CN202208972U - 一种多点同步顶升装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多点同步顶升装置，属于自动控制领域。本实用新型的装置包括：电气控制模块，变频调速液压驱动模块和操作台；所述电气控制模块，变频调速液压驱动模块和操作台通过工业控制总线依次连接；所述变频调速液压驱动模块由多组变频调速液压驱动机组构成，每一组变频调速液压驱动机组对应一个控制区，各组变频调速液压驱动机组彼此连接；每一组变频调速液压驱动机组由一个或多个变频调速液压驱动机组单元组成，每一个变频调速液压驱动机组单元由变频调速液压驱动单元和位移传感器组成。本实施例通过采用反馈控制理论来实现超大型建筑物多控制点协调一致高精度的完成建筑物同步升降作业的功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动控制领域，特别涉及一种多点同步顶升装置。
背景技术
建筑物顶升技术已经在全世界范围内有了几十年的发展历史，它是随着大型结构安装工程日益增多而发展起来的一门新型施工技术。可以应用于将具有历史价值的建筑物转移至合适的位置予以保护，铁路桥梁的架设和屋面的整体顶升。
随着液压技术的发展，目前为了满足大型建筑物的同步顶升要求，普遍采用半自动液压顶升***，它解决了建筑物重载的顶升问题。使得建筑物可以整体移位，避免了拆除重建而带来的经济上和时间上的双重损失。
在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
随着大型建筑物的重量和体积越来越大，而且结构复杂、载荷分布不均，这就要求顶升***在顶托一个超大型建筑物的控制精度提高很多，同时还需实现多点同步升降。现有的半自动液压顶升***无法满足同时多点协调一致地完成高精度同步升降作业。
实用新型内容
为了实现大型建筑物多点同步升降作业的功能，本实用新型实施例提供了一种多点同步顶升装置。所述技术方案如下：
一种多点同步顶升装置，其特征在于，所述***包括：电气控制模块，变频调速液压驱动模块和操作台；
所述电气控制模块，变频调速液压驱动模块和操作台通过工业控制总线依次连接；
所述变频调速液压驱动模块由多组变频调速液压驱动机组构成，每一组变频调速液压驱动机组对应一个控制区，各组变频调速液压驱动机组彼此连接；
每一组变频调速液压驱动机组由一个或多个变频调速液压驱动机组单元组成，每一个变频调速液压驱动机组单元由变频调速液压驱动单元和位移传感器组成。
本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：通过采用反馈控制理论来实现超大型建筑物多控制点协调一致高精度的完成建筑物同步升降，在整个同步顶升***中达到一种运动中同步的目的。使得结构复杂载荷分布不均的大型建筑物在保证现有姿态的情况下进行整体移位，更加精确的保证了建筑物及构筑物自身不产生应变，不发生开裂的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面所列附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例1提供的多点同步顶升装置结构示意图；
图2是本实用新型实施例2提供的多点同步顶升装置中变频调速液压驱动机组单元的结构示意图；
图3是本实用新型实施例2提供的多点同步顶升装置中油缸的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
参见图1，本实施例提供了一种多点同步顶升装置，包括：
电气控制模块101，变频调速液压驱动模块102和操作台103；
所述电气控制模块101，变频调速液压驱动模块102和操作台103通过工业控制总线依次连接；
所述变频调速液压驱动模块102由多组变频调速液压驱动机组102A构成，每一组变频调速液压驱动机组102A对应一个控制区，各组变频调速液压驱动机组102A彼此连接；
每一组变频调速液压驱动机组102A由一个或多个变频调速液压驱动机组单元102A1组成，每一个变频调速液压驱动机组单元102A1由变频调速液压驱动单元102A11和位移传感器102A12组成。
本实施例通过采用反馈控制理论来实现超大型建筑物多控制点协调一致高精度的完成建筑物同步升降，在整个同步顶升***中达到一种运动中同步的目的。使得结构复杂载荷分布不均的大型建筑物在保证现有姿态的情况下进行整体移位，更加精确的保证了建筑物及构筑物自身不产生应变，不发生开裂的情况。
实施例2
本实施例提供了一种多点同步顶升装置，是在实施例1的基础上改进而来：
电气控制模块101，电气控制是用于实现工业生产自动化的重要技术手段，随着科学技术的不断发展、生产工艺的不断改进，特别是计算机技术的应用，以微处理器为核心的PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)发展成为目前主要的控制手段，以软件实现各种控制功能。PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。
本实用新型实施例采用的是PLC可编程控制器根据操纵台发来的操作指令，驱动变频调速液压驱动机组，驱动液压泵输出压力油使相应油缸运动，同时各油缸的压力传感器和位移传感器将采集到油缸的负荷和位移信号发送到PLC可编程控制器，PLC可编程控制器采用变频调速闭环控制技术来实现同步控制，即根据检测到的油缸中的压力和油缸的位移信号作为反馈控制信号实现同步技术，不断修正运动误差，保持各油缸负载同步均衡。保证了大型建筑物同步顶升过程中的控制精度，同时也协调了同步升降过程中多个控制点之间载荷分布不均匀的问题。
整个顶升***在电气控制模块的控制下同步工作，整个***通过电气控制模块组成的网络利用PROFIBUS工业总线进行连接并控制。PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术，保障了整个电气控制模块的稳定性和可靠性。
电气控制模块101将建筑物移位的位移作为主要控制参数，PLC将收集到的位移信号，与允许差之进行比较，将该数据转换成压力信号发送给变频调速液压驱动模块102，从而限定各点的油缸顶推动作。通过各受控点之间的这些经过精确控制的动作，整个同步控制***达到一种运动中的同步目的。使建筑物在保证现有姿态的情况下进行整体移位，这种同步移位的施工工艺，可以考证建筑物及结构物在顶升移位过程中产生的形变非常小，完全在建筑物及结构物允许产生形变范围内。从而保证建筑物及构筑物自身不产生应变，不发生开裂等情况，以保证建筑物及结构物的现有结构状态。
变频调速液压驱动模块102，由多组变频调速液压驱动机组102A构成，每一组变频调速液压驱动机组对应一个控制区，各组变频调速液压驱动机组彼此连接。
其中，每一组变频调速液压驱动机组102A由一个或多个变频调速液压驱动机组单元102A1组成，每一个变频调速液压驱动机组单元102A1由变频调速液压驱动单元102A11和位移传感器102A12组成。变频调速液压驱动机组单元102A1参见图2。
具体的，对于要顶升的建筑物来说，多点顶升***中的每一个点代表一个位移控制区，控制区根据设计提供的参数来选择布置多少台油缸，控制区划分是根据荷载相近的规律划分，位移传感器102A12理论上应在各控制区中油缸中心位置安放，实际应用要考虑建筑物结构本身是否可以安装位移传感器102A12，如果现场条件不能满足位移传感器102A12的安装，则将位移传感器102A12安装在靠近控制区中荷载较重的油缸位置。每一个位移控制区由多个变频调速液压驱动单元构成，具体数量由建筑物的结构以及荷载情况来确定。在建筑物完成承重后对各个位移点进行统一位移置零，以零为基准进行同步顶升。
每一组变频调速液压驱动机组102A对应一个位移控制区。变频调速液压驱动机组102A是用来对建筑物进行顶升的主要装置。每一组变频调速液压驱动机组102A由一个或多个变频调速液压驱动机组单元102A1组成，每一组变频调速液压驱动机组单元102A1由变频调速液压驱动单元102A11和位移传感器102A12组成。每个变频调速液压驱动单元102A11中都包括液压泵102A111，电机102A112，换向阀102A113，油缸102A114，变频器102A115。液压泵102A111分别与电机102A112和换向阀102A113连接，油缸102A114与换向阀102A113连接，变频器102A115与电机102A112连接。
通过脉宽调制闭环控制和脉宽调制开环控制技术，来控制电机102A112扭矩，利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制。
油缸102A114为伺服油缸，参见图3。其内配置了压力传感器102A1141和均载阀102A1142，保证了顶升***在恶劣工作环境下的高度可靠性。其中压力传感器102A1141能精确的测得油缸102A114中的压力，从而可以得到负载的准确吨位。当油缸102A114移动时，压力传感器就可以实时精确地测定油缸102A114所承受的负荷。均载阀102A1142的过载保护功能，避免了多缸顶升时常见的胀缸事故。
位移传感器102A12用来测定每一个位移控制区中油缸102A114的位移情况，可以监控各油缸102A114的位移量及位移同步一致性。
油缸102A114中的压力传感器102A1141所测得的压力信号和位移传感器102A12所测得的油缸102A114的位移信号通过工业总线实时的传送给PLC，由PLC来根据反馈情况通过组态软件程序中的设定对变频器102A115对各个点的油缸102A114进行位移误差的修正。
变频调速液压驱动单元102A11上的电机102A112控制进油调速，均载阀102A1142控制重载先降液压回路，不单是顶升时达到高精度同步，在带载下降时同样可保证高精度同步。
操作台103，用于操作员发布顶升建筑物的操作指令。
具体的，可以挂接彩色触摸屏，实时在线显示顶升位移和顶升载荷，也可挂接工控机实时记录施工全过程。
本实施例通过采用反馈控制理论来实现超大型建筑物多控制点协调一致高精度的完成建筑物同步升降，在整个同步顶升***中达到一种运动中同步的目的。使得结构复杂载荷分布不均的大型建筑物在保证现有姿态的情况下进行整体移位，更加精确的保证了建筑物及构筑物自身不产生应变，不发生开裂的情况。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种多点同步顶升装置，其特征在于，所述***包括：电气控制模块，变频调速液压驱动模块和操作台；
所述电气控制模块，变频调速液压驱动模块和操作台通过工业控制总线依次连接；
所述变频调速液压驱动模块由多组变频调速液压驱动机组构成，每一组变频调速液压驱动机组对应一个控制区，各组变频调速液压驱动机组彼此连接；
每一组变频调速液压驱动机组由一个或多个变频调速液压驱动机组单元组成，每一个变频调速液压驱动机组单元由变频调速液压驱动单元和位移传感器组成。
2.根据权利要求1所述的多点同步顶升装置，其特征在于，
所述变频调速液压驱动单元由液压泵、电机、换向阀、油缸和变频器构成；
所述液压泵分别与电机和换向阀连接，所述油缸与换向阀连接，所述变频器与电机连接。
3.根据权利要求2所述的多点同步顶升装置，其特征在于，
所述油缸由压力传感器以及均载阀构成。
4.根据权利要求3所述的多点同步顶升装置，其特征在于，
通过工业控制总线将所述油缸的压力传感器和所述位移传感器将采集到油缸的负荷和位移信号传送至PLC可编程逻辑控制器，电气控制模块根据位移信号和负荷信号修正运动误差，以保持各油缸负载均衡；其中所述PLC可编程逻辑控制器属于所述电气控制模块。
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