雙梁式架橋機的電氣控制系統是實現整機***協同作業的神經中樞,其架構以多維度數據交互與動態控制為核心,通過模塊化設計確保復雜工況下的可靠性與穩定性。以下從核心控制層、執行驅動層、安全監測層及典型應用展開解析:

一、核心控制層:PLC 與多軸同步控制
電氣系統以 ** 可編程邏輯控制器(PLC)** 為核心,例如 SIEMENS S7-300 系列 PLC 通過 PROFIBUS 總線連接各遠程從站,實現前支、中支、后支及天車的分布式控制。PLC 通過預設算法實時計算各機構運動參數,例如在過孔作業中,根據主梁位移數據動態調整后支腿驅動電機轉速,確保縱移速度穩定在 3 米 / 分鐘以內。多軸同步控制通過變頻控制器實現,例如前支與中支橫移電機采用矢量控制算法,同步精度≤2 毫米,避免軌道 “啃軌” 風險。
二、執行驅動層:變頻調速與動力分配
電機驅動系統:采用 “變頻器 + 電機” 組合,例如后支腿 16 輪組驅動電機通過變量泵 — 定量馬達系統,實現 0-3 米 / 分鐘無級調速,適應 ±7% 縱坡工況。起重小車橫移電機采用閉環矢量控制,橫移速度 2.1 米 / 分鐘,定位精度達 ±2 毫米。
液壓協同控制:PLC 通過模擬量輸出模塊調節液壓泵比例閥,例如中支腿四缸串聯液壓懸掛系統,根據壓力傳感器反饋實時補償 ±6% 橫坡偏差。
三、安全監測層:多傳感器融合與聯鎖保護
環境感知系統:風速傳感器(閾值 12 米 / 秒)、傾角傳感器(±1°)與重量傳感器實時監測工況,例如某項目通過六軸力傳感器監測吊具三維力數據,超載 5% 時觸發聲光報警并切斷動力。
機械聯鎖機制:支腿插銷設置聯鎖保護,任一插銷未到位即觸發停機,例如中交四航局研發的插銷聯鎖系統可防止單個插銷松動導致傾覆。
抗干擾設計:傳感器采用屏蔽雙絞線傳輸數據,單端接地減少電磁干擾;視頻監控系統配備防水一體線,支持斷網續傳功能。
四、人機交互層:雙模式操作界面
本地終端:駕駛室配備 10 寸工業平板電腦,實時顯示載荷、行程、風速等參數,例如某系統可同時監控四支腿接地壓強與主梁撓度曲線。
遠程監控:通過物聯網協議將數據傳輸至云端后臺,管理層可通過手機 APP 接收預警信息,例如豐城紫云大橋項目在鄰營作業中,通過遠程平臺實現 100 分鐘封鎖時間內的***過孔。
五、典型工況控制流程
箱梁吊裝:天車起升時,PLC 通過編碼器監測鋼絲繩高度,結合激光測距儀實現 ±2 毫米落梁精度;雙小車通過變頻同步控制,速度差≤2 厘米 / 秒,確保 32 米箱梁受力均勻。
曲線梁架設:中支腿液壓轉向油缸角度數據實時反饋至 PLC,聯動前支腿托輪組滑動補償橫向位移,例如在 R=300 米曲線橋中,通過三維激光定位實現 ±2 毫米對位。
過孔作業:后支腿驅動齒輪與主梁齒條嚙合,PLC 根據激光測距儀數據調整驅動頻率,例如 JQ900A 型架橋機過孔時,縱移速度控制在 3 米 / 分鐘,全程由傾角傳感器監測主梁傾斜度。
TEL