專利名稱：預應力張拉設備控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控制系統(tǒng)，特別是一種預應力張拉設備控制裝置。
背景技術：
目前市場上用的預應力電動油泵產(chǎn)品大多數(shù)都采用手動操作，通過指針式壓力表顯示壓力，不能直接顯示千斤頂?shù)膹埨绊攭毫?，而且讀取的數(shù)值受人為因素影響較大，無法實現(xiàn)預應力張拉系統(tǒng)的自動控制。近年來，也出現(xiàn)各種預應力張拉錨固自動控制裝置，如預應力張拉錨固自動控制綜合測試儀(專利號01256820.1)即是其中之一，這些控制設備的共同的不足在于采用單片機采集數(shù)據(jù)，通過RS232口將信號傳送到計算機上進行數(shù)據(jù)分析和顯示；這類測試儀結(jié)構(gòu)復雜，對操作者的素質(zhì)要求較高。而其核心部分計算機抗干擾能力差，不適合工地現(xiàn)場使用，多數(shù)只能用于試驗室張拉試驗及工程竣工后的驗收。
技術內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題是現(xiàn)有人工控制方式不能直接顯示千斤頂?shù)膹埨绊攭毫Γ易x取的數(shù)值受人為因素影響較大，無法實現(xiàn)預應力張拉系統(tǒng)的自動控制的問題，以及現(xiàn)有計算機控制測試所存在的結(jié)構(gòu)復雜、抗干擾能力差的問題；提供一種結(jié)構(gòu)相對簡單、抗干擾能力強、適于施工現(xiàn)場控制用的預應力張拉設備控制裝置。
解決其上述技術問題的技術方案是一種預應力張拉設備控制裝置，由操作按鈕組I、壓力變送器組II、可編程控制器III、可編程終端IV、集成閥組V、指示燈組VI組成，所述的壓力變送器組II由張拉壓力變送器和頂壓壓力變送器組成，所述的可編程控制器III由A/D轉(zhuǎn)換器、中央處理器、輸入單元、輸出單元組成，能將流經(jīng)油路上的壓力信號轉(zhuǎn)換為4～20mA的電信號的壓力變送器II的張拉壓力變送器和頂壓壓力變送器分別安裝在進油油路及頂壓油路上，其輸出端分別與可編程控制器III的A/D轉(zhuǎn)換器相連，操作按鈕組I的各按鈕與可編程控制器III的輸入單元分別對應相連，可編程終端IV與可編程控制器III的中央處理器相連，集成閥組V、指示燈組VI組分別與可編程控制器III的輸出單單元對應相連。
張拉壓力變送器和頂壓壓力變送器將流經(jīng)油路上的壓力信號轉(zhuǎn)換為4～20mA的電信號，可編程控制器PLC將電信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字量、將采集的數(shù)據(jù)通過計算轉(zhuǎn)換成對應的油壓值，并根據(jù)千斤頂標定方程F＝AP-B得出力值(式中P為油壓值，A、B為標定常數(shù))，顯示在可編程終端上，同時將換算結(jié)果與設置的油壓值或力值進行比較，根據(jù)可編程終端上設定的張拉及頂壓油壓或力值控制安裝在油路上的各個組合閥的動作，完成對整個工作過程的閉環(huán)控制。
由于采用上述結(jié)構(gòu)，本實用新型之預應力張拉設備控制裝置具有以下的積極效果1、由于采用兩個壓力變送器分別檢測千斤頂張拉、頂壓的壓力，并通過可編程控制器PLC對集成閥組的控制，實現(xiàn)了張拉、頂壓、保壓、卸荷、回程的自動控制，張拉油壓、張拉力值、頂壓油壓、頂壓力值均顯示在可編程終端上，非常直觀；它有效消除了人為因素的影響，提高了控制精度。
2、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便①在自動操作過程中，只需設置好進油和頂壓時的預定壓力或力值，按下自動鍵即可完成張拉、頂壓、保壓、卸荷、回程全過程。張拉油壓、張拉力值、頂壓油壓、頂壓力值均顯示在可編程終端上；在整個過程中的任意階段均可進行自動操作、手動操作的轉(zhuǎn)換。
②整個裝置可安裝在泵站上實現(xiàn)就地控制，也可將可編程終端、操作按鈕、指示燈作成手持式控制盒置于泵站外，通過R8232電纜與可編程控制器PLC通信，實現(xiàn)遠程控制。
③張拉及頂壓的控制可用油壓實現(xiàn)也可用力值實現(xiàn)，油壓或力值的設定值通過可編程終端上的按鈕輸入系統(tǒng)。
3、由于采用可編程控制器、雖然中央處理器CPU的速度相對較慢、但仍能滿足工程控制的需要且其抗干擾能力強增強，成本低、實用性好。


圖1本實用新型之預應力張拉設備控制裝置電原理圖；圖2本實用新型之預應力張拉設備控制裝置安裝位置示意圖。
具體實施方式
下面，結(jié)合附圖和實施例對本實用新型預應力張拉設備控制裝置的技術特征作進一步的說明。
實施例一種預應力張拉設備控制裝置，由操作按鈕組I、壓力變送器組II、可編程控制器III、可編程終端IV、集成閥組V、指示燈組VI組成，所述的壓力變送器組II由張拉壓力變送器1和頂壓壓力變送器2組成，所述的可編程控制器III由A/D轉(zhuǎn)換器3、中央處理器4、輸入單元5、輸出單元6組成，能將流經(jīng)油路上的壓力信號轉(zhuǎn)換為4～20mA的電信號的壓力變送器組II的張拉壓力變送器1、頂壓壓力變送器2分別安裝在進油油路及頂壓油路上，其輸出端分別與可編程控制器III的A/D轉(zhuǎn)換器3相連，操作按鈕組I的各按鈕與可編程控制器III的輸入單元5分別對應相連，可編程終端IV與可編程控制器III的中心處理器4相連，集成閥組V、指示燈組VI分別與可編程控制器III的輸出單元6對應相連。
張拉壓力變送器1和頂壓壓力變送器2將采集到的壓力信號分別轉(zhuǎn)換為4～20mA的電信號，可編程控制器III的A/D轉(zhuǎn)換器3將張拉壓力變送器1和頂壓壓力變送器2送來的4～20mA的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入中央處理器4，中央處理器4將A/D轉(zhuǎn)換器3送來的數(shù)據(jù)通過計算轉(zhuǎn)換成對應的油壓值或力值顯示在可編程終端IV上，同時將輸入單元5與A/D轉(zhuǎn)換器3送來的信號進行邏輯組合，將每一步需要做的動作指令傳到輸出單元6，驅(qū)動集成閥組V及指示燈組VI執(zhí)行正確的動作和指示。
控制過程如下張拉開始后，可編程終端IV即顯示當時的油路壓力，當壓力到達設定的進油壓力時，可編程控制器PLC自動輸出控制信號，通過控制集成組合閥V實現(xiàn)保壓，當達到設定的保壓時間后，系統(tǒng)立即進入頂壓操作，同時采集頂壓油路的壓力，進行顯示和監(jiān)視，當達到頂壓設定值后自動停止頂壓并卸荷，最后進行回程操作，從而完成整個操作過程。
在自動操作過程中，只需在可編程終端上設置好進油和頂壓時的預定油壓值或力值，按下自動鍵即可完成整個過程；也可在任意階段按下操作按鈕組I中的停止鍵停止自動過程，按下操作按鈕組I之SB1～SB4中的任一個鍵均可進行手動操作；張拉油壓、張拉力值、頂壓油壓、頂壓力值均顯示在可編程終端IV上，同時工作狀態(tài)在指示燈組VI上也有顯示，非常直觀。
以自動控制為例，先輸入張拉及頂壓的油壓值或力值，并輸入千斤頂?shù)臉硕ǚ匠?，按下自動按鈕SB5即可完成張拉、頂壓、保壓、卸荷、回程全過程。當可編程控制器III收到自動按鍵SB5的信號后，經(jīng)CPU中央處理器4邏輯組合使閥1、閥3得電，張拉指示燈HL1亮，千斤頂張拉，同時A/D轉(zhuǎn)換電路3將張拉油壓變送器1送來的信號變?yōu)閿?shù)字量，經(jīng)CPU中央處理器4計算轉(zhuǎn)換成對應的油壓值及力值顯示在可編程終端IV上；當張拉油壓或力值達到設定值時閥1、閥3失電，張拉停止并自動進入保壓狀態(tài)，當達到預定的保壓時間后自動進入頂壓操作，此時閥1、閥5得電，頂壓指示燈HL2亮，同時A/D轉(zhuǎn)換電路3將頂壓油壓變送器2送來的信號變?yōu)閿?shù)字量，經(jīng)CPU中央處理器4計算轉(zhuǎn)換成對應的油壓值及力值顯示在可編程終端IV上。當頂壓油壓或力值達到設定值時閥1、閥5失電，此時閥6得電，卸荷指示燈HL3亮，頂壓停止并自動進入卸荷狀態(tài)。當油壓低于預定值時閥6失電，閥1、閥2、閥4得電，同時回程指示燈HL4亮，系統(tǒng)自動進入回程狀態(tài)，從而完成整個操作過程。
權(quán)利要求1.一種預應力張拉設備控制裝置，其特征在于該裝置由操作按鈕組(I)、壓力變送器組(II)、可編程控制器(III)、可編程終端(IV)、集成閥組(V)、指示燈組(VI)組成，所述的壓力變送器組(II)由張拉壓力變送器(1)和頂壓壓力變送器(2)組成，所述的可編程控制器(III)由A/D轉(zhuǎn)換器(3)、中央處理器(4)、輸入單元(5)、輸出單元(6)組成，能將流經(jīng)油路上的壓力信號轉(zhuǎn)換為4～20mA的電信號的壓力變送器組(II)的張拉壓力變送器(1)、頂壓壓力變送器(2)分別安裝在進油油路及頂壓油路上，其輸出端分別與可編程控制器(III)的A/D轉(zhuǎn)換器(3)相連，操作按鈕組(I)的各按鈕與可編程控制器(III)的輸入單元(5)分別對應相連，可編程終端(IV)與可編程控制器(III)的中央處理器(4)相連，集成閥組(V)、指示燈組(VI)分別與可編程控制器(III)的輸出單元(6)對應相連。
專利摘要一種預應力張拉設備控制裝置，由操作按鈕組I、壓力變送器組II、可編程控制器III、可編程終端IV、集成閥組V、指示燈組VI組成，所述的壓力變送器組II由張拉壓力變送器1和頂壓壓力變送器2組成，所述的可編程控制器III由A/D轉(zhuǎn)換器3、中央處理器4、輸入單元5、輸出單元6組成，張拉壓力變送器、頂壓壓力變送器分別安裝在進油油路及頂壓油路上，其輸出端分別與可編程控制器III的A/D轉(zhuǎn)換器相連，操作按鈕組I的各按鈕與可編程控制器III的輸入單元分別對應相連，可編程終端IV與可編程控制器III的中心處理器相連，集成閥組V、指示燈組VI分別與可編程控制器III的輸出單元對應相連。該裝置有效消除了人為因素的影響，提高了控制精度且結(jié)構(gòu)簡單、抗干擾能力強、適于施工現(xiàn)場控制。
文檔編號G05B15/02GK2621308SQ0325679
公開日2004年6月23日 申請日期2003年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月22日
發(fā)明者甘秋萍, 吳志勇, 李居澤, 嚴李榮 申請人:柳州歐維姆機械有限責任公司