专利名称：整体张拉之计算机同步控制器装置及施工方法
技术领域：
本发明涉及建筑张拉施工技术领域，特别是涉及一种预应力空间结构整体张拉装置及施工方法。
背景技术：
在现代大型建筑屋盖索网结构中，传统的搭设满堂红脚手架施工屋盖的方法，既占据了硕大的空间影响屋盖下面其他工序施工，又浪费了大量的材料，拖长了施工周期；现代化的吊装屋盖索网的施工方法，需用十数台吊机同时运转才能满足结构施工和建筑设计要求，势必投入很大的资金，增加建设成本。上述两种施工方法均不如采用众多液压千斤顶 (数量视屋盖径向索网数量而定)同步整体张拉施工方法。预应力索结构对整体张拉的最大难题是如何做到同时张拉操作安装在外环钢梁承力架节点处几十道拉索上的近百台液压千斤顶，同步缓慢加载，按同比例找型(仿真计算的抬高并伸长)；当屋盖索网张拉成型过程中，各反作用力点的应力差值和位移变量都通过传感器的反馈到计算机并经过拟定程序处理去调整张拉设备的动作。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种整体张拉之计算机同步控制器装置及施工方法， 以实现预应力索结构对整体张拉的同时张拉操作。为达到上述目的，本发明实施例的技术方案提供一种整体张拉之计算机同步控制器装置，所述装置包括力学系统、液压系统和控制系统；所述力学系统包括被张拉空间索结构(6)、钢拉索(7)、张拉工装(8)，所述钢拉索(7)分别与所述被张拉空间索结构(6)和张拉工装(8 )连接；所述液压系统包括液压泵站(3 )、液压千斤顶群(4 )和各种液压阀，所述液压千斤顶(4)与所述液压泵站(3)连接，张拉力施加到所述张拉工装(8)上；所述控制系统包括计算机(1)和主控制柜(2)，所述主控制柜(2)分别与计算机(1)、液压系统和力学系统连接；所述主控制柜(2)包括通讯控制板、PLC控制器、相序控制继电器、各种接口板、传输线和远程监测传感器。其中，所述控制系统还包括应急处理手动控制盒(5)，所述应急处理手动控制盒 (5)连接到所述主控制柜(2)，所述应急处理手动控制盒(5)包括急停总控制开关(5. 1)、手动张拉执行按钮(5. 2)、控制手动PLC功能开关(5. 3)、张拉千斤顶前端锚具开关(5. 4)、张拉千斤顶主油缸开关(5. 5)、张拉千斤顶后端锚具开关(5. 6)和张拉千斤顶编组选择开关 (5. 7)。其中，所述液压千斤顶群(4)包括多组液压千斤顶，实现多根钢拉索同时张拉。其中，所述液压千斤顶群(4)中最多可包含80组液压千斤顶。其中，所述液压千斤顶上安置有压力传感器(4. 2)、千斤顶位移传感器(4. 3)和接近开关(4. 4)，控制区域在有线控制模式时为3000m，同步控制精度小于士5mm。其中，所述液压泵站(3)包括液压油路控制电磁阀(3. 1)、泵站主油泵体(3. 2)和泵站辅助油泵体(3. 3)。其中，所述主控制柜(2)具体包括ANY CAN远程信号传输控制板(2. 1)、PLC控制器 (2. 2)、控制继电器(2. 3)、星三角启动接触器(2. 4)、安全保护装置(2. 5)、长距离位移传感器端口(2. 6)、远程信号输入输出扩展端口(2. 7)、液压泵站电磁阀控制端口(2. 8)、千斤顶位移信号输入端口(2. 9)、千斤顶压力信号输入端口(2. 10)、千斤顶接近开关端口(2. 11)、 应急处理手动控制盒端口(2. 12)。其中，所述安全保护装置(2. 5)包括断路保护器(2. 5. 1)、相序保护继电器 (2. 5. 2)、过热保护器(2. .5.3)和急停保护器(2. . 5. 4)。其中，所述主控制柜(2)采用CAN总线进行数据传输。本发明实施例的技术方案还提供一种整体张拉之计算机同步控制器装置的施工方法，所述方法包括以下步骤
A、根据被张拉空间索结构特征及对张拉力的要求选择千斤顶设备；
B、设计加工与千斤顶配套的张拉工装，将所述张拉工装组装到张拉的千斤顶和钢拉索上；并将液压泵站和整体张拉千斤顶用油管连接成油路网络，检查锚具换向阀动作、伸缩缸换向阀动作、截止阀动作、比例阀动作，并分别调试、出缸回缸预张拉符合施工技术要求；
C、将同步张拉主控制柜、液压泵站和整体张拉千斤顶连接成电路网络；
D、将千斤顶压力传感器和千斤顶位移传感器及应急处理手动控制盒链接进同步控制网络中，通过锚具状态传感器将锚具状态信号传递给主控计算机，通过油缸行程传感器实时测量张拉油缸的行程；
E、进行整体张拉施工仿真验算，模拟同步张拉施工过程，并取出关键施工工况下的计算值作为理论控制参数；
F、整体同步张拉初级操作，包括以下步骤 F1、启动总控开关，各驱动油泵开始运转；
F2、启动手动控制盒，向PLG控制器发送指令，PLG控制器控制千斤顶群的油缸压力上升，油缸驱动几十根拉索的整体张拉操作开始；
F3、当千斤顶伸长值达到预先设定的长度时，手动控制盒停止张拉运行； F4、进行整体张拉系统待机检查及应急紧停系统检查；
G、整体同步张拉完整操作，包括以下步骤
Gl、控制电脑启动自动程序，计算机主控程序通过串行通讯板向PLG控制器发送指令， PLG控制器控制油缸驱动几十根拉索的整体张拉操作开始；
G2、张拉千斤顶牵引锚头沿环形结构的径向缓缓移动；千斤顶出缸满行程时，限位开关启动泵站支线油路压力，使后端锚具自动锁住，然后千斤顶回缸又锁住前端锚具同时打开后端锚具；如此反复循环达到整体张拉位移的同步状态；
G3、当张拉千斤顶的局部压力差和位移差的累积超过预先设定的百分比时，计算机根据压力传感器和位移传感器反馈的信号，使局部千斤顶调整张拉等待整体同步后再执行张拉操作；
G4、整体张拉操作过程中，通过激光全站仪测量整体索网结构的位型，作为宏观检查依
据；
H、整体张拉操作结束后，立刻进行结构检测，并进行补偿张拉调整结构状态；最后控制电脑的自动程序，关闭油路电磁阀停止千斤顶出缸张拉动作，再关闭泵站动力电源，逐步拆除同步控制装置，整体张拉结束。与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下优点
1、本发明所述的装置实现了大型预应力空间索结构“化零为整”，“一步到位”的施工方法。且将张拉应力的范围扩大到40000-160000千牛。此装置设计先进合理，容量较大，计算速度快，计算精度高，模块化结构，操作控制可靠性高。本控制系统设计控制区域在有线控制模式时为3000m，同步控制精度小于士5mm。2、在大型建筑屋盖索网结构施工中，采用众多液压千斤顶(数量视屋盖径向索网数量而定)同步整体张拉施工方法，比传统的搭设满堂红脚手架施工屋盖的方法，比吊机吊装屋盖索网的施工方法，节约了大量的材料，缩短了施工周期。整体张拉施工的空间不影响屋盖下面其他工序施工，减少建设成本。3、预应力索结构对整体张拉的最大优点是同时张拉操作安装在外环钢梁承力架节点处几十道拉索上的近百台液压千斤顶，同步缓慢加载，按同比例找型(仿真计算的抬高并伸长)；当屋盖索网张拉成型过程中，各反作用力点的应力差值和位移变量都通过传感器的反馈到计算机并经过拟定程序处理去调整张拉设备的动作。4、本发明的整体张拉控制装置主控制板既可以接受电脑的自动指令，如应急情况下PLC控制器也可以接受手动控制盒指挥去驱动下一级执行元器件。本控制系统对停电、 超差超载、误操作、电磁干扰、强制紧停等均有紧急应对措施。5、此发明主控制器模式设有16路模拟信号和8路数字信号。传感器检测手段齐全，不仅可以检测张拉点的位置信号，还可监测各千斤顶的载荷信号以及张拉油缸的状态信号。本控制系统设计在张拉千斤顶装置上安置有压力传感器(6)和千斤顶位移传感器 (7)、控制区域在有线控制模式时为3000m，同步控制精度小于士5mm。本装置具有制造工艺简单、经济造价合理，操作简便、同步控制精度高等优点，尤其适用于大型体育场馆索网屋盖整体张拉施工。
图1是本发明的一种预应力空间结构整体张拉装置的结构示意图。图2是本发明的主控制柜各部件硬件示意图。图3是本发明的应急处理手动控制盒各部件关联示意图。图4是本发明的计算机主控制程序ACP原理框图。图5是本发明PLC可编程序控制器程序OCP原理框图。其中，1 一计算机和主控程序ACP、2 —主控制柜、2. 1 一 ANY CAN远程信号传输控制板、2. 2 - PLC控制器和可编执行程序0CP、2. 3 一控制继电器、2. 4 一星三角启动接触器、2. 5-安全保护装置、2. 5. 1-断路保护器、2. 5. 2-相序保护继电器、2. 5. 3-过热保护器、2. 5. 4-急停保护器、2. 6-长距离位移传感器端口、2. 7-远程信号出入输出扩展端口、 2. 8-液压泵站电磁阀控制端口、2. 9-千斤顶位移信号输入端口、2. 10-千斤顶压力信号输入端口、2. 11-千斤顶接近开关端口、2. 12-应急处理手动控制盒端口、3 —液压泵站成套设备、3. 1-液压油路控制电磁阀、3. 2-泵站主油泵体、3. 2-泵站辅助油泵体、4 一整体张拉千斤顶群体设备、4. 1-千斤顶锁紧锚具、4. 2-千斤顶压力传感器、4. 3-千斤顶位移传感器、4. 4-千斤顶接近开关、5 —应急处理手动控制盒、5. 1-急停总控制开关、5. 2-手动张拉执行按钮、5. 3-控制手动PLC功能开关、5. 4-张拉千斤顶前端锚具开关、5. 5-张拉千斤顶后端锚具开关、5. 7-张拉千斤顶编组选择开关、6 —被张拉空间索结构、7 —钢拉索、8 —张拉工装。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。如图1、图2、图3所示，本发明实施例的一种整体张拉之计算机同步控制器装置包括力学系统、液压系统和控制系统；
所述力学系统包括被张拉空间索结构6、钢拉索7、张拉工装8，所述钢拉索7分别与所述被张拉空间索结构6和张拉工装8连接；
所述液压系统包括液压泵站3、液压千斤顶群4和各种阀门(比例阀、溢流阀等)，所述液压千斤顶4 一端与所述液压泵站3连接，一端连接到所述张拉工装8 ；
所述控制系统包括计算机1和主控制柜2，所述主控制柜2分别与计算机1、液压系统和力学系统连接；
所述主控制柜2包括通讯控制板、PLC控制器、相序控制继电器、各种接口板、传输线和远程监测传感器；
所述计算机1由控制主程序、模拟量模块和数字量模块等组成。所述控制系统还包括应急处理手动控制盒5，所述应急处理手动控制盒5连接到所述主控制柜2，所述应急处理手动控制盒5包括急停总控制开关5. 1、手动张拉执行按钮5. 2、控制手动PLC功能开关5. 3、张拉千斤顶前端锚具开关5. 4、张拉千斤顶主油缸开关 (5. 5)、张拉千斤顶后端锚具开关5. 6和张拉千斤顶编组选择开关5. 7。所述液压千斤顶群4包括多组液压千斤顶，实现多根钢拉索同时张拉，所述液压千斤顶群4中最多可包含80组液压千斤顶。所述液压千斤顶上安置有压力传感器4. 2、千斤顶位移传感器4. 3和接近开关 4. 4，控制区域在有线控制模式时为3000m，同步控制精度小于士5mm。所述液压泵站3包括液压油路控制电磁阀3. 1、泵站主油泵体3. 2和泵站辅助油泵体 3. 3。所述主控制柜2具体包括ANY CAN远程信号传输控制板2. 1、PLC控制器2. 2、控制继电器2. 3、星三角启动接触器2. 4、安全保护装置2. 5、长距离位移传感器端口 2. 6、远程信号输入输出扩展端口 2. 7、液压泵站电磁阀控制端口 2. 8、千斤顶位移信号输入端口 2. 9、千斤顶压力信号输入端口 2. 10、千斤顶接近开关端口 2. 11、应急处理手动控制盒端口 2. 12。所述安全保护装置2. 5包括断路保护器2. 5. 1、相序保护继电器2. 5. 2、过热保护器2. .5. 3和急停保护器2. .5.4。所述主控制柜2采用CAN总线进行数据传输。本发明的装置设计成反馈式的闭环回路，设计概念较先进。计算机设置自编VB语言控制主程序ACP，其64位双核处理器，容量较大，计算速度快，计算精度高。此装置为模块化结构，可靠性高，视为新生代产品。主控制板系统的ANYCAN串行通讯控制板在成品芯片any can 5000基础上为自行研发制。它接受电脑指令去控制PLC控制器(可编程序控制器或智能接口)。自主编制主控制板系统的PLC控制器中的执行程序0CP，由此去控制执行元器件 (接触器、继电器、电磁阀等)，以解决压力或位移的同步问题。主控制板既可以接受电脑的自动指令，如应急情况下PLC控制器也可以接受手动控制盒指挥去驱动下一级执行元器件
本发明的装置通过数十套液压张拉千斤顶同时协调施力，张紧空间索结构达到设计内力和建筑造型。这种整体张拉操作工艺必须由计算机连接主控制柜从而自动操作液压设备同步完成。整体张拉同步控制是一个综合了力学系统、液压系统、电控系统、空间结构设计、 计算机控制的综合复杂的大系统。本发明仅在结合已经成熟的力学系统、液压系统和空间结构设计基础上做出计算机带动机电控制的设计和制造的创新。以CAN-BUS总线技术开发的现场实时网络控制系统。这种计算机控制系统能够适应恶劣的工作环境，并具有计算机控制系统人机交换界面。计算机带动机电控制的核心技术在主控制柜里，其硬件为主控制板、自主研发的 ANYCAN通讯控制板和自编程序的PLC控制器；核心技术的软件为电脑里的VB同步张拉主控制程序和PLC编制程序。预应力空间结构整体张拉同步控制装置，系统设计成反馈式的闭环回路系统，设计概念较先进。计算机设置64位双核处理器，容量较大，计算速度快，计算精度高。此装置为张拉控制器中第三代产品。同步控制装置主控制柜系统的机、电器件均为工业级产品，安全可靠可以按标准化更换。此控制器驱动的千斤顶可由8点扩展到80点，实现八十根拉索同时张拉总力值160000 kn的目标。此发明主控制器模式设有16路模拟信号和最大64路数字信号。传感器检测手段齐全，不仅可以检测张拉点的位置信号，还可监测各千斤顶的载荷信号以及张拉油缸的状态信号。本控制系统设计在张拉千斤顶装置上安置有压力传感器4. 2和千斤顶位移传感器 4. 3、控制区域在有线控制模式时为3000m，同步控制精度小于士5mm。本控制系统对停电、超差超载、误操作、电磁干扰、强制紧停等均有紧急应对措施。在控制软件中显示报警保护功能，设置载荷和位置超差报警、自动停机等。同时对载荷、位置等重要参数进行显示便于操作与监控。步骤一，根据被张拉空间索结构(6)特征及张拉力的技术要求选择千斤顶设备 (4)，如1500kNX72台。按张拉千斤顶的拉力值和设备数量，配备相应的液压泵站(3)，泵站要求额定压力31. 5 MI^a流量40L/min，功率< 20 KW，通过电液比例控制技术确定油缸的过载荷保护。这些设备按径向拉索结构轴线位置分配在钢环梁周围，整装待拉。步骤二，按受力计算和构造所允许尺寸设计加工与千斤顶配套的承力架工装(8)， 并组装到张拉的千斤顶(4)和钢拉索(7)上。将液压泵站(3)和整体张拉千斤顶(4)用油管连接成油路网络，检查锚具换向阀动作、伸缩缸换向阀动作、截止阀动作、比例阀动作，并分别调试、出缸回缸预张拉符合施工技术要求(将泵站系统压力调到观MPa,锚具压力调到 IOMPa,闭压5分钟，检查各个管路。启动锚具泵，将锚具压力调到4Mpa，检查锚具是否锁紧或打开)。步骤三，将同步张拉主控制柜(2)、液压泵站(3)和整体张拉千斤顶(4)连接成电路网络。连接网络包括动力电路、控制线路，并分别调试、自动控制出缸张拉和回缸泄压均可以实施张拉操作要求；
步骤四，将千斤顶压力传感器(4. 2)和千斤顶位移传感器(4. 3)及应急处理手动控制盒(5)链接进同步控制网络中。每台油缸行程传感器和两套锚具传感器，检查自动控制系统各传感器信号正确传输，数据采集记录器原始读值备查；
锚具状态传感器，通过现场总线将锚具状态信号(锚具“松”或锚具“紧”)传递给主控计算机。油缸行程传感器用于实时测量张拉油缸在0 200mm内的行程，测量误差为士2mm。步骤五，进行整体张拉施工仿真验算，模拟同步张拉施工过程，并取出关键施工工况下的计算值作为理论控制参数。施工仿真和施工方案均要进行技术论证，取得设计人和监理单位的确认。根据施工方案部署劳动力和辅助机具设备等；
步骤六，整体同步张拉初级操作
1)控制电脑的总指挥接到各千斤顶驱动油泵的操作员张拉设备电源接通(红灯亮)“准备完毕”报告后，启动总控开关。这时各驱动油泵开始运转，但油路是自循环状态，供千斤顶液压油的电磁阀是关闭的。2)手动控制盒启动，它发出指令PLG控制器动作，PLG控制器再指令执行元器件 (开通接触器、继电器或打开电磁阀等)。这时千斤顶群的油缸压力上升，油缸驱动几十根拉索的整体张拉操作开始。3)主控电脑屏幕显示各个张拉千斤顶的压力值和位移伸长值。启动五分钟左右， 千斤顶伸长值约IOOmm时，手动控制盒停止张拉运行，此时油压泵站并不关闭。4)整体张拉系统待机检查(重点检查力学系统和液压系统)并持荷3-4小时。应急紧停系统检查主控柜紧停开关，整个泵站动作都会停止。步骤七，整体同步张拉完整操作
1)控制电脑的操作员在上述预张拉和待机检查过程中，既观察电脑显示屏数据，又听从千斤顶操作员报告的数据，并与仿真计算数据比较；
2)控制电脑启动自动程序，计算机主控程序ACP控制ANYCAN串行通讯板，ANY CAN串行通讯板控制PLG控制器，PLG控制器再指令执行元器件(开通接触器、继电器或打开电磁阀等)。油缸驱动几十根拉索的整体张拉操作开始。其中本发明的计算机主控制程序ACP 原理框图如图4所示，本发明PLC可编程序控制器程序OCP原理框图如图5所示。3)张拉千斤顶牵引锚头沿环形结构的径向缓缓移动，千斤顶出缸满行程时限位开关启动泵站支线油路压力使后端锚具自动锁住，然后千斤顶回缸又锁住前端锚具同时打开后端锚具。如此反复循环达到整体张拉位移的同步状态；
4)主控电脑屏幕显示各个张拉千斤顶的压力值和位移伸长值。局部压力差和位移差的累积超过10%时，压力传感器和位移传感器反馈的信号通过计算机处理和程序执行，使局部千斤顶调整张拉等待整体同步后再执行张拉操作。5)整体张拉操作过程中，通过激光全站仪测量整体索网结构的位型，作为宏观检查依据。步骤八，整体张拉操作结束后，立刻进行结构检测(应力和位型)，并进行补偿张拉调整结构状态，采集数据和记录。最后控制电脑的自动程序，关闭油路电磁阀停止千斤顶出缸张拉动作，再关闭泵站动力电源，按上述相反的顺序步骤逐步拆除同步控制装置，整体张拉结束。本发明的技术方案具有如下优点
1、本发明所述整体张拉同步控制装置，实现了大型预应力空间索结构“化零为整”，“一步到位”的施工方法。且将张拉应力的范围扩大到40000-160000千牛。此装置设计先进合理，容量较大，计算速度快，计算精度高，模块化结构，操作控制可靠性高。本控制系统设计控制区域在有线控制模式时为3000m，同步控制精度小于士5mm。2、在大型建筑屋盖索网结构施工中，采用众多液压千斤顶(数量视屋盖径向索网数量而定)同步整体张拉施工方法，比传统的搭设满堂红脚手架施工屋盖的方法，比吊机吊装屋盖索网的施工方法，节约了大量的材料，缩短了施工周期。整体张拉施工的空间不影响屋盖下面其他工序施工，减少建设成本。3、预应力索结构对整体张拉的最大优点是同时张拉操作安装在外环钢梁承力架节点处几十道拉索上的近百台液压千斤顶，同步缓慢加载，按同比例找型(仿真计算的抬高并伸长)；当屋盖索网张拉成型过程中，各反作用力点的应力差值和位移变量都通过传感器的反馈到计算机并经过拟定程序处理去调整张拉设备的动作。4、整体张拉控制装置主控制板既可以接受电脑的自动指令，如应急情况下PLC控制器也可以接受手动控制盒指挥去驱动下一级执行元器件。本控制系统对停电、超差超载、 误操作、电磁干扰、强制紧停等均有紧急应对措施。5、此发明主控制器模式设有16路模拟信号和最大64路数字信号。传感器检测手段齐全，不仅可以检测张拉点的位置信号，还可监测各千斤顶的载荷信号以及张拉油缸的状态信号。本控制系统设计在张拉千斤顶装置上安置有压力传感器(6)和千斤顶位移传感器(7)、控制区域在有线控制模式时为3000m，同步控制精度小于士5mm。本装置具有制造工艺简单、经济造价合理，操作简便、同步控制精度高等优点，尤其适用于大型体育场馆索网屋盖整体张拉施工。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种整体张拉之计算机同步控制器装置，其特征在于，所述装置包括力学系统、液压系统和控制系统；所述力学系统包括被张拉空间索结构(6)、钢拉索(7)、张拉工装(8)，所述钢拉索(7) 分别与所述被张拉空间索结构(6)和张拉工装(8)连接；所述液压系统包括液压泵站(3)、液压千斤顶群(4)和各种液压阀，所述液压千斤顶 (4)与所述液压泵站( 连接，张拉力施加到所述张拉工装(8)上；所述控制系统包括计算机⑴和主控制柜O)，所述主控制柜(2)分别与计算机(1)、 液压系统和力学系统连接；所述主控制柜( 包括通讯控制板、PLC控制器、相序控制继电器、各种接口板、传输线和远程监测传感器。
2.如权利要求1所述的整体张拉之计算机同步控制器装置，其特征在于，所述控制系统还包括应急处理手动控制盒(5)，所述应急处理手动控制盒( 连接到所述主控制柜 O)，所述应急处理手动控制盒( 包括急停总控制开关(5. 1)、手动张拉执行按钮(5. 2)、 控制手动PLC功能开关(5. 3)、张拉千斤顶前端锚具开关(5. 4)、张拉千斤顶主油缸开关 (5. 5)、张拉千斤顶后端锚具开关(5. 6)和张拉千斤顶编组选择开关(5. 7)。
3.如权利要求1所述的整体张拉之计算机同步控制器装置，其特征在于，所述液压千斤顶群(4)包括多组液压千斤顶，实现多根钢拉索同时张拉。
4.如权利要求3所述的整体张拉之计算机同步控制器装置，其特征在于，所述液压千斤顶群(4)中最多可包含80组液压千斤顶。
5.如权利要求3或4所述的整体张拉之计算机同步控制器装置，其特征在于，所述液压千斤顶上安置有压力传感器(4. 2)、千斤顶位移传感器(4. 3)和接近开关(4. 4)，控制区域在有线控制模式时为3000m，同步控制精度小于士5mm。
6.如权利要求1所述的整体张拉之计算机同步控制器装置，其特征在于，所述液压泵站(3)包括液压油路控制电磁阀(3. 1)、泵站主油泵体(3. 2)和泵站辅助油泵体(3. 3)。
7.如权利要求1所述的整体张拉之计算机同步控制器装置，其特征在于，所述主控制柜(2)具体包括ANY CAN远程信号传输控制板(2. 1)、PLC控制器(2. 2)、控制继电器(2. 3)、 星三角启动接触器O. 4)、安全保护装置O. 5)、长距离位移传感器端口 O. 6)、远程信号输入输出扩展端口 O. 7)、液压泵站电磁阀控制端口 O. 8)、千斤顶位移信号输入端口 0.9)、 千斤顶压力信号输入端口(2. 10)、千斤顶接近开关端口(2. 11)、应急处理手动控制盒端口 (2. 12)。
8.如权利要求7所述的整体张拉之计算机同步控制器装置，其特征在于，所述安全保护装置(2. 5)包括断路保护器(2. 5. 1)、相序保护继电器(2. 5. 2)、过热保护器(2. · 5. 3)和急停保护器(2. . 5. 4)。
9.如权利要求1所述的整体张拉之计算机同步控制器装置，其特征在于，所述主控制柜(2)采用CAN总线进行数据传输。
10.一种整体张拉之计算机同步控制器装置的施工方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤A、根据被张拉空间索结构特征及对张拉力的要求选择千斤顶设备；B、设计加工与千斤顶配套的张拉工装，将所述张拉工装组装到张拉的千斤顶和钢拉索上；并将液压泵站和整体张拉千斤顶用油管连接成油路网络，检查锚具换向阀动作、伸缩缸换向阀动作、截止阀动作、比例阀动作，并分别调试、出缸回缸预张拉符合施工技术要求；C、将同步张拉主控制柜、液压泵站和整体张拉千斤顶连接成电路网络；D、将千斤顶压力传感器和千斤顶位移传感器及应急处理手动控制盒链接进同步控制网络中，通过锚具状态传感器将锚具状态信号传递给主控计算机，通过油缸行程传感器实时测量张拉油缸的行程；E、进行整体张拉施工仿真验算，模拟同步张拉施工过程，并取出关键施工工况下的计算值作为理论控制参数；F、整体同步张拉初级操作，包括以下步骤F1、启动总控开关，各驱动油泵开始运转；F2、启动手动控制盒，向PLG控制器发送指令，PLG控制器控制千斤顶群的油缸压力上升，油缸驱动几十根拉索的整体张拉操作开始；F3、当千斤顶伸长值达到预先设定的长度时，手动控制盒停止张拉运行；F4、进行整体张拉系统待机检查及应急紧停系统检查；G、整体同步张拉完整操作，包括以下步骤Gl、控制电脑启动自动程序，计算机主控程序通过串行通讯板向PLG控制器发送指令， PLG控制器控制油缸驱动几十根拉索的整体张拉操作开始；G2、张拉千斤顶牵引锚头沿环形结构的径向缓缓移动；千斤顶出缸满行程时，限位开关启动泵站支线油路压力，使后端锚具自动锁住，然后千斤顶回缸又锁住前端锚具同时打开后端锚具；如此反复循环达到整体张拉位移的同步状态；G3、当张拉千斤顶的局部压力差和位移差的累积超过预先设定的百分比时，计算机根据压力传感器和位移传感器反馈的信号，使局部千斤顶调整张拉等待整体同步后再执行张拉操作；G4、整体张拉操作过程中，通过激光全站仪测量整体索网结构的位型，作为宏观检查依据；H、整体张拉操作结束后，立刻进行结构检测，并进行补偿张拉调整结构状态；最后控制电脑的自动程序，关闭油路电磁阀停止千斤顶出缸张拉动作，再关闭泵站动力电源，逐步拆除同步控制装置，整体张拉结束。
全文摘要
本发明公开了一种整体张拉之计算机同步控制器装置及施工方法，包括力学系统、液压系统和控制系统；力学系统包括被张拉空间索结构、钢拉索、张拉工装，钢拉索分别与所述被张拉空间索结构和张拉工装连接；所述液压系统包括液压泵站、液压千斤顶群和各种液压阀，所述液压千斤顶与所述液压泵站连接，张拉力施加到所述张拉工装上；所述控制系统包括计算机和主控制柜，所述主控制柜分别与计算机、液压系统和力学系统连接；所述主控制柜包括通讯控制板、PLC控制器、相序控制继电器、各种接口板、传输线和远程监测传感器。本发明具有制造工艺简单、经济造价合理，操作简便、同步控制精度高等优点。
文档编号G05B19/418GK102331767SQ20111023387
公开日2012年1月25日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者丙长军, 侯凯, 周黎光, 宋松霞, 张宇鹏, 张晶, 徐中文, 徐刚, 徐瑞龙, 李国立, 李庆岭, 王丰, 钱英欣 申请人:北京北安华电电梯工程有限责任公司第一分公司, 北京市建筑工程研究院有限责任公司