一种智慧梁场设备集群控制系统的制作方法

本技术涉及梁场设备集群控制。更具体地说，本技术涉及一种智慧梁场设备集群控制系统。

背景技术：

1、传统预制梁场存在占地面积大、劳动密集、自动化程度低、生产效率及构件品质不高等问题，为此，许多梁场通过应用一些智能化设备及信息化技术构建智慧梁场，以提高工业化生产水平，实现预制构件高效集约生产。对于t梁/小箱梁的智慧梁场而言，在预制环节多采用流水化预制生产线进行梁段预制生产，该技术将梁段预制各工序分解，以移动台座+固定液压模板为核心，在特定的工位采用自动化设备及标准化工艺完成施工，操作工人在固定区域、固定的时间进行专业化作业，预制工序按照设定的节拍时间流水作业，提升了施工标准化水平和生产效率。流水线设备主要有自行式移动台座，全自动液压模板，混凝土自动送料、布料、排阵设备，智能蒸养/喷淋设备，智能张拉/压浆设备，横移摆渡车等。梁段完成预制后，再通过操作门机对梁段进行转运。智慧梁场中涉及的设备种类较多，上述设备虽可在所属工序环节中进行机械化操作，但大部分仍需人工进行操控，并且设备间的协同性较差，无法实现整个工序流程的无间断自动化作业，因此，智慧梁场进行预制构件生产的工业化、智能化以及数字化水平有待进一步提高。

技术实现思路

1、本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

2、为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种智慧梁场设备集群控制系统，包括：

3、预制生产线控制子系统、门机控制子系统和智能避障系统，所述预制生产线控制子系统和门机控制子系统均包括施工设备组和用以监测所述施工设备组中各施工设备的数据采集设备组，所述智能避障系统包括设置在梁场运梁车进出区域的预警球机；

4、上位机、plc主站和两个plc从站，两个所述plc从站分别对应所述预制生产线控制子系统和所述门机控制子系统设置，所述plc从站与对应的施工设备组和数据采集设备组连接，两个所述plc从站以及所述预警球机分别与所述plc主站连接，所述plc主站与所述上位机连接。

5、优选的是，所述预制梁生产线子系统的施工设备组包括多个用于预制梁段制造的生产施工设备，各生产施工设备分别通过通信线缆与对应的所述plc从站连接；多个生产施工设备包括：液压模板、混凝土浇筑设备、养护设备、预应力张拉设备、横移小车以及多个移动台车。

6、优选的是，所述预制梁生产线子系统的数据采集设备组包括：第一重力传感器，其安装于所述移动台车上，用以监测所述移动台车的负载值；第一磁感应开关，其安装于所述移动台车上，用以监测各所述移动台车所在位置；第一摄像头，其设置在所述混凝土浇筑设备上方，用以监测所述混凝土浇筑设备；温湿度传感器，其安装于所述养护设备上，用以监测混凝土养护状态；应变计，其安装于预制梁段上，用以监测预制梁张拉预应力；第二重力传感器，其安装于所述横移小车上，用以监测所述横移小车的负载值；第二磁感应开关，其安装于所述横移小车上，用以监测所述横移小车所在位置。

7、优选的是，所述门机控制子系统的施工设备组包括多个用于预制梁段转运的门机，各所述门机包括门架、设置于所述门架底部的行走机构以及设置于所述门架顶部的起重小车；各所述门机的行走机构和起重小车分别通过通信线缆与对应的所述plc从站连接。

8、优选的是，所述门机控制子系统的数据采集设备组包括：多个第二摄像头，分别安装于所述门架上，用以监测所述起重小车的运行情况、所述行走机构的运行情况；第一定位编码器，其安装于所述起重小车上，用以监测所述起重小车所在位置；第二定位编码器，其安装在所述行走机构上，用以监测所述门架所在位置；第三重力传感器，其安装在所述起重小车上，用以监测所述起重小车的负载值；风速仪，其安装在所述门架上，用以监测环境风速；多个红外避障传感器，分别设置在所述起重小车和所述行走机构上，用以监测所述起重小车或者所述门架移动路径上是否有障碍物。

9、优选的是，两个所述plc从站以及所述预警球机分别通过无线通信网络与所述plc主站连接，所述plc主站通过无线通信网络与所述上位机连接。

10、优选的是，还包括云服务器和远程上位机，所述plc主站与所述云服务器通信连接，所述云服务器与所述远程上位机通信连接；所述远程上位机为pc机或手机终端。

11、本实用新型至少包括以下有益效果：

12、1、本实用新型提供的智慧梁场设备集群控制系统，围绕预制梁段在智慧梁场中的生产全过程，分为预制生产线控制子系统、门机控制子系统和智能避障系统，通过plc从站与plc主站的配合，使不同施工设备间能高效协同工作，实现预制梁段全流程自动化作业，构建了涵盖预制生产线以及转运门机等设备的集群控制系统，进一步提升预制梁段生产的工业化、智能化以及数字化水平。

13、2、本实用新型提供的智慧梁场设备集群控制系统，plc主站和plc从站以及plc主站和上位机均采用无线网络传输，既能避免布线干扰，又降低了工作过程中的故障率。

14、3、本实用新型提供的智慧梁场设备集群控制系统，可通过云服务器和远程上位机实现远程操控，施工管理者可以远程查看施工进展，并及时提供反馈，进一步提高施工效率。

15、本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种智慧梁场设备集群控制系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的智慧梁场设备集群控制系统，其特征在于，所述预制生产线控制子系统的施工设备组包括多个用于预制梁段制造的生产施工设备，各生产施工设备分别通过通信线缆与对应的所述plc从站连接；多个生产施工设备包括：液压模板、混凝土浇筑设备、养护设备、预应力张拉设备、横移小车以及多个移动台车。

3.如权利要求2所述的智慧梁场设备集群控制系统，其特征在于，所述预制生产线控制子系统的数据采集设备组包括：第一重力传感器，其安装于所述移动台车上，用以监测所述移动台车的负载值；第一磁感应开关，其安装于所述移动台车上，用以监测各所述移动台车所在位置；第一摄像头，其设置在所述混凝土浇筑设备上方，用以监测所述混凝土浇筑设备；温湿度传感器，其安装于所述养护设备上，用以监测混凝土养护状态；应变计，其安装于预制梁段上，用以监测预制梁张拉预应力；第二重力传感器，其安装于所述横移小车上，用以监测所述横移小车的负载值；第二磁感应开关，其安装于所述横移小车上，用以监测所述横移小车所在位置。

4.如权利要求1所述的智慧梁场设备集群控制系统，其特征在于，所述门机控制子系统的施工设备组包括多个用于预制梁段转运的门机，各所述门机包括门架、设置于所述门架底部的行走机构以及设置于所述门架顶部的起重小车；各所述门机的行走机构和起重小车分别通过通信线缆与对应的所述plc从站连接。

5.如权利要求4所述的智慧梁场设备集群控制系统，其特征在于，所述门机控制子系统的数据采集设备组包括：多个第二摄像头，分别安装于所述门架上，用以监测所述起重小车的运行情况、所述行走机构的运行情况；第一定位编码器，其安装于所述起重小车上，用以监测所述起重小车所在位置；第二定位编码器，其安装在所述行走机构上，用以监测所述门架所在位置；第三重力传感器，其安装在所述起重小车上，用以监测所述起重小车的负载值；风速仪，其安装在所述门架上，用以监测环境风速；多个红外避障传感器，分别设置在所述起重小车和所述行走机构上，用以监测所述起重小车或者所述门架移动路径上是否有障碍物。

6.如权利要求1所述的智慧梁场设备集群控制系统，其特征在于，两个所述plc从站以及所述预警球机分别通过无线通信网络与所述plc主站连接，所述plc主站通过无线通信网络与所述上位机连接。

7.如权利要求1所述的智慧梁场设备集群控制系统，其特征在于，还包括云服务器和远程上位机，所述plc主站与所述云服务器通信连接，所述云服务器与所述远程上位机通信连接；所述远程上位机为pc机或手机终端。

技术总结
本技术公开了提供了一种智慧梁场设备集群控制系统，包括：预制生产线控制子系统、门机控制子系统和智能避障系统，所述预制生产线控制子系统和门机控制子系统均包括施工设备组和用以监测所述施工设备组中各施工设备的数据采集设备组，所述智能避障系统包括设置在梁场运梁车进出区域的预警球机；上位机、PLC主站和两个PLC从站，两个所述PLC从站分别对应所述预制生产线控制子系统和所述门机控制子系统设置，所述PLC从站与对应的施工设备组和数据采集设备组连接，两个所述PLC从站以及所述预警球机分别与所述PLC主站连接，所述PLC主站与所述上位机连接。本技术构建了涵盖预制生产线以及转运门机等设备的集群控制系统，提升了预制梁段的生产效率。

技术研发人员：王敏,游新鹏,袁超,桂汉杰,程多云,易辉,黄涛,曹利景,代浩,余江
受保护的技术使用者：中交第二航务工程局有限公司
技术研发日：20230615
技术公布日：2024/2/8