PLC液壓控制系統(tǒng)在橋梁提升應(yīng)用中的必要性畢業(yè)論文

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告題 目 學(xué) 院 學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 年級(jí) 級(jí) 指導(dǎo)教師 畢業(yè)教務(wù)處制表畢業(yè)學(xué)生姓名： xx填寫 學(xué)號(hào)： xx填寫 專業(yè)： xx填寫 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 指導(dǎo)教師意見(jiàn)：（請(qǐng)對(duì)論文的學(xué)術(shù)水平做出簡(jiǎn)要評(píng)述。包括選題意義；文獻(xiàn)資料的掌握；所用資料、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算數(shù)據(jù)的可靠性；寫作規(guī)范和邏輯性；文獻(xiàn)引用的規(guī)范性等。還須明確指出論文中存在的問(wèn)題和不足之處。） 指導(dǎo)教師結(jié)論： （合格、不合格）指導(dǎo)教師姓名所在單位指導(dǎo)時(shí)間畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)閱意見(jiàn)表 學(xué)生姓名： xx填寫 學(xué)號(hào)： xx填寫 專業(yè)： xx填寫 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 農(nóng)村宅基地測(cè)量技術(shù)研究 評(píng)閱意見(jiàn)：

2、（請(qǐng)對(duì)論文的學(xué)術(shù)水平做出簡(jiǎn)要評(píng)述。包括選題意義；文獻(xiàn)資料的掌握；所用資料、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算數(shù)據(jù)的可靠性；寫作規(guī)范和邏輯性；文獻(xiàn)引用的規(guī)范性等。還須明確指出論文中存在的問(wèn)題和不足之處。）修改意見(jiàn)：（針對(duì)上面提出的問(wèn)題和不足之處提出具體修改意見(jiàn)。評(píng)閱成績(jī)合格，并可不用修改直接參加答辯的不必填此意見(jiàn)。）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱成績(jī) （百分制）： 評(píng)閱結(jié)論： （同意答辯、不同意答辯、修改后答辯）評(píng)閱人姓名所在單位評(píng)閱時(shí)間論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本人所呈交的本科畢業(yè)論文農(nóng)村宅基地測(cè)量技術(shù)研究，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。論文中引用他人的文獻(xiàn)、資料均已明確注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人

3、獨(dú)立完成，不包含他人成果及使用過(guò)的材料。對(duì)論文的完成提供過(guò)幫助的有關(guān)人員已在文中說(shuō)明并致以謝意。本人所呈交的本科畢業(yè)論文沒(méi)有違反學(xué)術(shù)道德和學(xué)術(shù)規(guī)范，沒(méi)有侵權(quán)行為，并愿意承擔(dān)由此而產(chǎn)生的法律責(zé)任和法律后果。 論文作者（簽字）： xx填寫日期：xx填寫年月日題目：PLC液壓控制系統(tǒng)在橋梁提升應(yīng)用中的必要性嵇旭紅橋梁整體頂升過(guò)程是一個(gè)包涵眾多不可控因素的動(dòng)態(tài)過(guò)程，其整體頂升過(guò)程中連續(xù)箱梁的每一聯(lián)之間以及每個(gè)墩臺(tái)的左右兩邊均有可能產(chǎn)生偏差，因此對(duì)于偏差大小需要在提升過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行及時(shí)糾偏處理，基于此及時(shí)發(fā)現(xiàn)偏差問(wèn)題以及發(fā)現(xiàn)偏差后的糾偏控制成為當(dāng)前橋梁整體頂升過(guò)程的研究重點(diǎn)。PLC液壓控制系統(tǒng);平

4、移;整體頂升? 自20世紀(jì)50年代起，頂升工藝開(kāi)始出現(xiàn)于鐵路項(xiàng)目橋梁的架設(shè)與移位中，此時(shí)頂升技術(shù)只是雛形，頂升重量較小，過(guò)程控制措施簡(jiǎn)陋，精度不高，偏差大。到90年代初期，隨著社會(huì)快速發(fā)展，相關(guān)規(guī)劃任然不成熟，有些新建不久的建筑物或者年代久遠(yuǎn)的建筑物所在位置阻礙后期建設(shè)規(guī)劃，但拆之可惜。在此情況下，建筑物移位工藝得到迅速發(fā)展，并開(kāi)始大量應(yīng)用于橋梁頂升中，在計(jì)算機(jī)技術(shù)日趨成熟下，頂升技術(shù)被頻繁運(yùn)用于橋梁平移及頂升以及老橋支座更換領(lǐng)域，并成為了因空間限制而改造工程的主要技術(shù)手段。南河特大橋位于江蘇省溧陽(yáng)市長(zhǎng)深高速（寧杭段）新昌樞紐東南約2公里處，于2003年建成通車。本橋跨越蕪申線運(yùn)河高溧段，主橋

5、為鋼管混凝土系桿鋼管拱橋，引橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力組合小箱梁和現(xiàn)澆箱梁橋，全橋位于R=8500m的平曲線上，高速公路設(shè)計(jì)速度120km/h，雙向六車道。北引橋縱坡為1.570%上坡，南引橋縱坡為1.570%下坡，橋梁處豎曲線半徑20000m，路橋分界填土高度約6.5m，橋跨布置為10m25m組合箱梁+130m鋼管混凝土系桿拱+425m組合箱梁+（220+18+14）現(xiàn)澆連續(xù)箱梁+425m組合箱梁，組合箱梁為先簡(jiǎn)支后連續(xù)結(jié)構(gòu)。橋梁總長(zhǎng)659.44m，橫向雙幅布置，橋面全寬=15.75m（單幅寬度）+4.5m（中分帶）+15.75m（單幅寬度）=36m，單幅橋橫向布置為：0.5m（護(hù)欄）+15.25m（機(jī)動(dòng)車

6、道）+1m（護(hù)欄）=16.75m。橋位處水面寬60m，通行凈高5m。南河特大橋建成至今14年，由于橋梁航道凈高不滿足三級(jí)航道通航要求，對(duì)其進(jìn)行整體頂升改造，整體頂升高度2.16m。此階段頂升過(guò)程主要采用的是人工控制液壓千斤頂方式，采取該種方式較早、工藝相對(duì)成熟且記載詳細(xì)的代表工程有2000年上海的吳淞大橋北引橋頂升，該工程的吳大橋北引橋與上海同濟(jì)路立交橋相連接，研究發(fā)現(xiàn)吳淞大橋車流量大，商業(yè)街和民用住宅銜接緊張，周邊場(chǎng)地狹小，若拆除重建，資源耗費(fèi)、周邊協(xié)調(diào)及交通影響等諸多壓力降劇增，故采取頂升工藝最為恰當(dāng)。頂升過(guò)程的控制靠“工人喊號(hào)子”的形式，統(tǒng)一喊，然后統(tǒng)一進(jìn)行操作，這種控制方式極為不安全，

7、也無(wú)法保證過(guò)程中每個(gè)點(diǎn)的同步，容易在頂升過(guò)程中對(duì)橋體本身造成結(jié)構(gòu)損傷，因此該方式不適用于多跨的橋梁頂升施工。該階段已經(jīng)有了長(zhǎng)足進(jìn)步，主要是采用計(jì)算機(jī)同步控制技術(shù)，由計(jì)算機(jī)控制液壓千斤頂施加力，而對(duì)位移只進(jìn)行監(jiān)控。例如：建于1930年的上海音樂(lè)廳，其位于上海市延安東路523號(hào)，系國(guó)內(nèi)著名建筑師設(shè)計(jì)的具有西方古典韻味形式的成功案例之一，建筑總面積約為3000，占地約為1254，結(jié)構(gòu)形式為框架-排架混合結(jié)構(gòu)。因當(dāng)時(shí)延安路需要拓寬和上海音樂(lè)廳需要整體改造，欲將其整體進(jìn)行平移66.46m，并整體頂升，頂升高度為3.38m。這種形式風(fēng)格及結(jié)構(gòu)形式的建筑物進(jìn)行平移、頂升，不論頂升高度還是其特殊的結(jié)構(gòu)形式，均

8、為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，難度大。該工程當(dāng)時(shí)首次采用了由PLC控制的液壓同步頂升系統(tǒng)，代表當(dāng)時(shí)在國(guó)內(nèi)建筑物平移領(lǐng)域的最高水平。該工程改造歷時(shí)7個(gè)月，施工時(shí)在音樂(lè)廳的整個(gè)托盤下部布置59個(gè)頂升點(diǎn)，隨后對(duì)每一個(gè)頂升點(diǎn)進(jìn)行稱重，然后根據(jù)相應(yīng)的重量來(lái)具體設(shè)定頂升力的大小數(shù)值，將59個(gè)頂升點(diǎn)分成四個(gè)小組進(jìn)行位移控制，該方法主要是通過(guò)事前所稱重量來(lái)控制頂升力，位移只是輔助控制手段，其單個(gè)行程（10cm）頂升誤差在15mm，精調(diào)是靠最后的支撐墊塊，整個(gè)頂升誤差累積在2cm以內(nèi)。該方式相對(duì)于人工喊口號(hào)控制有了大幅度的提升，屬于半自動(dòng)控制領(lǐng)域，已經(jīng)基本可以滿足一般性的工程頂升，但相對(duì)于跨數(shù)多、單個(gè)跨徑大、結(jié)構(gòu)形式多樣的結(jié)構(gòu)，

9、頂升時(shí)依舊存在諸多不可控因素，甚至許多內(nèi)在隱藏因素在過(guò)程中表象上無(wú)法發(fā)現(xiàn)，風(fēng)險(xiǎn)大且稱重工序繁瑣。采用計(jì)算機(jī)同步控制技術(shù)，主要用計(jì)算機(jī)控制位移，同時(shí)對(duì)控制點(diǎn)的力設(shè)定一定范圍，通過(guò)位移和力雙控制。編程邏輯控制器，應(yīng)用可編程存儲(chǔ)器，具有“順序控制”、“邏輯運(yùn)算執(zhí)行”、“計(jì)數(shù)”、“定時(shí)”等功能，在用戶發(fā)出指令后，即可根據(jù)指令要求來(lái)控制生產(chǎn)過(guò)程。本工程南河特大橋主橋?yàn)殇摴芑炷料禇U拱結(jié)構(gòu)，跨徑130m，引橋?yàn)橄群?jiǎn)支后連續(xù)的箱梁結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度529m。鋼管砼系桿拱橋，柔性大，對(duì)位移誤差敏感性高，現(xiàn)針對(duì)主橋遠(yuǎn)距離特點(diǎn)進(jìn)行如下控制研究：針對(duì)主橋，應(yīng)用8點(diǎn)同步控制系統(tǒng)來(lái)頂升，在具體操作時(shí)，針對(duì)各個(gè)控制點(diǎn)，都要進(jìn)行詳

10、細(xì)分組。針對(duì)引橋，應(yīng)用10點(diǎn)同步控制系統(tǒng)來(lái)頂升，操作方式與上述過(guò)程類似。除此之外，控制信號(hào)傳輸通訊模式，目前應(yīng)用的多為模擬量傳輸方式，本工程采用了更可靠的數(shù)字信號(hào)傳輸模式，通過(guò)發(fā)送各項(xiàng)指令，在具體的操作環(huán)節(jié)中，借助人機(jī)交互形式，時(shí)刻了解頂升過(guò)程產(chǎn)生的誤差并進(jìn)行總體控制;本次研究的方法可隨時(shí)作為相互補(bǔ)充備份的雙電腦主站控制，避免出現(xiàn)單個(gè)總控操作平臺(tái)突然失靈，而引起信號(hào)中斷，并設(shè)計(jì)軟件增強(qiáng)PLC控制系統(tǒng)靈敏度計(jì)算精度與頻率;研究信號(hào)傳輸線傳輸率，增設(shè)設(shè)備信號(hào)增強(qiáng)器等措施，最終完成頂升后的誤差在5mm內(nèi)，成功確保了信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。為了提高大型結(jié)構(gòu)同步頂升質(zhì)量，常用半自動(dòng)液壓頂升系統(tǒng)，通過(guò)這一系統(tǒng)應(yīng)

11、用，有效解決重載頂升中存在的問(wèn)題。但是，大型結(jié)構(gòu)物的體積日益增大，重量越來(lái)越大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及的控制點(diǎn)多，對(duì)控制精度的要求也更高，為了滿足操作系統(tǒng)，要求液壓頂升系統(tǒng)能夠做到多點(diǎn)同步升降，傳統(tǒng)半自動(dòng)液壓頂升系統(tǒng)存在各類問(wèn)題，為了提升工作質(zhì)量，需要應(yīng)用多點(diǎn)協(xié)調(diào)一致的處理方式。本工程采用PLC控制下的變頻調(diào)速控制（位移控制），多點(diǎn)同步液壓升降控制系統(tǒng)可以很好的解決上述問(wèn)題。PLC液壓同步控制系統(tǒng)是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)控制液壓泵站、液壓元件的一種方式，當(dāng)發(fā)出指令之后，即可控制液壓千斤頂?shù)倪\(yùn)行，再利用傳感器、位移等，將各項(xiàng)參數(shù)的變化反饋至屏幕上，通過(guò)屏幕，操作人員即可隨時(shí)了解參數(shù)的變化情況，如果其中存在異常

12、，根據(jù)要求來(lái)調(diào)整。這種控制方式，是由計(jì)算機(jī)進(jìn)行全程控制，可以確保液壓千斤頂頂升運(yùn)行的同步性，同時(shí)各點(diǎn)的力自動(dòng)平衡調(diào)整，這樣在頂升過(guò)程中保持各頂升力的平衡性。該種方式充分考慮到位移控制、力學(xué)控制要求。首先，分散布置：大型建筑物體積大，在頂升時(shí)，需要合理控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，確保大型液壓缸可以在各種情況下到達(dá)頂升支點(diǎn)。其次，集中操作;大范圍液壓缸執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要在大范圍中進(jìn)行，操作人員無(wú)法兼顧到各個(gè)問(wèn)題，因此，這對(duì)操作質(zhì)量提出更高要求，為此在整個(gè)過(guò)程中，需要充分考慮安全問(wèn)題，由操作人員在中央控制室中進(jìn)行操作。再次，同步升降：頂升工程的結(jié)構(gòu)質(zhì)量常常是分布不均衡的，這樣，頂升液壓缸的受力情況也會(huì)出現(xiàn)差異，應(yīng)用這一

13、系統(tǒng)，可以解決液壓缸出力不均的問(wèn)題，避免升降環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)變形過(guò)大，即便在帶載下降的情況下，能夠保證精度。針對(duì)橋梁調(diào)坡、頂升，也要滿足同步運(yùn)行要求。最后，實(shí)時(shí)監(jiān)控：由于操作人員要在中央控制室內(nèi)對(duì)各液壓缸進(jìn)行遙操作，因此，在中央控制室內(nèi)，操作人員不僅能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控各液壓缸的壓力、位移大小，而且還能夠檢測(cè)壓力、位移的變化趨勢(shì)、歷史紀(jì)錄等;對(duì)于泵站各閥件的工作狀態(tài)也能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控，便于故障的排除。傳統(tǒng)頂升工藝在設(shè)備局限、荷載差異等因素影響下，可能會(huì)引起構(gòu)件失效問(wèn)題，帶來(lái)一系列的安全隱患?；诖?，本文推行PLC液壓同步頂升技術(shù)，通過(guò)位移主控，力輔助控制的方式，解決了該領(lǐng)域中存在的各類問(wèn)題，填補(bǔ)了研究空白，實(shí)踐顯

14、示，設(shè)置PLC液壓控制系統(tǒng)具有其重要意義。1 中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司.蕪申線（高溧段）航道整治工程南河特大橋施工圖等設(shè)計(jì)文件Z.2013-12.2 江蘇從現(xiàn)代工程檢測(cè)有限公司.寧杭高速公路2013年特殊結(jié)構(gòu)橋梁專項(xiàng)檢測(cè)報(bào)告R.南京：江蘇從現(xiàn)代工程檢測(cè)有限公司，2013：12.3 江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司工程質(zhì)量檢測(cè)中心.2014年度江蘇省高速公路橋梁專項(xiàng)檢測(cè)寧杭高速（一期）部分橋梁檢測(cè)報(bào)告R.南京：江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司工程質(zhì)量檢測(cè)中心，2015：01.4 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.橋梁頂升移位改造技術(shù)規(guī)范（GB/T 51256-2017）Z.2017-07-31.5

15、 中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部.公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范規(guī)范（JTG/T J23-2008）Z.2008-08-29.6 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50367-2013）Z.2013-11-01.7 中交第一公路工程局有限公司.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG/T F50-2011）Z.2011-08-01.8 中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司.公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D63-2007）Z.2007-12-01.9 中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司.公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2015）Z.2015-09-09.10 浙江省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.內(nèi)河橋梁整體頂升規(guī)

16、程（DB33/T 936-2014）Z.2014-09-17. The overall lifting process of the bridge is a dynamic process that contains many uncontrollable factors. During the overall lifting process， there may be deviations between each link of the continuous box girder and the left and right sides of each pier， so the size of the deviation needs to be In the process of lifting， timely detection and corrective proc