液压同步顶升系统的硬件研制(附件)【字数：11680】
摘 要大型建筑物的移动和吊装技术作为一种新型的建筑改造技术，具有施工速度快、经济性好、效果好的特点，特别是在桥梁沉陷和桥梁净空等方面的处理。该技术是一种具有应用前景和发展前景的新技术。然而，就目前的同步顶升技术理论体系而言，还不完善，技术要求不够系统，实践经验不够丰富，还有许多问题有待深入研究。针对普通同步提升系统的不足，采用现代测试技术、模糊控制技术和解耦技术，研究并设计了一套液压同步顶升控制系统BAS。星型拓扑结构，操作简单，精度高，同步性好。首先，在现有液压系统的基础上，在分析系统条件、工程要求和系统要求的基础上，设计了基于星型拓扑网络的系统控制方案。工业控制机和PLC通过网络线-光纤网络线连接，系统采用Modbus TCP协议实现数据传输，并通过模糊控制和位移解耦实现同步顶升。其次，根据系统的总体设计方案，选择满足性能要求的硬件，并设计这些硬件的连接线，然后将硬件组装到机柜和箱体中。然后，通过对液压同步提升常用算法的分析，结合系统的工作状态选择模糊控制算法，然后将可能的位移耦合解耦。在提高顶升的情况下，对解耦系数进行修正，在系统性能允许的条件下，通过参数简化的方法，可以降低系统的解耦系数。计算量。然后介绍了该系统所使用的主要软件。组态软件WebAccess可实现位移控制、过程显示、压力显示、重量显示、故障报警、数据存储等功能。该解耦控制算法可在WebAccess脚本中实现，模糊控制算法可在PLC中实现。摘 要 1
目 录
Abstract 2
第一章 绪论 1
1.1 液压同步顶升国内外发展现状 1
第二章 液压同步顶升系统的总体方案设计 3
2.1控制系统设计方案 3
2.2本章小结 5
第三章 液压同步顶升控制系统的硬件设计 6
3.1可编程逻辑程控制器 6
3.1.1PLC的选型 6
3.1.2PLC的I/O点分配 7
3.2传感器 8
3.2.1位移传感器 8
3.2.2压力传感器 8
3.3比例溢流阀及比例放大器 9
3.3.1比例溢流阀 9
3.3.2比例放大器 9
3.4变频器 10 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
3.5触摸屏 10
3.6光纤交换机 10
3.6.1EMW1016C光纤交换机 10
3.6.21008MV光纤交换机 11
3.7电气线路设计 11
3.7.1强电线路设计 11
3.7.2弱点线路设计 13
3.8本章小结 14
第四章 液压同步顶升控制系统的算法研究 15
4.1模糊控制 15
4.2模糊控制器 16
4.2.1模糊控制器 16
4.3系统解耦 17
4.3.1解耦方法的选择 17
4.3.2解耦系数的修正 19
4.4本章小结 20
第五章 液压同步顶升控制系统的软件设计 21
5.1组态软件设计 21
5.1.1WebAccess组态软件 21
5.1.2 WebAccess人机界面设计 21
5.2PLC程序设计 25
5.2.1PLC编程软件 25
5.2.2子系统控制程序的PLC实现 26
5.3通信设计 27
5.3.1PLC与上位机的通信设计 28
5.3.2PLC与触摸屏的通信设计 28
5.4本章小结 28
第六章 总结与展望 29
6.1总结 29
6.2展望 29
致谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1 液压同步顶升国内外发展现状
1.1.1 国外同步顶升发展现状
金门大桥位于加利福尼亚金门海峡，是现代桥梁工程的一大成就。为了确保桥梁能够承受潜在的地震威胁，Balfour Betty和EnnPAC有限公司采用液压同步提升技术在2002不中断交通的情况下重建桥梁。实践证明，金门大桥抗震改造工程竣工后十四年，其抗震加固效果保持良好〔1~2〕。
米大桥最高的桥墩高约343m。它是当时法国乃至世界上最高的桥梁。桥下是一片深谷。为了解决临时墩的架设和重型钢结构的转换问题，美国实用动力集团公司和欧洲工程中心在2004采用液压同步升降平移技术解决了这一难题。桥梁施工中的L问题〔3〕。该桥在建成后10多年的运行情况良好，证明了同步顶升技术在梅岳大桥工程中取得了良好的效果。
1.1.2国内同步顶升发展现状
欧洲古典风格的上海音乐厅，以前被称为南京剧院，被称为“上海的巴黎歌剧院”。由于音乐厅结构开放、强度低、空间刚度差，还满足市政建设工程的需要，在2002左右移动了664.6m，上升了约3.38米（4）。从原来的位置，保持原来的外观，可以看出，同步顶升技术对建筑物没有太大的损害。
跨江大桥上游黄浦江支线，全长79m，主桥长度为2.5m，引桥为简支板梁，长度为48 4m，单桥重约24000吨，其中单主桥称重。约10000吨，单侧引桥重约7000吨。由于需要增加导航等级，桥梁需要整体提高1.58米。该工程是一个长度最长、跨度最大、控制点最多、难度最大的桥梁吊装工程。主桥主跨的跨度是世界上最高的[5]。2011年12月，完成了辽景大桥整体顶升工程。1.2 液压同步顶升研究的目的与意义。
常见的顶升技术难以保证高精度，更难以保证整个系统与高层建筑结构的同步。普通顶升技术往往采用不先进的控制算法来影响吊装的精度和安全性能。最常见的顶升技术不具有远程操作功能，迫使操作者。在建筑物下面或附近工作的人员不够安全，普通顶进技术的设备往往很大，不能拆卸。搬运运输不方便，浪费劳动和运输费用。
目的：通过分析现有系统的优缺点，结合现代测试技术、液压技术、电气控制技术、PLC控制技术、智能控制技术和解耦技术，实现了液压同步顶升控制系统。开发了工业控制机和PLC作为控制核心，并采用模糊控制算法对算法进行了设计。控制更准确，电梯更安全。
意义：通过分析国内外同步提升技术的发展现状及自身优势，结合实际工程的需要，将同步顶升技术应用于实际改造工程中具有实际意义。此外，不断采用先进的技术和总结经验，在实验和实际工程中，促进桥梁改造的发展对工程实践和理论具有指导意义[6]。
第二章 液压同步顶升系统的总体方案设计
2.1控制系统设计方案
通过对当前同步顶升控制系统 的研究和分析，采用北京Tunc PLC T910作为控制核心，完成了该子系统的数据采集与控制。利用TK6070IH作为监控接口，完成了子系统数据的显示和控制，使用了EMW1016和1008MV光纤开关。将各个子系统与工控机之间的数据传输作为工控机的人机交互界面，考虑了位移、压力、油温、油位对顶升过程的影响，并考虑了控制算法，实现了同步顶升的稳定安全。
控制系统的整体结构框图如图2.3所示，整个控制系统主要由子控制系统、光纤交换机以及工控机等组成。
目 录
Abstract 2
第一章 绪论 1
1.1 液压同步顶升国内外发展现状 1
第二章 液压同步顶升系统的总体方案设计 3
2.1控制系统设计方案 3
2.2本章小结 5
第三章 液压同步顶升控制系统的硬件设计 6
3.1可编程逻辑程控制器 6
3.1.1PLC的选型 6
3.1.2PLC的I/O点分配 7
3.2传感器 8
3.2.1位移传感器 8
3.2.2压力传感器 8
3.3比例溢流阀及比例放大器 9
3.3.1比例溢流阀 9
3.3.2比例放大器 9
3.4变频器 10 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
3.5触摸屏 10
3.6光纤交换机 10
3.6.1EMW1016C光纤交换机 10
3.6.21008MV光纤交换机 11
3.7电气线路设计 11
3.7.1强电线路设计 11
3.7.2弱点线路设计 13
3.8本章小结 14
第四章 液压同步顶升控制系统的算法研究 15
4.1模糊控制 15
4.2模糊控制器 16
4.2.1模糊控制器 16
4.3系统解耦 17
4.3.1解耦方法的选择 17
4.3.2解耦系数的修正 19
4.4本章小结 20
第五章 液压同步顶升控制系统的软件设计 21
5.1组态软件设计 21
5.1.1WebAccess组态软件 21
5.1.2 WebAccess人机界面设计 21
5.2PLC程序设计 25
5.2.1PLC编程软件 25
5.2.2子系统控制程序的PLC实现 26
5.3通信设计 27
5.3.1PLC与上位机的通信设计 28
5.3.2PLC与触摸屏的通信设计 28
5.4本章小结 28
第六章 总结与展望 29
6.1总结 29
6.2展望 29
致谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1 液压同步顶升国内外发展现状
1.1.1 国外同步顶升发展现状
金门大桥位于加利福尼亚金门海峡，是现代桥梁工程的一大成就。为了确保桥梁能够承受潜在的地震威胁，Balfour Betty和EnnPAC有限公司采用液压同步提升技术在2002不中断交通的情况下重建桥梁。实践证明，金门大桥抗震改造工程竣工后十四年，其抗震加固效果保持良好〔1~2〕。
米大桥最高的桥墩高约343m。它是当时法国乃至世界上最高的桥梁。桥下是一片深谷。为了解决临时墩的架设和重型钢结构的转换问题，美国实用动力集团公司和欧洲工程中心在2004采用液压同步升降平移技术解决了这一难题。桥梁施工中的L问题〔3〕。该桥在建成后10多年的运行情况良好，证明了同步顶升技术在梅岳大桥工程中取得了良好的效果。
1.1.2国内同步顶升发展现状
欧洲古典风格的上海音乐厅，以前被称为南京剧院，被称为“上海的巴黎歌剧院”。由于音乐厅结构开放、强度低、空间刚度差，还满足市政建设工程的需要，在2002左右移动了664.6m，上升了约3.38米（4）。从原来的位置，保持原来的外观，可以看出，同步顶升技术对建筑物没有太大的损害。
跨江大桥上游黄浦江支线，全长79m，主桥长度为2.5m，引桥为简支板梁，长度为48 4m，单桥重约24000吨，其中单主桥称重。约10000吨，单侧引桥重约7000吨。由于需要增加导航等级，桥梁需要整体提高1.58米。该工程是一个长度最长、跨度最大、控制点最多、难度最大的桥梁吊装工程。主桥主跨的跨度是世界上最高的[5]。2011年12月，完成了辽景大桥整体顶升工程。1.2 液压同步顶升研究的目的与意义。
常见的顶升技术难以保证高精度，更难以保证整个系统与高层建筑结构的同步。普通顶升技术往往采用不先进的控制算法来影响吊装的精度和安全性能。最常见的顶升技术不具有远程操作功能，迫使操作者。在建筑物下面或附近工作的人员不够安全，普通顶进技术的设备往往很大，不能拆卸。搬运运输不方便，浪费劳动和运输费用。
目的：通过分析现有系统的优缺点，结合现代测试技术、液压技术、电气控制技术、PLC控制技术、智能控制技术和解耦技术，实现了液压同步顶升控制系统。开发了工业控制机和PLC作为控制核心，并采用模糊控制算法对算法进行了设计。控制更准确，电梯更安全。
意义：通过分析国内外同步提升技术的发展现状及自身优势，结合实际工程的需要，将同步顶升技术应用于实际改造工程中具有实际意义。此外，不断采用先进的技术和总结经验，在实验和实际工程中，促进桥梁改造的发展对工程实践和理论具有指导意义[6]。
第二章 液压同步顶升系统的总体方案设计
2.1控制系统设计方案
通过对当前同步顶升控制系统 的研究和分析，采用北京Tunc PLC T910作为控制核心，完成了该子系统的数据采集与控制。利用TK6070IH作为监控接口，完成了子系统数据的显示和控制，使用了EMW1016和1008MV光纤开关。将各个子系统与工控机之间的数据传输作为工控机的人机交互界面，考虑了位移、压力、油温、油位对顶升过程的影响，并考虑了控制算法，实现了同步顶升的稳定安全。
控制系统的整体结构框图如图2.3所示，整个控制系统主要由子控制系统、光纤交换机以及工控机等组成。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzdq/9.html
