基于PLC控制的海油管动态测试仪电气系统及测试方法与流程

本发明属于自动控制应用领域，涉及一种基于plc控制的海油管动态测试仪电气系统及其测试方法，具体涉及由西门子的s7300系列plc控制系统与tp1200comfort触摸屏、动态测试设备融合了自动控制系统，profibus总线和pid闭环控制算法相结合等技术，用于海洋输油管的疲劳性动态测试。

背景技术：

我国的海洋具有十分丰富的石油资源储备，随着日益增长的消费需求，使得海上油田和陆上石油工业系统高速安全连接成为重中之重。海上输油管道可以连续地输送大量原油，是最快捷、安全和经济可靠的运输方式。

海上输油管道是海洋油田开发建设工程的重要组成部分，对海上油田的开发、生产加工和产品对外输送起着关键性的作用。海上输油管道的工作环境的恶劣程度与陆地管道相比更加复杂多变，既可能受到波浪、潮汐、腐蚀等作用，又可能面临船锚或船舶掉落物等撞击拖挂的危险，而且管道本身不仅受到静水压力的作用，同时会受到轴向拉力和弯曲荷载的作用。由于长期处于此等恶劣条件下，管道材料的内部有发生细裂纹的危险，如不加以应对和控制，则会影响管道的强度以至于降低其寿命，海油管性能的检测是成功研制海油管成品的重要前提，海油管的性能测试，工作量大、周期长、单靠人工，效率地下，容易出现事故。目前，还没有一种用于对海油管进行自动测试的系统和方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供了一种基于plc控制的海油管动态测试仪电气系统及其测试方法。依托西门子最新的博途编程软件平台进行海油管动态测试仪电气系统控制方法的程序设计，通过触摸屏完成动态测试仪电气系统重要参数的设置，通过profibus网络使触摸屏与plc控制系统的cpu之间进行交互数据，通过控制电缆实现plc控制系统与动态测试设备之间系统信号的交互。以plc控制系统为中心，结合pid闭环控制算法最终实现在一套plc控制系统控制下有效地完成三项关于海油管的动态测试试验。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：基于plc控制的海油管动态测试仪电气系统，包括plc控制系统以及与其连接的动态测试设备和触摸屏；所述plc控制系统与触摸屏通过profibus进行通信；

触摸屏，用于输入参数及显示测试数据；

动态测试设备，用于实现海油管的弯曲、拉伸和扭转；

plc控制系统，用于根据输入参数发送控制命令控制动态测试设备动作，并根据传感器采集的数据输出至触摸屏。

所述动态测试设备包括弯曲小车、小车导轨及分别安装在地面上的弯曲装置、拉伸装置、扭转装置，其中拉伸装置及扭转装置分别位于所述弯曲装置的两侧，所述拉伸装置及扭转装置之间设有安装在地面上的小车导轨，该小车导轨上设有可往复滑动的弯曲小车；所述弯曲装置包括左导轨、左弯曲油缸、主动小车、随动小车、右弯曲油缸及右导轨，该左导轨及右导轨分别安装在所述小车导轨两侧的地面上，所述左弯曲油缸与右弯曲油缸的分别设置在左导轨及右导轨上，活塞杆上分别连接有沿左导轨往复移动的主动小车及沿右导轨往复移动的随动小车；所述扭转装置包括扭转座、左扭转油缸、扭转头及右扭转油缸，该扭转座安装在地面上，所述扭转头转动安装在扭转座上，在扭转头的两侧分别设有安装在所述扭转座上、使扭转头发生扭转的左扭转油缸和右扭转油缸；所述拉伸装置包括安装在地面上的拉伸座及安装在该拉伸座上、用于拉动随动小车的拉伸油缸。

所述左导轨及右导轨对称设置于小车导轨的两侧，该左导轨及右导轨均为上下两层，所述左弯曲油缸及右弯曲油缸安装在任一层的左导轨及右导轨上。

所述左弯曲油缸及右弯曲油缸的活塞缸座分别固定在左导轨及右导轨上，活塞杆与所述主动小车及随动小车相连，所述主动小车及随动小车的一端为与橡胶管道端部法兰面连接的法兰盘，另一端分别与所述左导轨及右导轨滑动连接。

所述小车导轨的一端伸至主动小车及随动小车之间的正下方。

所述随动小车上安装有用于与所述拉伸油缸连接的定位销。

所述左扭转油缸与右扭转油缸对称设置在扭转头的两侧，该左扭转油缸与右扭转油缸的活塞杆端部分别连接于扭转座的两侧，活塞缸座分别与所述扭转头的两侧相连。

所述plc控制系统包括plc以及与其连接的倾角检测传感器、压力传感器、拉力传感器、两个直线位移传感器、激光位移传感器；所述倾角检测传感器设于扭转装置的扭转头外侧的圆盘上，用于测量扭转试验时对油管的扭转角度；所述压力传感器设于各油缸与连接管道接口处，用于各油缸内的实时压力；所述拉力传感器设于扭转装置的扭转头内部圆盘轴线中心处，用于测量拉伸试验中对油管的拉力；所述两个直线位移传感器分别设于弯曲装置的左导轨、右导轨相对的侧面上，用于测量主动小车、随动小车的位移；所述激光位移传感器设于左导轨、右导轨向地面投影形成的直线与小车导轨中心线的交点处，用于测量弯曲小车的移动位移。

基于plc控制的海油管动态测试仪电气测试方法，包括以下步骤：

触摸屏接收用户输入的试验类别，包括弯曲试验、扭转试验、拉伸试验；

若为弯曲试验，plc通过控制动态测试设备的左弯曲油缸、右弯曲油缸，分别带动主动小车、随动小车相向移动使海油管弯曲；plc根据两个直线位移传感器检测到的主动小车、随动小车之间相对位移，得到主动小车、随动小车的实时相对速度，实现左弯曲油缸、右弯曲油缸的同步运行；激光位移传感器检测的弯曲小车位移即为海油管的弯曲半径；

若为扭转试验，plc通过控制动态测试设备的左扭转油缸使海油管扭转，当倾角检测传感器反馈的角度值达到设定角度时，plc发出反向扭转指令通过控制动态测试设备的右扭转油缸使海油管反向扭转，实现海油管的正负角度的扭转；

若为拉伸试验：当静态拉伸测试时，plc通过控制动态测试设备的拉伸油缸使随动小车带动海油管拉伸，通过拉力传感器检测拉力；动态拉伸测试时，plc通过控制动态测试设备的拉伸油缸使随动小车带动海油管拉伸，plc通过拉力传感器检测海油管拉伸力，当海油管拉伸力达到预设值，则由plc给出释放拉伸力的指令，直到拉伸力达到最小值为止，实现海油管的反复拉伸。

所述plc根据两个直线位移传感器检测到的主动小车、随动小车之间相对位移，得到主动小车、随动小车的实时相对速度包括以下步骤：

plc根据两个直线位移传感器分别检测主动小车、随动小车的位移；

以主动小车的位移检测作为内环，通过位移设定值与主动小车的位移检测值对左弯曲油缸进行pid控制；

根据随动小车的位移检测值得到主动小车与随动小车的实时相对速度，进而得到主动小车的速度作为外环的反馈值，根据设定的主动小车的速度值与反馈值对主动小车进行pid控制，输出主动小车的位移作为内环的位移设定值。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明采用的西门子plc控制系统，profibus网络，系统稳定且响应速度快，使设备稳定安全可靠。

2.本发明保证在长时间连续测试阶段，根据液压泵站的工作情况，进行分时切换工作，确保了设备的长期使用稳定性与易维护性

3.弯曲控制方面，由于是双液压缸主从同步控制方式，为确保设备能够同步稳定的进行测试，检测回路采用了两套激光测距传感器，在测试过程中，控制系统可进行双回路闭环限位控制。

4.本发明通过网口、sd卡等传输媒介系统重要参数记录可以随时下载保存，方便了用户的日常维护。

5.本发明实现了对三项试验的状态实时监控控制和外围信号的控制一体化，弥补了该领域的空白。

6.本发明基本实现自动化测试，将弯曲、扭转、拉伸三项测试功能综合在一起，既节省了场地，又节省了大量的人力和时间，提高了准确率，保障了劳动者的安全，大大提高了生产效率。

7.本发明每种测试装置分别配备了两个相应的液压油缸，增加了整个动态测试设备的灵活性和多样性，避免橡胶管道在做动态测试时发生动力不足的现象。

8.本发明把拉伸装置、弯曲装置、扭转装置这些零部件有机的结合起来，简化的动态测试装置的结构，安装方便，便于维护，占地空间较小。

9.本发明的测试方法操作简单，工作效率高。

附图说明

图1为本发明动态测试设备的立体结构示意图；

图2为本发明动态测试设备的结构主视图；

图3为本发明动态测试设备的结构左视图；

图4为本发明动态测试设备的结构俯视图；

其中：1为扭转座，2为左扭转油缸，3为扭转头，4为左导轨，5为左弯曲油缸，6为主动小车，7为随动小车，8为定位销，9为右弯曲油缸，10为右导轨，11为拉伸油缸，12为拉伸座，13为弯曲小车，14为小车导轨，15为右扭转油缸；

图5为本发明的电气系统硬件组态结构图；

图6为本发明的电气系统测试工艺流程图；

图7为本发明的电气系统弯曲测试双闭环pid框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

本发明的动态测试设备包括弯曲小车、小车导轨及分别安装在地面上的弯曲装置、拉伸装置、扭转装置，其中拉伸装置及扭转装置分别位于所述弯曲装置的两侧，所述拉伸装置及扭转装置之间设有安装在地面上的小车导轨，该小车导轨上设有可往复滑动的弯曲小车；所述弯曲装置包括左导轨、左弯曲油缸、主动小车、随动小车、右弯曲油缸及右导轨，该左导轨及右导轨分别安装在所述小车导轨两侧的地面上，所述左弯曲油缸与右弯曲油缸的分别设置在左导轨及右导轨上，活塞杆上分别连接有沿左导轨往复移动的主动小车及沿右导轨往复移动的随动小车；所述扭转装置包括扭转座、左扭转油缸、扭转头及右扭转油缸，该扭转座安装在地面上，所述扭转头转动安装在扭转座上，在扭转头的两侧分别设有安装在所述扭转座上、使扭转头发生扭转的左扭转油缸和右扭转油缸；所述拉伸装置包括安装在地面上的拉伸座及安装在该拉伸座上、用于拉动随动小车的拉伸油缸。

其中：所述左导轨及右导轨对称设置于小车导轨的两侧，该左导轨及右导轨均为上下两层，所述左弯曲油缸及右弯曲油缸安装在任一层的左导轨及右导轨上；所述左弯曲油缸及右弯曲油缸的活塞缸座分别固定在左导轨及右导轨上，活塞杆与所述主动小车及随动小车相连，所述主动小车及随动小车的一端为与橡胶管道端部法兰面连接的法兰盘，另一端分别与所述左导轨及右导轨滑动连接；所述小车导轨的一端伸至主动小车及随动小车之间的正下方；

所述随动小车上安装有用于与所述拉伸油缸连接的定位销；所述左扭转油缸与右扭转油缸对称设置在扭转头的两侧，该左扭转油缸与右扭转油缸的活塞杆端部分别连接于扭转座的两侧，活塞缸座分别与所述扭转头的两侧相连。

本发明橡胶管道(本实施例为海油管)的动态测试设备的测试方法：

所述测试方法分为动态弯曲试验测试方法、动态拉伸试验测试方法及动态扭转测试方法，其中：

橡胶管道做动态弯曲试验时，将橡胶管道两端法兰面分别安装在所述主动小车及随动小车上，橡胶管道的中间部分由所述弯曲小车来辅助支撑，所述左弯曲油缸及右弯曲油缸的活塞杆同时伸长或收缩，带动所述主动小车及随动小车分别沿左导轨、右导轨做往复运动，橡胶管道的中间部分会随着所述弯曲小车在小车导轨上做往复运动；

橡胶管道做动态拉伸试验时，将所述左导轨上的主动小车拆除，橡胶管道的一端法兰面安装在所述扭转头上，另一端法兰面安装在所述随动小车上，该随动小车与所述拉伸座上的拉伸油缸相连，通过所述拉伸油缸的伸缩来做橡胶管道的拉伸试验，橡胶管道的中间部分用所述弯曲小车辅助支撑；

橡胶管道做动态扭转试验时，将所述左导轨上的主动小车拆除，橡胶管道的一端法兰面安装在所述扭转头上，另一端法兰面安装在所述随动小车上，该随动小车与所述拉伸座上的拉伸油缸相连，橡胶管道的中间部分用所述弯曲小车辅助支撑，所述拉伸油缸的活塞杆伸长，当橡胶管道处于水平状态时，将所述拉伸油缸的活塞杆保持该状态，启动所述扭转座两侧的左扭转油缸及右扭转油缸，使橡胶管道沿着所述扭转座的回转中心逆时针与顺时针往复摆动。

其中：在橡胶管道做动态拉伸试验时，所述弯曲小车在小车导轨上静止不动；在橡胶管道做动态扭转试验时，启动所述扭转座两侧的左扭转油缸、右扭转油缸，使所述左扭转油缸的活塞杆处于伸长状态、所述右扭转油缸的活塞杆处于收缩状态，或者所述左扭转油缸的活塞杆处于收缩状态、所述右扭转油缸的活塞杆处于伸长状态，两种工作状态的往复交替，实现橡胶管道沿着所述扭转座的回转中心逆时针与顺时针往复摆动。

如图1～4所示，本发明的动态测试设备包括弯曲小车13、小车导轨14、弯曲装置、拉伸装置及扭转装置，其中弯曲装置、拉伸装置及扭转装置均以独立的姿态固定在水平地面上，拉伸装置及扭转装置分别位于弯曲装置的两侧，拉伸装置及扭转装置之间设有安装在地面上的小车导轨14，该小车导轨14上设有可往复滑动的弯曲小车13。小车导轨14的一端伸至主动小车6及随动小车7之间的正下方。

弯曲装置包括左导轨4、左弯曲油缸5、主动小车6、随动小车7、右弯曲油缸9及右导轨10，该左导轨4及右导轨10对称固定在小车导轨14两侧的地面上，左弯曲油缸5与右弯曲油缸9的分别设置在左导轨4及右导轨10上；左导轨4及右导轨10均为上下两层，左弯曲油缸5及右弯曲油缸9安装在任一层的左导轨4及右导轨10上；左弯曲油缸5及右弯曲油缸9的活塞缸座分别固定在左导轨4及右导轨10上，活塞杆与主动小车6及随动小车7相连，主动小车6及随动小车7的一端为与橡胶管道端部法兰面连接的法兰盘，另一端分别通过滑块与左导轨4及右导轨10滑动连接，可沿左导轨4及右导轨10往复移动。

扭转装置包括扭转座1、左扭转油缸2、扭转头3及右扭转油缸15，该扭转座1固定在地面上，扭转头3转动安装在扭转座1上，在扭转头3的两侧分别设有安装在扭转座1上、使扭转头3发生扭转的左扭转油缸2和右扭转油缸15；左扭转油缸2与右扭转油缸15对称设置在扭转头3的两侧，该左扭转油缸2与右扭转油缸15的活塞杆端部分别连接于扭转座1的两侧，活塞缸座分别与扭转头3的两侧相连。

拉伸装置包括安装在地面上的拉伸座12及安装在该拉伸座12上、用于拉动随动小车7的拉伸油缸11，随动小车7上安装有用于与拉伸油缸11连接的定位销8。

本发明橡胶管道的动态测试设备的测试方法分为动态弯曲试验测试方法、动态拉伸试验测试方法及动态扭转测试方法，其中：

橡胶管道做动态弯曲试验时，将橡胶管道两端法兰面分别固定在主动小车6及随动小车7上，橡胶管道的中间部分由弯曲小车13来辅助支撑，左弯曲油缸5的活塞缸座固定在左导轨4上、其活塞杆与主动小车6连接，右弯曲油缸9的活塞缸座固定在右导轨10上、其活塞杆与随动小车7连接。左弯曲油缸5及右弯曲油缸9的活塞杆同时伸长或收缩，带动主动小车6及随动小车7分别沿左导轨4、右导轨10做往复运动，橡胶管道的中间部分会随着弯曲小车13在小车导轨14上做往复运动。

橡胶管道做动态拉伸试验时，人工将左导轨4上的主动小车6拆除，橡胶管道的一端法兰面固定在扭转头3上，扭转座1通过螺钉固定在地面上，橡胶管道的另一端法兰面固定在随动小车7上，该随动小车7与拉伸座12上的两个拉伸油缸11用两个定位销8连接，通过拉伸油缸11的活塞杆伸缩来做橡胶管道的拉伸试验，橡胶管道的中间部分用弯曲小车13辅助支撑，弯曲小车13在小车导轨14上静止不动。

橡胶管道做动态扭转试验时，人工将左导轨4上的主动小车6拆除，橡胶管道的一端法兰面固定在扭转头3上，扭转头3通过轴承与扭转座1连接，并能绕扭转座1的回转中心摆动；橡胶管道的另一端法兰面固定在随动小车7上，该随动小车7与拉伸座12上的两个拉伸油缸11用两个定位销8连接固定，橡胶管道的中间部分用弯曲小车13辅助支撑。拉伸油缸11的活塞杆伸长，当橡胶管道处于自然水平状态时，将拉伸油缸11的活塞杆保持该伸长状态；启动扭转座1两侧的左扭转油缸2及右扭转油缸15，保证左扭转油缸2的活塞杆处于伸长状态，右扭转油缸15的活塞杆处于收缩状态，或者左扭转油缸2的活塞杆处于收缩状态，右扭转油缸15的活塞杆处于伸长状态，这两种工作状态的往复交替，实现橡胶管道沿着扭转座1的回转中心呈现逆时针与顺时针往复摆动。

本发明在不损伤橡胶管道表面质量的前提下，以液压油缸为动力元件，对橡胶管道做相应的弯曲、拉伸和扭转三种动态测试，根据每个橡胶管道的动态性能实验要求，测试相应的橡胶管道的性能数据。

本发明涉及基于plc控制的海油管动态测试仪电气系统，动态测试仪电气系统包括plc控制系统以及与其连接的触摸屏和动态测试设备；设备采用西门子s7-300系列plc与精制型10寸触摸屏构成，配合采用数字量与模拟量模块与倾角检测传感器、压力传感器、拉力传感器、直线位移传感器、激光位移传感器等进行控制与测量。测试负载力输出，采用液压动力输出。通过比例阀控制油缸动作位置与速度；触摸屏显示系统重要参数以及对plc系统进行控制。为确保检测数据的精确性，针对液压执行机构，本发明采用了比例阀与激光位移传感器作为执行和反馈原件，并在控制算法上采用pid方式进行位置与速度的双闭环控制。最终实现动态测试仪在plc系统的控制下完成对海油管的弯曲、扭转和拉伸三项试验。本发明采用了联合平台化设计，将三类测试工艺集合在一台设备中。大大提高了设备的综合使用能力。该发明在国内海油管检测领域属于首创。现有海油管生产企业对产品的水动力测试，大部分采用静态测试，不具备动态连续的疲劳测试条件。

本发明包括plc控制系统以及与其连接的触摸屏和动态测试设备。所述plc控制系统包括plc的cpu以及与其连接的profibus模块、数字量io模块、模拟量io模块、倾角检测传感器、压力传感器、拉力传感器、两个直线位移传感器、激光位移传感器。如图1所示，所述倾角检测传感器设于扭转装置的扭转头3外侧的圆盘上，用于测量扭转试验时对油管的扭转角度；所述压力传感器设于各油缸与管道连接接口处，用于各油缸内的实时压力；所述拉力传感器设于扭转装置的扭转头3内部圆盘轴线中心处，用于测量拉伸试验中对油管的拉力；所述两个直线位移传感器分别设于弯曲装置的左导轨4、右导轨10相对的截面上，用于测量主动小车6、随动小车7的位移；所述激光位移传感器设于左导轨4、右导轨10向地面投影形成的直线与使两条小车导轨14对称且与导轨平行的中心线的交点处，用于测量弯曲小车13的移动位移。

所述plc控制系统连有触摸屏，用于海油管动态测试仪电气系统系统参数的设置以及试验的选择与控制。所述plc控制系统可以进行三项动态试验，分别是弯曲试验、扭转试验和拉伸试验。

基于plc控制的海油管动态测试仪电气系统的测试方法，包括以下步骤：

通过触摸屏可以进行动态试验参数的设置、试验操作以及数据记录，通过profibus网络使触摸屏与plc控制系统的cpu之间进行交互数据，通过控制电缆实现plc控制系统与液压站控制单元之间系统信号的交互；

plc控制系统启动后，在触摸屏上选择手动或自动操作；然后选择进行哪项动态试验；海油管根据所要进行的试验固定在相应的试验工位上；触摸屏上设置好相应的试验参数，然后启动液压站电机和油泵，根据所选试验，plc控制系统输出相应的参数值到液压站的比例换向阀中，实现动态测试仪的相应试验动作。

所述参数包括：海油管规格参数、扭转角度参数、拉伸位移参数、弯曲半径参数。

所述profibus网络实现plc控制系统与触摸屏操作单元之间系统信号的交互，从而实现在触摸屏上控制整个动态测试仪电气系统。

本发明的动态测试仪的硬件为一套西门子s7300系列plc控制系统，设计3个疲劳性测试试验，分别为弯曲试验、扭转试验和拉伸试验。plc系统采用profibus网络通讯，通过触摸屏完成试验所需的系统参数的设置、试验操作和数据记录。依托西门子最新的博途编程软件平台利用梯形图语言进行动态试验的plc程序设计。本发明以plc控制系统为控制中心，触摸屏辅助控制动态测试仪所要求的试验操作，最终实现在一套plc控制系统控制下完成对海油管的三项疲劳性动态测试试验。

如图5所示,电气系统包括plc控制系统和触摸屏。触摸屏与plc控制系统通过profibus网络通讯，plc控制系统与动态测试设备通过控制电缆连接，主要控制三台电机和四个比例换向阀(分别用于控制左弯曲油缸、右弯曲油缸、左/右扭转油缸、拉伸油缸)。可采用空闲的电机控制测试所需的油缸。电机启动后开启相应的油泵，比例换向阀则靠plc调节来改变阀芯的位置，从而改变油缸的运动速度。

触摸屏采用tp1200comfort，触摸屏与plc系统通过profibus网络相连，通过触摸屏完成所有试验参数的设置和试验操作，同时记录重要的试验数据，可集监控和操作于一体，实现人性化的操作控制。

动态测试仪电气系统控制的测试工艺流程如下：

如图6所示，设备可进行动态的三种测试与静态的拉伸测试。测试时，操作人员将软管连接完毕，需退离测试区，在操作区选择具体的测量方式(拉伸、扭转、弯曲动态或拉伸静态)。其中，拉伸与扭转测试，可单独进行，也可联合进行。

设备可进行自动连续测试，也可由操作员手动进行操作测试。数据可进行自动记录或手动选择记录。

1.弯曲测试

该测试可手动或自动运行。根据管的几何尺寸情况，决定最终可弯曲到的最小半径；同时，记录弯曲所需要的力量。

2.扭转测试

该测试，根据软管长度，进行最大2°/米的角度测试。同时，记录扭曲所需要的力量。

3.拉伸测试

动态拉伸测试时，根据管的最大可承受拉力，记录连续测试中的拉伸长度变化。静态测试时，可对软管施加最大不超过50吨的保持拉伸力。

本发明设计了三种自动动态测试试验，分别是弯曲试验、扭转试验、拉伸试验。弯曲试验根据工艺需求，需要实现软管左右弯曲同步位置与速度控制，进行动态测试。弯曲半径由滑车位移激光传感器测量，左右弯曲缸位移由激光传感器测量，并转换4～20ma信号，再经过plc的模拟量模块后换算成工程量。为保证弯曲半径的圆心与设备中心重合，需通过闭环控制，保证左右两端弯曲运动的速度与位置同步。其中，左测弯曲缸为主动，右测弯曲缸为从动。以位移检测作为内环，并由plc设计出相应的位移pid控制器，通过调节比例阀来控制左弯曲缸的行程；由plc设定好左弯曲的行程和速度并且以其为基准，再由传感器检测的相对位移通过plc计算出实时相对速度作为外环，由plc设计出速度pid控制器，以此来调节右弯曲缸的速度，使得右弯曲缸的速度时刻跟随左弯曲缸的速度，并且方向相反。通过双闭环pid的调节，实现左右两个弯曲缸同步运行，其方框图如图7所示。试验开始时，两个弯曲缸同步向内侧进行相对运动,主动小车与随动小车挤压油管变成弯曲状，油管弯曲的同时推动油管中间部分下方的弯曲小车13沿导轨14向前移动，激光位移传感器检测出的弯曲小车位移即为弯曲半径，当弯曲半径达到设定目标值后，再由plc发出返回指令，执行同步释放动作，即主动小车与随动小车同步向外侧进行相对运动。释放到原位后再进行弯曲动作，记录达到预定弯曲半径时的压力数据。

扭转试验根据工艺需求，需要实现海油管正负扭转角度位置控制，进行动态测试。扭转角度数据，由量程±45°倾角传感器进行测量，并输出4～20ma电流信号。再经过plc的模拟量模块，进行数据采集后换算成工程量，每当达到设定角度时，plc发出反向扭转指令，自此实现海油管的正负角度的扭转。扭曲力由安装在液压管路上的量程为30mpa压力传感器进行测量，并变送为4～20ma电流信号。再经过plc的模拟量模块，进行数据采集后换算成工程量。根据管长设定2°/米的最大扭转角度范围，并在海油管扭转到设定的最大角度时，记录扭转力数据。

拉伸试验根据工艺需求，需要实现拉伸力与拉伸位移的匹配关系，进行动态与静态的测试。拉力检测数据，由量程60吨的拉力传感器执行，信号放大器将负载实测拉力转换为4～20ma电流信号。再经过plc的模拟量模块，进行数据采集后换算成工程量。拉伸位移数据，由预装在液压缸内的磁制位移传感器，检测海油管拉伸的相对与绝对位移。再经过plc的模拟量模块，进行数据采集后换算成工程量。动态拉伸测试时，根据预设的拉力值范围，当海油管拉伸力达到预设值，且拉伸位移未超过管长的10％，则由plc给出释放拉伸力的指令，直到拉伸力接近为“零”时，plc再给出继续拉伸的指令，反复进行此项检测，自此实现海油管反复拉伸测试。