液压提升装置整体系统构成同同步顶升控制系统构建

　　【一】、整体液压提升控制系统构成

　　控制系统由计算机控制和电气控制两大部分组成。控制系统的核心是计算机控制，外层是电气控制。计算机控制部分通过电气控制部分驱动液压系统，并通过电气控制部分采集液压系统状态和提升吊点工作数据，作为控制调节的依据电气控制部分还要负责整个提升系统的启动、停车、联锁，以及供配电管理。

　　1、计算机控制

　　计算机控制部分由下列各子系统组成：

　　(1)顺序控制子系统：进行提升器集群动作控制和提升作业流程控制。

　　(2)偏差控制子系统：进行提升高度偏差控制和提升负载均衡控制。

　　(3)操作监控子系统：对液压提升作业进行操作和监控，并完成工作数据的采集、存储、打印输出等。

　　(4)数据分析子系统：对记录存储的工作数据进行分析。可以重演己经完成的提升过程，还可以设定模型和参数，模拟新工程的提升作业，供技术人员确定施工方案、制定控制参数时作参考。

　　2、电气控制

　　电气控制部分由下列各工作单元组成：

　　(1)总控台：负责提升系统的启动、停车、紧急停机；操作方式设定；各种信息呈现，并设有计算机控制设备的机架、操作台、通讯装置等。

　　(2)总电气柜：主控室配电、动力装置交流配电、控制装置直流配电。

　　(3)液压系统的驱动电路：包括控制液压提升器动作的电磁阀控制电路；调节液压流量的电液控制器和比例阀控制电路等。

　　(4)自动检测和信号呈现装置：包括检测液压系统状态的传感器及其传输电路，检测吊点高度的传感器及其传输电路，以及各种仪表、指示灯、信号呈现板等。

　　(5)吊点电气控制柜：负责单个吊点的电气控制。它们既是系统联动时受计算机控制的执行机构，又是提升系统处于手控状态时的单点控制装置，可以单独操作吊点的升降动作。

　　(6)泵站控制箱：负责液压泵站的电气控制。

　　(7)供配电线路：包括380V、220V交流电、24V直流电等供配电线路及各种稳压电源等，负责包括控制系统和执行系统在内的液压提升系统集中供电。

　　【二】、同步顶推顶升控制系统的构建

　　1、同步顶推顶升系统的原理与组成

　　桥梁同步顶推分为单点顶推式、多点顶推式两种工作模式。

　　(1)单点顶推时，平顶推力装置的位置集中于桥台上，其他各桥墩上设置的滑动导轨。单点顶推装置结构简单、易于实施；但对于大型结构不适宜使用；

　　(2)多点顶推时，在每个桥墩上均设置滑动导轨和液压提升设备，将集中的顶推力分散到各个桥墩上。多点顶推与集中单点顶推相比较，可以避免配置大型，能控制顶推时梁体的偏移；但多点顶推需要较多的设备装置，操作时同步性要求较高。

　　青银高速济南黄河大桥属于大型斜拉索连续钢箱梁结构桥梁，安装采用整体多点顶推方式。先，在每个临时墩顶部及索塔横梁上安装8套Enerpac顶推系统，这8套顶推液压系统由一套电气控制系统控制，整体在计算机控制下实现推力均衡并保持同步运动。其次，每套液压系统由2套高压液压泵站、1套高压液压泵站、8个螺母锁紧顶升缸、4个顶推缸及压力和位移传感器等附件构成。

　　2、PLC控制系统

　　液压顶升装置控制系统利用PLC网络总线PROFIBUS实现主控制器与分控制器的通信，由工控机处理展示各个顶升和顶推缸的信息参数及记录整个顶推过程。其中，主控制器实现对整个系统的集中控制，主要包括：顶升、顶推装置的控制，压力数据、位移数据的采集以及各种故障警报等辅助功能。

　　1)控制策略

　　对纵向支撑力变化较大的临时墩，根据支墩的垂直支撑力大小来控制本支墩顶推顶升力的大小；对于恒定支撑力的临时墩，根据系统之前记录的数据控制恒定的顶推力；同时，还要对顶推缸的位移(速度)进行控制，以顶推缸的顶推力和位移作为控制参数，采用闭环控制理论，实现力和位移的协同控制。

　　2)控制方式

　　根据多点牵引式的循环性与箱梁拼接的阶段性，系统使用半自动模式实现控制(分别为每一循环的自动控制及各个阶段的人工控制)。匹配相应的辅助系统实现一些基本调节功能以及的纠错功能，系统应对各种突发状况的能力。