【正文】 示界面就能診斷和解決盾構(gòu)控制系統(tǒng)的絕大部分電氣、液壓故障，但遇到聯(lián)鎖關(guān)系復(fù)雜它不能直接反映其故障的情況，就需要借助于筆記本編程器才能快速查找和確定故障。 ? 因此，故障顯示屏和筆記本編程器是 TBM在線故障診斷的兩個(gè)最重要的必不可少的工具。以 1號(hào)電機(jī)作為主電機(jī)， DP總線從 1號(hào)變頻器讀取當(dāng)前扭矩，傳回 CPU,PLC程序處理后，通過 DP總線同時(shí)傳輸給其他 9臺(tái)變頻器，實(shí)現(xiàn)扭矩的控制。沒有采用編碼器。 開環(huán)矢量控制模式 開環(huán)矢量控制也叫無速度傳感器矢量方式，是V/F控制基礎(chǔ)上的改進(jìn)方式，該方式可以根據(jù)電機(jī)負(fù)載自動(dòng)調(diào)整電機(jī)的輸出電壓以保證電機(jī)磁通的動(dòng)態(tài)恒定，從而提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速精度和低頻帶載功能。 有兩種主從方式： 采用光纖方式， 總線方式。 ?位移傳感器（拉線式、磁滯式） ?傾角傳感器 ?旋轉(zhuǎn)編碼器 TBM盾構(gòu)機(jī)常用傳感器 ? 它采用 PROFIBUS總線方式與 PLC直接通訊；現(xiàn)場無需調(diào)節(jié)。 ?因?yàn)槭橇髁块_關(guān) ,所以不能顯示流量 , 因此關(guān)鍵是觀察出渣的效果。 ?絕大多數(shù)故障是線路故障，斷線、短路、接地和接觸不良等。廣州 S180盾構(gòu) PLC復(fù)位輸入板故障。第一步，更換 T04并使其改由應(yīng)急發(fā)電機(jī)供電，故障依舊，證明非電源問題；第二步，檢查 230v控制變壓器出線電纜及相關(guān)線路，未發(fā)現(xiàn)異常；最后聯(lián)想到故障的一個(gè)偶然現(xiàn)象，即有時(shí)在順次啟動(dòng)至 6主電機(jī)時(shí)故障會(huì)出現(xiàn)，由于主電機(jī)加熱器也由 230v控制電供電，猜測是主電機(jī)的加熱器回路出現(xiàn)故障，故將此回路取消進(jìn)行試掘進(jìn)，結(jié)果故障消除，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明，是 6主電機(jī)的加熱器回路出現(xiàn)了故障，由于主電機(jī)的加熱器位于電機(jī)內(nèi)部，不易拆出檢查，故現(xiàn)場采取將 6主電機(jī)加熱器回路暫時(shí)斷開的措施，終于在三月七日下午六時(shí)恢復(fù)掘進(jìn)，故障解決歷時(shí)將近三天。 9泵電流測試故障停止，主電機(jī)未停，在停電機(jī)后拉掉 4電機(jī)的刀熔開關(guān)（因 4離合器冒煙），確認(rèn)故障后再啟動(dòng)各泵站， 9泵站電流測試停泵，在確認(rèn)故障后再啟動(dòng) 9泵，并轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤清碴。后來偶然發(fā)現(xiàn) 1拖車上照明配電箱 L103跳閘，而一合閘就會(huì)引起故障。 ? 在以上故障解決過程中，我們可以得到三個(gè)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)： ? 線路的連接應(yīng)嚴(yán)格按圖進(jìn)行，以利于故障排查。 ?故障現(xiàn)象： ? ，主機(jī)無法控制連續(xù)皮帶機(jī) ? ?對于有通訊的 PLC,要重視終端電阻的作用 . ?重視中繼器的檢查 TBM盾構(gòu)機(jī)典型電氣故障判斷和處理 S179盾構(gòu) PL程序非關(guān)聯(lián)邏輯故障 故障現(xiàn)象：刀盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)正常啟動(dòng)，相關(guān)聯(lián)器件運(yùn)轉(zhuǎn)正常，刀盤無法啟動(dòng) 原因：將螺旋輸送機(jī)前艙門開啟限位開關(guān)進(jìn)入主程序 TBM盾構(gòu)機(jī)常見電氣故障判斷和處理 ?引大濟(jì)湟變頻器通訊地址錯(cuò)誤故障。 選擇最佳供電容量 TBM盾構(gòu)現(xiàn)場臨時(shí)施工用電管理 ?前期投入用電，后期不用或減少的（施工降水）。 安全用電 TBM盾構(gòu)現(xiàn)場臨時(shí)施工用電管理 ? 高壓電纜的防護(hù)（電纜溝、穿管、穿墻、彎曲、懸掛、標(biāo)識(shí)） 高壓電纜的防護(hù)是安全用電的關(guān)鍵一環(huán)，在穿越的路面必須有電纜溝或穿管，不允許有露天地面敷設(shè)，穿墻、彎曲、懸掛電纜都不允許有扭曲，強(qiáng)彎等應(yīng)力集中。接地是否可靠。 節(jié)約用電 TBM盾構(gòu)現(xiàn)場臨時(shí)施工用電管理 ?及時(shí)停機(jī)，減少損耗 對于循環(huán)式作業(yè)的機(jī)械設(shè)備，在完成某一工序時(shí)，及時(shí)的停機(jī)，也可以節(jié)約大量電力。 節(jié)約用電 TBM盾構(gòu)現(xiàn)場臨時(shí)施工用電管理 ?錯(cuò)峰用電： 利用國家電網(wǎng)峰谷電價(jià)差安排生產(chǎn)，將一些大負(fù)荷設(shè)備、不必再峰時(shí)生產(chǎn)的設(shè)備工序調(diào)整，可以節(jié)約大量電費(fèi)。 節(jié)約用電 ?選擇合理工況 對于盾構(gòu)機(jī)這樣比較大型的設(shè)備，針對不同的地質(zhì)情況，合適的刀盤轉(zhuǎn)速，螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速，盾構(gòu)機(jī)推力，在同樣的掘進(jìn)距離時(shí)，能節(jié)約較多的電量。對于接地的電阻要經(jīng)常復(fù)測，防止由于冬季干旱等原因造成接地失效。 短路電流設(shè)置，一般按照變壓器的短路電流考慮，經(jīng)驗(yàn)?zāi)壳?s9系列的變壓器是 9倍的額定電流。則充電機(jī)的系數(shù)為 ，供電容量為 90kw。） TBM盾構(gòu)機(jī)典型電氣故障判斷和處理 ? S180盾構(gòu) PLC復(fù)位輸入板非完全損壞故障 ? 故障現(xiàn)象： ? ? ，亂停止 ? ，增加了一些語句行。在投入到有燒結(jié)現(xiàn)象的那路電容時(shí)，模擬量輸入控制線受到干擾， PLC受錯(cuò)誤信息誤導(dǎo)而自動(dòng)關(guān)閉泵站。但在串聯(lián)電流表測試中均未發(fā)現(xiàn)異?！，F(xiàn)場技術(shù)人員努力仔細(xì)查找，經(jīng)過兩個(gè)保養(yǎng)班、兩個(gè)掘進(jìn)班排除了故障，恢復(fù)了正常掘進(jìn)。此后三天內(nèi)，此故障持續(xù)發(fā)生，導(dǎo)致無法掘進(jìn)。磨溝嶺 TBM串電故障。特別是在 PLC附近和主軸承內(nèi)外側(cè)焊接作業(yè) TBM盾構(gòu)機(jī)常見電氣故障判斷和處理 ?處理故障的原則： ?先簡后繁，由外而內(nèi)。 編碼器 TBM盾構(gòu)機(jī)常用傳感器 ?澎潤土流量傳感器是開關(guān)量的。（壓力開關(guān)也有常閉和常開兩種接線方式） ?電容式流量傳感器、流量開關(guān)。在該方式下采用的控制傳感器一般是旋轉(zhuǎn)編碼器，并安裝在被控電動(dòng)機(jī)的軸端。 V/F方式在低頻時(shí)，由于輸出電壓較低，轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著，使輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。 控制系統(tǒng)通過 DEVICENET總線連接 6臺(tái)變頻器，實(shí)現(xiàn)變頻器的控制。 變頻器在 TBM盾構(gòu)機(jī)上的應(yīng)用 常用的主驅(qū)動(dòng)有液壓驅(qū)動(dòng)和電驅(qū)動(dòng)、變頻驅(qū)動(dòng)模式 現(xiàn)有 TBM盾構(gòu)主驅(qū)動(dòng)采用變頻驅(qū)動(dòng)的使用情況 ? HK開環(huán)矢量變頻驅(qū)動(dòng)控制模式（穿黃泥水盾構(gòu)項(xiàng)目） ? WIRTH閉環(huán)矢量變頻驅(qū)動(dòng)控制模式（引大濟(jì)湟雙護(hù)盾 TBM項(xiàng)目） ? NFM閉環(huán)矢量變頻驅(qū)動(dòng)控制模式（武漢長江隧道、獅子洋隧道泥水盾構(gòu)項(xiàng)目等） ? LOVAT開環(huán)矢量變頻驅(qū)動(dòng)控模式（成都地鐵盾構(gòu)項(xiàng)目） ? 小松 V/F變頻驅(qū)動(dòng)控模式（西安地鐵盾構(gòu)項(xiàng)目） ? WIRTH開環(huán)矢量變頻驅(qū)動(dòng)控制模式（大伙房 TBM項(xiàng)目） ? 羅賓斯敞開式硬巖掘進(jìn)機(jī)采用開環(huán)矢量變頻驅(qū)動(dòng)控模式（西秦嶺鐵路隧道、重慶地鐵隧道） HK開環(huán)矢量控制模式（穿黃盾構(gòu)項(xiàng)目） 控制系統(tǒng)采用西門子 400系列 PLC，變頻器采用 ELIN變頻器，功率為 132KW（重載下為 110KW），電機(jī)采用 ELIN水冷電機(jī)，功率為 110KW，主回路電壓 380VAC，采用一拖一控制模式。編程器對于 PLC故障診斷。 ? 參數(shù)屏：顯示 TBM當(dāng)前主機(jī)的各種運(yùn)行參數(shù) ? 全視屏：顯示 TBM主機(jī)各系統(tǒng)的當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài) ? 液壓系統(tǒng)屏：顯示 TBM液壓系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)及壓力溫度、液位等參數(shù)。 – 現(xiàn)場工控機(jī)與辦公室的管理計(jì)算機(jī)組成局域網(wǎng)，將洞內(nèi)盾構(gòu)機(jī)的信息傳輸?shù)降孛孓k公室，并儲(chǔ)存起來。 2. PLC的工作原理 PLC是采用 順序掃描 、 不斷循環(huán) 的方式進(jìn)行工作的 。日本小松全是三菱系列，羅威特用的是 AB系列。 – 采用 PLC可編控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是 TBM盾構(gòu)機(jī)上所有傳感器和控制信號(hào)都輸入到 PLC，所有輸出信號(hào)都由 PLC發(fā)出的。 NFM下位機(jī)是以 Premiun57為主站 ,Momentum為分站的可編程控制器系統(tǒng)。 無功功率補(bǔ)償： 采用補(bǔ)償電容器在低壓端集中補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ脽o功功率自動(dòng)補(bǔ)償控制器對無功功率進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，它實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的功率因數(shù)，通過控制接觸器切換電容組達(dá)到動(dòng)態(tài)補(bǔ)償功率因數(shù)的目的。 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ? 5。 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng) ? 4。 軟啟動(dòng)器： 功率較大的電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)有較大的沖擊電流，為了避免啟動(dòng)電流對電網(wǎng)的沖擊，對大功率的電動(dòng)機(jī)采用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)，中小功率的電機(jī)采用星三角啟動(dòng)或直接采用啟動(dòng)方式。上位機(jī)為 PC（個(gè)人計(jì)算機(jī)）和墻面式工控機(jī)組成的基于ProfibusDp（或 MODBUS）協(xié)議的現(xiàn)場總線的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)， HK下位機(jī)是以 Siemens S7400為主站， S7300為分站的可編程控制器系統(tǒng)。 – PLC可偏程控制系統(tǒng)具有系統(tǒng)功能強(qiáng)、可靠性高、抗震性能好、編程容易、修改方便、擴(kuò)充維修容易等一系列優(yōu)點(diǎn)。 海瑞克盾構(gòu)全部用的是西門子，維爾特和 NFM用的全是施耐德。 可將 PLC分成 3部分：輸入部分 、 內(nèi)部控制電路和輸出部分 。等，還有用戶用 C語言和 OPC軟件自己開發(fā)的。 ? 其中 F2— 參數(shù)屏，