一种高可靠性的盾构机液压油泵启动控制装置的制作方法

专利名称：一种高可靠性的盾构机液压油泵启动控制装置的制作方法技术领域：本实用新型涉及机器设备启动控制装置，尤其是盾构机液压油泵启动控制装置。背景技术：盾构机是一种快速地下开挖大型高技术成套施工装备。盾构机中的传动电动机多数为交流电动机，由于交流电动机对电源电压的波动较敏感，故对于容量较大、不频繁启动且负载较轻的盾构机液压油泵电机常采用Y—△降压启动。然而现有盾构机液压油泵电机降压启动，控制电路大都采用继电器-接触器控制系统，这种控制方式接线复杂、启动元件多、触点多，易发生故障；主电路设计不合理，常常出现弧光短路、缺相起动、接触器损坏。总之，现有技术可靠性差，易发生故障，这不仅给操作和维修人员增加了麻烦，也影响了盾构机施工效率的进一步提高。实用新型内容为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种简单、可靠的盾构机液压油泵启动控制装置。本实用新型所采用的技术方案是:这种高可靠性的盾构机液压油泵启动控制装置，包括驱动盾构机液压油泵电机的主电路和PLC控制电路，其中主电路包括刀开关QS、熔断器FU、热继电器FR、交流接触器KMl的主触头、交流接触器KM2的主触头、交流接触器KM3的主触头、电动机M ;其中PLC控制电路 包括交流接触器KMl的辅助触头、交流接触器KM2的辅助触头、交流接触器KM3的辅助触头、热继电器FR、停止按钮SB1、启动按钮SB2、指示灯HL1、指示灯HL2、指示灯HL3、指示灯HL4、指示灯HL5和PLC控制器，PLC控制器设置有接口 10.0、接口 10.1、接口 10.2、接口 10.3、接口 10.4、接口 10.5、接口 Q0.0、接口 Q0.1、接口 Q0.2、接口 Q0.4、接口 Q0.5、接口 Q0.6、接口 Q0.7、接口 Ql.0、公共端口(1L、2L、L+、1M、Μ)、电源接口(L、N)和接地保护口 PE;其中PLC控制器的电源接口(L、N)与交流220V外接电源连接，热继电器FR的常闭触头、停止按钮SBl的常闭触头、启动按钮SB2的常开触头、接触器KMl辅助常开触头、接触器KM2辅助常开触头、和接触器KM3辅助常开触头的一端分别与PLC控制器的接口 10.0、接口 10.1、接口 10.2、接口 10.3、接口 10.4和接口 10.5连接，热继电器FR的常闭触头、停止按钮SBl的常闭触头、启动按钮SB2的常开触头、接触器KMl辅助常开触头、接触器KM2辅助常开触头、和接触器KM3辅助常开触头的另一端设置为与PLC控制器的端子L+连接，公共端口 IM连接公共端口 M，交流接触器KMl线圈、交流接触器KM2线圈、交流接触器KM3线圈的一端分别与PLC控制器的接口 Q0.0,Q0.1和Q0.2连接；交流接触器KM2线圈的另一端与KM3常闭触头串联，交流接触器KM3线圈的另一端与KM2常闭触头串联，再与KMl线圈的另一端一起连接到熔断器FU1，串联上交流220V外接电源后，连接至PLC控制器的输出端公共端子IL ;指示灯HL1、指示灯HL2、指示灯HL3、指示灯HL4、指示灯HL5的一端分别与PLC控制器的接口 Q0.4、接口 Q0.5、接口 Q0.6、接口 Q0.7、接口 Ql.0连接，另一端依次连接熔断器FU3、36V直流电源串联后并连接至PLC控制器的公共端子2L。其中指示灯HLl用于显示接触器KMl熔焊故障，其中指示灯HL2用于显示接触器KM2熔焊故障，其中指示灯HL3用于显示接触器KM3熔焊故障，其中指示灯HL4用于指示星形起动状态，其中指示灯HL4用于指示三角形起动状态。其中主电路模块外接三相电源依次与刀开关QS、熔断器FU、接触器KMl主触头及热继电器FR串联后，与电机M的接线端子Ul、Vl和Wl联接。接触器KM2主触头一端与在接触器KMl与熔断器FUl之间的接口 U3、接口 V3、和接口 W3联接，接触器KM2主触头另一端与电机M的接线端子U2、V2和W2联接；接触器KM3主触头一端与电机M的接线端子U2、V2和W2联接，同时接触器KM3的三相触头依次首尾相连构成一个闭合的回路。其中盾构机液压油泵电机为鼠笼式三相异步电动机。本实用新型的有益效果是:本实用新型的控制电路模块用一种PLC冗余控制代替现有继电一接触器控制盾构机液压油泵启动，能达到很好的效果，不仅简化了控制线路，缩小了控制装置的体积，而且增加冗余信号输入PLC控制器进行冗余控制，更好地防止油泵电机异常起动和运行，减少了故障率，提高了系统的运行可靠性，使维修工作量大大减少，同时降低了停机率。主电路模块采用改进的线路连接形式，流过星形接触器、电源接触器主触点的电流减少了 42.3%，改善了元件的运行情况，减少了弧光短路与油泵电机缺相起动的发生，减少了元件损坏的几率，延长了使用寿命，提高了系统运行的可靠性，降低了维护运行成本，提高了盾构机的施工效率。图1为本实用新型控制电路的原理图。具体实施方式以下结合附图对本实用新型进一步说明。附图为本实用新型的实施例，结合附图具体说明本实施例，这种高可靠性的盾构机液压油泵启动控制装置，包括驱动盾构机液压油泵电机的主电路和PLC控制电路，其中主电路包括刀开关QS、熔断器FU、热继电器FR、交流接触器KMl的主触头、交流接触器KM2的主触头、交流接触器KM3的主触头、电动机M ;其中PLC控制电路包括交流接触器KMl的辅助触头、交流接触器KM2的辅助触头、交流接触器KM3的辅助触头、热继电器FR、停止按钮SB1、启动按钮SB2、指示灯HL1、指示灯HL2、指示灯HL3、指示灯HL4、指示灯HL5和PLC控制器，PLC控制器设置有接口 10.0、接口 10.1、接口 10.2、接口 10.3、接口 10.4、接口 10.5、接口 Q0.0、接口 Q0.1、接口 Q0.2、接口 Q0.4、接口 Q0.5、接口 Q0.6、接口 Q0.7、接口 Ql.0、公共端口(1L、2L、L+、1M、M)、电源接口(L、N)和接地保护口 PE ;其中PLC控制器的电源接口(L、N)与交流220V外接电源连接，热继电器FR的常闭触头、停止按钮SBl的常闭触头、启动按钮SB2的常开触头、接触器KMl辅助常开触头、接触器KM2辅助常开触头、和接触器KM3辅助常开触头的一端分别与PLC控制器的接口 10.0、接口 10.1、接口 10.2、接口 10.3、接口 10.4和接口 10.5连接，热继电器FR的常闭触头、停止按钮SBl的常闭触头、启动按钮SB2的常开触头、接触器KMl辅助常开触头、接触器KM2辅助常开触头、和接触器KM3辅助常开触头的另一端设置为与PLC控制器的端子L+连接，公共端口 IM连接公共端口 M，交流接触器KMl线圈、交流接触器KM2线圈、交流接触器KM3线圈的一端分别与PLC控制器的接口 Q0.0、Q0.1和Q0.2连接；交流接触器KM2线圈的另一端与KM3常闭触头串联，交流接触器KM3线圈的另一端与KM2常闭触头串联，再与KMl线圈的另一端一起连接到熔断器FU1，串联上交流220V外接电源后，连接至PLC控制器的输出端公共端子IL ;指示灯HLl、指示灯HL2、指示灯HL3、指示灯HL4、指示灯HL5的一端分别与PLC控制器的接口 Q0.4、接口 Q0.5、接口 Q0.6、接口 Q0.7、接口 Ql.0连接，另一端依次连接熔断器FU3、36V直流电源串联后并连接至PLC控制器的公共端子2L。其中指示灯HLl用于显示接触器KMl熔焊故障，其中指示灯HL2用于显示接触器KM2熔焊故障，其中指示灯HL3用于显示接触器KM3熔焊故障，其中指示灯HL4用于指示星形起动状态，其中指示灯HL4用于指示三角形起动状态。其中主电路模块外接三相电源依次与刀开关QS、熔断器FU、接触器KMl主触头及热继电器FR串联后，与电机M的接线端子UUVl和Wl联接。接触器KM2主触头一端与在接触器KMl与熔断器FUl之间的接口 U3、接口 V3、和接口 W3联接，接触器KM2主触头另一端与电机M的接线端子U2、V2和W2联接；接触器KM3主触头一端与电机M的接线端子U2、V2和W2联接，同时接触器KM3的三相触头依次首尾相连构成一个闭合的回路。其中盾构机液压油泵电机为鼠笼式三相异步电动机。在本实施例中，熔断器QF的型号为RL1-15，闸刀开关QS型号为HK2-3，接触器KM的型号为CJ10-10，热继电器FR的型号为JR0-20/3，控制器PLC的型号为CPU 226XM。虽然本实用新型已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在 权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。权利要求1.一种高可靠性的盾构机液压油泵启动控制装置，包括驱动盾构机液压油泵电机的主电路和PLC控制电路，其特征在于:所述主电路包括刀开关QS、熔断器FU、热继电器FR、交流接触器KMl的主触头、交流接触器KM2的主触头、交流接触器KM3的主触头、电动机M ;所述PLC控制电路包括交流接触器KMl的辅助触头、交流接触器KM2的辅助触头、交流接触器KM3的辅助触头、热继电器FR、停止按钮SBl、启动按钮SB2、指示灯HLl、指示灯HL2、指示灯HL3、指示灯HL4、指示灯HL5和PLC控制器，PLC控制器设置有接口 10.0、接口 10.1、接口 10.2、接口 10.3、接口 10.4、接口 10.5、接口 Q0.0、接口 Q0.1、接口 Q0.2、接口 Q0.4、接口 Q0.5、接口 Q0.6、接口 Q0.7、接口 Ql.0、公共端口 (1L、2L、L+、1M、M)、电源接口(L、N)和接地保护口 PE ;所述PLC控制器的电源接口(L、N)与交流220V外接电源连接，热继电器FR的常闭触头、停止按钮SBl的常闭触头、启动按钮SB2的常开触头、接触器KMl辅助常开触头、接触器KM2辅助常开触头、和接触器KM3辅助常开触头的一端分别与PLC控制器的接口10.0、接口 10.1、接口 10.2、接口 10.3、接口 10.4和接口 10.5连接，热继电器FR的常闭触头、停止按钮SBl的常闭触头、启动按钮SB2的常开触头、接触器KMl辅助常开触头、接触器KM2辅助常开触头、和接触器KM3辅助常开触头的另一端设置为与PLC控制器的端子L+连接，公共端口 IM连接公共端口 M,交流接触器KMl线圈、交流接触器KM2线圈、交流接触器KM3线圈的一端分别与PLC控制器的接口 Q0.0,Q0.1和Q0.2连接；交流接触器KM2线圈的另一端与KM3常闭触头串联，交流接触器KM3线圈的另一端与KM2常闭触头串联，再与KMl线圈的另一端一起连接到熔断器FUl，串联上交流220V外接电源后，连接至PLC控制器的输出端公共端子IL ;指示灯HL1、指示灯HL2、指示灯HL3、指示灯HL4、指示灯HL5的一端分别与PLC控制器的接口 Q0.4、接口 Q0.5、接口 Q0.6、接口 Q0.7、接口 Ql.0连接，另一端依次连接熔断器FU3、36V直流电源串联后并连接至PLC控制器的公共端子2L。2.根据权利要求1所述的高可靠性的盾构机液压油泵启动控制装置，其特征在于:所述指示灯HLl用于显示接触器KMl熔焊故障，所述指示灯HL2用于显示接触器KM2熔焊故障，所述指示灯HL3用于显示接触器KM3熔焊故障，所述指示灯HL4用于指示星形起动状态，所述指示灯HL4用于指示三角形起动状态。3.根据权利要求1所述的高可靠性的盾构机液压油泵启动控制装置，其特征在于:所述主电路模块外接三相电源依次与刀开关QS、熔断器FU、接触器KMl主触头及热继电器FR串联后，与电机M的接线端子U1、V1和Wl联接。4.根据权利要求1所述的高可靠性的盾构机液压油泵启动控制装置，其特征在于:所述接触器KM2主触头一端与在接触器KMl与熔断器FUl之间的接口 U3、接口 V3、和接口 W3联接，接触器KM2主触头另一端与电机M的接线端子U2、V2和W2联接；接触器KM3主触头一端与电机M的接线端子U2、V2和W2联接，同时接触器KM3的三相触头依次首尾相连构成一个闭合的回路。专利摘要本实用新型公开了一种高可靠性的盾构机液压油泵启动控制装置，包括控制电路模块和驱动盾构机液压油泵电机的主电路模块。控制电路模块用一种PLC冗余控制代替现有继电—接触器控制盾构机液压油泵启动，能达到很好的效果，不仅简化了控制线路，缩小了控制装置的体积，而且增加冗余信号输入PLC控制器进行冗余控制，更好地防止油泵电机异常起动和运行，减少了故障率，提高了系统的运行可靠性，使维修工作量大大减少，同时降低了停机率。文档编号F04B49/06GK203135767SQ20132012329公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月19日 优先权日2013年3月19日发明者游张平 申请人:丽水学院