液壓打樁錘微機(jī)測控系統(tǒng)的總體設(shè)計方案

在液壓打樁錘中，微機(jī)測控系統(tǒng)屬于核心裝置之一，它的重要性與液壓系統(tǒng)和主油缸相同，對于樁錘的工作性能具有決定性的影響。測控系統(tǒng)的主要作用是根據(jù)打樁的具體需要，并按照人為設(shè)定的參數(shù)對樁錘的打樁作業(yè)進(jìn)行控制，同時監(jiān)視進(jìn)程與施工質(zhì)量。如果單純從實現(xiàn)打樁操作的角度出發(fā)，那么只需要控制液壓閥的動作即可，這樣便可以使錘頭升到高度后自由或是加速落下。但是，在實際工程中，這種設(shè)計并不能滿足施工需要，所以應(yīng)當(dāng)研制較為完善的智能控制系統(tǒng)。

液壓打樁錘對測控系統(tǒng)的技術(shù)要求分析

由于國內(nèi)尚且沒有與液壓打樁錘測控系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，所以測控系統(tǒng)的設(shè)計只能按照目前最新液壓打樁錘產(chǎn)品開發(fā)時所需的工作要求進(jìn)行確定，這是一個非常系統(tǒng)且復(fù)雜的過程，并且還需要逐步完善和反復(fù)改進(jìn)，只有這樣才能使樁錘達(dá)到理想的效果，進(jìn)而提高施工效率。鑒于此，以液壓打樁錘的工作原理為主要依據(jù)，并參考借鑒國外最新的液壓打樁錘監(jiān)控系統(tǒng)功能，提出適用于液壓打樁錘微機(jī)測控系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)要求。

(1)測試信號。主要包括以下內(nèi)容:油泵出口壓力，當(dāng)設(shè)備超壓時會自動報警并卸除掉多余的荷載;夾樁器工作壓力，用于監(jiān)視夾樁器的實際工作狀態(tài)，當(dāng)夾持力過低時，樁錘會自行停止工作并發(fā)出報警信號;主油箱油溫，當(dāng)油溫超限時會自行停機(jī)并報警;錘頭行程，具體負(fù)責(zé)監(jiān)視錘頭的實際工作狀態(tài)，并計算成樁的承載力。

(2)控制信號。提升先導(dǎo)閥，主要負(fù)責(zé)控制沖程2位4通電磁換向閥;下降先導(dǎo)閥具體負(fù)責(zé)控制調(diào)節(jié)打擊頻率的2位4通電磁換向閥。

(3)控制方式。①當(dāng)提升與下降閥的操作指令顯示為手動時，由控制按鈕進(jìn)行控制;在自動狀態(tài)時，為微機(jī)控制。②卸荷閥。液壓樁錘在正常工作狀態(tài)下為手動操作。③夾樁器電磁換向閥為手動操作。

主控單元設(shè)計

由于液壓打樁錘經(jīng)常需要在較為惡劣的作業(yè)環(huán)境中工作，加之樁錘本身屬于重型機(jī)械設(shè)備，若是出現(xiàn)失誤很可能造成人員傷亡和設(shè)備損壞。因此，在進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計時，必須將安全性、可靠性和穩(wěn)定性放在首位。正常情況下，樁與錘在打樁時的狀態(tài)能夠充分反映出單樁的實際施工質(zhì)量，建筑工程中所有單樁的施工質(zhì)量信息可以反映出該工程的整體質(zhì)量。對于大型建筑工程而言，一般都會有數(shù)千根單樁，在這些樁中有的會達(dá)到幾十米的貫入深入，這對控制系統(tǒng)的記錄容量和運(yùn)算能力提出了較高的要求。鑒于此，本文提出一種PLC+工控機(jī)的設(shè)計方案，并由此構(gòu)成系統(tǒng)的主控單元。PLC可以采用西門子公司的產(chǎn)品，其數(shù)據(jù)能力較強(qiáng)，工控機(jī)作為輔助設(shè)備，應(yīng)采用內(nèi)存容量較大、運(yùn)算能力較強(qiáng)的，二者之間可以通過串口進(jìn)行通訊，進(jìn)而實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時交換。經(jīng)過實踐表明，采用PLC+工控機(jī)的設(shè)計方案，不但可以滿足安全性、可靠性、穩(wěn)定性的要求，而且還進(jìn)一步確保液壓打樁錘的技術(shù)先進(jìn)性。