Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
управления сварочными процессами↑ Стр 1 из 22Следующая ⇒ Содержание книги
Поиск на нашем сайте
Современная организация труда выдвигает новые требования к системам автоматического управления. Появляется необходимость получения информации о состоянии оборудования в любой момент времени, учета и анализа простоев, обнаружения и прогнозирования неисправности отдельных элементов оборудования, своевременной их замены, выявления резервов повышения производительности, экономии материалов и т.д. Систематический сбор этих данных, их первичная обработка и статистический анализ за любой промежуток времени невозможны без использования ЭВМ. Низкая стоимость и большая универсальность и производительность дают возможность использовать их в системах управления отдельными установками и аппаратами. К микро-ЭВМ подключаются датчики аналоговых сигналов через коммутатор и преобразователь аналог – код. Текущие значения параметров в виде цифр записываются в память машины, а затем по специальным подпрограммам первичной обработки вычисляются мощность дуги, средний сварочный ток и его отклонения от заданного, расход электроэнергии, газа и др. По запросу оператора измеренные и вычисленные параметры процесса могут быть выведены на дисплей или на печать. Кроме того, по вычисленным данным формируются задания параметров для регулирования процесса сварки. К ЭВМ подключаются также датчики скорости сварки и подачи электрода, частоты и амплитуды колебаний горелки и др., а также концевые выключатели и датчики расхода воды и газа, кнопка «Пуск». По сигналам от этих датчиков в памяти ЭВМ формируется «Слово» состояния сварочного оборудования, после анализа которого ЭВМ может сигнализировать о неисправности того или иного узла. Используя математические модели процесса сварки на основе информации о параметрах режима, размерах и форме шва, можно управлять режимом сварки с целью обеспечения заданного качества шва, либо обнаружить места, где произошли недопустимые изменения параметров режима. Логические операции по включению или отключению различных элементов сварочного оборудования осуществляется в микро-ЭВМ по программе, введенной в оперативную память машины, Эти операции легко изменять или корректировать в процессе сварки в зависимости от получения тех или иных результатов, вычисленных ЭВМ в реальном времени на основании измерения текущих параметров режима. Рис. 7.1. Структура микроЭВМ: 1 – микропроцессор (АЛУ); 2 – тактовый генератор; 3 – оперативное запоминающее устройство (ОЗУ); 4 – постоянное запоминающее устройство (ПЗУ); 5 – блок системного управления; 6 – адресные усилители; 7 – блок соединения с каналами связи; 8 – блок соединения с внешними устройствами; 9 – блок установки приоритета прерывания; 10 – шина данных; 11 – шина управления; 12 – адресная шина.
В ЭВМ (рис. 7.1) имеются арифметическо-логическое устройство (АЛУ), производящее обработку информации, устройство ввода и вывода ее (УВВ), устройство управления работой всей системы и различные запоминающие устройства. В ОЗУ хранится только та информация, которая используется в данное время при решении конкретной задачи. Для длительного хранения больших массивов данных используется внешнее запоминающее устройство большой емкости, но работающее с меньшей скоростью. Микропроцессор это большая интегральная микросхема (БИС) с программируемой (перестраиваемой) логикой. Он выполняет арифметические и логические операции над данными, программное управление процессом обработки информации, организует взаимодействие всех устройств, входящих в систему. Межмодульные связи и обмен информацией осуществляется посредством коллективных шин (магистралей) адреса, данных и управления. Периферийное оборудование подсоединяется к шинам не непосредственно, а через программно управляемые интерфейсные БИС. Тактовый генератор синхронизирует работу всех блоков. Если регулируемый процесс непрерывный, то исходная информация преобразуется в дискретную цифровую с помощью специального устройства – аналого-цифрового преобразователя (АЦП). При необходимости перевода полученного в цифровой форме управляющего сигнала в непрерывный используется цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). АЦП и ЦАП также изготовляются методом технологии интегральных микросхем. В качестве примера рассмотрим систему автоматического управления глубиной проплавления при сварке труб аргонодуговой сварки с наружным оптическим датчиком температуры сварочной ванны (рис. 7.2) [1]. Эталонная модель объекта получена с помощью методов факторного анализа в виде системы уравнений где b* -- модельная оценка критериального параметра объекта регулирования (ширина обратного валика b без возможности его прямого измерения); TB – температура наружной поверхности сварочной ванны, измеряемая оптическим датчиком и оцениваемая по регрессионному уравнению; c0, a0, cixi, aixi – члены уравнений, учитывающие действие наблюдаемых (контролируемых) технологических возмущений (изменений сварочного тока, длины дуги, толщины свариваемой ленты, скорости сварки, расхода аргона); cn+1xn+1, an+1xn+1 – члены уравнений, учитывающих влияние неконтролируемых возмущений в процессе сварки (изменений в структурном и химическом составе свариваемого материала, дефектов в сборке стыка, эрозии вольфрама и т.д.). Рис. 7.2. Функциональная схема системы управления глубиной стыка с математической моделью: ЭМ – эталонная модель; БВО – блок вычисления ошибки; Р – регулятор; О – объект регулирования; b, b3, b* -- ширина обратного валика, его заданное значение и модельная оценка; TB – температура наружной поверхности сварочной ванны; Δb, ε – рассогласование и ошибка параметра b; x – вектор входных возмущений; u – сигнал управления.
Совместное решение уравнений регрессии в блоке ЭМ позволяет по наблюдаемым переменным и измеряемому в процессе сварки параметру ТВ определить параметр b*. Это уравнение учитывает влияние на параметр b неконтролируемых возмущений. Отношение cn+1/an+1 определяется экспериментально в режиме нормального функционирования САУ. Согласно схеме (см. рис. 7.2) вычисленное по последнему уравнению значения параметра b* сравнивается с заданным нормативами параметром b3. Рассогласование между параметрами Δb = b3 – b* используется в качестве сигнала обратной связи, формирующего на выходе регулятора сигнал управления u, компенсирующий влияние на объект технологических возмущений х. Качество регулирования оценивается в блоке вычисления средней квадратической ошибки: где b – измеренные значения ширины обратного валика на выбранных образцах сваренных труб. Если появляется ошибка ε >> εдоп, то она используется для настройки параметров регулятора, чтобы обеспечить инвариантность объекта к действию технологических возмущений. Оператор имеет возможность вмешиваться в работу системы непосредственно в процессе сварки через внешние устройства управления. По сравнению с обычными САУ на основе автоматических регуляторов отличительные преимущества таких систем – это резкое увеличение числа регулируемых параметров, возможность реализации сложных алгоритмов управления, универсальность (способность быстро перестраиваться на новые алгоритмы управления), наличие памяти, позволяющей учитывать не только внешнее состояние регулируемого объекта, но и его предысторию. Вопросы для самопроверки 1.Какие задачи позволяет решать включение микро-ЭВМ в систему автоматического управления сварочными процессами? 2.Изобразите структуру микро-ЭВМ, поясните назначение блоков. 3.Что такое АЦП и ЦАП, их назначении в составе ЭВМ? 4.Для чего нужно АЛУ в микро-ЭВМ? 5.Как осуществляется управление сварочным процессом по математической модели? 6.Какими способами можно получить математическую модель процесса? 7.Какие функции выполняет микро-ЭВМ в составе автоматической системы управления?
ЛИТЕРАТУРА 1.Гладков Э.А. Управление процессами и оборудованием при сварке. – М.: «Академия», 2006. – 430 с. 2.Дьяконов В. Simulink 4. Специальный справочник. – СПб.: «Питер», 2002. – 528 с. 3.Куропаткин П.В. Теория автоматического управления. Часть 1. Основы теории линейных цепей. – Л.: «СЗПИ», 1967. – 330 с. 4.Лебедев В.К., Черныш В.П. Автоматизация сварочных процессов. – Киев: «Вища школа», 1986. – 295 с. 5.Львов Н.С., Гладков Э.А. Автоматика и автоматизация сварочных процессов. – М.: «Машиностроение», 1982. – 300 с.
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-15; просмотров: 513; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.12.76.168 (0.007 с.) |