液压同步顶升控制系统研究
PLC液压桥梁同步顶升技术

桥梁同步顶升技术摘要:桥梁整体顶升技术的关键在于保证其上部结构的整体性同步顶升,本文主要介绍桥梁同步顶升技术。
关键词:PLC系统、同步顶升、监测传感、称重随着海河两岸改造工程的启动,位于市内跨海河的桥梁的改造开始提上议事日程,这些桥梁具有结构完整,功能完好等特点,部分桥梁更是见证了天津市的历史,但是这些桥梁由于建造时间比较长,已经显得不能满足城市进一步发展的需要,特别是通航高度的不足更是如此。
而采用同步顶升桥梁的上部结构是解决通航净空不足的一个很好的方法。
一方面这种方法能够不损坏现有桥梁结构,另一方面在顶升过程中能尽可能的减少中断交通的时间。
桥梁顶升的重点在于保持桥梁上部结构的完整性,要保证桥梁上部结构完整,方法就是保持桥梁上部结构在现有状况下同步顶升。
这就要求我们采用先进的技术方法----PLC控制液压千斤顶同步顶升系统。
一、PLC系统工作原理PLC压控制液压同步系统由液系统(油泵、油缸等)、监测传感器、计算机控制系统等几个部分组成。
(一)液压系统液压系统由计算机控制,可以全自动完成同步位移,实现力和位移的控制、位移误差的控制、行程的控制、负载压力的控制;误操作自动保护、过程显示、故障报警、紧急停止功能;油缸液控单向阀可防止任何形式的系统及管路失压,从而保证负载有效支撑等多种功能。
该系统已在上海音乐厅整体顶升与平移工程中成功运用。
A2F型高压柱塞泵,单向阀、蓄能器、压力传感器及电磁溢流阀组成电子卸荷节能供油回路,稳定地为系统提供30.00-31.5 MPa的油压(尖峰压力值35Mpa)。
在每一个顶升缸的下腔接有减压阀,根据实测到的各顶荷重压力,将减压阀的零背压出口压力调至比实际荷重压力低2.0MPa;即减压阀的零背压出口压力=实测到的各顶荷重压力-2.0MPa。
减压阀共有三个油口;进油口、出油口、回油口,如果减压阀的调定压力为P0,而回油口的压力为Pc,则出油口的压力为Po+Pc,从图一可知回油口压力受比例伺服阀控制,当比例伺服阀的出口压力Pc 为2.0 Mpa时,顶升缸的总推力与顶升物的自重平衡,当Pc>2.0 MPa时顶升物将起升,而当Pc<2.0 MPa时顶升物将回落。
液压的同步技术探究

液压的同步技术探究液压技术在现代工业生产中扮演着非常重要的角色,它广泛应用于机械制造、汽车工业、航空航天等领域。
而液压同步技术则是液压技术中的一个重要方面,它能够实现多个执行器的同步运动,保证机器的运行精度和稳定性。
本文将对液压同步技术进行探究,从工作原理、应用领域、发展趋势等方面展开讨论。
液压同步技术,顾名思义,即利用液压作为动力源,通过一定的装置来实现多个执行器的同步运动。
液压同步技术的核心在于控制系统,它能够实时监测和调整各个执行器的运动状态,保证它们按照既定的轨迹和速度运动。
而实现液压同步技术的关键则在于控制系统的精准度和灵活性。
液压同步技术的工作原理主要包括液压控制阀、传感器、执行器等多个部分。
在液压系统中,通过液压控制阀来控制液压油的流动,从而实现对执行器的控制。
而传感器则用于实时监测执行器的位置和速度等参数,将这些信息反馈给控制系统。
控制系统则能够根据传感器的反馈信号实时调整液压控制阀的开启度,从而控制执行器的运动状态。
液压同步技术在工业生产中有着广泛的应用。
在数控机床中,利用液压同步技术可以实现多个轴的同步运动,从而保证加工零件的精度和表面质量。
在汽车制造中,液压同步技术可以用于实现车身各部位的压实和成形,提高生产效率和产品质量。
在航空航天领域,液压同步技术可以用于控制飞机的襟翼、襟翼等部件的运动,保证飞机的飞行性能。
随着信息技术的发展,液压同步技术也在不断创新和发展。
利用传感器和控制系统之间的信息交互,可以实现对液压系统的远程监控和调整,提高了液压系统的智能化水平。
利用先进的控制算法和软件,可以实现对液压系统的模拟仿真和优化设计,提高了液压系统的工作精度和稳定性。
液压同步技术作为液压技术中的重要组成部分,具有非常重要的意义。
它可以实现对多个执行器的同步控制,保证了工业生产中机器的运行精度和稳定性。
随着工业自动化水平的不断提高,液压同步技术的应用领域也在不断扩大,发展前景非常广阔。
连续顶升液压控制系统仿真分析与验证

连续顶升液压控制系统仿真分析与验证周玉伟章青石云飞天津大学机械工程学院,天津,300350摘要:针对大型结构物连续同步顶升技术原理,使用四桩腿支点、每个桩腿支点4个顶升油缸的支撑结构;单支点内采用基于同步分流液压泵的容积同步控制方式;支点间采用基于位移模糊的多点主从同步控制方式。
建立了基于同步分流液压泵的液压系统和基于位移模糊控制的控制系统的仿真模型并进行联合仿真。
对大型结构物连续同步顶升系统样机进行同步顶升试验,并对实验数据进行分析。
结果表明:受实际工况中各种因素所导致的误差影响,实际同步误差比仿真同步误差略大,但仍满足同步要求,验证了所设计的液压控制系统的应用可行性。
关键词:连续顶升;同步分流液压泵;位移模糊控制;液压控制系统仿真中图分类号:TP271.3DOI :10.3969/j.issn.1004⁃132X.2018.16.007开放科学(资源服务)标识码(OSID):Simulation and Verification of Hydraulic ControlSystems for Continuous LiftingZHOU YuweiZHANG QingSHI YunfeiCollege of Mechanical Engineering ,Tianjin University ,Tianjin ,300350Abstract :By the large scale structure continuous synchronous lifting technology ,the supporting structure with four jack⁃up points and each point with four jack⁃up hydraulic cylinders was used for the system.The volume synchronization control mode was applied in the single jack⁃up point based on syn⁃chronous split ⁃flow hydraulic pump.The multi ⁃point master ⁃slave control mode was used between the jack⁃up points based on displacement fuzzy control.The system based on synchronous split⁃flow hydrau⁃lic pump and displacement fuzzy control was modeled and simulated.The system prototype tests and the data analysis were completed.The results show that due to the various factors in the actual conditions ,the actual errors are bigger than the simulated one but still meet the requirements of synchronization.The re⁃sults validate the application feasibility of the hydraulic control systems.Key words:continuous lifting ;synchronous split⁃flow hydraulic pump ;displacement fuzzy control ;simulation of hydraulic control system收稿日期:2017-05-05基金项目:天津市海洋经济创新发展区域示范项目(CXSF2014-13,CXSF2014-01)0引言随着社会科技与经济的快速发展,人类对能源的需求量日益增大,而陆上常规油气资源逐渐枯竭,于是全球油气业界将目光投向了海洋[1]。
步进式加热炉同步顶升液压控制系统说明书

摘要加热炉是将物料或者工件加热的设备。
在冶金工业中加热炉习惯上指把金属加热到轧制成锻造温度的工业炉。
步进梁式再加热炉是连轧生产线提供钢管再加热所有。
它是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉子。
步进梁式加热炉设计一种连续式加热炉它是靠专用的步进机构,按照一定的轨迹运动,使炉内钢料一步一步地向前推进。
步进梁式加热炉炉底的结构和传动方式要根据出料的频率和炉子的生产能力决定,它要考虑被加工工件的尺寸参数和工地方面的尺寸大小。
所以必须严格计算其内部参数,保证炉子的生产和安全。
炉底机械采用双轮斜轨机构。
步进梁的升降和平移动作采用液压缸驱动。
加热炉炉床由固定梁和步进梁两部分组成,步进梁由双重轮对的多轴框架支撑,其外侧走轮由液压缸驱动,可以在倾斜轨道上滚动,使步进梁作上升或者下降运动。
上层托轮直接拖住步进梁,而步进梁则由另两个液压缸带动,实现平移运动。
关键词:步进梁式加热炉;步进梁;双轮斜轨式机构;液压传动AbstractHeating furnace is the material or workpiece heating equipment. In the metallurgical industry in the metal to heating habits heated to rolled into the industrial furnace temperature forging. Walking beam type furnace is provided to steel rolling line heating all again. It depend on special stepping machinery to make the work in the furnace stove a mechanized moving.Stepping beam furnace design a continuous reheating furnace of it is to rely on special stepping institutions, according to certain trajectory, making furnace of steel material within step forward.Step reheating furnace bottom structure and driving mode according to the material of the frequency and the production capacity of the stove, it should consider decision by the size of the machining parameters and the site of size. So must strictly calculation its internal parameters, guarantee the production and the stove safety.Furnace bottom machine adopts double inclined rail agencies. The rise and fall of walking beam by hydraulic cylinder for peace movement driven. Heating furnace bed by fixed girders and walking beam two parts, walking beam of by double round multiaxial framework, the lateral go round supported by hydraulic cylinder drive, can tilt orbit in rolling make walking beam rise or fall as sport. The upper roller direct tugged walking beam, and walking beam is driven by two other hydraulic cylinder, realize the shift movement.KeyWords:stepping beam furnace,walking beam,double inclined rail mon rail agencies,hydraulic transmission目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 步进式加热炉 (1)1.1.1 步进式加热炉概述 (1)1.1.2 选题背景 (4)1.1.3 设计目的 (5)1.1.4 设计方案 (7)2 液压系统分析与设计 (9)2.1 运动与负载分析 (9)2.1.1 步进式加热炉原始数据 (9)2.1.2 步进式加热炉工况速度曲线设计 (9)2.1.3 计算稳态工作负载 (11)2.1.4 拟定液压原理图 (12)2.2 液压缸参数及其型号 (13)2.2.1 平移液压缸受力分析 (13)2.2.2 初选平移液压系统工作压力 (14)2.2.3 平移液压缸主要参数及其选取型号 (14)2.2.4 升降液压缸受力分析 (16)2.2.5 初选升降液压系统工作压力 (18)2.2.6 升降液压缸主要参数及其选取型号 (18)2.3 液压泵参数及其型号 (19)2.3.1 平移液压泵工作压力的确定 (19)2.3.2 平移液压泵流量的确定 (19)2.3.3 平移液压泵的选取 (20)2.3.4 升降液压泵工作压力的确定 (20)2.3.5 升降液压泵流量的确定 (20)2.3.6 升降液压泵的选取 (20)2.4 电动机参数及其型号 (21)2.4.1 平移液压系统电动机参数及其型号 (21)2.4.2 升降液压系统电动机参数及其型号 (21)2.5 液压阀件参数及其型号 (22)2.5.1 平移液压系统阀件参数及其型号 (22)2.5.2 升降液压系统阀件参数及其型号 (22)2.6 液压油管道的选择 (22)2.6.1 油管的选用 (22)2.6.2 液压油管管径的确定 (23)2.6.3 液压油管管壁厚的验算 (23)2.7 液压油管道的选择 (24)2.7.1 平移液压系统油箱有效容积 (24)2.7.2 升降液压系统油箱有效容积 (24)3 液压系统性能验算 (25)3.1 液压系统压力损失计算 (25)3.1.1 平移液压系统压力损失 (25)3.1.2 升降液压系统压力损失 (26)3.2 液压系统发热温升计算 (26)3.2.1 平移液压系统发热温升 (27)3.2.2 升降液压系统发热温升 (27)4 液压同步控制系统的设计 (29)4.1 控制系统 (29)4.1.1 电液比例位置控制系统 (29)4.1.2 设计方案 (30)4.1.3 传感器的选择 ..................................................... 错误!未定义书签。
PLC液压控制系统在桥梁整体同步顶升中的应用

PLC液压控制系统在桥梁整体同步顶升中的应用桥梁整体同步顶升概述桥梁的抗震性能是一个十分重要的指标,而一个重要的抗震性能指标就是能够在地震后消除桥梁的变形和扭转。
为了实现这个目标,桥梁整体同步顶升技术应运而生。
桥梁整体同步顶升指的是利用多个液压顶升装置对桥梁进行统一的升降,使桥梁整体升高,以实现桥梁的变形和扭转的消除。
在整个升降过程中,关键的是各个液压顶升装置必须同步运行,以避免因为一些顶升装置运行不正常导致整个顶升过程不同步。
PLC液压控制系统的应用为了实现液压顶升装置的同步运行,人们常常将PLC液压控制系统应用于桥梁整体同步顶升技术中。
PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是一种电子设备,它负责控制和监控各种机械和电子设备。
PLC的优势在于它的可编程性和可靠性强,在控制和监控各种机械和电子设备时有着广泛的应用。
对于桥梁整体同步顶升技术来说,PLC具有以下几个优势:1.可编程性强:PLC可以根据桥梁的尺寸、形状、承载能力等参数进行编程,以实现液压顶升装置的同步升降。
2.高效性:PLC具有快速响应的能力,可以高效地控制液压顶升装置的升降速度,从而实现桥梁的整体升降。
3.可靠性强:PLC具有自诊断功能,可以监测各个液压顶升装置的运行状态,保证整个桥梁整体同步顶升过程的安全可靠。
4.易于维护:PLC具有可编程性,可以通过更改程序来实现液压顶升装置的控制,维护起来十分方便。
液压顶升装置的选择液压顶升装置是桥梁整体同步顶升技术的关键组成部分,因此在选择液压顶升装置时需要考虑以下因素:1.承重能力:液压顶升装置需要承受桥梁整体的重量,因此需要选择具有足够承重能力的液压顶升装置。
2.安全性:液压顶升装置需要能够保持稳定状态,避免在升降过程中出现意外情况。
因此需要选择具有高安全性的液压顶升装置。
3.响应速度:液压顶升装置需要能够快速响应PLC的指令,以实现同步升降。
基于PLC控制的液压同步顶升系统

机床与液压
MACH INE TOOL & HYDRAUL ICS
Dec12007 Vol135 No112
基于 PLC控制的液压同步顶升系统
周科 1 , 陈柏金 1 , 冯仪 1 , 覃翔孝 2 , 李然 2
(11华中科技大学塑性成型模拟及模具技术国家重点实验室 , 湖北武汉 430074; 21长江通航管理局 , 湖北宜昌 443100)
P ID 控制研究 [ J ] 1中国机械工程 , 2005, 16 ( 5 ) : 395 - 3981 【5】S1N1Huang, K1K1Tan, T1H1Lee1Adap tive GPC control of melt temperature in injection moulding [ J ] 1 ISA Transaction, 1999, 38: 361 - 3731 【6】CC Tsai, CH Lu1M ultivariable Self2Tuning Temperature Control for Plastic Injection Molding Process [ J ]. Indus2
4 结论 基于 PLC控制的液压同步顶升能全自动完成同
步顶升过程 , 实现位移控制 、过程显示 、故障报警等 多种功能 。该系统具有以下特点 :
(1) 具有友好的人机交互界面 , 操作简单 ; (下转第 132页 )
·132·
机床与液压
第 35卷
出 , 达到无扰动切换的目的 。 4 应用
将注塑机料筒温度先进控制系统应用于某公司生 产的 FT110型具有四段加热区间的注塑机 。用 C 语 言实现该先进控制方案 , 并嵌入到 ARM 操 作平 台 上 , 采用 PWM 波输出控制信号 。 PWM 波的周期选 择为 5m s, 输出控制信号 , 对注塑机的料筒温度进行 控制 。
高度可调铁塔用液压同步提升控制系统设计

T we t jsa l ih o rwi Adu tb e Heg t h
ZHOU n — i .W ANG h n — Xi g yn Z a g qi
(. 1 华北 电力大学 a 科技学院;b 机械工程学院 , . . 河北 保定
0 10 ) 7 0 3
摘
要: 高度 可调铁 塔 的组 装是该 型铁塔使 用 的技 术难题 , 出高度 可调铁塔 液压 同步提升控 制 系统的 提
支撑架上 , 十字支撑 架置 于在塔腿横 隔上 , 该 活塞杆顶
收 稿 日期 :090 -3 20 - 0 7
提升系统 , 该系统 以液 压缸 位 置 信号 作 为反 馈 控 制信 号 , 过该信 号控 制 电液 比例 阀来 实现 四缸 同步 。 与 通 传统 的提升 方式相 比u , 回路 能够 实现 对 铁塔 的 自 此 J 动提 升 , 并具有 较高 的 同步精 度 。
1 7 — 1 3. 3 4
[ ] Y hn eil sse s nv rt ncn o wt mant 4 uS e.V hc upni i a o ot l i ge e o b i r h o
图 1 电流 为 10A 时 的试 验 与 模 型 示 功 图对 比 3 .
rel i l a es D] ho g a dmpr[ .Wa ro O t i, aa a n oc t l , na o C nd :U i eo r —
变频控制同步顶升液压系统原理

变频控制同步顶升液压系统原理变频控制同步顶升液压系统原理,说起来简单,但其实它背后的奥妙可真不少哦!首先你得知道,液压系统本身就是个能量转换大师。
我们在日常生活中看到的电动工具、起重机,甚至某些汽车,都少不了液压系统的身影。
而这种“同步顶升液压系统”呢,简单来说,就是能让多台液压机同时动作,彼此协调得像一个“团队”,确保它们在同一时刻、同一高度准确地顶起重物。
这不就像你去健身房做深蹲时,教练要求你和同伴一起做,每个人都得保持一致。
如果一个人“偷懒”或者出错,其他人再怎么努力,也难以保持同步。
这个原理其实和液压系统差不多,咱们要确保每台液压装置都在恰当的时机发挥作用,不多也不少。
这时候,变频控制的“神奇”之处就来了,它就像一个无形的指挥官,在背后默默调度着整个液压系统的工作。
变频控制器,听起来是不是有点高大上?但其实它就像你手机里的导航,给液压系统指路。
原本这些液压泵可能会因为负荷过大或者转速过快导致浪费电力,甚至发生故障。
变频控制器一来,就能精确控制每台泵的转速和工作状态,保证系统运行得平稳、节能。
你想,假如你去运动时,用的不是一台跑步机,而是跑得飞快、又耗电的那种机器,那你一会儿觉得累、一会儿觉得困,这跑步还能坚持吗?可是有了变频器,液压泵就像得到了一副好“调料”,适时调整自己的“节奏”,不至于太急,也不会太慢,刚刚好。
而且别忘了,变频控制还有个特别棒的地方,那就是它能根据需要灵活调节液压系统的工作速度。
在同步顶升的时候,液压泵的压力和流量是不断变化的,它需要根据现场的实际情况,做出迅速反应。
这种自适应的调节功能,简直是解决了液压系统中的“大问题”——就是无论是重物开始移动,还是达到顶点时,整个系统都能平稳过渡,一点也不慌乱。
这就像是你做饭时加盐,掌握了火候,盐撒的刚刚好,味道自然就调和了。
你说,变频控制器这么好,那它就能解决所有问题了吗?嗯,虽然它确实是非常给力,但我们可不能只盯着这一个小工具。
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液压同步顶升控制系统研究
发表时间:2019-12-06T10:53:30.343Z 来源:《电力设备》2019年第16期作者:赵印
[导读] 摘要:同步顶升液压系统是同步顶升技术装备的核心执行机构,采用该技术可以对桥梁等建筑物实施不损伤其原有的结构顶升或者是进行水平的移动,这种方法对比于传统爆破拆除方式来说,具有经济环保、无污染、效率高、交通中断时间短等诸多优点。
(中国核工业二三建设有限公司山东荣成 264300)
摘要:同步顶升液压系统是同步顶升技术装备的核心执行机构,采用该技术可以对桥梁等建筑物实施不损伤其原有的结构顶升或者是进行水平的移动,这种方法对比于传统爆破拆除方式来说,具有经济环保、无污染、效率高、交通中断时间短等诸多优点。
基于此,本文主要对液压同步顶升控制系统进行分析探讨。
关键词:液压同步;顶升控制系统
前言
集成了液压技术、机械结构、计算机算法和电气自动化控制等多家先进理论技术的液压同步顶升系统这一新型施工技术装备可高效精确经济用于改造各类大小桥梁、建筑的平移抬升等施工,液压系统具有系统足够安全,功率密度高能够提供足够的负载,采用集中控制,分散布置,各顶升点既能同步工作,又能协同工作,可把大范围的无极变速的大推力与力矩直线运动进行实时动态监控和智能化先进管理,随着电液控制技术与机电一体化的结合与发展,各种元件的体积愈发的小控制精度愈发的高,更是大大的直接推动了液压系统有关技术的进步与发展。
1、液压同步顶升控制系统
1.1系统简介
液压同步顶升控制系统的原理如图1所示。
该升降台有3个液压升降缸,通过3个比例伺服阀控制升降缸的上升与下降,并推动负载上升或下降。
在工作过程中,升降支座承载能力为800kN。
同时,负载在上升、下降过程中要求升降台严格同步运行,防止负载在运行过程中倾斜、滑落而造成重大的事故。
图1升降支座液压顶升系统原理
1.2系统模型
该系统为典型电液位置伺服系统,控制器根据指令输出控制信号,通过D/A电路转换为模拟电压信号Ui,该电压信号通过比例伺服阀转化为滑阀的阀芯位移信号xv,进而转化为出口流量QL,从而控制双作用液压缸的行程位移xp,再通过位移传感器将xp转换为反馈信号Uf反馈回控制器,构成完整的闭环系统。
对系统进行简化,该闭环系统的开环传递函数为:
K0为放大器的增益;Kv为比例系数;Kq为伺服阀流量增益;Ap为液压缸活塞有效面积;ωn为固有频率;ξn为阻尼比;βe为系统弹性模量;Vt为液压缸两腔总容积;Mt为负载质量;Bp为负载的黏性阻尼系数;Kc为伺服阀流量压力系数;Ct为液压缸总泄漏系数。
2、液压同步顶升工艺方案设计
(1)作业点均匀分散布置
桥梁等建筑物体积重量确实都很大,要实现对其成功进行有效的顶升作业,作业用的液压缸执行件间必须采取分散布置才能均匀分力,在实际的顶升作业过程中液压缸最好均匀分散布置在目标物下方提前计算了的重要顶升作业点位,顶升作业时这几十个液压缸将近乎均匀的分担目标物的所有相关负载;同样的应用于平移作业时,液压执行作业缸也要提前均匀布置到计算好的作业点上。
(2)集中处理操作
考虑到诸如安全、工人数目等因素,操作工人不能去把现场的大范围里面分散布置每个液压缸等执行机构进行一对一手动直接控制,而是在安全的中心控制室内通过全程监控处理系统对顶升作业的液压缸的每一步动作进行远程监视控制现场实时的各缸的工作参数并可以远程修正作业等。
(3)多缸同步力控
体积大质量分布轻重不均的桥梁等建筑物,使得分散开来均匀布置大范围里面的液压缸所受载荷大小情况不可能相同,但是每个执行缸的每次动作所加载的载荷必须与其外部力大致匹配而且可以实时控制,预防建筑物在顶升作业过程中因为受力不均匀导致发送应力集中或形成裂纹而报废。
(4)多缸同步位控
当分散布置在比较大范围里的每一个液压执行缸作业时的位移要求是可以严格实现对不均衡载荷的同步顶升或者下降过程实时控制,从而保证建筑物顶升作业过程中的每一环节的位置实时可以控制。
5)实时动态监控
技术员在中心控制室内通过监视控制系统对每一个液压缸的任意时间的压力、位移进行远程监视预判操作,并且能看到压力、位移的
的液压升降缸为跟踪目标,通过相应的控制算法保证系统运行的同步精度。