CN109723686A - 一种桥梁挂篮自动定位系统与控制方法 - Google Patents

Abstract

一种桥梁挂篮自动定位系统，应用于挂篮设备上，包括承重垫板、前支座、左液压泵、右液压泵和控制箱；一种桥梁挂篮自动定位系统与控制方法，如下步骤：步骤S1，PLC触发液压泵动作，将挂篮设备平台顶起后，控制挂篮设备行进；步骤S2，编码器反馈PLC前行距离，与PLC的预设值进行逻辑判断，并以此调节液压泵的输出；步骤S3，行进达到前行距离的合理范围内，液压泵停止动作，挂篮设备到达目标位置。本发明能够对挂篮设备行进的距离进行精准控制，保证浇筑的精度要求，提高了施工效率的同时保证质量。

Description

一种桥梁挂篮自动定位系统与控制方法

技术领域

本发明涉及挂篮领域，具体涉及一种桥梁挂篮自动定位系统与控制方法。

背景技术

桥梁建设是道路交通建设的重要一环，不论桥梁的外形或施工环境，挂篮是桥梁建设的关键设备之一，挂篮是悬臂施工中的主要设备，按结构形式可分为桁架式、斜拉式、型钢式及混合式4种。挂篮自重轻、结构简单、坚固稳定、前移和装拆方便、具有较强的可重复利用性，受力后变形小等特点，并且挂篮下空间充足，可提供较大施工作业面，利于钢筋模板施工操作，因而得到大规模应用。

桥梁建设是通过挂篮设备逐段浇筑建设而成，随着我国基础建设的能力增强以及我国复杂地貌下的建设环境要求下，桥梁桥墩的跨距大，挂篮设备的行进距离也加大。但桥段浇筑往往是两方向同步施工，现有技术下的挂篮设备缺乏行进的定位功能，大多通过单独的电机对两侧的设备进行行进调节，不能达到两侧都需要精准定位的需求。

发明内容

根据背景技术提出的问题，本发明提供一种桥梁挂篮自动定位系统与控制方法来解决，接下来对本发明做进一步地阐述。

一种桥梁挂篮自动定位系统，应用于挂篮设备上，包括承重垫板、前支座、左液压泵、右液压泵和控制箱，承重垫板作为挂篮设备的承重结构设置在桥梁桥面上，前支座设置在承重垫板上并在承重垫板上水平向滚动，挂篮设备固定设置在前支座上并随着前支座在水平方向上移动；挂篮设备两侧各设有一个固定在前支座上的液压泵；液压泵部分输出连接挂篮设备以将挂篮设备平台顶起一定的距离，另一输出连接至承重垫板使得挂篮设备前进；控制箱与液压泵连接并控制液压泵的输出。

进一步地，所述控制箱内采用PLC作为控制单元，液压泵分为挂篮设备两侧的左液压泵和右液压泵，PLC通过控制电路与左液压泵、右液压泵电性连接。

进一步地，控制箱内还设有起排风散热功能的排风扇。

进一步地，左液压泵、右液压泵上各设有用于控制将挂篮设备平台顶起的顶起油缸以及用于控制挂篮设备行进的行进油缸；顶起油缸通过顶起电磁阀连接至PLC的输出端并在接受PLC的控制下将挂篮设备顶起或下降，行进油缸也连接至PLC的输出端并在PLC的控制输出下前进或后退；挂篮设备上设有对行进距离进行测量的与PLC连接的编码器，编码器将行进距离反馈至PLC并与设定值进行比较，判断是否超过预设的设定值，并据此调节行进油缸。

一种桥梁挂篮自动定位系统与控制方法，其特征在于包含如下步骤：

步骤S1，PLC触发液压泵动作，将挂篮设备平台顶起后，控制挂篮设备行进；

步骤S2，编码器反馈PLC前行距离，与PLC的预设值进行逻辑判断，并以此调节液压泵的输出；

步骤S3，行进达到前行距离的合理范围内，液压泵停止动作，挂篮设备到达目标位置。

进一步地，所述液压泵包括左液压泵和右液压泵，左液压泵和右液压泵并不受同时动作的限制，对于左液压泵和右液压泵可单独进行调控。

进一步地，在步骤S1前，还包括如下步骤：

步骤S0，控制箱上电，初始化PLC，液压泵动作，挂篮设备处于可行进状态。在挂篮设备施工行进控制前，尤其是刚组装后行进控制前，控制箱上电后，对PLC进行初始化操作，以清除之前存在的数据信息存在的干扰。

进一步地，所述步骤S1，PLC预设有将挂篮设备平台顶起的下限值和上限值，只有在下限值和上限值之间的顶起距离才被接受，否则继续调节。

进一步地，所述步骤S3后，还包括步骤S4：PLC输出触发顶起电磁阀动作，挂篮设备平台下降，处于准工作状态

有益效果：与现有技术相比，本发明能够对挂篮设备行进的距离进行精准控制，保证浇筑的精度要求，提高了施工效率的同时保证质量。

附图说明

图1：本发明控制方法的控制流程图；

图2：本发明控制的控制电气原理图；

图3：本发明的结构示意图；

图4：本发明的结构局部示意图；

图5：开关电源的电路连接图；

图6：PLC的线路接线图

图中：1承重垫板、2前支座、3左液压泵、4右液压泵、5控制箱。

具体实施方式

接下来结合附图对本发明的一个具体实施例来做详细地阐述。

一种桥梁挂篮自动定位系统，应用于挂篮设备上，包括承重垫板1、前支座2、左液压泵3、右液压泵4和控制箱5，承重垫板1设置在桥梁桥面上作为挂篮设备的承重结构，前支座2设置在承重垫板1上并在承重垫板1上水平向滚动，挂篮设备通过可活动的菱形架固定设置在前支座2上并随着前支座2在水平方向上移动；前支座2上设置液压泵，因挂篮设备为两侧同时施工的设备，故而承重垫板1和前支座2左右两侧各设有一个，并且左、右两侧的前支座2上设有左液压泵3、右液压泵4；左液压泵3、右液压泵4的部分输出连接菱形架，通过左液压泵、右液压泵的部分输出将挂篮设备平台顶起一顶的距离，实现桥梁挂篮设备移动行进前的初始化，左液压泵3，左液压泵3的另一输出连接至承重垫板1，左液压泵、右液压泵动作时，因输出端被承重垫板阻碍，根据力的相互作用，左液压泵、右液压泵反作用前支座2，使得挂篮设备前进，如附图3所示。

桥梁挂篮设备时两侧同时施工以提高施工效率的设备，但对两侧同时施工时，其行进的控制则至关重要，决定了施工的质量水平，本发明通过增加控制箱5进行改进，以达到行进的精准控制，控制箱5与左液压泵3、右液压泵4电性连接。

控制箱5内采用PLC作为控制单元，PLC作为控制单元，其与左液压泵3、右液压泵4的控制电气原理图如附图3所示，开关QF0控制三相电压源的通断，三相电压线路上接入有电源指示灯；按钮SB0控制着三相电压线路上开关KM0的通断，按钮SB0接通后弹起，但KM0完成自锁保持接通状态，三相电压线路上开关KM0闭合，后续设备接入三相电压中；PLC通过QEK1接入三相电压，开关电源通过QFK2接入三相电压，PLC与开关电源都工作在安全电压24V下，PLC在安全电压下控制着强电设备工作，保护人员安全；PLC通过输出端Y0、Y1分别控制着右液压泵4、左液压泵3的交流接触器KM01、KM02的通断，进而控制着右液压泵4、左液压泵3的启动或关闭；控制箱内还设有起排风散热功能的排风扇，排风扇通过开关QFK3接入三相电压。

开关电源的电路连接图如附图5所示，PLC的线路接线图如附图6所示，左液压泵3、右液压泵4上各包括有用于控制将挂篮设备平台顶起的顶起油缸以及用于控制挂篮设备行进的行进油缸，顶起油缸通过顶起电磁阀连接至PLC的输出端并在接受PLC的控制下将挂篮设备顶起或下降，行进油缸也连接至PLC的输出端并在PLC的控制输出下前进或后退；挂篮设备上设有对行进距离进行测量的与PLC连接的编码器，编码器将行进距离反馈至PLC并与设定值进行比较，判断是否超过预设的设定值，并据此调节行进油缸；具体控制方法如下：

一种桥梁挂篮自动定位系统与控制方法，包含如下步骤：

步骤S1，PLC触发左液压泵和右液压泵动作，将挂篮设备平台顶起后，挂篮设备行进；

步骤S2，编码器反馈PLC前行距离，与PLC的预设值进行逻辑判断，并以此调节左液压泵和右液压泵；

步骤S3，行进达到前行距离的合理范围内，左液压泵和右液压泵停止动作，挂篮设备到达目标位置。

在本发明中，左液压泵和右液压泵并不局限于同时动作的限制，对于左液压泵和右液压泵可单独进行调控，比如若单独左侧的挂篮设备行进的距离值不满足预设值，可单独对左液压泵进行调节，PLC发出指令使得左液压泵的行进油缸输出动作，将挂篮设备左侧调节至预设值域内；进一步地，左液压泵和右液压泵不仅不局限于行进的单独控制，而且对于左液压泵和右液压泵的行进和顶起动作都不局限，也即可以单独操作行进或顶起，也可以同时操作顶起和行进的控制。

在初始启动装置前，还包括如下步骤：

步骤S0，控制箱上电，初始化PLC，左液压泵和/或右液压泵动作，挂篮设备处于可行进状态。

在挂篮设备施工行进控制前，尤其是刚组装后行进控制前，控制箱上电后，对PLC进行初始化操作，以清除之前存在的数据信息存在的干扰。

对于步骤S1，将挂篮设备平台顶起，对挂篮设备平台顶起的高度值有严格控制，PLC预设有顶起的下限值和上限值，只有在下限值和上限值之间的顶起距离才被接受，否则PLC将对顶起电磁阀的通断进行控制进而对左液压泵和/或右液压泵调节。

挂篮设备行进的调节是在挂篮设备平台被顶起到位的前提下进行，同样对左液压泵和右液压泵设定了前行的上限值和下限值，通过对左液压泵和右液压泵的单独或同时调节以满足挂篮设备两侧同时到达前进的目标位置；PLC的输出触发左液压泵和右液压泵的前行油缸动作，前行油缸输出作用于承重垫板上，反作用于挂篮设备使得挂篮设备在承重垫板上行进，行进过程中，编码器将采集的行进距离反馈至PLC，PLC对行进距离与预设的极限值进行逻辑判断，一般与预设的下限值和上限值分别做差值计算得到一个范围，此范围若落入预设的范围内，则满足行进到位的要求。实际中，存在两侧无法同时到达的情况，鉴于此种情况可单独对左液压泵或右液压泵进行调节。

挂篮设备到达目标位置时，PLC输出停止信号使得左液压泵和右液压泵的行进油缸停止输出，挂篮设备完成行进的调节，此时，还包括步骤S4，PLC输出触发顶起电磁阀动作，挂篮设备平台下降恢复准工作状态。此时，挂篮设备处于准工作状态，完成了位置的行进调节。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种桥梁挂篮自动定位系统，应用于挂篮设备上，其特征在于：包括承重垫板、前支座、左液压泵、右液压泵和控制箱，承重垫板作为挂篮设备的承重结构设置在桥梁桥面上，前支座设置在承重垫板上并在承重垫板上水平向滚动，挂篮设备固定设置在前支座上并随着前支座在水平方向上移动；挂篮设备两侧各设有一个固定在前支座上的液压泵；液压泵部分输出连接挂篮设备以将挂篮设备平台顶起一定的距离，另一输出连接至承重垫板使得挂篮设备前进；控制箱与液压泵连接并控制液压泵的输出。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁挂篮自动定位系统，其特征在于：所述控制箱内采用PLC作为控制单元，液压泵分为挂篮设备两侧的左液压泵和右液压泵，PLC通过控制电路与左液压泵、右液压泵电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁挂篮自动定位系统，其特征在于：所述左液压泵、右液压泵上各设有用于控制将挂篮设备平台顶起的顶起油缸以及用于控制挂篮设备行进的行进油缸；顶起油缸通过顶起电磁阀连接至PLC的输出端并在接受PLC的控制下将挂篮设备顶起或下降，行进油缸也连接至PLC的输出端并在PLC的控制输出下前进或后退；挂篮设备上设有对行进距离进行测量的与PLC连接的编码器，编码器将行进距离反馈至PLC并与设定值进行比较，判断是否超过预设的设定值，并据此调节行进油缸。

4.一种桥梁挂篮自动定位系统与控制方法，其特征在于包含如下步骤：

步骤S1，PLC触发液压泵动作，将挂篮设备平台顶起后，控制挂篮设备行进；

步骤S2，编码器反馈PLC前行距离，与PLC的预设值进行逻辑判断，并以此调节液压泵的输出；

步骤S3，行进达到前行距离的合理范围内，液压泵停止动作，挂篮设备到达目标位置。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁挂篮自动定位系统与控制方法，其特征在于：所述液压泵包括左液压泵和右液压泵，左液压泵和右液压泵并不受同时动作的限制，对于左液压泵和右液压泵可单独进行调控。

6.根据权利要求1所述的一种桥梁挂篮自动定位系统与控制方法，其特征在于：在步骤S1前，还包括如下步骤：

步骤S0，控制箱上电，初始化PLC，液压泵动作，挂篮设备处于可行进状态。

7.根据权利要求1所述的一种桥梁挂篮自动定位系统与控制方法，其特征在于：所述步骤S1，PLC预设有将挂篮设备平台顶起的下限值和上限值，只有在下限值和上限值之间的顶起距离才被接受，否则继续调节。

8.根据权利要求1所述的一种桥梁挂篮自动定位系统与控制方法，其特征在于：所述步骤S3后，还包括步骤S4：PLC输出触发顶起电磁阀动作，挂篮设备平台下降，处于准工作状态。