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便攜式PLC橋梁多點(diǎn)同步頂升系統(tǒng)——高壓
江蘇飛耀機(jī)械制造有限公司借鑒了國(guó)際同類產(chǎn)品的技術(shù)，融入了公司多年在液壓領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)積累，成功開(kāi)發(fā)了計(jì)算機(jī)控制泵組多點(diǎn)橋梁位移同步頂升系統(tǒng)。由于公司早前的液壓產(chǎn)品在公路、橋梁使用中的經(jīng)驗(yàn)，我們得到的結(jié)論是該產(chǎn)品非常適合我國(guó)公路橋梁的養(yǎng)護(hù)需求，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品的空白。
系統(tǒng)的工作基礎(chǔ)
計(jì)算機(jī)控制橋梁整體多點(diǎn)位移同步頂升系統(tǒng)是為了解決橋梁上部結(jié)構(gòu)在頂升、降落過(guò)程中難以進(jìn)行同步位移操作的難題，將先進(jìn)的數(shù)字監(jiān)控傳輸、液壓傳動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行整合，將機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)與傳統(tǒng)的橋梁結(jié)構(gòu)分析和養(yǎng)護(hù)技術(shù)相結(jié)合，而研究開(kāi)發(fā)出的一套對(duì)既有交通運(yùn)營(yíng)影響少、并能夠有效解決橋梁上部結(jié)構(gòu)在頂升、降落過(guò)程中同步位移難題的高科技專用設(shè)備。該設(shè)備有效地避免了橋梁上部結(jié)構(gòu)在頂升、降落過(guò)程中由于各支點(diǎn)豎向位移差的存在，引起的橋梁上部結(jié)構(gòu)在橋梁縱、橫方向附加二次內(nèi)力的出現(xiàn)，有效地消除了橋梁上部結(jié)構(gòu)實(shí)際內(nèi)力的變化，保證了橋梁上部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)安全。
在計(jì)算機(jī)控制橋梁位移同步頂升系統(tǒng)中，系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)采集到的位移傳感信號(hào)進(jìn)行判別處理，通過(guò)專門(mén)編寫(xiě)的計(jì)算機(jī)處理程序控制橋梁頂升的過(guò)程和步驟。然后利用雙向截止閥來(lái)控制流量，依靠調(diào)節(jié)雙向截止閥的開(kāi)關(guān)頻率，來(lái)改變流量，達(dá)到使油泵的輸出的流量可調(diào)的目的，配以適當(dāng)?shù)碾娍睾蜋z測(cè)反饋系統(tǒng)，組成壓力和位移閉環(huán)控制，就可以精確控制各千斤頂在升降時(shí)同步和稱重過(guò)程中負(fù)載均衡。
根據(jù)系統(tǒng)功能要求，液壓系統(tǒng)控制閥組由電磁換向閥、溢流閥、電磁雙向截止閥，可調(diào)精密節(jié)流閥和單向閥等組成。使用高壓油泵提供壓力，通過(guò)高壓油管頂升閥組與油泵相連，終端使用千斤頂作為液壓作業(yè)單元完成系統(tǒng)的頂升作業(yè)。位移信號(hào)采集設(shè)備使用拉線式位移傳感器，以便于現(xiàn)場(chǎng)安裝。系統(tǒng)能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的連接具有無(wú)限的擴(kuò)展能力。
系統(tǒng)控制的構(gòu)成情況
計(jì)算機(jī)控制橋梁整體頂升系統(tǒng)包括一臺(tái)中央控制系統(tǒng)，一臺(tái)高壓油泵和若干臺(tái)閥組。標(biāo)準(zhǔn)配置下，一臺(tái)中央控制系統(tǒng)可以同時(shí)控制二臺(tái)閥組，控制8路通道。多臺(tái)泵組通過(guò)PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行擴(kuò)充，并最終由單臺(tái)電腦提供人機(jī)界面，對(duì)所有的頂升點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視與控制。電子控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)同步動(dòng)作的關(guān)鍵。它是基于閉環(huán)控制系統(tǒng)理論，將重物移動(dòng)的位移信號(hào)作為受控參數(shù)，重物在液壓千斤頂受力腔內(nèi)產(chǎn)生的壓強(qiáng)信號(hào)作為參考量。通過(guò)傳感器采集這些信號(hào)，將這些信號(hào)傳輸至控制器。控制器接受并處理這些信號(hào)。控制器比較運(yùn)算這些同類信號(hào)并和輸入的允差值進(jìn)行比較，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一受控點(diǎn)有超差的可能時(shí)，控制器發(fā)出信號(hào)，讓該點(diǎn)的電磁閥關(guān)閉，從而限定該點(diǎn)的液壓千斤頂上升或下降動(dòng)作。同樣當(dāng)信號(hào)反饋指出該已停止點(diǎn)有滯后現(xiàn)象時(shí)，控制器發(fā)出信號(hào)，讓該點(diǎn)的電磁閥打開(kāi)，讓該點(diǎn)的液壓千斤頂恢復(fù)上升或下降的動(dòng)作。通過(guò)各受控點(diǎn)間的這些經(jīng)過(guò)精確控制的動(dòng)作，整個(gè)同步控制系統(tǒng)達(dá)到一種運(yùn)動(dòng)中的同步目的。
當(dāng)某一受控點(diǎn)的誤差不能被控制器修復(fù)，控制器將發(fā)出系統(tǒng)錯(cuò)誤警報(bào)，并發(fā)出信號(hào)，讓各受控點(diǎn)的停止動(dòng)作，關(guān)閉液壓油泵，從而使各受控點(diǎn)的液壓千斤頂停止動(dòng)作。直到該錯(cuò)誤被修復(fù)，并得到操作者重新工作的指令，系統(tǒng)才恢復(fù)工作。
系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)
- 以位移控制為主，壓力參數(shù)控制為輔；
- 多點(diǎn)同步位移誤差≤±0.5mm；
- 利用拉線式傳感器監(jiān)控位移變化，自動(dòng)反饋到控制系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)作調(diào)整。拉線式位移傳感器的分辨率：0.004mm，完全滿足土木工程高精度度的要求；
- 位移傳感器與千斤頂分體安裝，避免了頂升作業(yè)中由于千斤頂基礎(chǔ)的變位導(dǎo)致位移量的誤判；
- 在誤差超限時(shí)自動(dòng)報(bào)警并停止；
- 可以分別對(duì)每個(gè)作業(yè)點(diǎn)的工作壓力和位移進(jìn)行單獨(dú)設(shè)定、操作和監(jiān)控；
- 可以支持單作用千斤頂或雙作用千斤頂；
- 每套控制系統(tǒng)可以控制8個(gè)作用點(diǎn)，并通過(guò)PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行擴(kuò)展為128、256個(gè)乃至無(wú)限多；
- 控制系統(tǒng)PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線，利用中繼器互聯(lián)，最長(zhǎng)可以超過(guò)10公里，可以完成長(zhǎng)距離大跨度連續(xù)梁的多橋墩的同步頂升；
- 在落梁過(guò)程中系統(tǒng)可以保持與頂升過(guò)程同樣的控制精度；
- 采用電控系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)分體式結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)安裝和搬運(yùn)方便。
系統(tǒng)的適用范圍
- 大跨徑、多橋孔連續(xù)箱梁橋大噸位橋梁支座的更換。大跨徑連續(xù)箱梁及其他類型橋梁結(jié)構(gòu)由于橋下凈空提升所引起的上部結(jié)構(gòu)整體抬升；
- 橋梁上部結(jié)構(gòu)為帶有橫向聯(lián)系構(gòu)造的各類梁式橋的支座更換和維修，以及因橋下凈空或橋頭接順需要而進(jìn)行的橋梁上部結(jié)構(gòu)整體抬升；
- 由于施工工藝需要帶來(lái)的大型結(jié)構(gòu)物整體豎向落架工作；
- 對(duì)大型現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行基礎(chǔ)沉降豎向位移補(bǔ)償；
- 其他需要精確同步位移作業(yè)的適用場(chǎng)合。
PLC多點(diǎn)同步頂升液壓系統(tǒng)——主要技術(shù)參數(shù)：
工作壓力：70MPa
泵站工作電壓：380V/50Hz
主控箱電源工作電壓：220V/50Hz
單泵額定功率：0.75KW、2.2KW、5.5KW
拉線式位移傳感器：輸入DC24V 量程0-500mm 分辨率：0.004mm
壓力傳感器：輸入DC24V 輸出4-20mA 量程-70MPa
同步控制精度：≤±0.5mm
系統(tǒng)組成
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| 液壓泵站：為頂升提供動(dòng)力的單元，一臺(tái)泵站可以帶二套閥組。 | 控制閥組：由電磁雙向截止閥，可調(diào)精密節(jié)流閥，單向閥，快速接頭，壓力傳感器等組成。為千斤頂?shù)耐娇刂频囊簤涸?/td> | 中央控制系統(tǒng)：由觸摸屏,西門(mén)子PLC,按鈕開(kāi)關(guān)，航空插頭等組成。標(biāo)準(zhǔn)配置下，一臺(tái)中央控制系統(tǒng)可以同時(shí)控制二套閥組，控制8路通道。 |
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| 數(shù)據(jù)線：閥組上的壓力傳感器，電磁閥，位移傳感器等信號(hào)通過(guò)該線傳輸?shù)街醒肟刂破骼铩Ｒ唤M閥組配一根數(shù)據(jù)線通用長(zhǎng)度為30米。 | 泵站控制線：泵站上的電磁換向閥，電機(jī)啟停控制通過(guò)該線連接到中央控制器。一臺(tái)泵站配一根控制線通用長(zhǎng)度為30米。 |
便攜式PLC橋梁多點(diǎn)同步頂升系統(tǒng)——低壓
本系統(tǒng)利用液壓驅(qū)動(dòng)、壓力和位移閉環(huán)自動(dòng)控制的方式，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)控制，廣泛應(yīng)用于高速公路橋梁維修更換橡膠支座及立交橋抬高、內(nèi)河橋抬高、設(shè)備頂升、糾偏等。
系統(tǒng)組成及主要原理
本系統(tǒng)是由1臺(tái)高壓泵站、控制閥組、液壓油缸、位移檢測(cè)裝置、壓力檢測(cè)裝置和1套電器控制系統(tǒng)組成。
本系統(tǒng)中液壓泵站利用開(kāi)關(guān)閥來(lái)控制流量，依靠調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)閥的開(kāi)關(guān)頻率來(lái)改變流量，達(dá)到使油泵的輸出流量連續(xù)可調(diào)的目的，配以適當(dāng)?shù)碾娍匮b置，組成壓力和位移閉環(huán)控制，就可以精確控制各千斤頂在升降時(shí)同步和稱重過(guò)程中的負(fù)載均衡。
由于工件底面不一定平整，為了保證多頂負(fù)荷一致，在同步頂升之前，首先要讓多頂均勻接觸工件，并以多頂均勻接觸工件的這一點(diǎn)作為多點(diǎn)同步運(yùn)行的基準(zhǔn)，為此，系統(tǒng)中設(shè)置一個(gè)貼合功能。設(shè)置貼合壓力，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到貼合壓力值時(shí)，系統(tǒng)工作自動(dòng)停止。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述
本系統(tǒng)中的液壓泵站采用柱塞泵，泵站上安裝有雙向截止閥，同時(shí)雙向截止閥可以無(wú)泄漏的鎖住千斤頂，在意外停電時(shí)能保證千斤頂不會(huì)自由滑落，使得千斤頂所承受負(fù)載不會(huì)處于失控狀態(tài)。系統(tǒng)中還安裝有壓力變送器和位移傳感器，當(dāng)千斤頂移動(dòng)時(shí)，壓力檢測(cè)裝置就可以實(shí)時(shí)監(jiān)控負(fù)載重量；同時(shí)位移檢測(cè)裝置可以測(cè)定千斤頂?shù)膶?shí)時(shí)頂升高度。
本電氣控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是控制器主要由西門(mén)子PLC組成，各千斤頂?shù)膲毫鞲衅骱臀灰苽鞲衅鲗⒏髯孕盘?hào)送至PLC中進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)主控臺(tái)發(fā)來(lái)的操作指令，驅(qū)動(dòng)閥組，輸出壓力油使相應(yīng)的千斤頂運(yùn)動(dòng)。PLC根據(jù)檢測(cè)到的壓力值和位移值，不斷修正位移誤差，保持各頂負(fù)載同步均衡。
技術(shù)參數(shù)：
位移同步精度≤±0.5mm
工作電壓：AC380V/50Hz（三相五線制）
系統(tǒng)最高壓力：350bar
操作方式：按鈕操作及觸摸屏操作
控制模式：脈寬調(diào)制控制
操作界面：人機(jī)界面
控制點(diǎn)位：?jiǎn)螜C(jī)4點(diǎn)同步
支持網(wǎng)絡(luò)通訊點(diǎn)位擴(kuò)展
液壓原理圖
