1.本实用新型涉及自动化控制系统领域,具体是一种力加载设备的预加载控制模块。
背景技术:
2.目前,国内600吨至5000吨之间不同级别的石油管复合加载试验与检测设备大都是整套从美国进口,对于此类设备及检测方法,在具体使用中,发现存在以下问题:
3.1、对于尺寸较小、机械性能正待检测的试验工件,往往会在快速工进与工件对中的工装准备阶段因预加载载荷过大、动作过快而直接引起小规格待测试验工件的损坏;
4.2、一次完整的连续检测试验周期往往长达数周,而试验工件的每一次工装准备也需要数小时高难度的人工操作;在试验中,只要出现设备紧急停止甚至出现待测试验工件的损坏,就会导致整个检测试验需要全部重来,如此会造成大量的人力和时间浪费;
5.3、在待测试验工件工装准备阶段,每次均需试验人员蹲守在加载设备机体上仔细观察,小心操作;而该类加载设备是属于工作压力高达数百兆帕的超高压试验设备,试验人员长时间驻留试验设备区域内,也存在一定的安全隐患。
技术实现要素:
6.本实用新型的目的在于克服上述缺陷,提出一种加载在原有设备上的自动化控制模块。
7.为了达到上述目的,本实用新型是这样实现的:
8.一种力加载设备的预加载控制模块,所述力加载设备包括加载框架、伺服液压缸、伺服阀控制阀组、用于辅助的传感器组件以及带有主控plc的控制系统,还包括一套预加载plc控制模组,该预加载plc控制模组包括软件与编程模块、直流电源模块、模拟量模块、数字量模块、无线通讯模块和固件接口,该预加载plc控制模组通过软件与编程模块预制程序代码、传递函数和控制指另,再通过模拟量模块、数字量模块对应驱动和控制带有主控plc的控制系统、伺服液压缸和加载框架的动作。
9.所述的力加载设备的预加载控制模块,软件与编程模块作为一个拓展型模块嵌入原设备控制系统中;或利用原设备主控plc的扩展性,加入相应的程序代码、传递函数和相关指令。
10.所述的力加载设备的预加载控制模块,直流电源模块、模拟量模块、数字量模块、无线通讯模块和固件接口集成设置在一个控制箱里,或分散安装在原系统控制柜的备用位。
11.所述的力加载设备的预加载控制模块,还包括一个比例减压阀和遥控器,该减压阀通过遥控器调整操作,其用于控制工进回路所需的液压压力,使得工装准备阶段的预加载载荷控制能实时适应各种规格待测试验工件的动作要求。
12.所述的力加载设备的预加载控制模块,当系统的液压压力不足以克服系统摩擦或
惯量时,通过遥控器逐步调大减压阀输出压力;当工件进入对中准备状态,迫使液压压力升高时,比例减压阀通过自身事先设定好的溢流泄压保护,使待测工件免遭折损。
13.所述的力加载设备的预加载控制模块,减压阀是叠加型或插装型或底板安装型或管式连接型的任意一种。
14.所述的力加载设备的预加载控制模块,比例减压阀包括整合型放大器或外置型放大器,通过预加载的程序控制,由遥控器远程操控进行实时调节,
15.所述的力加载设备的预加载控制模块,遥控器具有数显界面,实时显示被控的关键参数,所述的遥控器,包含工进调压、工进、快回三个功能,遥控器的按键设置成旋钮或摇杆式。
16.所述的力加载设备的预加载控制模块,遥控器利用原系统的位移传感器、力传感器、压力传感器以及现场监控系统采集到的相应输入数据,通过预加载plc控制模组实现拓展功能与动作控制的目的。
17.本力加载设备的预加载控制装置通过便捷、直观、实时的预加载动作远程控制,准确克服设备本身摩擦力等系统固有负载,以最快的速度把试验工件工进至试验准备位或对中位。
18.进一步,本装置可精简现场操作人员的数量,能大大缓解操作人员近距离谨慎操作的工作强度;其预加载工进动作或对中动作可重复操作,待测试验工件的工装工序一次性完成率高。
19.进一步,本装置基于原加载设备的机械构造型式不改变,基于原加载设备的标准操作规程不改变,其利用原设备部分固有元器件,叠加少量控制元件,嵌入式组建一套简单经济的小型plc程序控制系统,把原设备本地高难度、高要求的手动操作转变成远程、直观、实时、易于控制的预加载动作遥控操作,来满足试验对工装准备安全、可靠、便捷、高效的要求。
附图说明
20.图1为本实用新型所提出的预加载控制模块的原理示意图。
具体实施方式
21.以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。
22.如图1所示,一种力加载设备的预加载控制模块,所述力加载设备包括加载框架、伺服液压缸、伺服阀控制阀组、用于辅助的传感器组件以及带有主控plc的控制系统,还包括一套预加载plc控制模组,该预加载plc控制模组包括软件与编程模块、直流电源模块、模拟量模块、数字量模块、无线通讯模块和固件接口,该预加载plc控制模组通过软件与编程模块预制程序代码、传递函数和控制指另,再通过模拟量模块、数字量模块对应驱动和控制带有主控plc的控制系统、伺服液压缸和加载框架的动作。
23.所述的力加载设备的预加载控制模块,软件与编程模块作为一个拓展型模块嵌入原设备控制系统中;或利用原设备主控plc的扩展性,加入相应的程序代码、传递函数和相关指令。
24.所述的力加载设备的预加载控制模块,直流电源模块、模拟量模块、数字量模块、
无线通讯模块和固件接口集成设置在一个控制箱里,或分散安装在原系统控制柜的备用位。
25.所述的力加载设备的预加载控制模块,还包括一个比例减压阀和遥控器,该减压阀通过遥控器调整操作,其用于控制工进回路所需的液压压力,使得工装准备阶段的预加载载荷控制能实时适应各种规格待测试验工件的动作要求。
26.所述的力加载设备的预加载控制模块,当系统的液压压力不足以克服系统摩擦或惯量时,通过遥控器逐步调大减压阀输出压力;当工件进入对中准备状态,迫使液压压力升高时,比例减压阀通过自身事先设定好的溢流泄压保护,使待测工件免遭折损。
27.所述的力加载设备的预加载控制模块,减压阀是叠加型或插装型或底板安装型或管式连接型的任意一种。
28.所述的力加载设备的预加载控制模块,比例减压阀包括整合型放大器或外置型放大器,通过预加载的程序控制,由遥控器远程操控进行实时调节,
29.所述的力加载设备的预加载控制模块,遥控器具有数显界面,实时显示被控的关键参数,所述的遥控器,包含工进调压、工进、快回三个功能,遥控器的按键设置成旋钮或摇杆式。
30.所述的力加载设备的预加载控制模块,遥控器利用原系统的位移传感器、力传感器、压力传感器以及现场监控系统采集到的相应输入数据,通过预加载plc控制模组实现拓展功能与动作控制的目的。
31.本装置基于原加载设备的机械构造型式不改变,基于原加载设备的标准操作规程不改变,其利用原设备部分固有元器件,叠加少量控制元件,嵌入式组建一套简单经济的小型plc程序控制系统,把原设备本地高难度、高要求的手动操作转变成远程、直观、实时、易于控制的预加载动作遥控操作,来满足试验对工装准备安全、可靠、便捷、高效的要求。