基于MCGS组态软件的盾构机泥浆参数监控系统

摘要

随着经济的发展和我国城市化进程的加快，我国的交通也显得日益拥挤。修建城市地铁和隧道是改变我国目前紧张交通状况有效途径之一。安全而且高效的施工工具——盾构机，是隧道顺利施工的关键。现在广泛使用的泥浆盾构机中，泥浆处理环节是盾构机正常和高效工作的有力保障。因此，建立起泥浆参数的智能监控系统对于延长盾构机刀盘工作寿命，加快掘进速度，提高渣土运输率，防止隧道塌陷等有着十分重要的意义。 本文针对目前国内泥浆处理现状，构建一个低成本、易推广的泥浆参数智能监控系统。系统方案包括两部分：一是以PLC 为核心的硬件系统，二是以MCGS 为中枢的软件系统。硬件系统完成信息的采集，信号的转换和数据的传输；软件系统实现远程监控，人机交互，工况记录，报表打印等功能。 对于泥浆式盾构机施工而言，泥浆密度、粘度、PH 值对施工效率和施工安全影响最大，因此有必要对这三个量进行精确的监控。目前，对于密度和粘度已有成熟的控制经验，但对于PH 值，由于其存在非线性和滞后等特点，控制效果不很理想。本文针对PH 值滞后特性，通过多种算法对比，提出了改进型模糊---Smith 算法。通过Matlab 仿真，说明这一算法对于实际工程中PH 值滞后环节控制有着较强的鲁棒性。 文中最后给出了编程流程，有一定的实用价值。