PLC控制系统在地铁盾构管片生产线的应用.pdf

_ 水 利 水 电 施 工 2 0 1 6 第2 期 总 第1 5 5 期 纹 ，降低了管片防水效能；另外，该控制方式无法实现 对温度的实时检测和记录，管片蒸养无法追溯。 通窑式蒸养不可避 免会 出现 升温 、恒 温、降温 区间 的 “ 串温”现象，为降低串温带来的影响，一般都会在通窑中 设置隔门，将 3 个区间隔离。通窑式由于模具在窑内顶推式 移动，造成管片成型后外弧面不平整现象，为解决该问题， 要求管片收水抹面在生产线及静养区进行，模具人窑时管片 混凝土已初凝，以确保管片外观质量。 2 柔性 生产线采用 固定窑蒸养 方式 。温控系统采用 P 1 执行 P I D控制，能完美实现规范要求的温度变化曲线， 并町为管片生产提供温度记录追溯性记录。采用固定窑方 式，能实现单环管片的静养、升温、恒温、降温阶段的精确 控制 ，成型管片降温后出窑，有效消除了温差裂纹。 固定窑进行的养护能机动进行单窑控制，当一个窑 内的管片遇到混凝土性状变化时，并不影响其他窑的管 片正常出窑脱模。管片在窑内固定状态下进行静停抹面， 管片外弧面尺寸和光洁度更能得到保证 。 3 ． 4其他 轮轨移动式生产 线浇 筑平 台采 用封 闭 浇筑 振动 隔音 室，较整体式振动台，能够通过隔音室，以降低振动噪 声对周边环境的影响。但隔音室 的设 置，导致了下料 口 采用固定式料斗 ，相较而言，整体式振动台设置有双向 移动式布料机，布料作业灵活。 柔性生产线由于采用固定窑设计 ，收水抹面作业在 蒸养窑 内进行，窑 内温度较高，不利于员工职业健康 ， 且收水抹面后窑 内的混凝土残渣不便于清理。另外，模 具在生产区和蒸养区流转，只能通过全 自动搬运小车在 低压轨道行走实现，为确保蒸养 区人员和设备安全，大 多数情况下，搬运小车采用手动操作，相比通窑式设计 ， 该设计间接增加了搬运小车和低压轨道的运行检修成本。 4 结束语 管片 自动化生产线是地铁盾构管片预制领域的发展 趋势，轮轨移动式生产线在国内引进较早，工艺成熟， 已成为管片生产线的通用模式；而柔性生产线，作为国 内行业技术研发 ，在管片蒸养、模具流转、混凝 土振捣 等方面有一定的创新。管片生产厂家，应根据工程实际 情况，从成本、能耗等方面考虑，合理选择盾构管片生 产线。通过分析和比较，管片自动化生产线在系统设计、 优化及设备可靠性方面仍存在不足，需进一步研究和探 索 ，其发展前景 广阔 。 上接 第 9 O页 灯将点亮，红灯熄灭，控制系统将会接收到此工位已经完成 此项作业的信 号，此工位作业完成，等待下一个模具的到 来。完成该工位的作业后，自动流水生产线将按照选定的模 式所对应的作业时间间隔将模具送入下一个作业工位。流水 线辊道在 P 【 和变频器驱动的电机作用下，拖动模具进行 移动，运行过程中黄色的警示等处于闪烁状态。 2 蒸养温控。本工程管片蒸养温控系统蒸养温度 由 P I D 自动调节，并通过温度传感器、电磁阀控制蒸养 窑内每个区间的蒸汽通气量。触摸屏可以实时显示蒸养 室的温度曲线及设定参数。具体为通过温度传感器检测 温度数据后送给 P L C，由 P L C根据温控程序设计，控制 电磁阀供汽，进而实现规范要求的温度变化曲线，并且 本系统集成温度数据采集和归档功能，实现管片蒸养温 度记录的追溯性 。 3 蒸养窑门。固定式蒸养窑门采用 P L C远程控制， 在全自动状态下，当蒸养环节开始，随即关闭窑门，待蒸养 环节结束后，窑门自动开启。窑门安装有多个限位装置和安 全警报装置，确保运行安全。在手动状态下，通过人机交互 界面 HMI 触摸屏，实现窑门开闭，操作便捷。 4 混凝土下 料及 振捣 。混 凝 土下 料 系统采 用 P L C 控制 、集中控制两种方式控制双向行走布料机布料。 昆 凝土振捣采用整体式 同步变频变幅振动台振捣 ，振捣混 凝土更密实，不易产生离析，且可实现对振捣过程的程 序化 控制。 5 全自动管片搬运车。管片蒸养区内的模具流转，主 9 8 要采用无线网络控制管片搬运车，搬运车在低压供电双向轨 道上运行；搬运车具有变轨能力，采用德国S E W 系列电机 配合 F系列平行轴斜齿轮减速机，运转稳定性能高。 5 本 工程生产线 的特点 1 本生产线采用高刚性模具，模具精度高，寿命 长 ，模具流转采用辊道，运转方式简单 ，且便于维护。 2 采用全自动同频同幅可变频的整体振动台，能 解决附着式振动器无法解决 的混凝土离析导致 的管片内 部混凝土均质性问题。 3 使用固定窑进行蒸汽养护，能耗大幅度 下降， 温度变化曲线满足规范要求，且能消除温差裂纹，外弧 面光整度较好；同时每环管片实现单窑控制，窑内初始 温度可常年维持在 3 0 。 C以上 ，既减少了静停时问，又降 低热量损耗，有利于节能减排。 4 系统可靠程度高，维护量小，系统的 自动化程 度高，系统具备数据采集归档功能，可实现质量溯源。 6 结束语 成都地铁管片预制厂管片生产线采用 P I C控制技术 实现自动化运转 ，系统运转 自动化程度高，兼具质量追 溯功能，安全稳定性好 ，很好地确保 了管片生产的施工 进度和质量，具有一定的参考和借鉴价值。