CN106006386A - 一种液压提升设备的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械设备领域，具体涉及一种液压提升设备的控制方法，具体包括计算机控制系统发出提升指令，通过通讯协议传递至各液压控制系统,液压控制系统接收到指令后,采用主从式闭环同步性控制方式使各个液压提升器同步提升并实现如下步骤：步骤一，初始位置，下锚具松开到位；步骤二，提升油缸活动部分上升到位；步骤三，下锚具夹紧到位；步骤四，提升油缸活动部分微缩到位；步骤五，上锚具松开到位；步骤六，提升油缸缩缸到位；步骤七，上锚具夹紧到位，恢复到步骤一。本发明具有结构适应性更强、运行更可靠、机械结构简单、维护保养方便等优点。

Description

一种液压提升设备的控制方法

技术领域

本发明属于机械设备领域，具体涉及一种液压提升设备的控制方法。

背景技术

随着钢结构建筑行业的迅猛发展，高层及超高层建筑、大型展馆等的一体化设计、制造、施工已成为时代的潮流，然而面向钢结构建筑的大型化、超高化，现有钢结构提升施工设备将面临更大的挑战。其一：目前提升施工设备主要为起重机，当单一起重机的提升能力不足或单点提吊稳定性差时，将采用多台起重机协同提吊，此时起重机的同步性控制靠操作人员进行控制，同步性差，从而导致载荷分布均衡性差；其二：起重机的提升高度由于受自身结构尺寸限制而不能满足更高提升高度的场合。其三：对于具有大吨位提吊能力的起重机必然结构尺寸庞大，因此不适合空间受限的施工场合。

为了突破传统起重机的局限性，本申请人以钢绞线液压提升器为基本执行单元进而提供了一种液压提升装置及其控制方法，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液压提升设备的控制方法，有效克服现有钢结构施工提升设备提升能力不足、提升高度及空间受限、提升同步性差的缺点，该控制方法灵活性大，运行可靠，同步性高，操控便捷，维护保养方便。

为实现上述目的，本发明具体提供的技术方案为：

一种液压提升设备的控制方法，计算机控制系统发出提升指令，通过通讯协议传递至各液压控制系统，此时液压提升器处于初始位置；液压控制系统接收到指令后：步骤一，初始位置，下锚具松开到位；步骤二，提升油缸活塞杆上升到位；步骤三，下锚具夹紧到位；步骤四，提升油缸活塞杆微缩到位；步骤五，上锚具松开到位；步骤六，提升油缸缩缸到位；步骤七，上锚具夹紧到位，恢复到步骤一。

进一步，所述的液压提升器初始位置具体为：计算机控制系统接收到停止信号时，发出停止指令至各液压控制系统，通过电液控制方式控制相应锚具油缸和提升油缸的电磁阀开闭，从而使液压提升器的上锚具和下锚具均位于夹紧状态，提升油缸处于缩缸到位状态，即位移传感器检测到的位移量为初始状态。

进一步，所述液压提升装置油缸微缩到位具体为：当计算机控制系统接收到所有液压提升器下锚具夹紧到位行程开关启动信号时，将微缩指令发送至每个液压控制系统，液压控制系统控制提升油缸活塞微缩。

主从式闭环同步性控制方式：通过组态编程，计算机控制系统PLC采集所有液压提升装置位移量后设定其中一个液压提升装置位移量为基准并将该基准通过通讯协议传递至各个液压控制系统作为每个液压控制系统PID控制器的设定值，该设定值与位移传感器所测得的实际位移量即PID控制器的反馈值进行比较，根据误差值大小并结合比例、微分、积分设定参数来微调流量，PLC程序将实际流量值转换成对应的模拟电压信号输入至比例控制器，比例控制器输出相应成比例的电流来控制比例流量阀的流量大小，使各液压提升装置与基准液压提升装置的提升速度保持一致,从而实现所有的液压提升装置同步运行。

所述的微调流量具体为：每个液压控制系统的PID控制器分别控制一个液压提升器，每个液压提升器的微调提升速度是在每个提升器设定的固定提升流量Q1基础上加上或者减去一个微调流量Q2（0ml/min~q ml/min）。在提升过程中，采用闭环控制方式，因此PID控制器对设定值和反馈值进行比较，得到一个误差值，当设定值大于反馈值，误差为正，PID控制器根据正误差值的大小结合比例、微分、积分设定参数输出一个合适的正百分a%，从而可计算出需要微调的流量Q2=q* a%；当设定值小于反馈值，误差为负，则需要微调的流量Q2=q*（- a%），提升器的实际流量Q=Q1+Q2。

本发明的有益效果：步进式提升方式，使提升高度不受限；主从式闭环同步性控制方式，使各液压提升器的同步性高，载荷分布均衡性高；同时主从模式的可扩展性，使得提升能力可扩充，提吊点可灵活设置，增加了提升的稳定性；机构运行可靠，操控便捷；维护保养方便。

附图说明

图1为本发明组成及控制关系示意图；图2为本发明提升的动作流程示意图；图3为本发明同步控制示意图。

具体实施方式

接下来结合附图，对本发明较佳实施例做进一步详细说明。

如图1所示，为本发明实施例组成及控制关系示意图，其中，控制系统包括计算机控制系统A1、液压控制系统A2和检测监控系统，检测监控系统又包括激光测距仪A7、压力传感器A8、位移传感器A9、和行程开关A10。执行机构主要包括液压提升器A3、钢绞线A4、固定锚具A5。提升施工时，液压提升器A3安装于提升平台，提升重物A6通过固定锚具A5与钢绞线A4固接。提升时，提升重物6的高度、提升油缸和锚具的位置信号、油压系统压力、锚具动作到位的开关信号等参数通过相应的检测元件转化为电信号输入值计算机控制系统A1并经PLC处理和判断后发出相应的控制指令和控制信号，使各受控执行机构组件准确有序的执行相应的动作，以确保提升过程的安全性、可靠性和精确性；控制主要包括对液压提升器的动作流程控制和同步性控制。

结合图2所示介绍液压提升器的动作流程控制：液压提升器主要包括上锚具1，提升油缸2，下锚具4。钢绞线3穿过上下锚具（1，4）及中空式提升油缸2，通过固定锚具5与重物7相连，液压提升器下部安装于提升平台6。液压提升器初始状态为上、下锚具（1，4）均夹紧及提升油缸缩缸到底的状态。液压提升器一个工作行程（提升油缸完成一次升缸、缩缸）的动作顺序如示意图2所示：在提升的一个工作循环内，首先是上锚具1夹紧钢绞线，下锚具4松开，提升油缸活2塞杆向上伸出，把上锚具1往上顶出，这样与上锚具1夹紧在一起的钢绞线3就被拔上去，锚固连接在钢绞线3上的重物也就被提升上去。当提升油缸2活塞杆完全升出后，下锚具4夹紧钢绞线3，使被提升重物保持在当前的高度不动，然后，提升油缸2活塞微缩，使上锚具1脱开，从而释放掉钢绞线3上的拉力，接着上锚具1松开，并随提升油缸2活塞杆缩回而退下到原起点位置，然后上锚具1再夹紧至初始状态，准备开始下一个提升行程。就这样，随着提升油缸2活塞杆伸缩，上下锚具（1，4）紧松，钢绞线3逐步被拔上去，被提升的重物7也就徐徐上升。

结合图3所示主从式闭环同步性控制方式：计算机控制系统为系统的中心控制，液压控制系统为从控系统，计算机控制系统可以控制N个液压控制系统，从而控制N个提升器协同提升作业。 开始进行提升时，计算机控制系统PLC自动采集N个液压提升器位移量后设定其中一个提升器位移量（如提升器1）为基准并将该基准通过通讯协议传递至其余N-1个液压控制系统作为每个液压控制系统PLC中PID控制器的设定值，该设定值与各自提升器的位移传感器所测得的实际位移量即PID控制器的反馈值进行比较，PID控制器根据误差值大小并结合比例、微分、积分设定参数来微调流量，PLC程序将实际流量值转换成对应的模拟电压信号输入至比例控制器，比例控制器输出相应成比例的电流来控制比例流量阀的流量大小，使各提升器与基准提升器的提升速度保持一致,同时各个提升器的位移传感器实时检测并反馈当前的位移信号至液压控制系统，形成了闭环控制，从而实现所有的提升器同步运行。

以上内容是结合本发明的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种液压提升设备的控制方法，其特征在于，计算机控制系统发出提升指令，通过通讯协议传递至各液压控制系统，此时液压提升器处于初始位置；液压控制系统接收到指令后，采用主从式闭环同步性控制方式使各个液压提升器同步提升并实现如下步骤：步骤一，初始位置，下锚具松开到位；步骤二，提升油缸活塞杆上升到位；步骤三，下锚具夹紧到位；步骤四，提升油缸活塞杆微缩到位；步骤五，上锚具松开到位；步骤六，提升油缸缩缸到位；步骤七，上锚具夹紧到位，恢复到步骤一。

2.根据权利要求1所述的一种液压提升设备的控制方法，其特征在于：所述的液压提升器初始位置具体为：计算机控制系统接收到停止信号时，发出停止指令至各液压控制系统，通过电液控制方式控制相应锚具油缸和提升油缸的电磁阀开闭，从而使液压提升器的上锚具和下锚具均位于夹紧状态，提升油缸处于缩缸到位状态，即位移传感器检测到的位移量为初始状态。

3.根据权利要求1所述的一种液压提升设备的控制方法，其特征在于：所述液压提升装置油缸微缩到位具体为：当计算机控制系统接收到所有液压提升器下锚具夹紧到位行程开关启动信号时，将微缩指令发送至每个液压控制系统，液压控制系统控制提升油缸活塞微缩。

4.根据权利要求1所述的一种液压提升设备的控制方法，其特征在于：所述主从式闭环同步性控制方式具体为：通过组态编程，计算机控制系统PLC采集所有液压提升器位移量后设定其中一个提升器位移量为基准，并将该基准通过通讯协议传递至各个液压控制系统作为每个液压控制系统PID控制器的设定值，该设定值与位移传感器所测得的实际位移量即PID控制器的反馈值进行比较，根据误差值大小设定参数来微调流量，PLC程序将实际流量值转换成对应的模拟电压信号输入至比例控制器，比例控制器输出相应成比例的电流来控制比例流量阀的流量大小，使各提升器与基准提升器的提升速度保持一致,实现所有的提升器同步运行。