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WZL-600微機控制電液伺服預應力同步張拉試驗裝置

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產(chǎn)品簡介

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產(chǎn)品簡介 / introduce

本預應力同步張拉試驗裝置采用高精度的壓力傳感器直接測量張拉力，數(shù)顯位移傳感器測量伸長值，高性能的超高壓液壓系統(tǒng)作為動力加載，工業(yè)可編程，控制器（PLC）自動采集數(shù)據(jù)并控制系統(tǒng)運行，輔助于計算機管理系統(tǒng)進行張拉數(shù)據(jù)管理、油溫控制、油壓保護、智能診斷等輔助功能，共同組成橋梁預應力自動張拉系統(tǒng)；可實現(xiàn)預應力全過程自能化平衡張拉。即，通過計算機預設張拉工藝參數(shù)，實現(xiàn)張拉全過程的張拉力和伸長值的實時校準，過程數(shù)據(jù)自動采集與分析，張拉結果的實時上報，與上層信息管理中心數(shù)據(jù)傳輸和遠程控制。

通過無線網(wǎng)絡可遠程監(jiān)控張拉過程，真正做到張拉施工質量管理的“實時跟蹤、智能控制、及時糾錯"等效果，有力保障預應力張拉施工質量。相比傳統(tǒng)的通過人工操縱油泵進行張拉操作的模式，本裝置能精確控制有效預應力力值大小，準確、實時測量預應力鋼筋伸長量，實現(xiàn)張拉過程智能控制，減少人為、環(huán)境等外界因素影響，有效解決了傳統(tǒng)人工張拉施工存在的張拉過程不規(guī)范、誤差過大、張拉數(shù)據(jù)不精確低等問題，真正消除質量隱患。同時保證張拉同步、停頓點、加載速率、持荷時間等張拉過程要素符合規(guī)范要求，并能實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能，大大提高了施工管理工作效率。

本預應力同步張拉試驗裝置操作簡單、運行穩(wěn)定，實實在在地提高了橋梁預應力施工質量，及時發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的質量問題，消除了結構質量隱患，促進了施工智能化。一鍵操作即可完成整個張拉過程，控制精度高，可有效提高預應力施工質量、施工工藝和技術水平。

一、主要功能：

1、對稱同步張拉

一臺計算機控制一套閉環(huán)控制器，一套伺服油源驅動兩只或多只伺服油缸同步對稱預應力張拉，實現(xiàn)“多缸同步張拉"工藝。誤差可達到0.5%以內(nèi)。（《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG/T F50-2011）7.12.2第1款規(guī)定“各千斤頂之間同步張拉力的允許誤差為±2%"。）

2、規(guī)范張拉過程，減少預應力損失

實現(xiàn)了預應力張拉程序智能控制，不受人為、環(huán)境因素影響；停頓點、加載速率、持荷時間等張拉過程要素符合橋梁設計和施工技術規(guī)范要求，避免或大幅減少了張拉過程中預應力的損失。（《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG/T F50-2011）7.12.2第2款規(guī)定“保證千斤頂具有足夠的持荷時間（5分鐘）"。）

3、自動生成報表杜絕數(shù)據(jù)造假

自動生成張拉記錄表，杜絕人為造假的可能，可進行真實的施工過程還原。同時還省去了張拉力、伸長量等數(shù)據(jù)的計算、填寫過程，提高了工作效率。

4、遠程管理功能

實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能，方便質量管理，提高管理效率。統(tǒng)一業(yè)主、監(jiān)理、施工、檢測單位于同一互聯(lián)網(wǎng)平臺，能實時進行交互，突破了地域的限制，及時掌握預制梁場和橋梁預應力張拉施工質量情況，實現(xiàn)“實時跟蹤、智能控制、及時糾錯"。

二、技術原理

本裝置由雙向伺服加載油缸、測量控制系統(tǒng)、伺服油源、電氣控制拖動系統(tǒng)、計算機控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。

加卸載伺服油缸通過油管與伺服油源相聯(lián)，伺服油源與電氣拖動系統(tǒng)相聯(lián)，電氣拖動系統(tǒng)聯(lián)接電源與閉環(huán)控制器相聯(lián)，閉環(huán)控制器與壓力位移傳感器以及計算機控制和處理系統(tǒng)（由計算機、打印機、控制和數(shù)據(jù)處理軟件組成）相聯(lián)。計算機控制和處理系統(tǒng)由計算機、打印機、控制和數(shù)據(jù)處理軟件組成。

系統(tǒng)工作時，通過計算機顯示器上軟件界面選擇試驗過程，下達指令給閉環(huán)控制器，閉環(huán)控制器發(fā)出指令給電氣拖動系統(tǒng)讓伺服油源工作，伺服油源驅動千斤頂加卸載，加卸載的大小及油缸行程由力與位移傳感器測出傳送給閉環(huán)控制器再傳到計算機中由數(shù)據(jù)處理軟件進行處理，做出圖表曲線。

采用一臺電腦控制，一套閉環(huán)控制器同時控制2只（可多只）伺服閥工作，采集2個（可多個）壓力，2只（可多個）位移傳感器信號并控制油源工作，所采數(shù)據(jù)上傳到電腦中，2只伺服油缸（內(nèi)置壓力與位移傳感器），分置預制梁兩端，如圖示，伺服油缸由伺服油源提供動力，油管與伺服油源相聯(lián)，電氣拖動系統(tǒng)為伺服油源供電，裝在伺服油源一起，壓力與位移傳感器通過電纜線與閉環(huán)控制器相聯(lián)。同步控制方式可以采用如下兩種：

1、力同步控制

原理：由電腦下達力同步命令給控制器，控制器通過控制伺服閥的開合量，調節(jié)千斤頂油缸的油壓，來實現(xiàn)力同步。

2、位移同步：通過電腦下達位移同步指令給控制器，控制器通過控制伺服閥的開合量，調節(jié)裝在千斤頂活塞內(nèi)的位移傳感器的位移量，來實現(xiàn)位移量同步。

在軟件設定下，通過Pid算法調整，二者可以無沖擊切換。

1、本裝置的工作原理流程圖

工作原理流程圖

圖一

2、伺服油缸工作原理圖

伺服油缸工作原理圖

圖二

3、伺服油源圖

液壓原理圖

圖三液壓原理圖

伺服油源圖

圖四

伺服油源圖

圖五

4、Pid全數(shù)字控制器

采用的自適應的模糊的PID控制算法，可實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)的控制量在線精密的閉環(huán)控制，實現(xiàn)等速加卸荷、恒力、恒位移等功能。同時，提供用戶系統(tǒng)參數(shù)的控制接口，用戶可以對系統(tǒng)控制參數(shù)進行設置以適應不同的控制環(huán)境，有著具有很好的靈活性。

控制系統(tǒng)有2個或多個獨立的伺服閥控制通道，在試驗過程中各種控制速率及控制功能均可互相切換，每個作動器能根據(jù)試驗要求同時或分別閉環(huán)控制伺服閥工作，保證了整個加載系統(tǒng)的同步或異步控制，大大提高試驗系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)共有9路高精度24位A/D轉換壓力、位移、變形采集通道，可以達到示值精確度：±0.1%以內(nèi)。數(shù)據(jù)的采樣速度達到了10KHz，可以快速地采集當前的傳感器信號，以便閉環(huán)控制模塊更好的進行實時閉環(huán)控制。

全數(shù)字多通道閉環(huán)測控儀能夠根據(jù)用戶提出的要求進行儀表升級。當儀表出現(xiàn)故障時，能夠及時方便地進行維修處理。

5、計算機控制和處理系統(tǒng)

本系統(tǒng)由三部分組成：計算機、打印機、數(shù)據(jù)控制和處理軟件。

1）計算機：聯(lián)想臺式機，i7英特爾四核處理器/8G內(nèi)存/CPU3.6G/1T硬盤//DVD/20英寸液晶顯示器；

2）打印機: 惠普激光打印機，A4，輸出結果；

3）數(shù)據(jù)控制和處理軟件：在Windows 中文平臺下運行，整個軟件包括試驗操作、控制方式、軸載荷分檔、圍壓分檔、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫整理、系統(tǒng)標定、系統(tǒng)檢定、曲線處理、系統(tǒng)幫助這功能模塊。

該軟件系統(tǒng)能完成試驗條件、試驗參數(shù)等的設置以及試驗數(shù)據(jù)處理，試驗數(shù)據(jù)能以多種文件格式保存，試驗結束后數(shù)據(jù)可導入Word、Excel等多種軟件下進行處理。試驗中可實時顯示各測量參數(shù)和畫出試驗曲線，處理和儲存試驗數(shù)據(jù)并計算結果和打印試驗報告。

主要技術指標 / technology

1、液壓動力系統(tǒng)

1.1、液壓系統(tǒng)壓力60MPa

1.2、流量0.38-3.20L/min

1.3、電機功率3.75kW

1.4、油箱容積80L

2、電氣控制系統(tǒng)

2.1、張拉力控制精度≤1%F.S

2.2、不同步率≤0.5%F.S

2.3、張拉力值精度≤0.5%F.S

2.4、位移值精度≤0.1mm

2.5、適用溫度范圍-10℃～+45℃

2.6、電源電壓380V AC

配置清單 / Configuration list

序號	名稱	數(shù)量	備注
一	電液伺服加載系統(tǒng)	1套
①	伺服油源	1只	60MPa，流量0.38-3.20L/min
②	伺服油缸	2只	出力0-6000KN
二	測量控制系統(tǒng)	1套
①	多通道閉環(huán)控制器	1套	9路高精度24位A/D轉換壓力、位移、變形采集通道
②	位移傳感器	1只	0-200mm,分辨率0.01mm
③	負荷傳感器	2只	0-6000KN,準確度0.05%
三	計算機控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)	1套
①	微機	1臺	聯(lián)想臺式機，i7英特爾四核處理器/8G內(nèi)存/CPU3.6G/1T硬盤//DVD/20英寸液晶顯示器；
②	打印機	1臺	惠普1007（A4）激光打印機；
③	控制和數(shù)據(jù)處理軟件	1套	Windows7/10下運行
四	附件
①	合格證	1份
②	說明書	1份