The hardware structure of the control system for the erosive wear testing machine

The article presents the control system for the device for testing the resistance to erosive wear of materials. The apparatus allows testing the effect of a stream of abrasive, usually aluminium oxide, colliding the surface of a material, usually coated with a selected surface layer. The device allows testing up to eight samples in a single cycle at different angles of collision and with different parameters. In addition, the test might be performed at high temperatures. The control system of the apparatus is supposed to provide reliability, safety, the ability to drive all elements of the apparatus to their technical limits, flexibility, and ease of use. The article presents the structure of a control system, its tasks, and solutions to the goals set and the challenges. Further, the article also discusses the safety system applied in the apparatus, its structure, and specific behaviour. Finally, the structure of control software is presented with the distribution of particular tasks amongst the hardware processing units.

W artykule zaprezentowano system sterowania urządzenia do badania odporności materiałów na zużycie erozyjne. Urządzenie pozwala na testowanie wpływu strumienia ścierniwa, zazwyczaj tlenku glinu, uderzającego w powierzchnię materiału zazwyczaj powleczonego wybraną warstwą wierzchnią. Urządzenie pozwala na badanie w jednym cyklu ośmiu próbek, przy różnych kątach padania strumienia ścierniwa na powierzchnię z różnymi prędkościami. Możliwe jest również prowadzenie badań w podwyższonej temperaturze. System sterowania urządzenia ma zapewnić niezawodność, bezpieczeństwo, możliwość sterowania elementami urządzenia powyżej ich technicznych możliwości, elastyczność i łatwość użytkowania. Wymaganie sterowania elementami urządzenia powyżej ich technicznych możliwości oznacza założenie, że funkcjonalność urządzenia badawczego nie może być w żaden sposób ograniczona przez układ sterujący, co pociąga za sobą konieczność implementacji rozbudowanych algorytmów i systemów zabezpieczeń. Zaprezentowano strukturę sprzętową systemu sterowania, jego zadania, rozwiązania postawionych celów oraz wyzwania. W dalszej kolejności omówiono system bezpieczeństwa zainstalowany w urządzeniu, jego strukturę oraz specyficzne zachowanie. W ostatniej części zaprezentowano strukturę oprogramowania sterującego wraz z rozdziałem jego funkcji pomiędzy sprzętowe jednostki przetwarzające.