[实用新型]钢管水压试验机油水平衡控制系统

说明书

技术领域

    本实用新型属于制管行业端面密封的钢管水压试验机技术领域，具体涉及在水压试验加压、保压和卸压过程中，油缸压力和钢管内水压平衡的钢管水压试验机油水平衡控制系统。

背景技术

钢管水压试验机目前有两种密封形式，一种是径向密封，一种是端面密封，径向密封成本高而且操作很繁琐，端面密封相对于径向密封操作简单方便，但是在试验加压时对油缸压力和钢管水压的平衡和油压跟踪水压的控制要求较高，在试验过程中如果油压过高对密封圈的损伤严重，如果油压过低则封不住水，所以解决油水平衡的控制是端面密封形式的水压试验机的关键。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中的缺点而提供一种既能解决端面密封式水压试验机在试验过程中既能封住钢管内高压水问题、又能解决密封圈损坏问题的钢管水压试验机油水平衡控制系统。

为解决本实用新型的技术问题采用如下技术方案：

一种钢管水压试验机油水平衡控制系统，包括人机界面和可编程控制器，所述人机界面连接一可编程控制器，所述可编程控制器连接数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块，所述模拟量输入模块连接水压传感器、和油压传感器，所述模拟量输出模块连接比例压力阀，所述比例压力阀连接一PID调节器。

所述人机界面为西门子人机界面。

本实用新型在端面密封形式的钢管水压试验机里运行稳定，钢管试验符合国际国内石油输送钢管和煤气输送钢管的水压试验标准，该控制系统应用在我公司在大、中、小型端面密封钢管水压试验机中，都达到了预期效果，解决了当前端面密封式水压机密封不住水和严重损坏密封圈的问题。

附图说明

图1是本实用新型水压机油水平衡控制系统结构示意图；

图2是本实用新型水压机油水平衡PID调节控制图；

图中：1、人机界面；2、可编程控制器；3、数字量输入模块；4、数字量输出模块；5、模拟量输入模块；6、模拟量输出模块；7、水压传感器；8、油压传感器；9、比例压力阀；10、设定油压值；11、PID功能块FB41；12、自动操作值；13、测量油压值。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1、2所示，一种钢管水压试验机油水平衡控制系统，包括西门子人机界面1和可编程控制器2，西门子人机界面1连接一可编程控制器2，可编程控制器2连接数字量输入模块3、数字量输出模块4、模拟量输入模块5、模拟量输出模块6，模拟量输入模块5连接水压传感器7、和油压传感器8，模拟量输出模块6连接比例压力阀9，所述比例压力阀9连接一PID调节器。

钢管水压试验时，根据钢管的规格型号和水压试验工艺卡要求,在西门子人机界面1参数页面中输入主要参数：钢管直径D、钢管厚度p、油缸直径d、试验水压值P、保压时间T。控制系统根据所输入的参数自动计算出油水平衡系数，该系数是把在试验的过程中实时读取水压传感器7的水压值P_水，再根据油水平衡计算关系确定设定油压值P_设。设定油压P_设和当前水压P_水计算关系如下：

                                                     

P_设—设定油压值

P_水—当前水压值

D—钢管直径

d—油缸直径

p—钢管厚度

δ—油水平衡修正系数。

在控制系统里把P_设当前计算油压值赋给PID 调节器中SV-INT(设定油压值10),把模拟量输入模块读入的当前油压值P_油赋给PID 调节器中PV-IN(测量油压值13)，ID功能块FB41 11通过比较后自动输出操作值12，系统把自动操作值12赋给模拟量输出模块6，模拟量模块6将该值输出给比例压力阀9，这样就形成一个半闭环的控制系统，油缸油压值始终按照油水平衡系数跟踪水压值，在整个加压、保压和卸压过程中油压和水压保持平衡，这样就解决端面密封式钢管水压机漏水和损坏密封圈的问题。

本实用新型在端面密封形式的钢管水压试验机里运行稳定，钢管试验符合国际国内石油输送钢管和煤气输送钢管的水压试验标准，该控制系统应用在我公司在大、中、小型端面密封钢管水压试验机中，都达到了预期效果，解决了当前端面密封式水压机密封不住水和严重损坏密封圈的问题。