摘要：同步顶升技术，具有施工快捷、经济实惠、效果良好等特点，尤其是在处理桥下净空不足、桥梁沉降等问题上有难以比拟的优势，已在海内外大型建筑物改造工程中得到了应用，是一项具有应用前景的新技术。但目前同步顶升技术理论体系不够完善，技术要求不够系统，实践经验不够丰富，存在许多有待深入研究的问题。针对普通同步顶升系统的一些不足，使用现代测试计量技术、模糊控制技术及解耦技术，结合工程实际需要，本文研究并设计一套操作简便、控制精度高、同步性良好的、安全可靠的基于星型拓扑结构的液压同步顶升控制系统。

首先，通过分析系统工况、工程需求及系统要求，在已有液压系统的基础上，设计出基于星型拓扑结构网络的系统控制方案。工控机与PLC之间通过网线—光纤—网线的形式连接，系统采用Modbus TCP协议实现数据的传输，通过模糊控制及位移解耦的方法实现同步顶升。

其次，根据系统的总体设计方案，选择符合性能要求的硬件并设计出这些硬件的连接线路，再将这些硬件组装入柜及箱。

然后，通过对液压同步顶升常用算法的分析，结合本系统工况选择模糊控制算法，再为系统可能出现的位移耦合进行解耦，在顶升时修正解耦系数，结合工程特性在系统性能允许的条件下可通过参数简化的方式来减少系统的运算量。

接着，介绍本系统中主要使用的软件，组态软件WebAccess可以实现位移控制、过程显示、压强显示、重量显示、故障报警、数据需实时存储等多种功能。解耦控制算法可以在WebAccess脚本中得以实现；模糊控制算法可以在PLC中得以实现；

最后，介绍本系统在已有的临时模拟平台上进行试验研究求取一些重要参数，然后将求得的重要参数用在模拟试验平台上，验证控制算法的可行性，然后将该系统应用到实际的工程对象上。

关键字：同步顶升；PLC；星型拓扑结构；模糊控制；解耦

 

目录

摘要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1 课题来源-1

1.2 液压同步顶升国内外发展现状-1

1.2.1 国外同步顶升发展现状-1

1.2.2 国内同步顶升发展现状-1

1.3 液压同步顶升研究的目的与意义-2

1.4 本文主要研究内容-2

第二章  液压同步顶升系统的总体方案设计-4

2.1 案例介绍-4

2.1.1 系统关键点分析-4

2.1.2 运动过程介绍-5

2.2 系统要求、功能及技术参数-6

2.3 液压系统-6

2.4 控制系统设计方案-7

2.5 本章小结-10

第三章  液压同步顶升控制系统的软件设计-11

3.1 组态软件设计-11

3.1.1 WebAccess组态软件-11

3.1.2 WebAccess人机界面设计-11

3.1.3 解耦控制算法的实现-13

3.2 PLC程序设计-17

3.2.1 PLC编程软件-17

3.2.2 滤波在PLC中的实现-18

3.2.3 模糊控制算法的PLC实现-18

3.2.4 子系统控制程序的PLC实现-20

3.3 触摸屏界面设计-21

3.3.1 触摸屏编程软件-21

3.3.2 触摸屏界面设计-22

3.4 通信设计-22

3.4.1 PLC与上位机的通信设计-23

3.4.2 PLC与触摸屏的通信设计-23

3.4.3 局域网与客户端的通信设计-24

3.5 本章小结-24

第四章  试验研究与算法验证-25

4.1 试验概述-25

4.2 试验平台与参数求取-25

4.3 控制算法的验证-26

4.4 控制系统在实际工程的应用-28

4.5 本章小结-29

第五章  总结与展望-30

5.1 总结-30

5.2 展望-31

致谢-32

参考文献-33