施工升降机集成控制器的研究应用

施工升降机集成控制器的研究应用

赵豹

赵豹

安徽水利顺安起重设备安装有限公司安徽省蚌埠市233010

摘要：施工升降机是建筑施工现场不可或缺的施工机械。传统施工升降机功能单一，技术性能及工作效率也比较低。近几年来，国内超高层建筑物逐渐增多，日益变化的建筑施工市场对施工升降机提出了更高的要求。通过采用“硬齿面齿轮传动+变频调速”的传动方案，施工升降机实现了更高效、平稳舒适，施工升降机朝着安全可靠、高度更大的方向迈进，具有自动平层、楼层呼叫、智能化功能的施工升降机也是发展方向之一。对此，本文分析施工升降机集成控制器的研究应用。

关键词：施工升降机；集成控制器；研究应用

1施工升降机常见基础形式

1.1筏板基础

筏板基础是施工升降机最常见的基础形式，应用广泛，一般制作在回填土上，是编制施工专项方案的首选基础类型。该类型的基础优点是制作简单，缺点是在回填土上制作时易出现基础沉降，因此避免基础沉降是基础制作的关键。基础由标号不低于C30的混凝土和金属配筋组成。基础配筋采用∅12麻花钢，双层双向布置，钢筋的间距200mm。基础的厚度根据施工升降机对基础的载荷（包括动载荷和静载荷）通过计算确定。

1.2基坑底板基础

基坑底板基础主要应用于井道施工升降机中，利用电梯井的基坑底板作为施工升降机的基础。其优点是不需要单独制作基础，缺点是基础浸泡在积水中，基础底架掩埋在建筑垃圾内，对施工升降机的基础节和底架腐蚀严重，存在安全隐患，一般不建议采用。如果现场不具备其他的安装条件，需要对井道基坑部分的底架和标准节进行特殊的防腐处理。

1.3地库顶板加脚手架回顶组合基础

地库顶板加脚手架回顶组合基础主要是利用现有的车库顶板，将施工升降机的底架直接通过化学锚栓固定在车库顶板上，通过采用脚手架支顶的方式，达到满足施工升降机安装使用要求。该方式的优点是安装操作简便，不需要单独制作基础，节约成本，能够在建筑回填之前安装施工升降机，加快施工进度。地库顶板加脚手架回顶组合基础回顶必须连续，从车库顶板一直至地下室地基，施工升降机安装位置的每一层都需要进行支顶。脚手架回顶的区域不能过小，以通用的1.5m×3m施工升降机为例，基础的尺寸为4m×6m，脚手架回顶的区域至少为6m×8m。脚手架回顶钢管架的密度根据基础受力的大小通过计算得出，未经过计算的脚手架回顶装置不得采纳。

1.4钢梁基础

钢基础适用于无法采用混凝土基础的工况，形式多样，主要根据现场实际工况进行专门设计。在井道施工升降机的安装方案中，建议优先采用钢基础。钢基础的优点是结构稳定性好，可以安装在任意的施工面上，缺点是制作工艺复杂，每一个基础都需要单独设计，且安装费用较高。在安装施工升降机的过程中，施工升降机的底架与钢基础进行焊接，待施工升降机拆除时底架无法再进行重复使用，且需要单独进行基础的拆除作业。

2施工升降机集成控制器研究与应用

2.1电气控制系统分析

施工升降机主要由机械部分、传动装置、控制系统、安全防护等几部分互相配合组成，每个部分都不能缺少。市场上的施工升降机的超载保护及楼层呼叫等功能都是分开控制，造成安装现场接线复杂，且没有自动平层停机安全系统，人为的制动停机定位可能不准确，多次重复点动就位影响施工升降机的使用寿命及平稳舒适性。为此，我公司开发了将联动台、超载保护、楼层呼叫及自动平层于一体的施工升降机集成控制器。

2.2集成控制器原理介绍

施工升降机集成控制器包括：第一处理单元、第二处理单元、楼层数据存储单元、运动控制单元（包括速度控制继电器电路、起升和下降控制继电器电路）、高度检测单元、荷载检测单元。第一处理单元和第二处理单元相连接，完成相应数据的交互传输；楼层数据存储单元，用以存储目标楼层高度绝对值数据，并供第一处理单元调取数据；运动控制单元接收第一处理单元的运动控制指令，控制动力装置调整升降机吊笼的运动方向和加速度状态；高度检测单元，获取升降机吊笼所处位置的绝对值高度数据，第一处理单元将升降机吊笼高度数据与目标楼层高度数据进行比较，向运动控制单元发送运动控制指令；荷载检测单元功能是测量升降机吊笼的载荷，第一处理单元接收测量到载荷数据，并将其与荷载阈值比较，当荷载超过阈值时停止升降机吊笼的运行并报警。施工升降机集成控制器集成以上各部分功能实现双速平层，并根据荷载调整速度，以保证较高的平层精度。

施工升降机集成控制器采用双处理器的并行工作模式，各处理器分别处理各自数据，提高了数据处理能力和系统运行的可靠性，系统流程图及整体功能如图1所示。

在平层状态下施工升降机的加速度系数与荷载重量成反比，即施工升降机的运行加速度根据荷载重量的不同而存在差别，在平层减速阶段，荷载重量越大，施工升降机减速的加速度就越小，平层所需时间越长；反之亦然。这种平层预停止时间与荷载大小成正比的平层控制方案，有效提高了平层精度。

在呼叫状态下，无线呼叫处理单元接收到无线呼叫器发送数据，将数据送至第二处理单元，第二处理单元将呼叫数据与内部存储的楼层数据比较，计算出呼叫楼层，显示并语音播报呼叫楼层。

2.3集成控制器功能特点

施工升降机集成控制器是集成操作台、载荷控制、楼层呼叫与自动平层为一体的新型施工升降机控制系统，其与传统联动台相比具有以下优点。

1）综合控制系统集成度高，包含独立的超载保护、楼层呼叫和平层等装置。

2）采用先进的分集式数据处理结构，使系统测量计算精确、精度高。

3）称重系统采用数字滤波算法，称量准确，并具有良好的动载抑制能力。

4）楼层呼叫系统采用先进的编码技术，可以灵活改变呼叫器与楼层对应关系，方便系统维护与更换。

5）平层系统使用专用高度传感器，平层准确，并采用快速平层误差校准算法，消除平层误差。

6）人机交互界面友好，采用高清晰液晶屏显示，直接显示汉字和系统参数。同时使用高级语音模块，对楼层呼叫、平层信息做语音播报。

图1集成控制器的软件流程图

结语

随着国内高层建筑逐步增多，施工升降机使用量也随着也增加，用户对施工升降机的性能提出了更高的要求，而施工升降机集成控制器的出现对于提高施工升降机的安全性能、简化安装、降低故障率有着非常重要的意义。

参考文献：

[1]刘培龙，钱灵姝.施工升降机的设备管理浅谈[J].建筑机械，2017（12）：81-83.

[2]管盈铭.施工升降机安全检查和验收要点分析[J].建筑安全，2017，32（12）：24-25.

作者简介：

赵豹（1974年12月），，性别：男，籍贯：安徽宿州，学历：专科，职称：工程师，研究方向：机电工程。