CN101685304B - 一种液压爬架系统的计算机控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压爬架系统的计算机控制器，其特征在于该计算机控制器包括监控计算机和控制计算机，监控计算机与总控箱连接，总控箱与多个单控箱之间通过数据总线连接，每个单控箱对应一个爬升点，每个液压千斤顶均设有传感器，该传感器通过传感器检测电路与相应的单控箱连接，每个液压千斤顶还与一个控制阀连接，该控制阀通过液压驱动电路与相应的单控箱连接，该液压千斤顶还通过油管与泵站连接，该泵站也与相应的单控箱连接。该计算机控制器通过传感器与液压千斤顶连接来实时检测液压千斤顶的工作状态和顶升速度，然后由单控箱和总控箱控制液压驱动电路控制控制阀的通断，从而实现液压千斤顶的行程控制和顶升速度控制。

Description

一种液压爬架系统的计算机控制器

技术领域：

本发明涉及计算机控制领域，特别涉及一种用于高层、高耸结构施工的液压爬架系统的计算机控制器。

背景技术：

目前在高层、超高层、高耸结构的施工中普遍应用的钢模板系统、钢操作平台等，已逐步从手动操作的机械系统、电动系统，过渡到自动、半自动的液压爬架系统。由于在施工过程中爬架各部分承受的荷载不尽相同，需要克服的阻力也不相同，导致各油缸顶升速度不同、快慢不一，从而产生爬架姿态偏差，严重的将出现卡阻，不能正常爬升工作，甚至损坏爬架机构，影响施工安全和施工质量。为此必须对液压爬架的施工进行同步升降控制，包括爬架沿导轨连续向上爬升、爬升到位后挂钩对准进档、将导轨提升至新的爬升位置。这一控制是人工操作所不能胜任的，必须采用计算机控制。

发明内容：

本发明的一个目的是提供一种液压爬架系统的计算机控制器，能够解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种液压爬架系统的计算机控制器，液压爬架系统设置多个爬升点，每个爬升点设置至少1台液压千斤顶，其特征在于该计算机控制器包括监控计算机和控制计算机，监控计算机与总控箱连接，总控箱与多个单控箱之间通过数据总线连接，每个单控箱对应一个爬升点，每个液压千斤顶均设有传感器，该传感器通过传感器检测电路与相应的单控箱连接，每个液压千斤顶还与一个控制阀连接，该控制阀通过液压驱动电路与相应的单控箱连接，该液压千斤顶还通过油管与泵站连接，该泵站也与相应的单控箱连接。

该计算机控制器的功能是控制爬架沿导轨连续向上爬升、爬升到位后挂钩对准进档、将导轨提升至新的爬升位置。

该计算机控制器通过传感器与液压千斤顶连接来实时检测液压千斤顶的工作状态和顶升速度，然后由单控箱和总控箱控制液压驱动电路控制控制阀的通断，从而实现液压千斤顶的行程控制和顶升速度控制，实现爬架的安全爬升、挂钩的精确固定、导轨的平稳提升。

附图说明：

图1为本发明的结构框图

图2为总控箱的功能模块图

图3为本发明的工作流程图

图4为本发明的控制流程图

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明进一步的描述。

一种液压爬架系统的计算机控制器，液压爬架系统设置多个爬升点，每个爬升点设置1台或多台液压千斤顶1，其特征在于该计算机控制器包括监控计算机2和总控箱3，监控计算机2(又称上位机)供操作人员监控爬架系统运行，该总控箱3内的控制计算机(又称下位机)用于控制液压系统进行爬架的爬升、挂钩的对位、导轨的提升；监控计算机2与总控箱3内的控制计算机连接，总控箱3与多个爬升点的单控箱4连接；单控箱4通过液压驱动电路5与控制阀6连接，每个控制阀6连接一个液压千斤顶1，对其进行驱动控制；单控箱4还通过传感器检测电路7与每个液压千斤顶的传感器8连接，将该千斤顶1的工作状态、数据等反馈给总控箱3的控制计算机。该液压千斤顶1还通过油管与泵站9连接，该泵站也与相应的单控箱连接，在单控箱的电气控制下向液压千斤顶供油，提供动力；总控箱与多个单控箱之间通过数据总线连接，总控箱上还设置了总控面板10和手持控制板11，作业时通过手持控制板11可以做到远距离控制。该计算机控制系统可以控制的爬升点为4～32个，实用时依工程规模而定。

图2示出了总控箱的功能模块图，该总控箱包括爬架爬升12、挂钩对位13、导轨提升14三个功能模块。

如图3所示，该计算机控制器的工作流程包括爬架沿导轨连续向上爬升即爬架爬升、爬升到位后的挂钩固定即挂钩对位、将导轨提升至新的爬升位置即导轨提升等三个周而复始、循环进行的阶段。

其中爬升阶段的控制流程的主要步骤由两个分支组成，一个是行程控制，一个是速度控制。行程控制的作用是控制液压千斤顶的活塞伸出、缩进的动作和转换的时序，以及整个系统所有千斤顶动作的同步。速度控制的作用是控制液压千斤顶活塞伸、缩的快慢，实现整个系统所有千斤顶的速度一致，使爬架爬升和导轨提升时各爬升点能够同步上升，挂钩时能够精确对位。

该控制流程包括以下步骤：A、总控箱将启动指令通过数据总线传输给单控箱，单控箱启动液压泵站，打开液压千斤顶控制阀，使整个系统进入运行状态；

B、传感器检测各个爬升点液压千斤顶状态信号，通过单控箱传送给总控箱，由总控箱对千斤顶进行行程控制；传感器检测液压泵站压力和千斤顶活塞伸出量，通过单控箱传送给总控箱，由总控箱对千斤顶进行速度控制；

C、判断爬升是否结束，如未结束，则返回步骤B，如结束，则总控箱发出停止指令并通过数据总线传送给单控箱，单控箱发出停止指令，各控制阀关闭，液压泵站关闭。

图4示出了根据本发明一实施例的具体的控制流程如下：

1.操作人员通过总控箱面板或手持控制板，发出爬架系统启动指令。

2.总控箱将启动指令通过数据总线传输给单控箱，单控箱启动液压泵站，打开液压千斤顶控制阀，使整个系统进入运行状态。

3.传感器检测各个爬升点液压千斤顶的状态信号(液压千斤顶是否在伸缸、是否在缩缸，是否已伸到顶、是否已缩到底)，这些信号是开关量，通过传感器检测电路传输给单控箱。

4.传感器同时检测各个爬升点液压泵站的压力、液压千斤顶的活塞伸出长度，这些信息是模拟量，通过传感器检测电路经单控箱，单控箱将其转换为数字量。

5.单控箱将处理后的数字量和开关量，通过数据总线传输给总控箱的控制计算机。

6.总控箱的控制计算机根据收到状态信号，遵照监控计算机设定的控制策略和算法决定该千斤顶是继续目前工作状态，还是予以转换，如由伸缸转为缩缸，或者暂停工作等待其他千斤顶到位，等等。控制计算机处理后发出行程指令。

7.总控箱的控制计算机根据收到压力、伸长信息，算出该爬升点的爬升高度，超过基准点高度的，就减慢它的爬升速度，低于超过基准点高度的，就加快它的爬升速度。控制计算机遵照监控计算机设定的控制策略和算法，处理后发出速度指令。

8.总控箱发出的行程指令和速度指令，通过数据总线传输给各单控箱。

9.单控箱根据行程指令驱动该爬升点千斤顶动作，根据速度指令调节该爬升点千斤顶速度。

10.总控箱收到的和发出的所有信息和指令，都同时发送给监控计算机，供监控计算机做监控判断和分析，并且供操作人员观察。

11.监控计算机可以按预定的规则自动干预总控箱的运作，也可以由操作人员通过总控面板、手持控制板，或者监控计算机的键盘发出指令，操纵总控箱的运作。

12.操作人员可以在监控计算机上设定或修改爬架系统的运行规则、控制算法、参数，以决定或改变爬架系统的运行情况、技术性能等。

13.爬升到位，或者挂钩对准，或者导轨就位后，控制计算机发出停止指令，或者在需要时由操作人员通过总控箱面板或手持控制板，发出停止指令。总控箱将停止指令通过数据总线传输给单控箱，单控箱关闭液压泵站，关闭液压千斤顶所有控制阀，使整个系统停止运行。

Claims (2)

1.一种液压爬架系统的计算机控制方法，所述液压爬架系统设置多个爬升点，所述液压爬架系统还包括一计算机控制器和多个单控箱，该计算机控制器包括总控箱，每个单控箱对应一个爬升点，其特征在于，每个爬升点设置至少1台液压千斤顶，所述计算机控制器还包括监控计算机，监控计算机与总控箱内的控制计算机连接，总控箱与多个单控箱之间通过数据总线连接，每个液压千斤顶均设有传感器，传感器通过传感器检测电路与相应的单控箱连接，每个液压千斤顶还与一个控制阀连接，该控制阀通过液压驱动电路与相应的单控箱连接，该液压千斤顶还通过油管与液压泵站连接，该液压泵站也与相应的单控箱连接；

该液压爬架系统的计算机控制方法包括以下步骤：

A、总控箱将启动指令通过数据总线传输给单控箱，单控箱启动液压泵站，打开液压千斤顶控制阀，使整个系统进入运行状态；

B、第一传感器检测各个爬升点液压千斤顶状态信号，通过单控箱传送给总控箱，由总控箱对千斤顶进行行程控制；第二传感器检测液压泵站压力和千斤顶活塞伸出量，通过单控箱传送给总控箱，由总控箱对千斤顶进行速度控制；

C、判断爬升是否结束，如未结束，则返回步骤B，如结束，则总控箱发出停止指令并通过数据总线传送给单控箱，单控箱发出停止指令，各控制阀关闭，液压泵站关闭。

2.如权利要求1所述的液压爬架系统的计算机控制方法，其特征在于，步骤B中的行程控制包括以下步骤：第一传感器检测各个爬升点液压千斤顶状态信号，并通过传感器检测电路传送给单控箱，单控箱接受千斤顶状态信号送给总控箱，总控箱判断各爬升点状态，并发出爬升动作指令给单控箱，单控箱驱动千斤顶动作；步骤B中的速度控制包括以下步骤：第二传感器检测液压泵站压力和千斤顶活塞伸出量，并通过传感器检测电路传送给单控箱，该液压泵站压力和千斤顶活塞伸出量为模拟量，单控箱将上述模拟量转换为数字量后送给总控箱，总控箱计算各爬升点高度，总控箱发出爬升速度调节量给单控箱，单控箱调节千斤顶速度。