混凝土管樁鋼筋預應力張拉機自動控制系統

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：張生

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本公司自主研發的混凝土管樁鋼筋預應力張拉機自動控制系統，目前已經獲得2項國家和1項軟件著作權。并獲得福建省創新基金專項資金支持。該系統是目前管樁制造業*投入實際應用的張拉機自動化控制系統。
傳統的張拉機設備，都是用手工的方式來操作高壓組合閥的多個手柄，來實現幾十種樁型不同的預應力的張拉、持荷時間控制以及補荷等操作，存在著操作工序繁雜，受人為因素影響預應力張拉值普遍不足，管樁質量不穩定；易出現誤操作廢品率高；不按實際張拉結果記錄，記錄不真實等一系列問題。
本項目在管樁鋼筋預應力張拉的過程中實現了預應力的精確自動控制。 并能夠自動采集張拉的預應力；設定張拉形式（分段拉樁）；自動記錄生產時間、報廢樁、班次及每根樁張拉后zui后的預應力值等參數,通過無線遠程數據傳輸，在上位機把這些數值形成報表，保存或打印出來。確保產品質量和記錄的準確和真實性。圖1為上位機系統，圖2為數控張拉機的自動控制閥。
 
張拉機自動化控制系統工作原理
  本系統中的PLC，根據生產工藝要求，預置各種樁型的工藝參數，工作中，PLC向液壓組合閥的執行機構發出指令，按當前生產樁的設定參數，控制組合控制閥進行預應力張拉，同時，采用高精度的壓力傳感器，動態實時檢測系統中的液壓壓力（即預應力）。若達到，控制組合閥進入持荷。預應力錨固后，由PLC發出卸荷指令，組合控制閥令液壓缸后退。完成工作流程。
 
  數控張拉機的技術指標：
預應力使用范圍：   5Mpa- 80Mpa
使用電壓/控制電壓：AC380V / AC220V
預應力控制精度：   ±0.15Mpa
樁型規格儲存量：  64種~144種
數據傳輸率：      100 ％
數據傳輸速度：    1.2Mbps
數據傳輸頻率：    2.4GHz
數據保存期：      1年以上
自動型張拉機和手動型張拉機的比較
1．操作性
手動型：須扳動一個手柄和兩個手輪，記著設定值，目視壓力表靠手動控制。操作繁瑣，精神負擔重。易產生誤操作造成報廢。見圖5：
自動型：設定好樁型數據，按一下“系統啟動”按鈕，則一切由系統自動完成，張拉結束，按一下“系統停止”按鈕，液壓缸則自動退回，卸荷。操作簡單，工人的勞動強度和精神壓力減輕。見操作面板圖6。
2.預應力控制精度
手動型：壓力表誤差大，指示壓力偏小。加之前述的原因，預應力的張拉值普遍不足。蒸養預固化后吊樁時易產生混凝土開裂；蒸壓時對混凝土強度的提高起不到有利的作用。
自動型：采用高精度壓力傳感器檢測預應力的變化，檢測精度高。采用智能控制，鋼筋預應力的控制精度達±0.15MPa；伸長值的精度達±0.5mm。
3.記錄
手動型：手工記錄，附加工作量，且記錄的隨意性很大。即不管張拉的情況如何，都按設定值記錄。不能真實反映張拉的實際結果。圖7為現管樁企業使用的預應力張拉記錄表。
從表中可見，操作者只是在“實際張拉值”的“壓力表值”欄中照抄“張拉設定值”的“壓力表值”欄中的數值（紅線框出部分）。不具真實性。
 
自動型：系統自動記錄，真實準確。如遇有違章操作，也可被記錄。為管理者提供真實的數據依據和處理違章提供證據。圖8為上位機屏幕顯示的記錄表。紅線畫出的為誤操作張拉不到位的數據（企業的預應力設定公差為：-0.3MPa）：
由圖7可見，只要操作正確，預應力的控制是非常精確的，記錄是真實客觀的。
 
圖8為本項目中使用的技術的證書和軟件著作權登記證書。