕工業(yè)，2007（7）：54-55．

[4]呂俊芳．傳感器接口與檢測(cè)儀器電路[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1997．

[5]梁永興.頂管自動(dòng)測(cè)量導(dǎo)向系統(tǒng)的精度分析[J].江西建材，2011（02）：17-20.

Pipe Jacking Remote ControlSystem Based on MitsubishiPLC Design

WANG Cai-feng，ZHANG Ying-chun
（Jiangsu Aviation Technical College，Zhenjiang Jiangsu 212134，China）

This paper introduces a remote control system of pipe jacking design scheme.Due to poor pipe jacking construction site environment，operators should not be working in the field，therefore，control system of pipe jacking needs new requirements，namely to realize the remote control of pipe.However，most of pipe jacking control system does not have this function at present，even if it had，its stability is poor.This paper introduces the implementation process of RS485 bus communication，through the RS485 communication methods to achieve the main PLC and PLC remote communication from the station.Field use shows that the system is fully functional，reliable，accurate control，well done remote control of pipe jacking，better to complete the design goal.

pipe；remote；RS485

TP273

A

1672-545X（2017）04-0042-02

2017-01-12

王彩鳳（1984-），女，江蘇常州人，本科，講師，主要從事自動(dòng)控制方向研究。