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      大型結構整體安裝計算機控制技術
      
                                  
                    
      作者：建筑鋼結構網(wǎng)    					
      
					時間：2009-12-22 20:26:15					[收藏]
      
               
      
                
      				
      				
      

               
      
               
        
				
        
　　摘　要：上海市機械施工公司是從事高層及大型結構吊裝、隧道工程、公路工程、橋梁工程、給排水及污水處理工程、樁基及地下深基礎、地下連續(xù)墻，以及建筑安裝和市政工程總承包的國有大中型機械化施工企業(yè)，隸屬于上海建工集團。公司現(xiàn)有職工1600余人，其中有職稱的技術、管理人員300余人，4級以上技工1000余人，擁有固定資產(chǎn)原值1.46億元，人均技術裝備6.37萬元，年施工產(chǎn)值4～5億元。
        
　　
        
　　鍵詞：整體安裝 現(xiàn)場施工
        
　　
        
　　一、 概述
        
　　
        
　　鋼結構安裝是公司的主要業(yè)務之一。針對近年來高、重、大、特殊鋼結構的不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的結構安裝施工工藝與設備往往難以勝任，公司通過反復研究與實踐，采用計算機、信息處理、自動控制、液壓控制等高新技術與結構吊裝技術相結合，自行開發(fā)了大型結構整體安裝計算機控制技術，自行研制了大型結構整體安裝計算機控制系統(tǒng)，完成了一系列重大工程，取得較好的經(jīng)濟效益和社會效益。同時也發(fā)展了我國鋼結構施工技術，并使企業(yè)在國內大型、特殊鋼結構施工領域保持了領先地位。
        
　　
        
　　二、 技術原理
        
　　
        
　　大型結構整體安裝計算機控制技術的原理是“鋼鉸線承載、計算機控制、液壓千斤頂集群作業(yè)”。
        
　　
        
　　1. 液壓千斤頂集群作業(yè)
        
　　
        
　　以液壓千斤頂作為施工作業(yè)的動力設備。由于液壓千斤頂可以靈活布置與組合，可以根據(jù)大型結構的特點和施工現(xiàn)場的條件，構成受力合理、動力足夠的施工作業(yè)系統(tǒng)，因此可以用于各種大型、特殊、復雜的結構安裝工程。
        
　　
        
　　根據(jù)各作業(yè)點提升力的要求，將若干液壓千斤頂與液壓閥組、泵站等組合成液壓千斤頂集群，大型結構整體提升時稱為液壓提升器，大型結構整體移位時稱為液壓牽引器。一般是1個作業(yè)點配置1套液壓提升器或牽引器。液壓千斤頂集群在計算機控制下同步作業(yè)，使提升或移位過程中大型結構的姿態(tài)平穩(wěn)、負荷均衡，從而順利安裝到位。
        
　　
        
　　2. 鋼絞線承載
        
　　
        
　　液壓千斤頂通過集束的鋼絞線提升或牽引大型結構。
        
　　
        
　　3. 計算機控制
        
　　
        
　　施工作業(yè)由計算機通過傳感器和信息傳輸電路進行智能化的閉環(huán)控制。
        
　　
        
　　計算機控制主要是3項作用，首先是控制液壓千斤頂集群的同步作業(yè)，其次是控制施工偏差，再次是對整個作業(yè)進行監(jiān)控，實現(xiàn)信息化施工。計算機控制具有智能化功能，可以在施工過程中自動對施工系統(tǒng)進行自適應調整，進行故障的自動檢測與診斷，并能模仿與代替操作人員的部分工作，提高施工的安全性和自動化程度。
        
　　
        
　　三、 控制系統(tǒng)
        
　　
        
　　1. 系統(tǒng)功能
        
　　
        
　　系統(tǒng)的主要作用是以液壓作業(yè)方式進行大型結構的整體提升、整體移位等，并始終保持大型結構的合理姿態(tài)，使施工負載、穩(wěn)定性、各項參數(shù)和偏差均符合設計要求。
        
　　
        
　　控制系統(tǒng)的主要功能有千斤頂集群控制、作業(yè)流程控制、施工偏差控制、負載均衡控制、操作臺實時監(jiān)控，以及單點微調控制等。
        
　　
        
　　2. 系統(tǒng)構成
        
　　
        
　　大型結構整體安裝計算機控制系統(tǒng)由控制和執(zhí)行兩部分組成。
        
　　
        
　　a) 控制部分
        
　　
        
　　控制部分包括計算機子系統(tǒng)和電氣控制子系統(tǒng)。控制部分的核心是計算機控制，外層是電氣控制。計算機子系統(tǒng)通過電氣子系統(tǒng)驅動液壓執(zhí)行系統(tǒng)，并通過電氣子系統(tǒng)采集液壓系統(tǒng)狀態(tài)和作業(yè)點工作數(shù)據(jù)，作為控制調節(jié)的依據(jù)。電氣子系統(tǒng)還要負責整個施工作業(yè)系統(tǒng)的啟動、停車、安全聯(lián)鎖，以及供配電管理。
        
　　
        
　　計算機子系統(tǒng)由下列模塊組成：
        
　　
        
　　⑴ 順序控制：進行千斤頂集群動作控制和施工作業(yè)流程控制。
        
　　
        
　　⑵ 偏差控制：進行結構姿態(tài)(高度、水平度、垂直度)偏差控制和施工負載均衡控制。
        
　　
        
　　⑶ 操作臺控制：對施工作業(yè)進行操作和監(jiān)控，并完成工作數(shù)據(jù)的采集、存儲、打印輸出等。
        
　　
        
　　⑷ 自適應控制：對施工作業(yè)系統(tǒng)進行自適應控制、故障診斷與檢測等。
        
　　
        
　　電氣控制子系統(tǒng)由總控臺、電液控制臺、總電氣柜、作業(yè)點控制柜、泵站控制箱，以及傳感檢測電路、液壓驅動電路等組成。
        
　　
        
　　b) 執(zhí)行部分
        
　　
        
　　執(zhí)行部分包括液壓子系統(tǒng)和支承導向子系統(tǒng)。
        
　　
        
　　液壓子系統(tǒng)由下列部分組成：
        
　　
        
　　⑴ 液壓千斤頂集群：布置在各作業(yè)點，根據(jù)作業(yè)點要求，由若干臺液壓千斤頂、液壓控制閥組構成。
        
　　
        
　　⑵ 液壓泵站：為液壓千斤頂提供動力，一般1個或幾個作業(yè)點配置1臺液壓泵站。
        
　　
        
　　⑶ 鋼鉸線：采用高強度低松馳鋼鉸線。
        
　　
        
　　支承導向子系統(tǒng)用于大型結構整體安裝過程中的支承、導向或加固、穩(wěn)定作用，例如整體提升中的提升柱、整體移位中的滑道、導軌，以及結構的臨時加固設施等。
        
　　
        
　　3. 系統(tǒng)的性能
        
　　
        
　　a) 作業(yè)能力：施工作業(yè)系統(tǒng)的規(guī)模根據(jù)工程需要確定，通過組合液壓千斤頂集群，作業(yè)能力可滿足超大型工程的需要。已應用的工程中最大起重荷載3200噸，最大起重力6600噸，共使用86個液壓千斤頂。
        
　　
        
　　b) 作業(yè)點數(shù)：標準配置的系統(tǒng)最多可控制30個作業(yè)點(一般工程作業(yè)點為4～8個，迄今為止最大的工程中作業(yè)點為26個)。超過30個作業(yè)點時可以增設額外的控制模塊來擴容。
        
　　
        
　　c) 作業(yè)對象規(guī)模：原則上只受工程結構和施工現(xiàn)場條件限制。已應用的工程中，最大結構尺寸為150×90×20米，提升高度29米。
        
　　
        
　　d) 控制策略：可同時控制作業(yè)對象的姿態(tài)偏差、速度偏差、壓力(提升力或牽引力)偏差，并可根據(jù)各個工程的不同特點和要求，確定不同的多因素控制策略。
        
　　
        
　　e) 控制精度：各作業(yè)點與基準點的高度或位移偏差可控制在2～3毫米以內。
        
　　
        
　　f) 液壓系統(tǒng)工作方式：液壓千斤頂間歇伸缸和連續(xù)伸缸兩種方式。前者用于垂直提升；后者用于水平牽引，優(yōu)點是作業(yè)穩(wěn)定性好、作業(yè)速度快，但是液壓千斤頂?shù)呐渲脭?shù)量較大。
        
　　
        
　　g) 操作方式：具有自動作業(yè)、半自動作業(yè)、單點調整、手動作業(yè)等多種操作方式。
        
　　
        
　　h) 可靠性、適應性：可以承受一般建筑施工現(xiàn)場的露天日曬、小雨、5級風、連續(xù)作業(yè)、電磁干擾、電網(wǎng)波動等工況。　　
        
　　
        

        
          
		  
        				
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