CN100478813C - 一种液压提升监控系统及其在液压提升控制上的运用 - Google Patents

Abstract

一种液压提升监控系统，由上位机、下位机和数据采集系统组成，所述的上位机是带有监控软件以实现系统监控和数据管理的监控计算机，下位机是由写入了逻辑控制主程序和同步调节子程序的n个可编程控制器组成的n个现场控制器，n个现场控制器分别安装在y个液压泵站上，并通过实时网络与监控计算机相连。该监控系统用于液压提升控制的方法包含远程控制模式和就地控制模式，远程控制模式为系统的最高级，所有的操作均在上位机—监控计算机完成，该系统线路简单，操作直观，测量更精确，无论多大的系统，千斤顶的选择均采用直接选择的方式，既能远程控制又能就地控制，用组态软件实现对系统的监视和历史数据的查询，特别适用于大型构件的同步提升控制。

Description

一种液压提升监控系统及其在液压提升控制上的运用

技术领域：

本发明涉及一种液压提升监控系统及其在液压提升控制上的运用。

背景技术

液压提升系统是一种集机、电、液于一体的新型起重设备。它与同吨位的常规吊装机具相比体积小，重量轻，占用场地小，特别适用于空间狭窄，常规吊装机具无法进入的施工场合。现广泛用于电建、石化、造船行业的设备安装及道路桥梁的提升等工程中的液压提升系统仍以逻辑控制的提升系统为主。这类系统结构简单，价格便宜，但不能进行动态同步调节，适用于要求不高的较小工程。近年来也出现了一些由计算机控制，激光仪检测高差的液压提升系统，如主从随动控制液压提升系统及其提升施工方法(专利号：02124630.0)即是其中之一，它的控制系统由手动操作开关组、自动操作开关、行程开关组、n个可编程控制器PC构成网络、n组继电器组成自动或手动控制系统，系统中工作的千斤顶、泵站、激光仪无论在哪个PC下连接，均由PC1集中操作控制，用摄像系统及电视监视系统了解现场，这种液压提升控制系统的不足在于：

1、系统中的千斤顶及泵站的选择采用开关组合选择继电器的方式实现，很不直观。它要求操作人员必须十分了解系统的工况，同时非常熟悉二进制编码，否则很可能误操作，造成严重的后果。由于开关、继电器太多(千斤顶及泵站的选择采用开关组合选择继电器的方式实现)，电器接线较复杂，增加了设备维护的工作量。

2、系统中工作的千斤顶、泵站、激光仪均由PC1集中控制操作，在正常的提升和下降过程中没有什么问题，但在设备的安装和调试阶段则给施工人员带来很大的困难；由于各种检测传感器均安装在现场，需反复调整才能找到最佳位置，而操作台又远离现场，安装人员无法操作，再加上PC1和其它PC之间采用通信的方式，通信的速度小于硬件直接操作的速度，因此安装调试所用的时间是现场操作(就地控制)的几倍。

3、摄像系统及电视监视系统的使用目的是让操作人员了解现场，但由于摄像系统必须有合适的位置和角度安装摄像头，而液压提升系统的千斤顶和泵站均安装在几十米甚至上百米的高空，液压提升系统一般用于空间狭窄的施工场合，因此现场很难提供既方便安装千斤顶和泵站又方便安装摄像头的平台，因此在液压提升系统中使用摄像系统及电视监视系统既不经济也很难真正起到预期的作用。

4、由于泵站到千斤顶有一定的距离，存在油路损失，将油压检测传感器安装在泵站上(动力系统)并不能真正反映荷载的大小。

5、激光测距仪与可编程控制器通过RS232通信，尽管采用了光电隔离器延长传输距离，但RS232接口只能点对点通信，每一个可编程控制器只能接一个激光仪，不能将多台激光仪连接到一个可编程控制器上，因此灵活性和现场适应性较差。

6、提升过程中的数据没有保存在数据库中，无法事后对现场数据进行分析和总结，也不利于系统的改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：本发明旨在提供一种基于组态软件的液压提升监控系统及其在液压提升控制上的运用，该系统线路简单，操作直观，测量更精确，无论多大的系统，千斤顶的选择均采用直接选择的方式，既能远程控制又能就地控制，用组态软件实现对系统的监视和历史数据的查询，更适应大容量控制的液压提升监控。以解决已有液压提升控制系统用于液压提升控制所存在的上述问题。

解决其上述技术问题的技术方案是：

一种液压提升监控系统，其特征在于：该监控系统由上位机、下位机和数据采集系统组成，所述的上位机是带有监控软件以实现系统监控和数据管理的监控计算机，所述的下位机是由写入了逻辑控制主程序和同步调节子程序的n个可编程控制器组成的n个现场控制器，n个现场控制器分别安装在y个液压泵站上，并通过实时网络与监控计算机相连，每个现场控制器控制m台液压提升千斤顶，所述的数据采集装置包括安装在各千斤顶主顶上用于检测活塞位移的位移传感器、检测进油口压力的压力传感器，安装在上下锚具上用于检测锚具松紧状态的接近开关组以及安装在每个吊点上用于检测构件高度的激光仪；位移传感器、压力传感器，接近开关组分别通过控制电缆与现场控制器连接，激光仪通过RS422或RS485口与现场控制器或监控计算机连接，上述m、n、y的取值范围是：1≤m≤4、1≤n≤32、1≤y≤32。

本发明的又一特征是：所述的下位机和上位机组成分布式控制网络，网络中的每个节点都可作为主站进行数据的发送和接收，通过设置数据链接表可自动完成多节点间的数据链接。

本发明的又一特征是：上述液压提升监控系统在液压提升控制上的运用方法，其特征在于：所述液压提升监控系统在液压提升中的控制是一种系统控制，所述的系统控制包含远程控制模式和就地控制模式：

远程控制模式为系统的最高级，所有的操作均在上位机-监控计算机完成，此时所有现场控制器的操作无效，在此方式下可对单顶、多顶、单吊点、多吊点作手动、自动控制，完成提升、下降、紧锚、松锚等手动的有效控制；可设定各台顶的最高压力，确保系统的安全，也可通过改变比例阀开口的大小从而改变千斤顶的伸缸、缩缸速度。

就地控制模式是在监控计算机授权后，下位机——现场控制器进行就地控制-即现场操作人员可对已授权的顶和泵进行自动及手动操作。

由于采用上述技术方案，本发明的液压提升监控系统及其在液压提升控制上的运用具有以下有益效果：

1、系统配置更合理：

本发明液压提升监控系统由上位机、下位机和数据采集系统组成，下位机和上位机组成分布式控制网络，所述的上位机是带有监控软件以实现系统监控和数据管理的监控计算机，所述的下位机是由写入了逻辑控制主程序和同步调节子程序的n个可编程控制器组成的n个现场控制器，n个现场控制器分别安装在液压泵站上，并通过实时网络与监控计算机相连，每个现场控制器控制m台液压提升千斤顶，所述的数据采集装置包括安装在各千斤顶主顶上用于检测活塞位移的位移传感器、检测进油口压力的压力传感器，安装在上下锚具上用于检测锚具松紧状态的接近开关组以及安装在每个吊点上用于检测构件高度的激光仪；位移传感器、压力传感器，接近开关组分别通过控制电缆与现场控制器连接，激光仪通过RS422或RS485口与现场控制器连接，并可同时与监控计算机通信，系统配置更合理。

2、采用分布式结构，设计功能强大、容错能力强，可靠性高，安全性好。

本发明之液压提升监控系统由上位机和下位机组成。上位机-监控计算机使用工控机，完成组态软件的设计和开发，实现整个系统的监控和数据检测。下位机(现场控制器)采用功能强大、可靠性高、维护方便且抗干扰能力强的可编程控制器，现场控制器分散在各吊点上，通过实时网络与主控计算机相连，这是一种使用令牌总线通信的网络，网络中的每个节点-即：监控计算机或各个可编程控制器都可作为主站进行数据的发送和接收，通过设置数据链接表可自动完成监控计算机和现场控制器之间的数据链接，这种总线型拓扑结构具有较大的灵活性，易于扩充和维护，满足了系统可扩展性要求。

由于采用了分布式控制技术，可确保整个网络不会因某个站点故障而崩溃，提高了系统的稳定性。同时远程监控计算机、现场控制器均设有紧急制动键实现紧急停止，确保系统安全。

3、系统的性价比较高。它不但能对系统进行监视，而且能进行控制，其控制具有良好的远程可控性和实时性，操作简便，既能远程控制，也能就地控制：

本发明液压提升监控系统的计算机网络控制系统可以很方便地让用户远程起动和停止泵站、远程调节泵站的流量、压力以及控制泵站完成各种动作(如主油缸的伸、缩缸；上下夹持器的紧与松等)。同时专家可以通过Internet在异地实时观察现场设备的工作状态。

本发明监控系统操作简便，在远程控制状态下，所有的操作均由监控计算机完成，现场控制器只能进行急停操作；经监控计算机授权后，每个现场控制器可对4台提升千斤顶中的任何一台或多台进行自动、手动等操作。而且，在主控计算机上，只用鼠标或键盘就可以进行各种控制操作，若采用触摸屏的工控机，连鼠标或键盘也不用，操作人员直接按触摸屏即可。

此外，本发明液压提升监控系统可以接受远程监控计算机键盘输入的调速值对提升系统实现电气调速控制，还可根据不同工程的负荷情况在远程监控计算机修改各千斤顶和泵站的最高限压，监控及操作方便。

4、监控软件实现了不同级别的系统管理权限，系统操作员可以选择操作模式，查看趋势曲线及报表等；系统工程师可以根据实际情况对监控软件和下位机软件进行修改。取得权限的操作人员能在中央控制室实现对任何一台千斤顶及泵站的单独操作或联机操作，在自动运行状态下所有的手动操作不起作用，有效防止误操作。

5、扩展性、适应性强

由于采用了分布式结构，可根据每个工程的具体要求进行硬件配置，同时通过软件可以现场对硬件配置进行“逻辑组合”，系统扩展或临时增加某个动作时，监控计算机上无需增加任何电器开关，只需在“系统操作”画面上增加相应的按钮并通过程序与现场控制器链接起来即可，极大地提高了控制系统的适应性。

6、数据采集方式更合理、反映更真实，而且数据可以存贮在数据库中。

本发明将压力传感器安装在每台千斤顶的进油口，减小了油压损失，更真实地反映了千斤顶的荷载；距离检测采用不同的方式，长距离的构件高度检测采用激光仪进行绝对值测量，短距离的活塞位移检测采用位移传感器进行相对值测量，数据更精确；此外采用组态软件动态显示现场的各个数据并将这些数据存贮在数据库中，工程结束后可通过数据库查询提升过程中的所有数据，便于分析和总结。

由于上述优点，本发明之液压提升监控系统及其在液压提升控制上的运用方法特别适用于大型构件的同步提升控制。

下面，结合附图和实施例对本发明之一种液压提升监控系统及其在液压提升控制上的运用的技术特征作进一步的说明。

附图说明：

图1：本发明液压提升监控系统结构示意图；

图2：本发明液压提升监控系统高差同步控制框图；

图3：本发明液压提升监控系统在液压提升控制上的运用所采用的系统软件组成框图；

图4：写入下位机——每个现场控制器的PLC中的控制系统提升程序流程图；

图5：写入下位机——每个现场控制器的PLC中的控制系统下降程序流程图；

图6：控制系统提升程序中的位移控制子程序A流程图；

图7：控制系统提升程序中的高差控制子程序B流程图；

图8：控制系统下降程序中的位移控制子程序C流程图；

图9：控制系统下降程序中的高差控制子程序D流程图；

图10：控制系统的压力控制子程序流程图；

图11：本发明液压提升监控系统连接框图；

图12：激光仪连接方式示意图；

图13～图19运行组态王软件画面示意图：

图13-系统进入画面，图14-初始画面，图15-系统登录前画面，

图16-系统登录后的操作画面，图17-最高压力设定画面，

图18-报警画面，图19-运行监视画面。

具体实施方式：

实施例一：

一种液压提升监控系统，由上位机、下位机和数据采集系统组成，所述的上位机8是带有监控软件以实现系统监控和数据管理的监控计算机，所述的下位机是由写入了逻辑控制主程序和同步调节子程序的8个可编程控制器组成的8个现场控制器7，8个现场控制器7分别安装在4个液压泵站6上，并通过实时网络与监控计算机相连，每个现场控制器7控制4台液压提升千斤顶，所述的数据采集装置包括安装在各千斤顶4主顶上用于检测活塞位移的位移传感器3、检测进油口压力的压力传感器5，安装在上下锚具上用于检测锚具松紧状态的接近开关组2以及安装在每个吊点上用于检测构件高度的激光仪1；位移传感器3、压力传感器5，接近开关组2分别通过控制电缆与现场控制器连接，激光仪通过RS422或RS485口与现场控制器或监控计算机连接(参见图1)，图1中，9是网线。

上述的液压提升监控系统，由下位机和上位机组成分布式控制网络，其实时网络为令牌总线通信网络，网络中的每个节点——监控计算机和每个可编程控制器都可作为主站进行数据的发送和接收，通过设置的数据链接表可自动完成监控计算机和现场控制器之间的数据链接。

作为本发明实施例的一种变换，所述的写入了逻辑控制主程序和同步调节子程序的可编程控制器组成的现场控制器7的数量n可以增加或减少，一般的取值范围是：1≤n≤32；每个现场控制器7控制的液压提升千斤顶的台数m也可以增加或减少，一般m的取值范围是：1≤m≤4，相对应的液压泵站6的数量也是可以增加或减少，可以是一个液压泵站6安装1台现场控制器7，也可以是一个液压泵站6安装2台甚至3台、4台现场控制器7，也就是说：n个现场控制器可以分别安装在y个液压泵站上，y的取值范围是1≤y≤32。

作为本发明实施例的一种变换，本发明的监控计算机8和现场控制器7上均安装有起安全作用的急停开关。

实施例二：

上述液压提升监控系统在液压提升控制上的运用——即：上述液压提升监控系统用于液压提升控制的方法。

所述提升监控系统用于液压提升控制的方法是一种系统控制方法，所述的系统控制包含远程控制模式和就地控制模式：

远程控制模式为系统的最高级，所有的操作均在上位机-监控计算机完成，此时所有现场控制器的操作无效，在此方式下可对单顶、多顶、单吊点、多吊点作手动、自动控制，完成提升、下降、紧锚、松锚等有效控制；可设定各台顶的最高压力，确保系统的安全，也可通过改变比例阀开口的大小从而改变千斤顶的伸缸、缩缸速度。

就地控制模式是：在监控计算机授权后，下位机-现场控制器进行就地控制，——即现场操作人员可对已授权的顶和泵进行自动及手动操作。

所述的系统控制借助于上位机和下位机以及写入上位机和下位机中的系统软件完成，所述写入上位机-监控计算机中的软件为监控软件，包括工艺流程总画面、各千斤顶及泵站实时参数显示、系统参数设定、系统操作画面、报警画面、历史曲线、报表功能、数据库功能，所述写入下位机-每个现场控制器的PLC中的下位机软件包括自动控制程序、手动控制程序、调整控制程序(参见图3)。

所述由下位机现场控制器7完成的逻辑控制主程序包括提升程序和下降程序以及对应的位移控制子程序、高差控制子程序、压力控制子程序。

提升程序的动作顺序是：①紧下锚直到下锚紧，②缩缸：缩缸过程中若活塞到达3#位则边松上锚边缩缸，③松上锚直至上锚松：与步骤2同时进行，④紧上锚直到上锚紧，⑤伸缸至4#位：此步骤为带载伸缸，要求同步调节，若活塞位移、吊点高差及压力超过设定范围时则进入相应的位移控制子程序、高差控制子程序，⑥松下锚：当活塞伸缸到2#位时则边伸缸边松下锚至下锚松，⑦回到步骤①；

提升过程中，上述1#位是指千斤顶主缸下限位，2#位是指千斤顶主缸下限负载转换位，3#位是指千斤顶主缸上限负载转换位，4#位是指千斤顶主缸上限位(参见图4)；

提升过程中的位移控制子程序A是：在进行步骤5过程中，若某台顶活塞的位移量Ln与1#顶活塞位移量L₁的差值ΔL＝Ln-L₁超过设定值时，则控制该顶的比例阀进行PID调节，增大或减小比例阀开口大小，从而改变千斤顶伸缸速度，直到差值趋于零(参见图6)；

高差控制子程序B是：在进行步骤5过程中，若某吊点高度Hn与1#吊点高度H₁的高差值ΔH＝Hn-H₁超过设定值时，则控制该吊点对应的比例阀进行PID调节，增大或减小比例阀开口大小，从而改变比例阀的流量，直到高差值趋于零(参见图2、图7)。

所述由下位机现场控制器7完成的下降程序及其位移控制子程序、高差控制子程序、压力控制子程序如下：

下降程序的动作顺序是：①紧下锚直至下锚紧，②缩缸，③当缩缸至1#位时松上锚，上锚松后延时直到完成步骤4到达3#位止，④伸缸，⑤当伸缸至3#位时紧上锚直到上锚紧，⑥伸缸，⑦当伸缸至4#位时松下锚-下锚松后延时直到完成步骤8到达2#位止，⑧缩缸至2#位：此步骤为带载缩缸，因此要求同步调节，若活塞位移、吊点高差及压力超过设定范围时则进入相应的位移控制子程序或高差控制子程序，⑨回到步骤1(参见图5)；

下降过程中，上述1#位是指千斤顶主缸下限位，2#位是指千斤顶主缸下限负载转换位，3#位是指千斤顶主缸上限负载转换位，4#位是指千斤顶主缸上限位；

下降过程位移控制子程序C是：在进行步骤⑧过程中，若某台顶活塞位移量Ln与1#顶活塞位移量L₁的差值ΔL＝Ln-L₁超过设定值时，则控制该顶的比例阀进行PID调节，增大或减小比例阀开口大小，从而改变千斤顶伸缸速度，直到差值趋于零(参见图8)；

下降过程高差控制子程序D是：在进行步骤⑧过程中，若某吊点高度Hn与1#吊点高度H₁的高差值ΔH＝Hn-H₁超过设定值时，则控制该吊点对应的比例阀进行PID调节，增大或减小比例阀开口大小，从而改变比例阀的流量，直到高差值趋于零(参见图9)。

压力控制子程序是：在整个工作过程中，将每台千斤顶的压力Pn与该顶的最高设定压力P_设比较，若小于设定值则系统继续工作，若大于等于设定值即：Pn≥P_设则系统停机并在屏幕上显示相关信息(参见图10)。

本发明液压提升监控系统运用监控软件对系统进行远程控制并对所有的数据进行管理，其核心为组态软件。该组态软件是一种可以从可编程控制器、各种数据采集卡等设备中实时采集数据，发出控制命令并监控系统运行是否正常的软件包，组态软件能充分利用Windows强大的图形编辑功能，以动画方式显示监控设备的运行状态，方便地构成监控画面和实现控制功能，并可以生成报表、历史数据库等。为工业监控软件开发提供了便利的软件开发平台，从整体上提高了工控软件的质量，缩短了开发周期。

本发明的监控软件是采用组态王6.5作为监控软件开发平台，运行在Window2000/XP/NT上，由工程浏览器TouchMAK和画面运行系统TouchVEW两部分组成，其中：TouchMAK是KingView软件的核心部分和管理开发系统，它的功能是建立动画显示窗口，通过它提供的工具箱可方便建立实时曲线图、历史趋势图和报警记录显示。TouchVEW是显示TochMAK中建立的图形窗口的运行环境，监控系统软件的结构如图3。KingView 6.5驱动程序通过Controller Link网络与PLC进行通信，分别访问相应的寄存器，以获取现场各工艺参数的实际值或对现场的开关量和模拟量如各比例阀的开口度进行控制。

本发明的监控软件基本实现了液压提升测控的要求，简洁形象的模拟了千斤顶及泵站的工艺流程(如图14)，操作人员能在中央控制室的计算机屏幕上了解现场的全部运行状况，包括各种报警。取得权限的操作人员能在中央控制室实现对任何一台千斤顶及泵站的单独操作或联机操作，在自动运行状态下所有的手动操作不起作用，有效防止误操作。本发明的监控软件具有以下功能：

1)显示功能：工艺流程、测量值、设备运行状态、操作模式、报警等显示、画面调用等功能；

2)报警处理：记录报警发生时间、故障内容等信息，并对报警信息进行管理；

3)历史趋势功能：对现场的千斤顶活塞位移、千斤顶进油口油压、构件高度等以曲线图形显示。每个趋势曲线显示的画面主要包括画面名称、时间、趋势、说明等；

4)数据库存储与访问：实现Access历史数据库在每次系统运行时的自动创建并按秒钟级记录，现场数据的存储；

5)对系统参数、控制器参数进行修改与储存，能实现监控系统自动/手动/调整操作模式间的无干扰切换；

6)管理权限：实现不同级别的系统管理权限，系统操作员可以选择操作模式，查看趋势曲线及报表等；系统工程师可以根据实际情况对监控软件和下位机软件进行修改。

将上述液压提升监控系统用于液压提升控制的操作方法如下：

一、系统连接：以每个现场控制器控制4台顶、一共有4个现场控制器安放在4个液压泵站上为例，如图11所示，通过控制电缆将同一吊点内的4台千斤顶的检测元件连接到现场控制器相应的插座上；通过通信电缆将现场控制器和监控计算机串联起来，实现各控制器与监控计算机之间的通信，激光仪通过RS422或RS485口与监控计算机或现场控制器连接，如图12。

根据实施例一，所述现场控制器的数量n可以增加或减少，每个现场控制器控制的液压提升千斤顶的台数m也可以增加或减少，相对应的液压泵站的数量y也是可以增加或减少，一般m、n、y的取值范围是：1≤m≤4，1≤n≤32，1≤y≤32；当现场控制器及液压提升千斤顶台数变化时，其连接的方式类同。

二、运行组态软件：

(一)进入初始状态：如图13所示，双击桌面上的组态王软件，将系统框图(3)(2)作为当前工程，点击右上角的运行工具条，系统进入图14所示初始画面。

(二)画面切换：点击如图14所示初始画面左上角的“画面监视”菜单，在弹出的子菜单中选择要进入的菜单或点击如图14所示初始画面下方8个按钮中的任一个即可进入相应画面，如点击画面下方的“系统操作”按钮，进入系统操作画面(参见图15)。

(三)系统登录：点击图15画面左上角“系统菜单”中的“登录用户”或点击画面下方的“登录”按钮并输入正确的密码即完成系统登录，参见图16，若不登录，则如图15所示，所有按键上的字均为灰色，只能进行画面切换查看系统状态，无法操作系统。实现了不同级别的系统管理权限。

(四)屏幕操作：

登录后，系统操作画面如图16所示，按钮中的文字变黑，即可对按钮进行操作。此时就地控制指示灯灭，系统处于远程控制状态。

(五)受控顶选择操作：在远程控制状态下，左边的1#顶～12#顶可有效选通，若要控制哪台顶则选通该顶即可对选中的顶进行远程控制，右边的1#顶～12#顶则不允许选通；同理，在就地控制状态下，右边的1#顶～12#顶可有效选通，若要控制哪台顶则选通该顶即可对选中的顶进行就地控制，左边的1#顶～12#顶则不允许选通。图16所示，1～6#顶处于远程控制状态。

画面左边的“自动/手动/调整”按钮为互锁式，每次只能选择一种操作状态，自动控制方式为控制系统的主要运行方式，正常的提升和下降均用此方式完成；手动控制方式为控制系统的辅助运行方式，当系统只要求局部调节时则用手动操作，只有当系统处于安装和解除状态时才用调整操作。

(六)、最高油压设定：点击图16画面下方“压力显示”按钮进入压力显示及最高压力设定画面(参见图17)，根据工程的负荷分布情况将各泵站及千斤顶的最高压力输入系统中，系统即可按输入值设定最高限压，若某个泵站或千斤顶超压即报警停机，并在“报警画面”显示相关信息。

当操作界面切换到报警画面时(参见图18)，可以详细地了解到什么时间哪位操作者对系统进行了何种操作；系统发生了何种类型的报警。从图18中可看到系统操作员对油压1、油压2进行了最高压力设定，同时选通了顶1、顶2。

三、远程控制操作：

(一)远程自动操作：在图16所示画面：点击“自动”按钮，“自动”指示灯亮，此时系统处于自动状态，点击“提升”按钮，“提升”指示灯亮，在远程控制状态下选择要控制的千斤顶(图中1#顶～6#顶受控)，点击“起动/暂停”按钮，当“起动”指示灯亮，系统即可对受控顶进行自动提升操作，再次点击“起动/暂停”按钮，此时“暂停”指示灯亮，系统处于暂停状态；若点击“下降”按钮，“提升”指示灯灭，“下降”指示灯亮，系统处于“自动下降”状态，按上述步骤则可对受控顶进行“自动下降”操作。

若要全面观察每台顶的活塞位移、油压、夹持器状态等信息，可按“运行监视”按钮让画面切换到运行监视画面(参见图19)。

(二)远程手动操作：点击“手动”按钮，“手动”指示灯亮，此时系统处于手动控制状态，在远程控制状态下选择要控制的千斤顶，按下手动操作按钮“伸缸、缩缸、紧上锚、松上锚、紧下锚、松下锚”中的任何一个即可对受控顶进行相应的操作，手动操作按钮为点动式，按下时接通，松开时断开。

若要在手动过程中监视千斤顶活塞位移、夹持器状态等信息，可点击菜单中“1#至16#顶运行状态”按钮，打开要监视顶的画面。

(三)远程调整操作：远程调整操作与远程手动操作类似，其不同之处在于：远程调整操作时可将顶的上下锚均松开，但在进行“松上锚”、“松下锚”操作时，蜂鸣器报警提示。

此外，本发明液压提升监控系统可以接受远程监控计算机键盘输入的调速值对提升系统实现电气调速控制，还可根据不同工程的负荷情况在远程监控计算机修改各千斤顶和泵站的最高限压。

四、现场控制器的操作：

如图15所示，点击“就地控制”按钮，此时“就地控制”指示灯亮，系统处于就地控制状态，若允许哪台顶就地控制则选通该顶，即可在对应的控制器对该顶进行就地控制。

就地控制也同样可进行自动、手动、调整操作其使用方法与远程控制下的自动控制或远程手动控制方法相同，此处不再赘述。

Claims (9)

1、一种液压提升监控系统，其特征在于：该监控系统由上位机、下位机和数据采集系统组成，所述的上位机是带有监控软件以实现系统监控和数据管理的监控计算机(8)，所述的下位机是n个现场控制器，每个该现场控制器由一个写入了逻辑控制主程序和同步调节子程序的可编程控制器组成，n个现场控制器分别安装在y个液压泵站(6)上，并通过实时网络与监控计算机(8)相连，每个现场控制器控制m台液压提升千斤顶，所述的数据采集系统包括安装在各千斤顶主顶上用于检测活塞位移的位移传感器(3)、检测进油口压力的压力传感器(5)，安装在上下锚具上用于检测锚具松紧状态的接近开关组(2)以及安装在每个吊点上用于检测构件高度的激光仪(1)；位移传感器、压力传感器，接近开关组分别通过控制电缆与现场控制器连接，激光仪通过RS422或RS485口与现场控制器(7)或监控计算机(8)连接，上述m、n、y的取值范围是：1≤m≤4、1≤n≤32，1≤y≤32。

2、根据权利要求1所述的液压提升监控系统，其特征在于：所述的下位机和上位机组成分布式控制网络，网络中的每个节点都可作为主站进行数据的发送和接收，通过设置数据链接表可自动完成多节点间的数据链接。

3、根据权利要求1或2所述的液压提升监控系统，其特征在于：该监控系统的监控计算机(8)和现场控制器(7)上均设有能实现紧急停止的紧急制动键。

4、一种如权利要求1至3任一项所述的液压提升监控系统用于液压提升控制的方法，其特征在于：所述提升监控系统在液压提升中的控制是一种系统控制，所述的系统控制包含远程控制模式和就地控制模式：

远程控制模式为系统的最高级，所有的操作均在上位机即：监控计算机完成，此时所有现场控制器的操作无效，在此方式下可对单顶、多顶、单吊点、多吊点作手动或自动控制，完成提升、下降、紧锚及松锚有效控制；可设定各台顶的最高压力，确保系统的安全，也可通过改变比例阀开口的大小从而改变千斤顶的伸缸、缩缸速度；

就地控制模式是：在监控计算机授权后，下位机即n个现场控制器进行就地控制，现场操作人员可对已授权的顶和泵进行自动及手动操作。

5、根据权利要求4所述的一种液压提升监控系统用于液压提升控制的方法，其特征在于：所述的系统控制借助于上位机和下位机以及写入上位机和下位机中的系统软件完成，所述写入上位机即监控计算机中的软件为监控软件，包括工艺流程总画面、各千斤顶及泵站实时参数显示、系统参数设定、系统操作画面、报警画面、历史曲线、报表功能、数据库功能，所述写入下位机的每个现场控制器的PLC中的下位机软件包括自动控制程序、手动控制程序、调整控制程序。

6、根据权利要求5所述的一种液压提升监控系统用于液压提升控制的方法，其特征在于：所述由下位机现场控制器(7)完成的逻辑控制主程序包括提升程序和下降程序以及与提升程序和下降程序对应的位移控制子程序、高差控制子程序、压力控制子程序。

7、根据权利要求6所述的一种液压提升监控系统用于液压提升控制的方法，其特征在于：所述由下位机现场控制器(7)完成的提升程序及与提升程序对应的位移控制子程序、高差控制子程序如下：

提升程序的动作顺序是：①紧下锚直到下锚紧，②缩缸：缩缸过程中若活塞到达3#位则边松上锚边缩缸，③松上锚直至上锚松：与步骤2同时进行，④紧上锚直到上锚紧，⑤伸缸至4#位：此步骤为带载伸缸，要求同步调节m台液压提升千斤顶的活塞位移、吊点高差，若活塞位移、吊点高差超过设定范围时则进入与提升程序对应的位移控制子程序、高差控制子程序，⑥松下锚：当活塞伸缸到2#位时则边伸缸边松下锚至下锚松，⑦回到步骤①；

提升过程中，上述1#位是指千斤顶主缸下限位，2#位是指千斤顶主缸下限负载转换位，3#位是指千斤顶主缸上限负载转换位，4#位是指千斤顶主缸上限位；

提升过程中的位移控制子程序A是：在进行步骤5过程中，若某台顶与1#顶活塞位移量的差值超过设定值时则控制该顶的比例阀进行PID调节，增大或减小比例阀开口大小，从而改变千斤顶伸缸速度，直到差值趋于零；

高差控制子程序B是：在进行步骤5过程中，若某吊点与1#吊点的高差值超过设定值时，则控制该吊点对应的比例阀进行PID调节，增大或减小比例阀开口大小，从而改变比例阀的流量，直到高差值趋于零。

8、根据权利要求6所述的一种液压提升监控系统用于液压提升控制的方法，其特征在于：所述由下位机现场控制器(7)完成的下降程序及与下降程序对应的位移控制子程序、高差控制子程序如下：

下降程序的动作顺序是：①紧下锚直至下锚紧，②缩缸，③当缩缸至活塞到达1#位时松上锚，上锚松后延时直到完成步骤4活塞到达3#位上锚松止，④伸缸，⑤当伸缸至3#位时紧上锚直到上锚紧，⑥伸缸，⑦当伸缸至活塞到达4#位时松下锚，下锚松后延时直到完成步骤8活塞到达2#位下锚松止，⑧缩缸至2#位：此步骤为带载缩缸，因此要求同步调节m台液压提升千斤顶的活塞位移、吊点高差，若活塞位移、吊点高差超过设定范围时则进入与下降程序对应的位移控制子程序、高差控制子程序，⑨回到步骤1；

下降过程中，上述1#位是指千斤顶主缸下限位，2#位是指千斤顶主缸下限负载转换位，3#位是指千斤顶主缸上限负载转换位，4#位是指千斤顶主缸上限位；

下降过程位移控制子程序C是：在进行步骤⑧过程中，若某台顶与1#顶活塞位移量的差值超过设定值时，则控制该顶的比例阀进行PID调节，增大或减小比例阀开口大小，从而改变千斤顶伸缸速度，直到差值趋于零；

下降过程高差控制子程序D是：在进行步骤⑧过程中，若某吊点与1#吊点的高差值超过设定值时，则控制该吊点对应的比例阀进行PID调节，增大或减小比例阀开口大小，从而改变比例阀的流量，直到高差值趋于零。

9、根据权利要求6所述的一种液压提升监控系统用于液压提升控制的方法，其特征在于：所述的压力控制子程序是：在整个工作过程中，将每台千斤顶的压力与该台千斤顶的最高设定压力比较，若小于设定值则系统继续工作，若大于等于设定值则系统停机并在屏幕上显示相关信息。

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