CN111910931A - 一种预应力张拉控制系统 - Google Patents

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葛同府
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张卫民
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Abstract

本发明公开了一种预应力张拉控制系统，属于张拉技术领域。该系统包括主张拉机和从张拉机，主张拉机和从张拉机均包括控制单元、反馈单元、机械单元、动力单元、执行单元以及无线通讯模块；动力单元包括电机、泵头及阀组，泵头浸泡在机械单元的油箱内并由电机驱动，电机通过变频器进行转速控制，泵头设有出油口并与阀组通过机械单元进行连接；执行单元包括千斤顶和数字位移压力传感器；数字位移压力传感器、变频器以及无线通讯模块均与控制单元连接。

Description

一种预应力张拉控制系统
技术领域
本发明涉及张拉技术领域，特别是指一种预应力张拉控制系统。
背景技术
传统张拉施工中使用的张拉控制系统仅包括启动电路、泵站、及压力显示设备。在施工过程中，需要依靠操作员手动开启泵站，然后通过观察压力显示设备判断是否张拉完成。这种施工方式存在张拉力控制精度低、稳定性差、伸长量测量误差较大等问题。此外，在桥梁张拉过程中，需要两端同步张拉，而传统张拉施工中，两端操作员一般是通过无线电对讲的方式进行协调的，难以实现两端的同步张拉。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种预应力张拉控制系统，其能够解决张拉过程中的主从同步问题，并能将力值控制精度控制在目标力的1％以内。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种预应力张拉控制系统，包括主张拉机和从张拉机，主张拉机和从张拉机均包括控制单元、反馈单元、机械单元、动力单元、执行单元以及无线通讯模块；所述动力单元包括电机、泵头及阀组，所述泵头浸泡在所述机械单元的油箱内并由电机驱动，所述电机通过变频器进行转速控制，所述泵头设有出油口并与所述阀组通过机械单元进行连接；所述执行单元包括千斤顶和数字位移压力传感器；所述数字位移压力传感器、变频器以及无线通讯模块均与所述控制单元连接；
所述控制单元用于执行如下程序：
(1)开启电机从而给执行单元供油；
(2)通过数字位移压力传感器获取本机执行单元的当前张拉力值及位移值；
(3)通过无线通讯模块将本机的当前张拉力值及位移值传递给对方机；
(4)判断当前张拉力值距离目标张拉力值是否小于第一阈值，若是则执行步骤(5)，否则执行步骤(8)；
(5)判断主、从张拉机之间的位移差值是否大于第二阈值，若是则执行步骤(6)，否则执行步骤(7)；
(6)位移值较小一侧的张拉机通过变频器控制电机转速，提高本机千斤顶的出顶速度，然后返回步骤(5)；
(7)主、从张拉机保持当前的电机转速并进行运转，返回步骤(4)；
(8)根据数字位移压力传感器的读数判断当前张拉力值距离目标张拉力值是否小于第三阈值，若是则执行步骤(10)，否则执行步骤(9)；
(9)张拉力值较小一侧的张拉机通过变频器控制电机转速，从而提高张拉力的增长速度，然后返回步骤(8)；
(10)关闭电机，等待2秒以上时间后，根据数字位移压力传感器的读数判断当前张拉力值是否达到目标力值的99％～101％，若是则张拉完成，否则重复步骤(10)。
进一步的，所述第一阈值为目标张拉力的90％，所述第二阈值为30mm，所述第三阈值为目标张拉力的1％。
进一步的，还包括与所述控制单元连接的显示单元，所述显示单元用于实时显示控制单元采集到的信息。
进一步的，所述控制单元通过积分电路输出0-10V信号，该信号作为变频器的输入，从而控制电机转速，当主、从张拉机的当前张拉力值小于90％目标张拉力时，主、从张拉机之间进行位移同步，通过主、从张拉机之间的位移差值，根据PID算法求出各自电机所需的转速，然后将计算出的数据通过PWM脉冲宽度调制转换为对应的变频器的输入信号，使电机按照需要的转速运行。
从上面的叙述可以看出，本发明技术方案的有益效果在于：
1、本发明的张拉力控制精度高，稳定性好。
2、本发明中，主从机之间通过无线模块实时通信，能够使两端张拉保持较高的同步度。
3、本发明兼顾位移同步及张拉力同步，是一种双同步张拉系统，保证了双端的位移偏差及张拉力偏差。
总之，本张拉系统针对传统张拉系统存在的问题进行了全面的优化，极大提高了桥梁张拉作业的施工质量。
附图说明
为了更加清楚地描述本专利，下面提供一幅或多幅附图。
图1为本发明实施例中一种预应力张拉控制系统的组成结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员对本专利技术方案的理解，下面以具体案例的形式对本专利的技术方案做进一步的说明。
如图1所示，一种预应力张拉控制系统，包括主张拉机和从张拉机，主张拉机和从张拉机均包括控制单元、反馈单元、机械单元、动力单元、执行单元以及无线通讯模块；所述动力单元包括电机、泵头及阀组，所述泵头浸泡在所述机械单元的油箱内并由电机驱动，所述电机通过变频器进行转速控制，所述泵头设有出油口并与所述阀组通过机械单元进行连接；所述执行单元包括千斤顶和数字位移压力传感器；所述数字位移压力传感器、变频器以及无线通讯模块均与所述控制单元连接；
所述控制单元用于执行如下程序：
(1)开启电机从而给执行单元供油；
(2)通过数字位移压力传感器获取本机执行单元的当前张拉力值及位移值；
(3)通过无线通讯模块将本机的当前张拉力值及位移值传递给对方机；
(4)判断当前张拉力值距离目标张拉力值是否小于第一阈值，若是则执行步骤(5)，否则执行步骤(8)；
(5)判断主、从张拉机之间的位移差值是否大于第二阈值，若是则执行步骤(6)，否则执行步骤(7)；
(6)位移值较小一侧的张拉机通过变频器控制电机转速，提高本机千斤顶的出顶速度，然后返回步骤(5)；
(7)主、从张拉机保持当前的电机转速并进行运转，返回步骤(4)；
(8)根据数字位移压力传感器的读数判断当前张拉力值距离目标张拉力值是否小于第三阈值，若是则执行步骤(10)，否则执行步骤(9)；
(9)张拉力值较小一侧的张拉机通过变频器控制电机转速，从而提高张拉力的增长速度，然后返回步骤(8)；
(10)关闭电机，等待2秒以上时间后，根据数字位移压力传感器的读数判断当前张拉力值是否达到目标力值的99％～101％，若是则张拉完成，否则重复步骤(10)。
进一步的，所述第一阈值为目标张拉力的90％，所述第二阈值为30mm，所述第三阈值为目标张拉力的1％。
进一步的，还包括与所述控制单元连接的显示单元，所述显示单元用于实时显示控制单元采集到的信息。
进一步的，所述控制单元通过积分电路输出0-10V信号，该信号作为变频器的输入，从而控制电机转速，当主、从张拉机的当前张拉力值小于90％目标张拉力时，主、从张拉机之间进行位移同步，通过主、从张拉机之间的位移差值，根据PID算法求出各自电机所需的转速，然后将计算出的数据通过PWM脉冲宽度调制转换为对应的变频器的输入信号，使电机按照需要的转速运行。
需要指出的是，以上具体实施方式只是本专利实现方案的具体个例，没有也不可能覆盖本专利的所有实现方式，因此不能视作对本专利保护范围的限定；凡是与以上案例属于相同构思的实现方案，或是上述若干方案的组合方案，均在本专利的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种预应力张拉控制系统，其特征在于：包括主张拉机和从张拉机，主张拉机和从张拉机均包括控制单元、反馈单元、机械单元、动力单元、执行单元以及无线通讯模块；所述动力单元包括电机、泵头及阀组，所述泵头浸泡在所述机械单元的油箱内并由电机驱动，所述电机通过变频器进行转速控制，所述泵头设有出油口并与所述阀组通过机械单元进行连接；所述执行单元包括千斤顶和数字位移压力传感器；所述数字位移压力传感器、变频器以及无线通讯模块均与所述控制单元连接；
所述控制单元用于执行如下程序：
（1）开启电机从而给执行单元供油；
（2）通过数字位移压力传感器获取本机执行单元的当前张拉力值及位移值；
（3）通过无线通讯模块将本机的当前张拉力值及位移值传递给对方机；
（4）判断当前张拉力值距离目标张拉力值是否小于第一阈值，若是则执行步骤（5），否则执行步骤（8）；
（5）判断主、从张拉机之间的位移差值是否大于第二阈值，若是则执行步骤（6），否则执行步骤（7）；
（6）位移值较小一侧的张拉机通过变频器控制电机转速，提高本机千斤顶的出顶速度，然后返回步骤（5）；
（7）主、从张拉机保持当前的电机转速并进行运转，返回步骤（4）；
（8）根据数字位移压力传感器的读数判断当前张拉力值距离目标张拉力值是否小于第三阈值，若是则执行步骤（10），否则执行步骤（9）；
（9）张拉力值较小一侧的张拉机通过变频器控制电机转速，从而提高张拉力的增长速度，然后返回步骤（8）；
（10）关闭电机，等待2秒以上时间后，根据数字位移压力传感器的读数判断当前张拉力值是否达到目标力值的99%～101%，若是则张拉完成，否则重复步骤（10）。
2.根据权利要求1所述的一种预应力张拉控制系统，其特征在于：所述第一阈值为目标张拉力的90%，所述第二阈值为30mm，所述第三阈值为目标张拉力的1%。
3.根据权利要求1所述的一种预应力张拉控制系统，其特征在于：还包括与所述控制单元连接的显示单元，所述显示单元用于实时显示控制单元采集到的信息。
4.根据权利要求1所述的一种预应力张拉控制系统，其特征在于：所述控制单元通过积分电路输出0-10V信号，该信号作为变频器的输入，从而控制电机转速，当主、从张拉机的当前张拉力值小于90%目标张拉力时，主、从张拉机之间进行位移同步，通过主、从张拉机之间的位移差值，根据PID算法求出各自电机所需的转速，然后将计算出的数据通过PWM脉冲宽度调制转换为对应的变频器的输入信号，使电机按照需要的转速运行。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101714005A (zh) * 2009-11-25 2010-05-26 王继成 数显式预应力张拉控制装置
CN103526948A (zh) * 2013-10-24 2014-01-22 柳州黔桥工程材料有限公司 智能张拉系统的控制方法及智能张拉系统
CN105603876A (zh) * 2015-12-24 2016-05-25 中国铁路总公司 混凝土桥梁预应力筋张拉力的动态实时监控方法及专用预应力施工系统
US20170284111A1 (en) * 2015-07-29 2017-10-05 Seoul National University R&Db Foundation System for monitoring tension force of tendon in post-tensioning
CN111101445A (zh) * 2019-12-25 2020-05-05 河南永智科技有限公司 一种预应力智能张拉设备用液压系统及其同步张拉方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101714005A (zh) * 2009-11-25 2010-05-26 王继成 数显式预应力张拉控制装置
CN103526948A (zh) * 2013-10-24 2014-01-22 柳州黔桥工程材料有限公司 智能张拉系统的控制方法及智能张拉系统
US20170284111A1 (en) * 2015-07-29 2017-10-05 Seoul National University R&Db Foundation System for monitoring tension force of tendon in post-tensioning
CN105603876A (zh) * 2015-12-24 2016-05-25 中国铁路总公司 混凝土桥梁预应力筋张拉力的动态实时监控方法及专用预应力施工系统
CN111101445A (zh) * 2019-12-25 2020-05-05 河南永智科技有限公司 一种预应力智能张拉设备用液压系统及其同步张拉方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张修和: "《预应力混凝土箱型连续梁桥建造技术——宁安高速铁路青戈江特大桥梁工程实例分析》", 31 July 2015, 中国铁道出版社 *
百度: "https://max.book118.com/html/2018/1220/6232214124001240.shtm", 《铁路桥梁预应力自动张拉系统》 *
肖祥淋、马林等: "铁路箱梁预应力自动张拉技术研究", 《铁道建筑》 *

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Inventor after: Ge Tongfu

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Inventor before: Gu Longfei

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