CN102126252A - 预制梁自动同步张拉控制设备 - Google Patents

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姜忠仁
周兆春
曹凤洁
李道广
赵艳玲
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Abstract

一种预制梁自动同步张拉控制设备，包括液压系统、测量系统、数字控制系统和无线通讯系统；所述液压系统是两个独立液压泵站，每个泵站还包括控制阀、液压千斤顶、油缸、油管、高压油泵、电机、仪表、油箱、过滤器和液位显示器；所述测量系统，包括压力传感器和位移传感器，传感器的输出端通过无线传输将信号传送到无线通讯系统，无线通讯系统连接数字控制系统；所述数字控制系统包括泵站控制箱、接板口、驱动器、工业级计算机、外设存储设备和导线，工业级计算机的输出端口连接驱动器输入端口，驱动器的输出端口连接泵站控制箱的输入端口，泵站控制箱连接控制阀。本发明是通过工控机硬件、软件按规定的工艺要求进行控制的，精度高，操作简便。

Description

预制梁自动同步张拉控制设备
技术领域
本发明属于混凝土预制梁领域，涉及一种用于控制同步张拉的装置。
背景技术
目前，我国传统的预制梁两端张拉由人工手动控制，整体张拉制造会造成预应力钢丝受力不均匀，同步率非常低，人为控制误差较大，预应力的损失也较大。因此，采用传统的张拉设备不能满足现在对预制梁张拉的同步和精度的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种预制梁自动同步张拉控制设备，要解决预制梁两端张拉无法同步控制，控制误差大和预应力损失大的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种预制梁自动同步张拉控制设备，包括液压系统、测量系统、数字控制系统和无线通讯系统。
所述液压系统是两个独立液压泵站，每个泵站还包括控制阀、液压千斤顶，油缸、油管、高压油泵、电机、仪表、油箱、过滤器和液位显示器；所述油缸经油管连接高压油泵，高压油泵经过滤器连接油箱，油箱再连接高压油泵；所述油箱上连接有液位显示器；所述高压油泵的电力输入端连接电机的电力输出端，高压油泵上连接有仪表。
所述测量系统，包括压力传感器和位移传感器，控制阀分别连接油缸和液压千斤顶的控制端口，油缸连接压力传感器的信号输入端口，液压千斤顶连接位移传感器的信号输入端口，位移传感器和压力传感器的输出端通过无线传输将信号传送到无线通讯系统，无线通讯系统连接数字控制系统。
所述数字控制系统包括泵站控制箱、接板口、驱动器、工业级计算机、外设存储设备和导线，工业级计算机的输出端口连接驱动器输入端口，驱动器的输出端口连接泵站控制箱的输入端口，泵站控制箱连接控制阀。
所述工业级计算机系统的应用软件是基于Windows XP平台的专用控制软件。
所述数字控制系统有EtlaeFnet 100M网络接口。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：本发明是应用于预制梁张拉的专用控制设备，可实现2个或4个预制梁进行同步张拉控制，对预制梁预应力筋施加预应力的液压油缸以平面对称方式分两次同步施加荷载，一方面，由液压油缸施加张拉荷载的全过程是通过工控机硬件、软件按规定的工艺要求进行控制的，精度高，操作简便。其中液压系统具有的动态保压功能、液位保护功能，可确保系统工作稳定可靠，预热功能可确保冬季时也能正常使用。
另一方面，预制梁张拉过程中的主控参数即荷载和校核参数即位移是通过传感器实时采集，并通过无线通讯传输给计算机，由计算机进行处理，由计算机全过程控制，精度高，操作简便。张拉作业是通过工业级计算机控制液压系统相关油缸工作而实现的，整个张拉控制设备可按预先设定的张拉工艺要求实现张拉全过程的自动化控制，并对荷载、伸长量等工艺参数进行实时监控，特别采用压力传感器所显示的荷载值为主要控制值和位移传感器所显示的伸长量作为校核的双控方式。计算机控制系统对实时采集的荷载、伸长量数据进行采集、传输、处理、显示、记录及存储；计算机软件为基于WindowsXP操作系统的专用软件，具有数据记录、查询、存储及工艺参数修改等功能，操作系统界面友好，具有可扩展性。
本发明的无线通讯系统采用了先进的无线通讯技术，可以保证500m内的有效通讯，充分保证数控系统采集和控制的及时性，从而保证了控制的准确性，并分别对每个油缸的荷载和伸长量进行采集和实时监控，确保油缸按张拉技术条件的要求同步工作。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的控制和测量原理模块图。
图2是本发明的数字控制系统的硬件模块图。
图3是本发明的2个顶同步张拉控制界面。
图4是本发明的4个顶同步张拉控制界面。
图5是本发明的手动控制界面。
图6是本发明的系统工具界面。
具体实施方式
参见图1所示，一种预制梁自动同步张拉控制设备，其特征在于：包括液压系统、测量系统、数字控制系统和无线通讯系统。
所述液压系统是两个独立液压泵站，每个泵站还包括控制阀、液压千斤顶，油缸、油管、高压油泵、电机、仪表、油箱、过滤器和液位显示器；所述油缸经油管连接高压油泵，高压油泵经过滤器连接油箱，油箱再连接高压油泵；所述油箱上连接有液位显示器；所述高压油泵的电力输入端连接电机的电力输出端，高压油泵上连接有仪表。
所述测量系统，包括压力传感器和位移传感器，控制阀分别连接油缸和液压千斤顶的控制端口，油缸连接压力传感器的信号输入端口，液压千斤顶连接位移传感器的信号输入端口，位移传感器和压力传感器的输出端通过无线传输将信号传送到无线通讯系统，无线通讯系统连接数字控制系统。
参见图2所示，数字控制系统的硬件模块图，数字控制系统，用于实现预制梁所需的张拉工艺要求，分别对每个油缸的荷载和伸长量进行采集和实时监控，确保油缸按张拉技术条件的要求同步工作。所述数字控制系统包括信号传输给工业计算机，最后由控制箱控制液压系统的控制阀所述数字控制系统包括泵站控制箱、接板口、驱动器、工业级计算机、外设存储设备和导线，工业级计算机的输出端口连接驱动器输入端口，驱动器的输出端口连接泵站控制箱的输入端口，泵站控制箱连接控制阀。
所述工业级计算机系统的应用软件是基于Windows XP平台的专用控制软件。系统可按生产工艺要求实现双端同步张拉，实现所需的张拉、持荷和卸载功能，可实时显示油缸荷载和伸长量数据，系统具有自检功能，具有对预制梁张拉工艺数据进行自动采集、传输、处理、显示、记录、存储和历史数据查询的功能。系统设有自动和手动两种操作模式，可根据生产中的实际需要进行选择。
所述数字控制系统有EtlaeFnet 100M网络接口，为用户今后的质量管理信息化打下基础。无线通讯系统采用了先进的无线通讯技术，可以保证500m内的有效通讯，充分保证数控系统采集和控制的及时性。从而保证了控制的准确性。使用过程中，保证天线的正确安装，不被掩盖遮挡，以免影响无线通讯。
参见图3，图4所示， 2个或4个顶同步张拉控制界面，当张拉时，接通系统电源后，点两边泵站上的控制按钮，检查油泵电机的旋转方向，从电机后面看，电机风扇逆时针旋转为正确方向。此时启动计算机，双击桌面上的“张拉自动控制系统”图标，张拉程序开始运行，硬件系统开始进行自检，通过后即可自动进入张拉控制程序主界面，根据控制的预制梁的型号不同，有2个顶同步张拉控制界面、4个顶同步张拉控制界面，程序起动后首先点击主界面采集数据按钮，控制系统开始对张拉荷载、张拉位移等参数进行采集并在相应的显示框内显。
参见图5所示，手动控制界面，如在主界面点击“手动控制”按钮，则可进入手动控制状态，如选择相应的油缸即可进行手动控制。选中需要手动控制的油缸后，点击增加使选中油缸增压前进，点击停使油缸保持当前的状态，点击减少为加压后退，各油缸的滑油压力和活塞位移会显示在相应的显示框内。
张拉控制时，系统启动，点击主界面启动按钮，控制程序将按设定的程序进行初张拉。张拉过程中，，如出现异常情况可通过暂停按钮将系统转为暂停以保证安全。初张拉到位后，点击主界面继续按钮，系统将自动进行第一次数据记录，取得初张数值，并进入终张拉过程。通过油压的不断增加，达到张拉至100%张拉力的要求。此时系统将自动进行第二次数据记录。待该工序完成后，点击主界面复位按钮，系统进行回油操作，使系统卸压。卸压完成后，系统等待下一张拉流程。
参见图6所示，系统工具界面，点击系统工具，进入系统工具界面。可进行系统设置、系统标定，记录查询、传感器清零等操作。点击系统设置，可进行张拉力值、产品编号的设定；点击系统标定，可对系统的传感器进行标定，采用标准的压力表对各压力传感器分别进行标定，根据程序提示，分别填入实时的压力值，随后点击标定和保存即可，要求每个传感器至少标定四组值；点击记录查询按钮，可进入记录查询界面，选择张拉日期即可查看张拉记录；传感器清零是为系统初次运行、张拉油缸初始位置调整和控制系统出现故障并解除故障后的初次使用设定的，在正常运行过程中禁止点击这两个按钮。

Claims (3)

1.一种预制梁自动同步张拉控制设备，其特征在于：包括液压系统、测量系统、数字控制系统和无线通讯系统；
所述液压系统是两个独立液压泵站，每个泵站还包括控制阀、液压千斤顶，油缸、油管、高压油泵、电机、仪表、油箱、过滤器和液位显示器；所述油缸经油管连接高压油泵，高压油泵经过滤器连接油箱，油箱再连接高压油泵；所述油箱上连接有液位显示器；所述高压油泵的电力输入端连接电机的电力输出端，高压油泵上连接有仪表；
所述测量系统，包括压力传感器和位移传感器，控制阀分别连接油缸和液压千斤顶的控制端口，油缸连接压力传感器的信号输入端口，液压千斤顶连接位移传感器的信号输入端口，位移传感器和压力传感器的输出端通过无线传输将信号传送到无线通讯系统，无线通讯系统连接数字控制系统；
所述数字控制系统包括泵站控制箱、接板口、驱动器、工业级计算机、外设存储设备和导线，工业级计算机的输出端口连接驱动器输入端口，驱动器的输出端口连接泵站控制箱的输入端口，泵站控制箱连接控制阀。
2.根据权利要求1所述的预制梁自动同步张拉控制设备，其特征在于： 所述工业级计算机系统的应用软件是基于Windows XP平台的专用控制软件。
3.根据权利要求1所述的预制梁自动同步张拉控制设备，其特征在于：所述数字控制系统有EtlaeFnet 100M网络接口。
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