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PLC同步頂升系統控制技術的發展史
時間: 2018-10-28 19:34 瀏覽次數:
1、 同步頂升系統 控制技術的歷史發展 同步頂升控制技術或稱同步移位控制技術,使用最早是在大型設備與建筑物的移位(升降、平移),建筑物平移在國外最早開始于20世紀的20年代
  1、同步頂升系統控制技術的歷史發展

  同步頂升控制技術或稱同步移位控制技術,使用最早是在大型設備與建筑物的移位(升降、平移),建筑物平移在國外最早開始于20世紀的20年代,特別是在歐美國家應用比較廣泛。據統計世界上的第一座建筑物整體平移工程是位于新西蘭新普利茅斯市的一所一層農村住宅,使用蒸汽機車來作為牽引裝置(如圖片1-1)?,F代整體平移技術是在20世紀初開始使用。在1901年的時候,美國依阿華大學將重約6萬kN三層高的科學館進行了整體平移(如圖片1-2),在平移動的工作過程中,為了繞過另外的一棟樓,使用了轉向技術,這一技術在當時的土木工程界引起了極大的興趣和廣泛的評論.在1982年的時候,在英國伯明翰的一所會計事務所,由于超市擴建,被移動到8.05km以外的地方。在1983年的時候英國蘭開夏郡Warrington市對一座歷史悠久的學校建筑進行了整體平移.在1998年,美國一所豪華的別墅,建筑面積在1100m左右,從波卡羅頓長途跋涉100多英里到達皮斯城,這個移位工程的特殊之處是在于這座別墅行進中必須要經過一條運河,在這一段路程過程中采用了一艘特殊的船體作為運輸工具(圖片1-3)。1999、1、25美國明尼蘇達州Minneapolis市對Shubern劇院進行了平移。1999年6月美國卡羅萊納州為了使Hatteras角海水的一座燈塔不再遭受海水侵蝕,將其移至到487.7m以外的地方。1999年9月16日到1999年9月19日,丹麥哥本哈根飛機場由于擴建的需要而將候機廳從機場一端移至另一端。

  2、同步頂升控制系統在現代工程中的應用

  大型建筑物頂升平移技術在國外工程項目重應用很多,如圖1-5所示的法國米勞大橋的建造。法國的米勞大橋是世界上最高的大橋之一,高度達到了343米,橋面寬27.35米,長度可以達到2460米,總重36000噸,國內有關的專家曾經形象地說:“這幾乎就是在比上海東方明珠矮一點的高空建造一段長2公里的高架道路”。在這個橋梁的下面就是著名的法國米勞附近的一條山谷,在這么高的位置上進行規模如此大的施工工程是對人類本身而言也是一個極大的挑戰。美國動力集團ENERPAC歐洲工程中心解決了大橋在建造過程中的上升、下降和平移的技術難題,一方面是采用計算機控制同步頂升系統輔助橋墩建造實施工程,幫助橋墩長高到77米至245米不等;另一方面采用特殊設計的計算機控制超高壓液平移系統,解決大橋總重3.6萬噸的鋼結構橋面平移就位難題。

  希臘雅典的奧林匹克體育場的懸浮屋頂,屋頂的面積在1萬平方米左右,由玻璃和金屬構成,將懸掛在兩根80米高的地方,屋頂的直徑是3.5米,長304米的柱梁下面。施工難點就是如何使巨大的屋頂與梁柱準確安裝使用。最終的解決方案就是使用了兩個液壓泵站、八個雙作用拉式油缸組成的兩套PLC控制滑行導向液壓系統。以85mm/min的速度將有完全鋼結構加固的建筑屋頂及柱梁沿著鍍有聚四氟乙烯的滑道水平移動70m左右,最終精度可以控制在±2mm的范圍之內。

  上海音樂廳建于1930年,原名是著名南京大戲院,建筑風格是被稱之為歐洲古典主義的風格,被稱之為“上海的巴黎歌劇院”。其自然音響最被人們所知,既得到了建筑學專家的肯定和贊賞,更得到眾多的中外藝術家們普遍認同。由于建筑物已使用很多年加上結構的復雜性等原因使得上海音樂廳平移工程成為上海乃至全國規模最大、技術最復雜的一次古建筑平移工程。實用動力針對音樂廳工程開發了一套具有四組共60個高精度頂升點的計算機控制同步頂升和頂推系統,將建筑物同步頂升至預定的高度,依靠有姿態控制能力的四路同步頂推系統,將建筑物推移至需要位置。國家體育場為2008北京奧運會主體育場管之一,主體鋼結構使用了78個臨時支撐點“分段高空散裝”的安裝方法,當主體鋼結構和立面次結構都安裝完畢、整體合攏以后,需要進行支撐塔架的卸載工作,實現由支撐塔架承重向鋼結構自身承重狀態的轉換工作。支撐塔架的卸載工程是鋼結構施工的關鍵環節之一,卸載實施的成功和失敗直接影響到整體鋼結構的安全、成功和失敗。鋼在國家體育場使用量噸位大,其中高空散裝的主架噸位達到11200噸左右,頂部施工總面積約20000平方米,總卸載噸位在14000噸左右。臨時支撐的78個點的需要整體卸載,因為78個支撐各點因為總位移不一致,所以同比卸載量變化很大。ENERPAC公司為這個工程設計了一整套精確可靠的計算機同步卸載設備,整套設備由是靠5套實用動力專用液壓泵提供動力源,靠一個中央控制器,十個區域控制器通過中央處理器和信號傳輸系統向156個大噸位ENERPAC雙作用油缸發出工作指令,完成載荷轉移步驟。卸載點根據主結構內外的關系去分布,將78個卸載點定義位外、中、內三圈。卸載需要按照“結構整體分級同步卸載、嚴格進行比例控制”進行操作,主要是位移控制、其次反力控制。

  葛洲壩下閘首人字閘門,其高度可以達到34m,寬度可以達到19.7m,厚度可以達到2.7m,每扇門葉有11層樓左右高,質量達到600噸。由于閘門在高壓(閘門兩側水壓差)、高強度(閘門開啟頻繁)、大作用力(閘門本身質量大,軸承受力大)、腐蝕性(水的作用)的復雜環境下工作,每隔兩年就需要對閘門進行徹底的檢查和維修。為了保證維修操作過程中的精準度和穩定性使用PLC控制的液壓同步頂升系統,對閘門進行移位控制。葛洲壩現場得到的使用數據顯示各控制點同步偏差不超過0.02mm,人字門的移位十分精確。除了以上例子以外,同步頂升控制系統技術在橋梁頂升、大型設備與結構吊裝、大型設備位移中也經常被使用到。

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