桥梁预应力张拉自动控制系统.docx
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桥梁预应力张拉自动控制系统
YT-Ⅰ型桥梁预应力张拉
自动控制系统
一、概述
YT-I型桥梁预应力自动张拉系统是为满足预制梁张拉而设计的，该设备可同时驱动1对或2对千斤顶，构成平衡的双向张拉，也可单侧2锚或4锚张拉。
张拉过程采用微电脑预设张力工艺，自动完成初张拉及整个张拉过程。
张拉期间的平衡自动完成，伸长值显示及张拉数据完备。
二、系统结构
YT-I型桥梁预应力自动张拉系统由1对千斤顶（2个）或2对千斤顶（4个），2台或4台电动液压站、2或4个液压传感器、2或4个位移传感器、控制器和1套标准力校正系统等组成，实现张拉过程的自动化，其中在电动液压站上安装液压传感器，在千斤顶上安装位移传感器。
1、系统结构框图（图1）
图1、2个千斤顶2套液压站控制系统结构框图
2、工作原理
YT-I型桥梁预应力自动张拉系统的工作原理是：
首次使用时，操作人员通过人机界面（HMI）进行系统的标定，即将随机的标准力校正系统与张拉设备同时使用，启动张拉设备，对张拉过程中各个张拉拉力量程段进行标定，可标定12点，标定结束后，系统自动剔出千斤顶摩阻、液压系统等环节中压力对拉力的影响，形成液压系统的压力关联曲线。
张拉设备完成标定后，操作人员输入各段张拉拉力值及停留时间等参数，可以启动张拉过程。
在张拉过程中，系统将一台千斤顶设为了主千斤顶，另一台为从千斤顶，从千斤顶一直跟随主千斤顶的变化。
PLC时刻通过数据采集器读取主从千斤顶的压力信号和位移信号，并以主千斤顶的力信号为目标，控制从千斤顶的阀组，保证从千斤顶与主千斤顶的拉力的一致性。
位移信号作为系统的参考和张拉的辅助参数，当位移变化量过大，即张拉速度过高时，调节主千斤顶的张拉速度。
当力信号和位移信号有冲突时，提示进行人工干预。
YT-I型桥梁预应力自动张拉设备的核心是控制1对或2对千斤顶自动同步张拉，使用实现对千斤顶的可控能力，同时采用了压力经标定后与力的自动关联方法，简化了系统结构，提高了现场使用效率。
3、各组成部分介绍：
（1）液压站
液压站的工作压力50Mpa、柱塞泵的流量2L/min。
液压站上安装有独立的控制阀组，控制一台千斤顶，阀组分别有控制千斤顶方向及保压/卸压的控制元件。
（2）千斤顶
根据张拉工艺的需求配置专用千斤顶，安装有高精度的位移传感器，千斤顶的液压油管采用快速接头与液压站连接，位移传感器的信号输入到控制单元。
也可以在梁场原有千斤顶上进行改造，加装位移传感器测量系统。
（3）控制单元
每台液压站安装1个液压测量传感器，2台液压站上2路压力信号经过放大和A/D转换成数字信号，输入到控制器，2台千斤顶上的2路位移信号经过A/D转换成数字信号输入到控制器。
控制器输出4路信号，分别控制2路高压电磁阀组。
控制单元采用PLC为核心，其结构框图：
（4）标准力校正系统
标准力校正系统由1个环形高精度测力传感器和1台专用测力仪表组成，此系统在出厂前经国家省级计量检测部门在标准测力机校正合格并出具检定合格证书。
用于自动张拉设备初始使用前和使用中周期性对千斤顶摩阻、液压系统等环节的压力校正为标准拉力。
三、设备使用操作过程
1、安装好千斤顶，启动液压泵。
2、操作人员根据设备的自动化程序通过人机界面（HMI）输入各段张拉目标拉力及保压时间。
3、按照工艺设定依次对各束钢束进行自动张拉。
4、张拉过程结束。
5、具体操作我公司将免费为甲方培训1-2名现场操作人员。
四、注意事项
1、每台千斤顶的磨阻不同，因此，应区分不同的千斤顶，并按原安装次序安装，不得混用。
2、千斤顶的磨阻会随着使用时间而改变，应按工艺要求对千斤顶进行周期校验。
3、张拉过程中，预应力钢绞线出现断丝现象，千斤顶严重漏油，油压表不回零，调换千斤顶及油表时，均应重新使用标准力校正系统校核张拉机具。
4、应尽量减小力筋与孔道摩擦，以免造成过大的应力损失或使构件出现裂缝、翘曲变形。
力筋的张拉顺序应按设计规定进行，如无规定时，应避免张拉时构件截面呈过大的偏心受力状态，应使已张拉的合力线处在受压区内，边缘不产生拉应力。
5、张拉时，现场应有明显标志，与该工作无关的人员严禁入内。
6、张拉或退楔时，千斤顶后面严禁站人，以防予应力钢筋拉断或锚具、夹片弹出伤人。
7、油泵运转有不正常情况时，必须立即停车检查。
在有压情况下，严禁随意拧动油泵或千斤顶各部位的螺丝。
8、作业时应有专人负责指挥，操作时严禁摸踩及碰撞力筋。
9、张拉时，夹具应有足够的夹紧能力，防止锚具夹具不牢而滑出。
10、千斤顶支架必须与梁端垫板接触良好，位置正直对称，严禁多加垫块，以防支架不稳或受力不均倾倒伤人。
11、已张拉完而尚未压浆的梁，严禁剧烈震动，以防予应力钢筋断裂而酿成重大事故。
12、专职安全员在每次张拉施工前应根据施工安全技术规范，针对张拉易出现的安全问题的环节作细致检查分析，将隐患杜绝于萌芽状态，不将隐患带入张拉施工节段。
同时专职安全员监控张拉全过程的安全施工，如发现有安全隐患，应及时采取措施进行处理和纠正。
13、鉴于张拉属于高空作业，安全事项必须参照墩柱、盖梁安全技术交底中的各项规定，专职安全员应按照高空作业的安全要求对张拉的安全作全面细致检查，避免事故的发生。
五、附件：
1、系统配置表。
2、液压控制系统原理图。
3、现场桥梁张拉千斤顶组装图。
4、现场设备图片。
附件1：
系统配置表
序号
名称
参数
单位
数量
1
测量系统
采集仪表
2或4路压力，2或4路位移
台
1
位移传感器
精度±0.1mm
支
2/4
液压传感器
50MPa0.2%F.S
支
2/4
2
控制系统
PLC
32EH00R2
台
1
触摸屏
DOP-A80THTD
块
1
电源
24V3A
台
2
控制柜
2或4路控制
套
1
打印机
热敏
台
1
3
标定系统
测力传感器
3000KN0.1%F.S
个
1
标定仪表
DS822-X3
台
1
4
液压系统
液压站
50Mpa,2L/min
台
2/4
千斤顶
3000KN,52Mpa，200mm行程
台
2/4
高压油管
6m带接头
根
4/8
5
数据上报系统
U盘
2G
支
1
张拉
数据管理系统
软件
对应多台设备
套
1
附件2：
液压控制系统原理图
附件3、现场桥梁张拉千斤顶组装图
附件4：
现场设备图片
1、标准力校正系统工装图片
2、张拉操作电动升降平台图片
3、张拉操作无升降平台图片
4、系统控制操作台
5、标准力校正系统专用仪表
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