地鐵盾構(gòu)管片生產(chǎn)線中PLC控制的運(yùn)用

姚勝昶

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程加快，為了加強(qiáng)各個(gè)地區(qū)的聯(lián)系，城市軌道交通建設(shè)迎來了新機(jī)遇，很多城市為了解決交通擁堵問題，提高實(shí)際的運(yùn)輸效率，開始興建地鐵工程。其中主要材料是盾構(gòu)管片，其質(zhì)量直接影響地鐵工程的驗(yàn)收情況。為了提高生產(chǎn)效率，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用了PLC控制技術(shù)，下面就對這些方面進(jìn)行分析，希望給有關(guān)人士一些借鑒。

【關(guān)鍵詞】盾構(gòu)管片 生產(chǎn)線 PLC控制

管片生產(chǎn)流程并不復(fù)雜，主要有鋼筋下料，焊接鋼筋籠，將鋼筋籠入模，進(jìn)行鋼筋土的生產(chǎn)，進(jìn)行混凝土的澆筑和振搗，對管片進(jìn)行收水抹面操作，放置蒸養(yǎng)窯中進(jìn)行蒸養(yǎng)，管片脫模，管片水養(yǎng)，堆存和發(fā)運(yùn)管片等，為了保證施工質(zhì)量，其中的每一道環(huán)節(jié)都應(yīng)該做好監(jiān)督和管理，采取自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，提高管片的生產(chǎn)效率，為企業(yè)以后的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 分析地鐵盾構(gòu)管片生產(chǎn)線技術(shù)

地鐵盾構(gòu)管片生產(chǎn)線使用了自動(dòng)化生產(chǎn)線，其是最新型的技術(shù)，主要由五部分組成，分別是蒸養(yǎng)窯、整體式振動(dòng)臺、管片搬運(yùn)車、橫移機(jī)構(gòu)、模具流轉(zhuǎn)輥，在加工生產(chǎn)過程中，如果管片進(jìn)行了養(yǎng)護(hù)操作后，提前將管片磨具搬出來，將其放置到空模操作輥道上，再通過一系列的操作工序，將模具移動(dòng)到輥道上進(jìn)行往振，在輸送的過程中，需要將鋼筋等放入到模具內(nèi)，工作人員進(jìn)行預(yù)埋件的裝配時(shí)，要注意裝配的質(zhì)量，最后合上上部蓋板，在操作臺上進(jìn)行振動(dòng)和澆筑，完成以上工序之后，橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)將模具運(yùn)送到輥道末端，當(dāng)搬運(yùn)車來臨后，可以將其運(yùn)入不同的窯中，完成入窯工作后，對所有管片進(jìn)行收水和抹面操作，進(jìn)行各方面質(zhì)量的檢查，之后關(guān)閉蒸養(yǎng)窯門。這樣就進(jìn)入了蒸養(yǎng)環(huán)節(jié)，完成相關(guān)管片的蒸養(yǎng)工作后，就可以使用自動(dòng)化小車將其移動(dòng)到脫模的工序位置，技術(shù)人員對其進(jìn)行脫模處理，這樣這一整套工序就完成。

2 分析地鐵盾構(gòu)管片生產(chǎn)線PLC控制系統(tǒng)

PLC控制系統(tǒng)的重要性不言而喻，其在整個(gè)地鐵盾構(gòu)管片生產(chǎn)線起到一個(gè)大腦的作用，可以自動(dòng)化對整個(gè)流程進(jìn)行控制和調(diào)動(dòng)，針對存在的問題及時(shí)調(diào)整，保證管片生產(chǎn)的質(zhì)量。該控制系統(tǒng)中包括電腦軟件，利用PLC控制技術(shù)對不同電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，這些動(dòng)作都是驅(qū)動(dòng)電機(jī)來完成的，具體而言，其可以控制蒸汽養(yǎng)護(hù)室門，可以監(jiān)測管片養(yǎng)護(hù)溫度，控制混凝土下料和振動(dòng)，對相關(guān)模具進(jìn)行運(yùn)輸，hia配備了全自動(dòng)搬運(yùn)車。對于該管片生產(chǎn)線PLC控制系統(tǒng)而言，構(gòu)成部分有下位機(jī)、2號上位機(jī)、1號上位機(jī)，設(shè)備都安裝在集中控制室內(nèi)，如圖1所示。

2.1 分析各個(gè)組成系統(tǒng)的控制功能

在該生產(chǎn)線中使用的是臺灣威倫通生產(chǎn)的人機(jī)界面，信號為WEINVIEW，畫面組態(tài)使用了組態(tài)軟件，型號為EBPRO8000，其功能非常全面，生產(chǎn)線運(yùn)行中出現(xiàn)故障可以及時(shí)報(bào)警，對整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，自動(dòng)化進(jìn)行混凝土下料，還可以讓生產(chǎn)線運(yùn)行。對于2號上位機(jī)而言，將其安放到PLC站上，應(yīng)用的畫面組態(tài)型號為ABRSVIEW，可以對全自動(dòng)軌道小車、蒸養(yǎng)窯門等進(jìn)行控制，除此之外，還可以對溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警。對于下位機(jī)PLC控制臺而言，應(yīng)用了相關(guān)的編程軟件，對系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，對操作進(jìn)行限位控制，對各個(gè)工位進(jìn)行聯(lián)鎖，圖2是1號上位機(jī)HMI操作主畫面和2號上位機(jī)蒸養(yǎng)溫度控制界面。

2.2 模具運(yùn)行方式分析

生產(chǎn)線控制系統(tǒng)應(yīng)用了中央自動(dòng)控制技術(shù)，同時(shí)結(jié)合了手動(dòng)操作和現(xiàn)場控制，當(dāng)自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題后，還可以使用其余兩種控制方式進(jìn)行控制，保證整個(gè)生產(chǎn)線正常的運(yùn)行，避免對生產(chǎn)企業(yè)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。對于其中的PLC控制系統(tǒng)架構(gòu)而言，應(yīng)用了無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制，淘汰了拖曳IP信號線的方式，有效提高了控制操作的安全性和穩(wěn)定性。模具在生產(chǎn)線采用全自動(dòng)模式運(yùn)行，當(dāng)控制系統(tǒng)接收到各工位都已完成作業(yè)的信號之后，對位信號都已經(jīng)完成，這樣流水線才會行走一個(gè)工位，保證流水線的有序進(jìn)行。

2.3 分析固定窯蒸養(yǎng)措施

在生產(chǎn)線中應(yīng)用了溫控系統(tǒng)，主要是通過PLC執(zhí)行PID進(jìn)行控制，可以保證溫度變化曲線和規(guī)定一致，同時(shí)在管片生產(chǎn)過程中，還可以對相關(guān)溫度進(jìn)行記錄，如果應(yīng)用了固定窯方式，還可以對管片進(jìn)行溫度控制，例如降溫、升溫、恒溫控制等，控制溫度非常準(zhǔn)確，當(dāng)管片出窯之后，在表面不會出現(xiàn)裂紋問題。

3 總結(jié)

通過以上對地鐵盾構(gòu)管片生產(chǎn)線中PLC控制應(yīng)用分析，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)工作穩(wěn)定，可以保證生產(chǎn)線安全運(yùn)行，提高了自動(dòng)化水平，管片生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率都有大幅度提高，有利于企業(yè)以后的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]孫軍漢.PLC控制系統(tǒng)在地鐵盾構(gòu)管片生產(chǎn)線的應(yīng)用[J].水利水電施工，2016（02）：89-90.

[2]鄭曉文.地鐵盾構(gòu)管片自動(dòng)化生產(chǎn)流水線的研究[J].工程技術(shù)：引文版，2016（02）：00276-00276.

[3]王偉鵬.地鐵盾構(gòu)管片自動(dòng)化生產(chǎn)線的應(yīng)用與比較[J].水利水電施工，2016（02）：94-98.

作者單位

蘇州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇省蘇州市 215200