基于三菱PLC的顶管机自动控制系统设计与实现

王彩凤，张迎春

（江苏航空职业技术学院，江苏镇江212134）

基于三菱PLC的顶管机自动控制系统设计与实现

王彩凤，张迎春

（江苏航空职业技术学院，江苏镇江212134）

由于顶管施工现场的环境较为恶劣，不便于操作人员在现场开展工作，而所研究的顶管机控制系统即可解决该问题。本文介绍了顶管机自动控制系统的设计与实现过程，并介绍了如何利用RS485总线通信实现主从站PLC的远距离通信。现场实验表明，该控制系统可靠、稳定、准确、工作效率高，很好地完成了对顶管机的自动操控，较好地完成了预定的设计目标。

顶管机；自动；RS485

目前在社会生产中，计算机、自动化、通信等技术发挥着先导的作用[1]，同时这三门技术也是当前信息科学的重要组成部分。由于顶管机的施工现场环境恶劣，不便于操作人员在现场展开工作，为改善这一缺点，本文设计顶管机自动控制系统将三门技术有机结合，并将设计结果付诸于实践。

1 总体方案设计

顶管机[2]自动控制系统结构框图如图1所示。根据市场需求，通过RS232通信方式实现上位机（工控机）与下位机（PLC）之间的通信，下位机由两台三菱FX系列PLC组成，分别为0号主站PLC和1号从站PLC，引入N：N链接通信技术，利用RS485通信模块实现主站PLC和从站PLC之间的远程通信，从达到自动控制的效果。

图1 顶管机远程控制系统结构框图

2 自动控制系统软件设计

2.1 通信部分软件设计

主站PLC与从站PLC之间的通信采用N：N链接通信技术[3]，该通信技术必须使用FX2N-485BD模块，FX2N-485BD是用于RS-485通信[4]的特殊功能板，可连接FX2N系列PLC.

N：N网络的相关设置如表1所示。

表1 N：N网络的设置

根据以上分析，编制主站PLC与从站PLC的通信程序如下：

主站点程序，如图2所示。

图2 主站点通信程序

从站点程序，如图3所示。

图3 从站点通信程序

2.2 控制系统软件设计

从站PLC控制系统的控制对象包括：刀盘、油泵、纠偏、旁通阀、止浆阀、过载报警和模拟量[5]7个部分。具体程序流程图如图4所示。

图4 程序流程图

根据通信程序中刷新范围（D8178）的设置值，可以得知主站PLC与从站PLC的通信模式为模式1，因此主站PLC可用的字软元件（D）有4点，分别为D0、D1、D2、D3，结合I/O地址分配，利用GPPW软件编写从站PLC油泵模块梯形图如图5所示，其他部分和油泵模块类似。

图5 从站PLC油泵部分梯形图

3 结束语

本课题结合市场需求及施工现场的具体情况，对顶管机的远程自动控制系统进行了设计，详细描述控制系统的设计与实现过程，并通过现场施工对该控制系统进行了验证，使整个控制系统的设计不仅具备理论支撑，而且具有一定的可行性。验证结果表明该控制系统稳定、可靠，能较好地实现对顶管机的远程自动控制。

[1]程骁，潘国庆.盾构施工技术[M].上海：上海科学技术出版社，1990.

[2]季志荣.新编非开挖实用技术大全[M].北京：清华同方电子出版社，2004.

[3]卢爱琴.三菱GX Developer软件中使用SFC编程的方法[J].广西轻工业，2007（7）：54-55．

[4]吕俊芳．传感器接口与检测仪器电路[M].北京：北京航空航天大学出版社，1997．

[5]梁永兴.顶管自动测量导向系统的精度分析[J].江西建材，2011（02）：17-20.

Pipe Jacking Remote ControlSystem Based on MitsubishiPLC Design

WANG Cai-feng，ZHANG Ying-chun
（Jiangsu Aviation Technical College，Zhenjiang Jiangsu 212134，China）

This paper introduces a remote control system of pipe jacking design scheme.Due to poor pipe jacking construction site environment，operators should not be working in the field，therefore，control system of pipe jacking needs new requirements，namely to realize the remote control of pipe.However，most of pipe jacking control system does not have this function at present，even if it had，its stability is poor.This paper introduces the implementation process of RS485 bus communication，through the RS485 communication methods to achieve the main PLC and PLC remote communication from the station.Field use shows that the system is fully functional，reliable，accurate control，well done remote control of pipe jacking，better to complete the design goal.

pipe；remote；RS485

TP273

A

1672-545X（2017）04-0042-02

2017-01-12

王彩凤（1984-），女，江苏常州人，本科，讲师，主要从事自动控制方向研究。