全自动预应力张拉控制系统设计

摘要

预应力筋的张拉是预应力施工中的关键环节。预应力张拉是一个复杂的力的非线性传递、分配过程。目前在土木工程领域中，预应力张拉的施工主要采用油泵驱动千斤顶进行张拉，由压力表读数控制张拉力，人工测量控制张拉伸长值的施工方法。这种张拉技术精度差、效率低，工程质量得不到保证，且操作起来也不够安全。
　　我们根据预应力张拉工艺及对预应力张拉的控制要求，设计了一种基于微机控制系统的新型预应力张拉设备--全自动预应力张拉控制系统。实现了对预应力筋张拉过程的全程自动控制。使用该设备，操作人员只需要在上位机软件中输入张拉参数，即可实现对预应力张拉过程的全自动闭环控制。在张拉过程中，张拉力、张拉伸长值、油泵油压等参数会实时显示在电脑屏幕上，并将油泵油压绘制成动态曲线图。当张拉过程出现异常情况时，系统会立即停止张拉并告知操作人员。张拉结束后，系统自动将张拉数据填写到规范的报表中，可以随时查看和打印。
　　张拉对象不同及张拉过程的非线性和不确定性决定了对张拉过程不能使用精确的数学模型来描述。因此，本系统采用了PID控制技术对张拉过程进行实时控制。PID控制器具有程序简洁、运算迅速可靠等优点。经威胜利(中国)工程有限公司静载实验室实验证明，本系统的PID控制器完全可以满足项目要求达到的控制精度。
　　该预应力张拉控制器具有控制精度高、操作简单、安全可靠等优点。并且可以拆卸下来与传统的预应力张拉系统结合使用，具有广泛的应用范围。
　　本文详细地介绍了整个系统的硬件设计、软件设计过程，给出了相关的电路原理图、实物照片和部分软件程序。

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第一章 绪论

第二章 预应力张拉的概念和基本理论

第三章 全自动预和张系统整体设计

第四章 系统硬件电路设计

第五章 全自动预应力张拉系统的软件设计

第六章 结论与展望

参考文献

致谢