[發明專利]一種建筑糾偏計算機控制系統

在審

• 申請號: 201610746775.2
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN107797522A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 許亞夫
• 申請（專利權）人: 許亞夫
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種建筑糾偏計算機控制系統，適用于機械領域。

背景技術

珠江三角洲經濟區快速城市化進程日漸顯現泛都市化趨勢，是我國沿海地帶最發達、經濟發展最快的三大經濟圈與人口最為密集的地區之一。但是珠江三角洲的區域軟土分布面積較廣，造成地基沉降過程中不可避免地產生不均勻沉降現象，加上設計、施工等方面的缺陷或失誤，往往造成許多建筑物隨著其地基的不均勻沉降而發生傾斜甚至嚴重傾斜，需要進行糾偏整治。根據統計，當房屋的傾斜率達到4‰時，房屋內的住戶便會有居住不適和使用不便的感覺；如果傾斜率達到7‰，房屋就會有嚴重損壞的危險。建筑采取糾偏處理，則既可節約70%~90%的資金，又能節約資源并較好地解決拆遷安置、環境污染等重大問題，具有顯著的經濟效益和社會效益。

目前在珠江三角洲地區建筑糾偏已形成比較成熟的市場，但就其糾偏過程的控制技術而言，現有的頂升糾偏作業基本還是采用人工控制液壓千斤頂為主。由于施工控制手段落后、措施不當等因素造成的建筑物損壞甚至倒塌的糾偏失敗事故并不鮮見，這些都給社會、業主和施工單位帶來很大損失，也造成了不良的社會影響和資源浪費。因此，研究開發建筑糾偏計算機控制系統具有重要的現實意義和實用價值。

發明內容

本發明提出了一種建筑糾偏計算機控制系統，主要采用成熟可靠的PLC控制技術和“組態王”軟件來控制多缸液壓系統，具有很高的自動化程度和穩定性，而且成本較低，控制簡單可靠。

本發明所采用的技術方案是。

所述控制系統采用“工控機+可編程控制器+液壓控制系統”組成的分布式控制系統DCS ( Distributed Control System)，實現執行機構的分散控制、集中操作，壓力、位移和應力的動態實時監控。工控機的抗干擾能力很強，配合專用的監控軟件“組態王”，能夠對現場設備實現方便、穩定的通訊，也能對現場的各種數據進行實時采集、監控，這樣的控制界面設計，可節約可編程控制器的輸入/輸出點數，從而節約了成本。控制器采用性價比優良的可編程控制器，它具有體積小、工作性能強、通訊方便、工作穩定等特點，而且能夠控制多液壓缸系統實現快速閉環控制，這些都符合建筑糾偏工程施工的工藝要求，而且總體成本比較低廉。

所述控制系統采用一個小型的液壓站驅動4個油缸，控制器使用西門子57-200-CPU226的PLC與EM235模擬量擴展模塊處理4個油缸位移量的閉環控制，油缸的位移量分別被電位器位移傳感器采集后經過EM235的A/D轉換反饋到控制器，控制界面采用“組態王”軟件形成和驅動。

所述液壓站采用小流量高壓力的斜盤式柱塞泵，最高壓力可達60MPa，為了防止壓力過高而損壞系統，采用手動調壓閥把系統壓力限制在一個安全的壓力之內，確保實驗平臺的工作穩定和安全。

所述液壓油缸采用4個規格為們2mmx100mm的小型油缸，它基本上滿足了實驗平臺動作要求，工作比較穩定。

所述電磁換向閥采用24V三位四通閥，通過PLC輸出的開關信號，經過電流放大之后驅動電磁閥，就可以控制液壓油缸的上升或下降。

所述手動調壓閥采用A口調壓，為了使系統在液壓油缸沒有動作的情況下不至于承受太大壓力，在主油路上增加了一個兩位三通閥。當該閥導通時，整個液壓系統才有壓力，這時候才去驅動油缸。當油缸不工作時，此閥使從液壓泵出來的壓力油直接流回油箱，一方面可調控整個系統安全地工作，另一方面也減少了液壓系統的損耗，延長了整個液壓站的使用壽命。

所述拉制器采用西門子的57-200-CPU226做為主控制器，CPU226有24個輸入及16個輸出點，可滿足5個液壓閥與相應指示燈的輸出，另外該CPU還有2個通訊口，1個用來與“組態王”通訊，實現對系統的監視以及控制；1個用來跟觸摸屏通訊，能夠在現場附近控制該系統。EM235模塊為模擬量處理模塊，可以處理4路模擬量輸入，還有1路模擬量輸出，可滿足實驗平臺的要求。PLC的控制輸出信號通過驅動板進行放大后驅動電磁閥動作，保證了電磁閥的可靠導通。

本發明的有益效果是：該控制系統用于取代目前多憑經驗由人工控制糾偏施工的落后做法，提高建筑糾偏的施工精度和質量，降低糾偏施工風險性，縮短施工時間，減少工程費用，節約工程材料和能源。

附圖說明

圖1是本發明的系統總體方案設計圖。

圖2是本發明的系統控制框圖。

圖3是本發明的實驗系統的液壓原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。