专利名称：预应力张拉设备控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制系统，特别是一种预应力张拉设备控制装置。
背景技术：
目前市场上用的预应力电动油泵产品大多数都采用手动操作，通过指针式压力表显示压力，不能直接显示千斤顶的张拉力及顶压力，而且读取的数值受人为因素影响较大，无法实现预应力张拉系统的自动控制。近年来，也出现各种预应力张拉锚固自动控制装置，如预应力张拉锚固自动控制综合测试仪(专利号01256820.1)即是其中之一，这些控制设备的共同的不足在于采用单片机采集数据，通过RS232口将信号传送到计算机上进行数据分析和显示；这类测试仪结构复杂，对操作者的素质要求较高。而其核心部分计算机抗干扰能力差，不适合工地现场使用，多数只能用于试验室张拉试验及工程竣工后的验收。
技术内容本实用新型要解决的技术问题是现有人工控制方式不能直接显示千斤顶的张拉力及顶压力，而且读取的数值受人为因素影响较大，无法实现预应力张拉系统的自动控制的问题，以及现有计算机控制测试所存在的结构复杂、抗干扰能力差的问题；提供一种结构相对简单、抗干扰能力强、适于施工现场控制用的预应力张拉设备控制装置。
解决其上述技术问题的技术方案是一种预应力张拉设备控制装置，由操作按钮组I、压力变送器组II、可编程控制器III、可编程终端IV、集成阀组V、指示灯组VI组成，所述的压力变送器组II由张拉压力变送器和顶压压力变送器组成，所述的可编程控制器III由A/D转换器、中央处理器、输入单元、输出单元组成，能将流经油路上的压力信号转换为4～20mA的电信号的压力变送器II的张拉压力变送器和顶压压力变送器分别安装在进油油路及顶压油路上，其输出端分别与可编程控制器III的A/D转换器相连，操作按钮组I的各按钮与可编程控制器III的输入单元分别对应相连，可编程终端IV与可编程控制器III的中央处理器相连，集成阀组V、指示灯组VI组分别与可编程控制器III的输出单单元对应相连。
张拉压力变送器和顶压压力变送器将流经油路上的压力信号转换为4～20mA的电信号，可编程控制器PLC将电信号经过A/D转换模块转换为数字量、将采集的数据通过计算转换成对应的油压值，并根据千斤顶标定方程F＝AP-B得出力值(式中P为油压值，A、B为标定常数)，显示在可编程终端上，同时将换算结果与设置的油压值或力值进行比较，根据可编程终端上设定的张拉及顶压油压或力值控制安装在油路上的各个组合阀的动作，完成对整个工作过程的闭环控制。
由于采用上述结构，本实用新型之预应力张拉设备控制装置具有以下的积极效果1、由于采用两个压力变送器分别检测千斤顶张拉、顶压的压力，并通过可编程控制器PLC对集成阀组的控制，实现了张拉、顶压、保压、卸荷、回程的自动控制，张拉油压、张拉力值、顶压油压、顶压力值均显示在可编程终端上，非常直观；它有效消除了人为因素的影响，提高了控制精度。
2、结构简单、操作方便①在自动操作过程中，只需设置好进油和顶压时的预定压力或力值，按下自动键即可完成张拉、顶压、保压、卸荷、回程全过程。张拉油压、张拉力值、顶压油压、顶压力值均显示在可编程终端上；在整个过程中的任意阶段均可进行自动操作、手动操作的转换。
②整个装置可安装在泵站上实现就地控制，也可将可编程终端、操作按钮、指示灯作成手持式控制盒置于泵站外，通过R8232电缆与可编程控制器PLC通信，实现远程控制。
③张拉及顶压的控制可用油压实现也可用力值实现，油压或力值的设定值通过可编程终端上的按钮输入系统。
3、由于采用可编程控制器、虽然中央处理器CPU的速度相对较慢、但仍能满足工程控制的需要且其抗干扰能力强增强，成本低、实用性好。
图1本实用新型之预应力张拉设备控制装置电原理图；图2本实用新型之预应力张拉设备控制装置安装位置示意图。
具体实施方式
下面，结合附图和实施例对本实用新型预应力张拉设备控制装置的技术特征作进一步的说明。
实施例一种预应力张拉设备控制装置，由操作按钮组I、压力变送器组II、可编程控制器III、可编程终端IV、集成阀组V、指示灯组VI组成，所述的压力变送器组II由张拉压力变送器1和顶压压力变送器2组成，所述的可编程控制器III由A/D转换器3、中央处理器4、输入单元5、输出单元6组成，能将流经油路上的压力信号转换为4～20mA的电信号的压力变送器组II的张拉压力变送器1、顶压压力变送器2分别安装在进油油路及顶压油路上，其输出端分别与可编程控制器III的A/D转换器3相连，操作按钮组I的各按钮与可编程控制器III的输入单元5分别对应相连，可编程终端IV与可编程控制器III的中心处理器4相连，集成阀组V、指示灯组VI分别与可编程控制器III的输出单元6对应相连。
张拉压力变送器1和顶压压力变送器2将采集到的压力信号分别转换为4～20mA的电信号，可编程控制器III的A/D转换器3将张拉压力变送器1和顶压压力变送器2送来的4～20mA的模拟信号转换成数字信号送入中央处理器4，中央处理器4将A/D转换器3送来的数据通过计算转换成对应的油压值或力值显示在可编程终端IV上，同时将输入单元5与A/D转换器3送来的信号进行逻辑组合，将每一步需要做的动作指令传到输出单元6，驱动集成阀组V及指示灯组VI执行正确的动作和指示。
控制过程如下张拉开始后，可编程终端IV即显示当时的油路压力，当压力到达设定的进油压力时，可编程控制器PLC自动输出控制信号，通过控制集成组合阀V实现保压，当达到设定的保压时间后，系统立即进入顶压操作，同时采集顶压油路的压力，进行显示和监视，当达到顶压设定值后自动停止顶压并卸荷，最后进行回程操作，从而完成整个操作过程。
在自动操作过程中，只需在可编程终端上设置好进油和顶压时的预定油压值或力值，按下自动键即可完成整个过程；也可在任意阶段按下操作按钮组I中的停止键停止自动过程，按下操作按钮组I之SB1～SB4中的任一个键均可进行手动操作；张拉油压、张拉力值、顶压油压、顶压力值均显示在可编程终端IV上，同时工作状态在指示灯组VI上也有显示，非常直观。
以自动控制为例，先输入张拉及顶压的油压值或力值，并输入千斤顶的标定方程，按下自动按钮SB5即可完成张拉、顶压、保压、卸荷、回程全过程。当可编程控制器III收到自动按键SB5的信号后，经CPU中央处理器4逻辑组合使阀1、阀3得电，张拉指示灯HL1亮，千斤顶张拉，同时A/D转换电路3将张拉油压变送器1送来的信号变为数字量，经CPU中央处理器4计算转换成对应的油压值及力值显示在可编程终端IV上；当张拉油压或力值达到设定值时阀1、阀3失电，张拉停止并自动进入保压状态，当达到预定的保压时间后自动进入顶压操作，此时阀1、阀5得电，顶压指示灯HL2亮，同时A/D转换电路3将顶压油压变送器2送来的信号变为数字量，经CPU中央处理器4计算转换成对应的油压值及力值显示在可编程终端IV上。当顶压油压或力值达到设定值时阀1、阀5失电，此时阀6得电，卸荷指示灯HL3亮，顶压停止并自动进入卸荷状态。当油压低于预定值时阀6失电，阀1、阀2、阀4得电，同时回程指示灯HL4亮，系统自动进入回程状态，从而完成整个操作过程。
权利要求1.一种预应力张拉设备控制装置，其特征在于该装置由操作按钮组(I)、压力变送器组(II)、可编程控制器(III)、可编程终端(IV)、集成阀组(V)、指示灯组(VI)组成，所述的压力变送器组(II)由张拉压力变送器(1)和顶压压力变送器(2)组成，所述的可编程控制器(III)由A/D转换器(3)、中央处理器(4)、输入单元(5)、输出单元(6)组成，能将流经油路上的压力信号转换为4～20mA的电信号的压力变送器组(II)的张拉压力变送器(1)、顶压压力变送器(2)分别安装在进油油路及顶压油路上，其输出端分别与可编程控制器(III)的A/D转换器(3)相连，操作按钮组(I)的各按钮与可编程控制器(III)的输入单元(5)分别对应相连，可编程终端(IV)与可编程控制器(III)的中央处理器(4)相连，集成阀组(V)、指示灯组(VI)分别与可编程控制器(III)的输出单元(6)对应相连。
专利摘要一种预应力张拉设备控制装置，由操作按钮组I、压力变送器组II、可编程控制器III、可编程终端IV、集成阀组V、指示灯组VI组成，所述的压力变送器组II由张拉压力变送器1和顶压压力变送器2组成，所述的可编程控制器III由A/D转换器3、中央处理器4、输入单元5、输出单元6组成，张拉压力变送器、顶压压力变送器分别安装在进油油路及顶压油路上，其输出端分别与可编程控制器III的A/D转换器相连，操作按钮组I的各按钮与可编程控制器III的输入单元分别对应相连，可编程终端IV与可编程控制器III的中心处理器相连，集成阀组V、指示灯组VI分别与可编程控制器III的输出单元对应相连。该装置有效消除了人为因素的影响，提高了控制精度且结构简单、抗干扰能力强、适于施工现场控制。
文档编号G05B15/02GK2621308SQ0325679
公开日2004年6月23日 申请日期2003年5月22日 优先权日2003年5月22日
发明者甘秋萍, 吴志勇, 李居泽, 严李荣 申请人:柳州欧维姆机械有限责任公司