[發明專利]整體張拉之計算機同步控制器裝置及施工方法

有效

• 申請號: 201110233872.9
• 申請日: 2011-08-15
• 公開（公告）號: CN102331767A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 徐中文;李國立;丙長軍;宋松霞;張宇鵬;錢英欣;李慶嶺;王豐;徐瑞龍;周黎光;徐剛;張晶;侯凱
• 申請（專利權）人: 北京市建筑工程研究院有限責任公司;北京北安華電電梯工程有限責任公司第一分公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所 11004
• 代理人: 朱麗巖;唐曉麗

1.一種整體張拉之計算機同步控制器裝置，其特征在于，所述裝置包括力學系統、液壓系統和控制系統；

所述力學系統包括被張拉空間索結構(6)、鋼拉索(7)、張拉工裝(8)，所述鋼拉索(7)分別與所述被張拉空間索結構(6)和張拉工裝(8)連接；

所述液壓系統包括液壓泵站(3)、液壓千斤頂群(4)和各種液壓閥，所述液壓千斤頂(4)與所述液壓泵站(3)連接，張拉力施加到所述張拉工裝(8)上；

所述控制系統包括計算機(1)和主控制柜(2)，所述主控制柜(2)分別與計算機(1)、液壓系統和力學系統連接；

所述主控制柜(2)包括通訊控制板、PLC控制器、相序控制繼電器、各種接口板、傳輸線和遠程監測傳感器。

2.如權利要求1所述的整體張拉之計算機同步控制器裝置，其特征在于，所述控制系統還包括應急處理手動控制盒(5)，所述應急處理手動控制盒(5)連接到所述主控制柜(2)，所述應急處理手動控制盒(5)包括急停總控制開關(5.1)、手動張拉執行按鈕(5.2)、控制手動PLC功能開關(5.3)、張拉千斤頂前端錨具開關(5.4)、張拉千斤頂主油缸開關(5.5)、張拉千斤頂后端錨具開關(5.6)和張拉千斤頂編組選擇開關(5.7)。

3.如權利要求1所述的整體張拉之計算機同步控制器裝置，其特征在于，所述液壓千斤頂群(4)包括多組液壓千斤頂，實現多根鋼拉索同時張拉。

4.如權利要求3所述的整體張拉之計算機同步控制器裝置，其特征在于，所述液壓千斤頂群(4)中最多可包含80組液壓千斤頂。

5.如權利要求3或4所述的整體張拉之計算機同步控制器裝置，其特征在于，所述液壓千斤頂上安置有壓力傳感器(4.2)、千斤頂位移傳感器(4.3)和接近開關(4.4)，控制區域在有線控制模式時為3000m，同步控制精度小于±5mm。

6.如權利要求1所述的整體張拉之計算機同步控制器裝置，其特征在于，所述液壓泵站(3)包括液壓油路控制電磁閥(3.1)、泵站主油泵體(3.2)和泵站輔助油泵體(3.3)。

7.如權利要求1所述的整體張拉之計算機同步控制器裝置，其特征在于，所述主控制柜(2)具體包括ANY?CAN遠程信號傳輸控制板(2.1)、PLC控制器(2.2)、控制繼電器(2.3)、星三角啟動接觸器(2.4)、安全保護裝置(2.5)、長距離位移傳感器端口(2.6)、遠程信號輸入輸出擴展端口(2.7)、液壓泵站電磁閥控制端口(2.8)、千斤頂位移信號輸入端口(2.9)、千斤頂壓力信號輸入端口(2.10)、千斤頂接近開關端口(2.11)、應急處理手動控制盒端口(2.12)。

8.如權利要求7所述的整體張拉之計算機同步控制器裝置，其特征在于，所述安全保護裝置(2.5)包括斷路保護器(2.5.1)、相序保護繼電器(2.5.2)、過熱保護器(2..5.3)和急停保護器(2..5.4)。

9.如權利要求1所述的整體張拉之計算機同步控制器裝置，其特征在于，所述主控制柜(2)采用CAN總線進行數據傳輸。

10.一種整體張拉之計算機同步控制器裝置的施工方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

A、根據被張拉空間索結構特征及對張拉力的要求選擇千斤頂設備；

B、設計加工與千斤頂配套的張拉工裝，將所述張拉工裝組裝到張拉的千斤頂和鋼拉索上；并將液壓泵站和整體張拉千斤頂用油管連接成油路網絡，檢查錨具換向閥動作、伸縮缸換向閥動作、截止閥動作、比例閥動作，并分別調試、出缸回缸預張拉符合施工技術要求；

C、將同步張拉主控制柜、液壓泵站和整體張拉千斤頂連接成電路網絡；

D、將千斤頂壓力傳感器和千斤頂位移傳感器及應急處理手動控制盒鏈接進同步控制網絡中，通過錨具狀態傳感器將錨具狀態信號傳遞給主控計算機，通過油缸行程傳感器實時測量張拉油缸的行程；

E、進行整體張拉施工仿真驗算，模擬同步張拉施工過程，并取出關鍵施工工況下的計算值作為理論控制參數；

F、整體同步張拉初級操作，包括以下步驟：

F1、啟動總控開關，各驅動油泵開始運轉；

F2、啟動手動控制盒，向PLG控制器發送指令，PLG控制器控制千斤頂群的油缸壓力上升，油缸驅動幾十根拉索的整體張拉操作開始；

F3、當千斤頂伸長值達到預先設定的長度時，手動控制盒停止張拉運行；

F4、進行整體張拉系統待機檢查及應急緊停系統檢查；

G、整體同步張拉完整操作，包括以下步驟：

G1、控制電腦啟動自動程序，計算機主控程序通過串行通訊板向PLG控制器發送指令，PLG控制器控制油缸驅動幾十根拉索的整體張拉操作開始；

G2、張拉千斤頂牽引錨頭沿環形結構的徑向緩緩移動；千斤頂出缸滿行程時，限位開關啟動泵站支線油路壓力，使后端錨具自動鎖住，然后千斤頂回缸又鎖住前端錨具同時打開后端錨具；如此反復循環達到整體張拉位移的同步狀態；

G3、當張拉千斤頂的局部壓力差和位移差的累積超過預先設定的百分比時，計算機根據壓力傳感器和位移傳感器反饋的信號，使局部千斤頂調整張拉等待整體同步后再執行張拉操作；

G4、整體張拉操作過程中，通過激光全站儀測量整體索網結構的位型，作為宏觀檢查依據；

H、整體張拉操作結束后，立刻進行結構檢測，并進行補償張拉調整結構狀態；最后控制電腦的自動程序，關閉油路電磁閥停止千斤頂出缸張拉動作，再關閉泵站動力電源，逐步拆除同步控制裝置，整體張拉結束。