一种基于电信号转换的盾构主控室控制面板制造技术

本技术涉及盾构机控制领域，设计了一种基于电信号转换的盾构主控室控制面板，其特征在于，包括控制器和自动控制面板。所述自动控制面板包括数字量输出模块和模拟量输出模块；所述数字量输出模块和模拟量输出模块的两类三种开关对应自动控制面板上的不同功能区操作。所述控制器包括主控芯片、逻辑电平转化器、运算放大器、以太网组件；等等。本技术通过将云端传来的控制信号在控制面板转化为电信号，直接输出到盾构机PLC的数字量/模拟量输入模块上，从而绕过云端指令在PLC程序内部的解读执行过程，避免对盾构机的PLC程序进行修改，可匹配不同厂家盾构机，大大减轻了操作员的压力，提高了盾构机的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及盾构机控制领域。

技术介绍

1、在地下工程中，盾构机是非常重要的设备，用于开挖隧道以完成城市建设、地铁系统、水利系统等工程。然而，传统的盾构机控制方法通常是由工人手动操作，而不是由自动控制系统驱动。在长时间的工作中，工人需要持续监控并调整盾构机的前进方向和压力状况，这不仅使工作流程繁琐，而且也给操作员带来了巨大的压力和安全风险。也因此为盾构机自动化提出了需求。

2、考虑到现有盾构机plc能够将获取到的盾构机实时数据发送到云端，可以在云端搭载控制模型，处理盾构机实时数据，输出控制指令，再返回到盾构机plc，从而实现对盾构机的远程自动化控制。然而，现有盾构机来自于不同厂家，其plc程序不公开，或者修改起来十分困难，这为云端传回控制指令到盾构机plc进行执行带来了难题。

技术实现思路

1、针对
技术介绍
内提到的问题，本技术提出一种基于电信号转换的盾构主控室控制面板。其通过将云端传来的控制信号在控制面板转化为电信号，直接输出到盾构机plc的数字量/模拟量输入模块上，从而绕过云端指令在plc程序内部的解读执行过程，避免对盾构机的plc程序进行修改。

2、本技术技术方案：

3、一种基于电信号转换的盾构主控室控制面板，其特征在于，包括控制器和自动控制面板；所述自动控制面板包括数字量输出模块和模拟量输出模块；所述数字量输出模块包括按钮和开关，所述模拟量输出模块包括旋钮，两类三种开关对应自动控制面板上的不同功能区操作；

4、所述控制器包括主控芯片、逻辑电平转化器、运算放大器、以太网组件；

5、其中，主控芯片通过spi接口与以太网组件连接；以太网组件通过网线接入网络，并与云端服务器通信；主控芯片获取云端控制指令后，将其转化为低电压数字量/模拟量信号输出；

6、主控芯片通过gpio口将低压数字量输出到逻辑电平转化器，逻辑电平转化器输出提供给数字量输出模块；

7、主控芯片通过gpio口将低压模拟量输出到运算放大器，运算放大器输出提供给模拟量输出模块；

8、所述数字量输出模块用于连接逻辑电平转化器输出与plc数字量输入；所述模拟量输出模块用于连接运算放大器输出与plc模拟量输入。

9、进一步的，所述逻辑电平转化器将主控芯片输出的3.3v数字量信号转化为盾构机plc支持的24v数字量信号。

10、进一步的，所述运算放大器将主控芯片输出的0-3.3v模拟量信号转化为盾构机plc支持的±10v模拟量信号。

11、进一步的，所述数字量输出模块面板按钮/开关位置分布与盾构机的手动控制面板按钮/开关分布一致，代替原有盾构机的手动控制面板，与plc对应的数字量输入口直接连接。

12、进一步的，所述模拟量输出模块面板旋钮位置分布与盾构机的手动控制面板旋钮分布一致，代替原有盾构机的手动控制面板，与plc对应的模拟量输入口直接连接。

13、本技术可匹配不同厂家盾构机，便于实现对盾构机的远程自动化控制，大大减轻了操作员的压力，提高了盾构机的安全性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于电信号转换的盾构主控室控制面板，其特征在于，包括控制器和自动控制面板；所述自动控制面板包括数字量输出模块和模拟量输出模块；所述数字量输出模块包括按钮和开关，所述模拟量输出模块包括旋钮，两类三种开关对应自动控制面板上的不同功能区操作；

2.如权利要求1所述一种基于电信号转换的盾构主控室控制面板，其特征在于，所述逻辑电平转化器将主控芯片输出的3.3V数字量信号转化为盾构机PLC支持的24V数字量信号。

3.如权利要求1所述一种基于电信号转换的盾构主控室控制面板，其特征在于，所述运算放大器将主控芯片输出的0-3.3V模拟量信号转化为盾构机PLC支持的±10V模拟量信号。

4.如权利要求1所述一种基于电信号转换的盾构主控室控制面板，其特征在于，所述数字量输出模块面板按钮/开关位置分布与盾构机的手动控制面板按钮/开关分布一致，代替原有盾构机的手动控制面板，与PLC对应的数字量输入口直接连接。

5.如权利要求1所述一种基于电信号转换的盾构主控室控制面板，其特征在于，所述模拟量输出模块面板旋钮位置分布与盾构机的手动控制面板旋钮分布一致，代替原有盾构机的手动控制面板，与PLC对应的模拟量输入口直接连接。

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【技术特征摘要】

1.一种基于电信号转换的盾构主控室控制面板，其特征在于，包括控制器和自动控制面板；所述自动控制面板包括数字量输出模块和模拟量输出模块；所述数字量输出模块包括按钮和开关，所述模拟量输出模块包括旋钮，两类三种开关对应自动控制面板上的不同功能区操作；

2.如权利要求1所述一种基于电信号转换的盾构主控室控制面板，其特征在于，所述逻辑电平转化器将主控芯片输出的3.3v数字量信号转化为盾构机plc支持的24v数字量信号。

3.如权利要求1所述一种基于电信号转换的盾构主控室控制面板，其特征在于，所述运算放大器将主控芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世伟，杜肖，杜逢时，谢逸涧，郭浩，朱苑怡，
申请(专利权)人：上海地铁盾构设备工程有限公司，
类型：新型
国别省市：