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机控制电子万能试验机程序编制和程序执行

来源:拉力试验机厂家    发布时间:2014-10-05 09:00

机控制电子试验机程序编制和程序执行


电子试验机
注:适用于微机控制电液伺服试验机、微机控制电液比例试验机以及微机控制电子试验机

一、 用途

可编程序控制允许用户根据自身的需要,依据一定的编程规范,定制一个多步的控制程序文件,这个控制程序以文件方式保存,用户可根据名称调用执行或修改编辑。
 

一、 程序执行

用鼠标点击[控制板]的[程控]页面,将显示程序控制的执行界面(下图),在控制程序下拉列表中选择合适的控制程序,它所包含的内容将显示在下面,如果步骤较多,用户可以拖动右侧的滑动条察看。选好程序后,按下[开始]按钮就可以开始试验了。系统会按照程序逐步执行。同时,内容显示会随着步骤的继续,动态的刷新,即当前执行步骤以不同的颜色显示,用户可以一目了然。根据程序的不同,也许在整个控制过程,用户都不用干预,但有时,用户可能必须干预控制步骤的继续或停止(具体请参见程序编制说明)

二、 程序编制

相对程序的执行,程序的编制就显得复杂一点。在停机状态下,鼠标点击[程序管理器]按钮,将出现程序编制界面。(下图)(程序编辑器MaxProgrammer是一个独立的应用程序,因此,也可以直接执行MaxProgrammer命令运行程序)

1、控制程序的新建、删除和重命名

用户可以根据自己的需要,新建新的程序文件,在输入程序名称的时候,一般选取一个有意义的名称,这样,从名称就可以对其内容有个大致的了解。重命名允许以后改动名称,删除操作将删除你所选的控制文件。
 

2、加载方向

对于不同的试验主机,有的拉伸和压缩是同一个方向,而有的相反。因此,用户必须选择这个控制文件是拉伸方向还是压缩方向。对于拉伸和压缩相反的试验机,这个参数非常重要,如果选错,程序控制的方向很可能会反向。

3、程序内容

程序控制程序的详细内容将在下面的表格中显示出来,同时,它也是用户编辑程序内容的地方。
 

4、编辑程序结构

当用户新建一个新的程序,初始时为只有一步,用户必须根据需要填加程序行(按下[添加步骤]按钮),新增的一行位于程序的最后;在编辑过程中,有时也需要删除程序行(按下[移除步骤]按钮),删除的是当前行。[插入步骤]可以是程序的任何位置。程序改动后,按下[保存程序]按钮将改动的内容保存到硬盘。
 

5、编辑程序内容

5.1控制模式设置:
鼠标点击需要编辑的步骤行的控制模式列,将出现一个控制模式下拉选择列表,用户可以在列表中选择:
u 开环位移控制:以位移采样值为控制指标,开环模式,它只有一个速度参数,以控制速度的正负来决定位移方向,正为向上,负为向下。适用于对控制速度精度要求不高的场合,比如金属拉伸试验最后阶段的高速拉断过程等。由于是开环控制,因此,它有更高的响应速度;
u 闭环位移控制:以位移采样值为控制指标,闭环模式,它有控制目标和控制速度两个参数,系统会根据控制目标值自动决定控制方向;
u 等速力控制:以力值为控制指标,闭环控制;
u 等速应力控制:以应力值为控制指标,闭环控制;
u 等速变形控制:以变形值为控制指标,闭环控制;
u 等速应变控制:以应变值为控制指标,闭环控制;
u 控制锁定:也可以称为输出锁定,无控制参数。它不能单独使用,必须紧跟上面的具体的控制模式,当切换到控制锁定时,系统将锁定切换瞬间的控制输出,在整个控制锁定模式期间,这个控制输出都保持不变。直到切换到别的控制模式。显然,它是开环控制,适用于一些闭环很难控制的阶段,比如金属拉伸控制的屈服阶段。
u 停止:试验停止。
u 位移保持:保持切换时的位移值;
u 力保持:保持切换时的力值;
u 变形保持:保持切换时的变形值;
注:后三个保持控制只用于事先无法确定保持目标大小的情况下使用,如果事先已知保持目标值,请使用位移、力或变形的闭环控制。
5.2 控制参数设定
 
鼠标点击需要编辑的步骤行的控制参数列,将出现一个控制参数设置窗口,依据控制模式的不同,控制参数的设置是不同的。如果控制模式没有参数,这个窗口不会出现。控制参数一般为速度和目标。速度的设置范围同控制板的单个控制模式的和最小控制档是相关的。点击[控制板]的[位移]控制页面,如果其速度档最小为0.05,为500,那么,位移控制模式(包括开环和闭环)的速度就必须在0.05和500之间,如果用户输入的数值超出了这个范围,系统会弹出提示框。其他的力和变形控制也一样。目标的设置将决定系统控制的方向。(在后面的编程实例中会进一步解释)
 
5.3 跳转条件设置
一个程控程序是由多个步骤组成,当一个步骤执行时,必然有一个何时执行下一个步骤的问题(所谓下一步,并不一定是紧挨当前步骤的下一个步骤),因此,我们引入跳转条件的设置。鼠标点击需要编辑的步骤行的跳转条件列,将出现一个跳转条件设置窗口。跳转分为手动和自动两种方式,缺省为手动跳转。如果是手动跳转方式,在程序执行到这一步时,必须由用户按下[控制板]上的[执行下一步]按钮,程序才会往下执行,不然,程序将停留在这一步。在弹出的条件编辑窗口中,先选择[自动跳转]有效,跳转条件如图所示,主要由位移、力、变形和时间来确定,然后用户根据需要选择并输入数值。这里有两点需要说明:一是“达到”的含义,“达到”有时代表大于,有时代表小于,在实际控制过程中决定。例如:本步骤选择了位移判断,判断值为100mm,。如果调用这一步时,位移值比100mm小,那么,此条件等价于位移>100;如果位移值比100大,那么,此条件等价于位移<100;二是“持续时间”的含义,持续时间条件一般用于保持控制,当采样值进入保压目标的 ±1%以内,都认为保压开始(请参见后面的编程实例)。
跳转前发送“取下引伸计”消息:该选项框被选中后,当试验步骤从当前跳转到下一步时,系统自动发送取下引伸计命令。
跳转前发送数据:该选项框被选中后,当试验步骤从当前跳转到下一步时,系统自动发送当前的试验数据到数据板。
关键字:通过该关键字定义数据板中数据项。 
数据:可选择包括力、变形、位移等数据。
5.4 循环设置
有时,用户需要将一个控制过程重复执行几次甚至成百上千次,如果将这个控制过程重复编写,将是一个很累人的工作。因此,系统在每一个步骤,还有一个循环设置。鼠标点击需要编辑的步骤行的循环设置列,将出现一个循环设置窗口。一般情况下,用户不必设置它,程序执行完当前步骤后,接下来将执行下面紧挨它的一步。如果用户设置了循环,执行完当前步骤后,程序将根据设置返回到前面的某个步骤重复执行,这样一次一次循环,直到循环次数超出设置值,当再次执行到这一步时,接下来将执行下面紧挨它的一步,即跳出循环。
 
5.5 说明设置
一个程序可能有很多步,一个步骤的参数可能有很多,这样,对于程序的编辑者,他了解每一步的作用,而对于其他使用这个程序的人,可能阅读起来比较吃力。因此,给每一个控制步骤加上一个含义明确的说明是一个很好的习惯。鼠标点击需要编辑的步骤行的说明列,将出现一个说明设置窗口。
 

6、验证程序

程序的编制有一定的规范,没有经验的用户可能对自己编写的程序没有把握,这时,用户可以在程序编写完毕后,用鼠标点击[验证程序]按钮,系统会检查当前这个程序,并返回结果(正确或不正确,如果不正确会指出不正确的地方),不正确的程度有两级:严重的称为错误,错误是必须改正的;还有一级为警告,即系统认为可能存在问题的地方,提醒用户注意。警告并不一定要改正。这里提醒一下,每次用户保存程序,系统都会强制验证程序,如果存在错误,系统将出现警告,并拒绝保存。
 

7、编程实例

7.1 程序1:某种金属材料的拉伸控制程序
要求:弹性段的加载速度为10MPa/s,屈服点大致在200MPa左右,屈服结束后,以20mm/min速度将试样拉断。
编程:力加载方向为拉伸方向,预紧速度为5mm/min,具体程序设置为4步(下图)
说明:根据要求,程序的步采用等速应力控制,速度为10MPa/s,目标为400MPa的目的只是为了让系统一直处于一个加载的状态,实际永远到不了目标值,因为步的跳转条件为应力值达到190MPa,(从前面知道,这种材料的屈服点大致在200MPa左右,而在屈服阶段是不能用力控制的,因此必须提前跳转)即当应力值大于190MPa时,跳转到第二步。第二步采用了控制锁定控制(如果有引伸计的话,也可以考虑采用变形控制),当变形达到1mm时,我们认为屈服段已经结束,因此跳转条件设置为变形达到1mm。第三步为快速分离阶段,目标值100mm将保证系统在试样拉断之前一直朝位移增加的方向。此时的跳转条件实际是拉断判断。第四步的停止并不是必须的,如果程序要执行的步骤超过了程序编辑的步骤,系统也会发出停止命令。不过,最后一步设置为停止是一个好习惯。
7.2 程序2:100kN传感器的自动压环标定程序
要求:系统自动依次加载到20kN,40kN,60kN,80kN,100kN点,低速通过上面几个点,保证可以准确读数。然后自动卸载结束。
编程:力加载方向为压缩方向(如果有反向器,为拉伸方向),预紧速度为5mm/min。
 
说明:步骤一为开始时的接近,此时由于还没有同测力环接触,必须采用位移控制,当实际接触以后(力值达到1kN),才跳转到步骤二,采用力控制模式。步骤二到步骤六的跳转条件中的持续时间为20秒是,即目标保持时间大致为20秒。接近目标值时,系统会自动将速度减慢,因此时间可以相应设置长一些。步骤7为卸载。停止由用户手动发出。
7.3 程序3:材料疲劳测试
要求:以2kN/s的速度加载到20kN,然后以同样的速度卸载到10kN,再加载到20kN,重复10000次后复位停止。
编程:
 
7.4 程序4:滞后环法测试
要求:以20MPa/s的速度加载到预估屈服强度150MPa,然后以同样的速度卸载到15MPa,再加载,当应力达到170MPa,转为等速位移控制直到拉断,自动停止。
编程:力加载方向为拉伸方向,预紧速度为2mm/min。


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