福州瑞森電氣設備有限公司

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本公司自主研發(fā)的混凝土管樁鋼筋預應力張拉機自動控制系統(tǒng)，目前已經(jīng)獲得2項國家專利和1項軟件著作權。并獲得福建省創(chuàng)新基金專項資金支持。該系統(tǒng)是目前管樁制造業(yè)唯一投入實際應用的張拉機自動化控制系統(tǒng)。
傳統(tǒng)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(xiàn)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(zhì)量不穩(wěn)定；易出現(xiàn)誤操作廢品率高；不按實際張拉結(jié)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(xiàn)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(chǎn)時間、報廢樁、班次及每根樁張拉后最后的預應力值等參數(shù)，通過無線遠程數(shù)據(jù)傳輸，在上位機把這些數(shù)值形成報表，保存或打印出來。確保產(chǎn)品質(zhì)量和記錄的準確和真實性。圖1為上位機系統(tǒng)，圖2為數(shù)控張拉機的自動控制閥。
 
張拉機自動化控制系統(tǒng)工作原理
  本系統(tǒng)中的PLC，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，預置各種樁型的工藝參數(shù)，工作中，PLC向液壓組合閥的執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令，按當前生產(chǎn)樁的設定參數(shù)，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(tài)實時檢測系統(tǒng)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(fā)出卸荷指令，組合控制閥令液壓缸后退。完成工作流程。
 
  數(shù)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(guī)格儲存量：   64種~144種
數(shù)據(jù)傳輸率：       100 ％
數(shù)據(jù)傳輸速度：     1.2Mbps
數(shù)據(jù)傳輸頻率：     2.4GHz
數(shù)據(jù)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(chǎn)生誤操作造成報廢。見圖5：
自動型：設定好樁型數(shù)據(jù)，按一下“系統(tǒng)啟動”按鈕，則一切由系統(tǒng)自動完成，張拉結(jié)束，按一下“系統(tǒng)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(yǎng)預固化后吊樁時易產(chǎn)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(jié)果。圖7為現(xiàn)管樁企業(yè)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(shù)值（紅線框出部分）。不具真實性。
 
自動型：系統(tǒng)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(shù)據(jù)依據(jù)和處理違章提供證據(jù)。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(shù)據(jù)（企業(yè)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為本項目中使用的專利技術的證書和軟件著作權登記證書。