[实用新型]水压试验自动控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种产品的水压试验，特别涉及一种采用Zigbee无线通讯的核电产品水压试验自动控制装置。

背景技术

由于锅炉的汽包、化工的反应罐，以及核电站的压力壳等特种容器，是由特种钢板堆焊加工达到所设计的强度，因此，焊接工艺及在长达数十天的焊接过程中严格保持工艺所要求的关键焊接参数的一致性和稳定性，是保证焊接质量的关键所在。即使如此，为了保证加工产品的绝对可靠和使用安全，水压试验是一种必须采用的综合质量检验手段。水压试验的目的：一是检查受压部件的严密性，即检查焊口、胀口、铆钉、铆缝及金属表面有无渗漏；二是检查受压部件在试验压力下是否产生肉眼可见的塑性变形。水压试验有两种，一种是一般工作压力试验，，即试验压力等于锅炉的额定工作压力；另一种是超压试验，即试验压力超过锅炉的额定工作压力。超压试验一般在下列情况下进行：①压力容器新装、移装或改装后；②压力容器停用一年以上，需要恢复运行前；③压力容器受热面经过重大修理；④根据压力容器设备的具体情况，对受压部件有怀疑，而必须进行超水压试验时。目前国内在进行水压试验时，不论是加压过程、保压过程和卸压过程基本上都采用手动控制，对压力介质的参数测量仍以就地仪表目测为主。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有对产品进行水压试验时，不论是加压过程、保压过程和卸压过程基本上都采用手动控制，对压力介质的参数测量仍以就地仪表目测为主的缺点，提供一种用ZigBee无线通讯传输方式替代常规系统数据采集的有线方式，解决水压试验的手动操作不够规范和精确等问题的采用Zigbee无线通讯的核电产品水压试验自动控制装置。

本实用新型的技术方案是：一种水压试验自动控制装置，其特征在于，它主要由压力温度传感器、Zigbee I/O卡、Zigbee路由器节点、Zigbee网络协调器、PLC控制器、Zigbee MODBUS的网关和监控上位机组成：其中，所述的压力温度传感器连接ZigBee IO卡，所述的ZigBee IO卡经所述的Zigbee路由器节点、所述的Zigbee网络协调器无线连接所述的ZigBee-Modbus网关，所述ZigBee-Modbus网关分别无线连接进行数据记录和处理的所述的监控上位机和所述的PLC控制器。

所述的压力温度传感器，安装在压力容器内，采集压力容器的压力与温度信号，以4～20mA输出。

所述的Zigbee I/O卡，用于采集由压力温度传感器来的4～20mA信号，对信号做相应的处理，按固定报文格式，采用直序扩频调制，然后按Zigbee无线通信协议进行无线网络传输。

所述的Zigbee路由器节点，用于完成信号无线传输过程中的接力与路由选择。

所述的Zigbee网络协调器，负责构建整个ZigBee网络。

所述的PLC控制器，实现系统的控制逻辑，上端接受上位机的控制信号，下端控制相应的加压泵，卸压阀设备。

所述的Zigbee MODBUS的网关，用于将接收的数据解析成Zigbee数据包，并上传(或通过路由器)到网络协调器，网络协调器将Zigbee数据包解析为Modbus数据包，并通过串口与PLC控制器进行数据交换。

所述的监控上位机，用于完成工艺流程显示实现受试设备水压试验的数据采集显示和下传控制指令，并能对各类数据做出相应的趋势图以做记录和以后的数据分析与判断。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用Zigbee无线通讯技术传输数据，能按照试验工艺要求，实现加压、保压和卸压过程的自动控制，对水压试全过程进行现场参数的数据采集、记录存档和数据处理。实现对设备状态的显示、记录和系统报警等功能，使试验运行人员对系统的工作状态一目了然，操作简便。与有线的数据采集和传输比较，本技术方案克服了布线的弊端，拓展了工业现场数据采集的手段；与依靠手动进行水压试验的加压、保压、卸压比较，本技术方案实现了全自动程序控制，大大提高了试验的规范性和精确性。

附图说明

图1为水压试验装置框图；

图2为水压试验装置实例图。

具体实施方式

由图1所示，在专门进行水压实验的地方布置采集水压试验的压力和温度数据的终端节点和一台小型可编程控制器PLC。通过网络协调器、路由节点和ZigBee IO卡，构成一个ZigBee无线网络(该无线网络基于IEEE 802.15.4/Zigbee通讯技术特有的自组织网格拓扑结构)，并通过ZigBee-Modbus网关，将相关数据传送到进行数据记录和处理的监控上位机和PLC控制装置。