单梁式架桥机的电气控制系统是保障设备***运行与**作业的核心模块,其设计需兼顾可靠性、灵活性与抗干扰能力。以下从系统架构、核心功能、**防护及典型应用等方面展开说明。
一、控制系统架构
电气控制系统以可编程逻辑控制器(PLC)为核心,通过分布式 I/O 模块实现对各执行机构的集中控制。系统通常由以下模块组成:
PLC 控制单元:负责逻辑运算与指令分配,接收操作指令及传感器反馈信号,输出控制信号**变频器、接触器等设备。
驱动系统:采用低压变频器驱动走行电机与起重电机,实现速度无级调节。例如,起升机构通过变频器实现重载半空起吊不溜钩,行走机构通过变频控制实现平滑启停,降低冲击荷载。
传感器网络:包括限位开关(控制前后走行极限位置)、起升限位器(防止过卷)、压力传感器(监测支腿反力)及倾角传感器(监测主梁水平度)。北斗定位系统可实时监测支腿横移轨道的平行度与高差,精度达毫米级。
操作界面:采用触摸屏实现人机交互,支持手动 / 自动模式切换、参数设置及状态监控。CAN 总线技术用于各模块间的数据通信,确保指令传输的实时性与稳定性。
二、核心功能实现
多机构协同控制:通过 PLC 程序协调起重小车、导梁伸缩、支腿升降等动作时序。例如,导梁伸展时,系统自动监测其前端支座压力,达到设定值后触发主梁纵移指令。
同步控制技术:针对双卷扬机起升系统,采用主从控制策略,通过编码器实时比对卷筒转速,误差超过 0.5mm 时自动调整变频器输出频率,确保梁体平衡起降。
故障诊断与报警:系统实时监测电机电流、液压油温等参数,出现过载、短路等异常时立即触发声光报警,并记录故障代码以便快速排查。
三、**防护体系
硬件冗余设计:关键回路(如紧急停止)采用双接触器串联控制,防止单点失效。支腿油缸油路设置液压锁,断电时自动锁定防止下滑。
多重限位保护:走行轨道两端安装机械式挡铁,配合电气限位开关形成双重防护;起升机构设置上、下限位及超载限制器,超载 10% 时自动切断动力。
接地与绝缘措施:电气柜、电机等金属部件通过专用接地线连接**接地网,接地电阻≤4Ω;电缆采用双层绝缘护套,防止施工环境中的机械损伤与漏电风险。
四、典型应用案例
在福厦高铁施工中,某型单梁架桥机采用 “PLC + 触摸屏 + 北斗定位” 的集成控制系统,实现了导梁辅助过孔与喂梁的全流程自动化。其北斗监测系统实时反馈支腿横移轨道的横坡偏差,结合静力水准仪数据,确保架桥机在复杂地形下的稳定性。而雄商高铁项目通过优化 PLC 程序逻辑,将架梁作业效率提升 20%,单次喂梁时间缩短** 120 分钟,验证了电气控制系统的可靠性。
实际应用中,电气控制系统需根据工况动态调整参数。例如,在陡坡环境下,系统自动启用 “低速 + 制动优先” 模式,通过变频器增加再生制动扭矩,防止溜车。此类设计使单梁式架桥机在铁路、公路等桥梁建设中,能适应不同跨度、荷载的施工需求,成为高效架梁的关键支撑。