在桥梁、箱涵等大型混凝土结构施工中,移动模架的精准控制直接决定工程质量与效率。其控制系统的演变始终围绕工业自动化技术的迭代轨迹,从笨重的继电器逻辑柜到紧凑的 PLC 控制器,实现了从 “硬件定义逻辑” 到 “软件编程控制” 的根本性转变。
继电器逻辑控制是移动模架控制系统的初始形态,在 20 世纪 70 年代至 80 年代的桥梁施工中广泛应用。这种系统通过大量继电器、接触器与定时器的硬接线组合,实现模架移位、模板开合等基础动作逻辑。以早期公路桥梁施工为例,控制模架沿墩柱平移的顺序动作,需通过数十个继电器的串并联形成固定回路:当行程开关触发后,继电器线圈通电吸合,接通行走电机电源,同时触发延时继电器控制移动速度。但这种方式的弊端在实际应用中尤为突出:某跨江大桥施工中,继电器控制柜占据了模架侧梁的半面空间,仅布线就需耗费三名电工一周时间;因触点频繁吸合导致的老化故障,平均每月需停机排查两次,每次维护都要逐点测试线路,最长耗时达 8 小时,严重影响施工进度。
20 世纪 90 年代后,PLC 技术的成熟为移动模架控制带来革命性突破。1969 年 Modicon 084 型 PLC 的诞生奠定了可编程控制的基础,其模块化设计与梯形图编程方式完美适配工程现场需求。在浦东机场排水箱涵施工中,PLC 控制系统展现出显著优势:通过 CPU 模块与 I/O 模块的组合,仅用一台紧凑型控制器就替代了原需半面墙的继电器柜;工程师通过编程实现模板毫米级调节逻辑,合模、脱模的顺序控制可通过修改程序完成,无需改动任何接线。更关键的是,PLC 的抗干扰设计适应了施工现场的电磁环境,该项目施工期间控制系统故障率较继电器时代下降 90%,单次故障排查可通过设备自诊断功能定位至具体模块,维护时间缩短至 30 分钟以内。
如今,PLC 已成为移动模架控制系统的绝对主流。现代系统普遍采用模块化架构,由 CPU 模块统筹逻辑运算,通过专用运动控制模块驱动伺服电机,配合光电隔离的 I/O 模块连接行程开关、压力传感器等外设。在某高速铁路桥梁施工中,PLC 通过 Modbus 协议联动无线遥控装置,操作员可在地面精准控制模架移动速度与定位精度,而系统内置的故障诊断功能能实时监测模板受力状态,一旦超出阈值立即触发急停。这种配置既保留了工业控制的稳定性,又通过编程灵活性满足不同截面桥梁的施工需求,成为移动模架控制的标准方案。