全自动预应力张拉仪的研究

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文全自动预应力张拉仪的研究摘要预应力筋的张拉是预应力施工中的关键环节。预应力张拉涉及到预应力损失、温度效应等诸多因素的影响，是一个复杂的非线性的力的传递、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的是由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工艺。这种张拉技术精度差、效率低，张拉的成败主要取决于操作人员的操作，且施工环境均较恶劣。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PLC控制的新型预应力张拉设备——全自动预应力张拉仪，-可以实现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

2、要在触摸屏上输入张拉参数及控制命令，便可以实现对张拉力和张拉伸长值的双重闭环控制。在张拉过程中，张拉力和张拉伸长值以数字和棒图的形式实时地显示在触摸屏上。当出现不符合规范要求的情况时，会产生声光报警并立即停止张拉。当张拉结束后，将张拉数据传到上位机中生成报表，保证了施工的真实性和准确性。由于张拉对象不同并且张拉过程具有非线性和不确定性，对张拉过程不能用精确的数学模型来描述，应用常规的PID控制器对张拉过程的张拉力进行控制时不能达到理想的控制效果。而单神经元自适应PID控制器，结构简单，计算量小，能够自动校正PID参数，并且具有较强的鲁棒性的特点。因此在本系统中采用了该种控制器，经实验表明

3、，单神经元自适应太原理工大学硕士研究生学位论文PID控制策略在张拉过程中取得了较好的控制效果，可以保证张拉精度在±1％的范围内。本文在查阅了大量国内外文献的基础上，首先介绍了预应力张拉的重要性以及预应力张拉设备的现状。其次对系统的总体设计方案、硬件的选型与连接、程序的设计、单神经元自适应PID控制算法方面等几个方面做了全面细致的论述，并对实际工程应用中遇到的问题也提出了相应的解决办法。本文还介绍了PLC与PC机的通讯协议，并用VB6．0软件实现了PLC与Pc机之间的通讯，并且详细介绍了制作数据库和生成施工报表的过程。该张拉仪具有精度高，效率高，操作简单，显示直观，能自动生成并打印施工验收

4、报告单的优点。保证了施工过程的安全和准确可靠，具有广阔的应用前景。关键词：预应力张拉，PLC，单神经元自适应PID，VB太原理工大学硕士研究生学位论文THERESEARCH0NFULLAUTOMATICPRESTRESSEDTENTIONDEⅥCEA-BSTRACTThetensiontechnologyofprestressedtendonisthekeylinkinconstmctionofprestress．Thetensiontechnologyofprestressedtendoncoveredprestressingloss，temperatureeffect，deliver

5、y,assignmentprocessbeingacomplicatednonlinearityforce．Atpresentinthefieldofthecivilengineering，tensionconstmctionadoptsthatdrivesaliftingjackfromtheoilpumpcarryingoutthepullingforcepulling，controllingfromnumericalpiezometerandcontrollingtheconstructionstretchinglongvalue’Sbymanpowermeasures．Thiss

6、killofpullingtechnologyisinefficient，whetherthepullingprocessissuccessfulornot，mainlydependsonoperationofartificialperson，alsotheenvironmentisveryWorse．Wehavedesignedthatonekindofthenewprestressedtensionequipment—一血11一automaticprestressedtensioninstrument，accordingtothehandicraftofprestressedtens

7、ionandthedemandforprestressedequipmentcontrolling．ItcanrealizethewholeautocontroltoprestressedtensionprocessTheworkersjustneedtoinputtheparameteroftensionandthecontrolcommandontouchpanel，itCanbeabletocontrolprestressed