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拉力切粒机滚刀计算机实时控制?
发布时间:2020-06-06 18:17浏览次数:

如何处理因为液压系统走漏和试件在拉伸过程中弹性变形及相对于夹持器的滑移所产生的滞后现象,以及加载工夫过长等成绩,是该设施控制技术所要处理的要害成绩。拉力切粒机滚刀的组成及控制原理整个系统原来控制模式为:在拉力未达到设定拉力之前,输出信号按程序设定的步长,随实验工夫始终添加,油缸内压力也始终添加,当拉力达到设定拉力之后,记下输出控制信号值(用于前面弥补控制),并输出控制信号,这时,比例阀关闭,油缸内的油压靠液控单向阀维持。当油缸内的压力因内走漏而升高,导致试件所受拉力减小到设定允许值时,输出原来记载的控制信号值,重新启动比例阀,给油缸补油。保压工夫达到设定值后,立即换向,比例阀向油缸另一腔供油,驱动油缸回位,回程压力由原来记载的控制信号值确定。这样,控制原理比较简略,但因为受比例阀频繁启动关闭,液控单向阀磨损和油缸忽然换向等要素影响,系统利用寿命和可靠性显著升高,设定拉力比较小时,回程速度很慢。

为了处理上述成绩,咱们设计了微机实时控制安装,由以下五局部组成:计算机是整套安装的控制外围,并实现对系统的实时中缀控制接口电路是一块标准的接口板,用来实现的转换及信号的传送拉伸机构对试件停止夹持和张拉,是拉力切粒机滚刀的主体构造部件;拉 力传感器将拉力信号转变成电信号经:转换后反馈给计算机;液压系统是以电液比例阀为外围的电液比例伺服系统,扭转其输入电压的大小就可能调理系统的压力。电液比例阀的开度是由计算机控制的,经过调理阀的开度来扭转其溢流量从而扭转系统的工作压力。依据工作要求,该拉力机设定了两种工作模式,静载荷实验和额定载荷实验,静载荷实验只有施加足够大的拉力使试件产生破断,并记载加载曲线和最大拉力即可;而额定荷载实验是依照肯定的加载模式延续地给试件添加拉力,当达到设定的力值时,保压一段工夫然后卸荷,以判别试件的承栽才能。系统控制主机采用认为解决器的通用微型计算机,接口板采用位的转换器造成了个模拟测量通道;本文所引见的控制程序,采用基于平台的面向对象的程序设计言语编写,根据事情驱动模式,来控制整个实验过程。实验参数的输入、试验过程的控制直观;运算速度快,控制灵便、计算精度高。在程序中,依据实践需求,设定采样时钟周期为在每一个时钟周期内,计算机经过读取以后力值与设定的最大力值停止比较后,依据两者差值大小,来确定以后最佳的控制信号值,经过;7端口输出,完成液压信号的自动控制。控制程序在拉力实验过程中,计算机收回控制信号经转换起初控制液压系统的压力和油缸的拉伸力,从理论上讲,拉力的大小和控制信号的大小应该成比例关系,但因为试件的弹性变形以及夹具和试件之间产生的滑移,使得拉力的变化重大滞后于控制信号值的变化,系统会出现显著的工夫滞后,因而控制信号(和油缸内油压)的添加和拉力添加不能够同步,当拉力到达设定值时,微机所给出的控制信号必定大于静态时设定拉力所对应的值,加载速度越快,误差越大。为了处理这个成绩,提高控制系统的快速性和稳固性。在控制程序中,将加栽过程分为三步:在每一个工夫周期(可由程序设定为毫秒的整数倍)在拉力小于设定力倍之前,采用比较大的增量步长,添加控制信号;在拉力大于设定力倍之后,采用比较小的增量步长,添加控制信号,避免过载;在拉力达到设定力之后,经过微分控制,即由实践所测量的力值和设定拉力间的差值,来决议控制信号的增减。经过实验,可测试出一组静态拉力控制信号值列表函数,每一次实验可通过插值计算,求出其设定拉力值所对应的静态控制信号作为保压时期微分控制的初始值。为了延长加载工夫,提高工作效率,在程序中增设了一个控制信号初始值,每次实验时加载不是而是从末尾,尽快迫近设定拉力值所对应的!值。在保压时期,比例阀不关闭,微机输出给比例阀的控制信号!保持相对稳固,由比例阀间接保压。并依据每个采样周期所测得的以后力值,来动态调整比例阀的控制信号。保压完结后,完牢固验即卸载也分为两步:在每一个工夫周期,输出信号逐步减小,油缸内液压力也逐步减小;当输出信号(和油缸内液压力)靠近于时,再收回换向信号,控制比例阀换向,驱动油缸回位,减小液压冲击;回程时输出信号值为常量,回程速度不受设定拉力影响;控制程序流程框图如图;所示,其中,为形容工作形态的开关变量,为控制信号值为以后力值,为试件设定拉力值。在控制算法上,作了比较大的优化,拉力稳定更小,避免液压系统频繁换向;在实验完结时,经过延时、换向、增压回位元控制过程,减小液压系统的冲击,提高设施的寿命。该程序采用盛行的文档视窗形式,提供的生成初始的文档视窗型框架,再用的资源编辑器建设一个对话框,并在其中设置输入各个参数所需的控件,然后派生出一个治理输入参数的视窗类,衔接到类中,再对窗口风格停止相应的设置,即可实现界面设计。读入力值利用函数,其中1口的地址,是控制信号值。在该程序中设置了软件置零性能,实验人员只有在传感器不受力时,点击《置零》按钮即可设定零点,改由程序完成后,避免了硬件调零操作上的不便,并可消弭实验过程中的系统误差。在实验过程中,各个实验参数(如拉力、保压工夫和额定载荷等),均可经过计算机界面设定,控制程序依据设定的参数,自动实现对各个实验环节的控制、实验后果输出、报表打印和文件的治理。依附强大的系统性能,该程序稳固性好,可避免因计算机系统缺点而导致的实验失败。齐全满足现场消费要求,控制程序运转后果如图所示:液压拉力切粒机滚刀是一台典型的电液计算机自动控制设施,因为系统存在着重大的工夫滞后特性,而且对超调量又有严厉的限度,所以给控制系统带来了很大的费事。引入分段微分控制算法后,较好地处理了这一难题,从两年多的实践利用情况来看,该控制程序算法上是可行的,运转后果也是可靠的。

本文所触及的拉力切粒机滚刀是输变电树立中,用来检验工程中所利用的各种导线及衔接件可靠性的一台试验设施,在实验中对加载模式、工夫及精度均有严厉的要求,同时试验的力值范围也比较大。因此本台设施采用电液比例伺服系统作为拉力驱动局部,应用液压系统功率密度高、快速呼应好及无级调速的特点,来满足实验的要求。

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