МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ІВАНО-ФРАНКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ НАФТИ І ГАЗУ

Кафедра автоматизації технологічних процесів і моніторингу в екології

Г.Н.СЕМЕНЦОВ, Я.Р.КОГУЧ, Р. Б. ДІЖАК,

Т.О. БЕРБЕЦЬ, Н.В. САБАТ, Б.І. КАРПІНЕЦЬ

АВТОМАТИЗОВАНЕ КЕРУВАННЯ ЗВАРЮВАННЯМ

Навчальний посібник

для студентів спеціальності

"Обладнання і технологія підвищення

зносостійкості і відновлення деталей

машин"

Івано-Франківськ

2006

ІВАНО-ФРАНКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ НАФТИ І ГАЗУ

Г.Н.СЕМЕНЦОВ, Я.Р.КОГУЧ, Р. Б. ДІЖАК, Т.О. БЕРБЕЦЬ, Н.В. САБАТ, Б.І. КАРПІНЕЦЬ

Автоматизоване керування зварюванням

Навчальний посібник

2006

М.В. 02070855 -1830-2006.

УДК 65.011.56: 621.791 (07)

Г.Н.Семенцов, Я.Р.Когуч, Р.Б. Діжак, Т.О. Бербець, Н.В. Сабат, Б.І. Карпінець. „Автоматизоване керування зварюванням": Навчальний посібник - Івано-Франківськ: Факел, 2006-562.

Навчальний посібник містить основи теорії автоматичного керування технологічними процесам. Дана структура типових систем автоматичного керування (САК) стосовно задач автоматизації зварювальними процесами. Характеристика об'єктів керування зварювальними процесами та установками.

Розглянуто типові САК зварювальними процесами від локальних регуляторів до регуляторів, що базуються на сучасній мікропроцесорній техніці, та навчальним планом підготовки фахівців за спеціальністю обладнання і технологія підвищення зносостійкості і відновлення деталей машин і може бути використаний спеціалістами даної галузі.

Рецензент: д-р техн. наук, професор,

зав. кафедри технології нафтогазового

машинобудування ІФНТУНГ Ю. Д. Петрина

Дане видання є власністю ІФНТУНГ, тиражування та розповсюдження без згоди авторів забороняється.

М.В. 02070855 -1830-2006.

УДК 65.011.56: 621.791 (07)

Г.Н.Семенцов, Я.Р.Когуч, Р.Б. Діжак, Т.О. Бербець, Н.В.

Сабат, Б.І. Карпінець. „Автоматизоване керування зварюванням": Навчальний посібник - Івано-Франківськ: Факел, 2006-562.

Навчальний посібник містить основи теорії автоматичного керування технологічними процесам. Дана структура типових систем автоматичного керування (САК) стосовно задач автоматизації зварювальними процесами. Характеристика об'єктів керування зварювальними процесами та установками.

Розглянуто типові САК зварювальними процесами від локальних регуляторів до регуляторів, що базуються на сучасній мікропроцесорній техніці, та навчальним планом підготовки фахівців за спеціальністю обладнання і технологія підвищення зносостійкості і відновлення деталей машин і може бути використаний спеціалістами даної галузі.

Рецензент: д-р техн. наук, професор,

зав. кафедри технології нафтогазового

машинобудування ІФНТУНГ Ю. Д. Петрина

Голова навчально-методичного об'єднання

спеціальності "автоматизоване управління

технологічними процесами" Г.Н. Семенцов

Завідувач кафедри АТП і МЕ Г.Н. Семенцов

Член експертно-рецензійної

комісії університету Я.Р. Когуч

Нормо контролер О.Г. Гургула

Коректор Н.Ф. Будуйкевич

Заступник директора НТБ

з комп’ютеризації В.В. Бабійчук

Дане видання - власність ІФНТУНГ.

Забороняється тиражування та розповсюдження.

З

ст.

МІСТ

Вступ....................................................................................................... 5

1 Елементи теорії автоматичного регулювання.................................. 6

1.1 Загальні поняття і визначення .............................................................. 6

1.2 Передавальні функції і частотні характеристики ............................. 15

1.3 Динамічні ланки систем автоматичного регулювання .................... 24

1.4 Стійкість автоматичних систем керування ....................................... 46

1.5 Загальні питання автоматизації зварювальних

процесів і установок ........................................................................................ 60

2 Дугове зварювання .......................................................................... 109

2.1. Характеристика об'єкта керування ........................................................... 109

2.2 Програмне керування зварювальними циклами ...................................... 112

2.3 Автоматичні регулятори напруги і струму дуги .................................... 123

2.4. Системи автоматичного регулювання вильоту електрода …. 141

2.5 Основи методики вибору автоматичних регуляторів

дуги за заданими показниками якості зварного шва .................... 148

2.6 Керування плавленням і перенесенням електродного металу ............... 150

2.7 Керування параметрами поперечного перерізу швів ............................ 161

2.8 Системи магнітного керування формуванням

і кристалізацією зварних швів ................................................................................ 168

2.9 Автоматизація керування положенням зварювального пальника при зварюванні і наплавленні ................................................................ 173

2.10 Універсальні та спеціалізовані зварювальні автомати ….... 205

2.11 Автоматизовані складально-зварювальні

установки і верстати ........................................................................... 219

3 Електрошлакове зварювання ........................................... 231

3.1 Електрошлаковий процес як об'єкт керування. Класифікація систем автоматичного регулювання ............................................... 231

3.2. Системи регулювання струму і напруги ................................................... 236

3.3 Регулювання рівнів металевої та шлакової ванн .................... 257

3.4 Дозування компонента шлаку при електрошлаковому

зварюванні протяжних швів ............................................................................... 267

3.5 Основні тенденції розвитку САК ЕШЗ ...................................... 271

3.6 Автоматизовані системи керування технологічним

процесом електрошлакового зварювання (АСК ТП ЕШЗ) ....................... 278

4 Електронно-променеве зварювання ................................................... 296

4.1 Характеристика об'єкта керування ......................................................... 296

4.2 Вимоги до властивостей локальних регуляторів

параметрів режиму ..................................................................... 304

4.3 Локальні регулятори параметрів режиму .............................................. 313

4.4 Програмне керування параметрами режиму ЕПЗ .............................. 328

4.5 Автоматичне керування якістю зварного шва ........................ 335

4.6 Системи наведення і автоматичного напрямлення

електронного променя по стику зварюваних кромок .................................. 339

4.7 Застосування ЕОМ для керування процесом ЕПЗ ............................... 345

5 Керування процесами контактного зварювання

і зварювання тиском ........................................................................... 353

5.1 Контактне точкове (шовне) зварювання як об'єкт

автоматичного керування ................................................................... 353

5.2 Типові структури та основні пристрої систем автоматичного керування процесом і машинами точкового

і шовного зварювання ...................................................................... 362

5.3 Типові регулятори циклів зварювання .................................... 374

5.4 Автоматичне регулювання параметрів точкового та шовного зварювання ....................................................................................... 378

5.5 Контроль і керування процесами зварювання

за математичними моделями .............................................................................. 390

5.6 Інформаційно-вимірювальні та діагностичні системи …......... 401

5.7 Системи керування процесами точкового і шовного зварювання

на однокристальних мікроЕОМ ...................................................................... 407

5.8 Особливості автоматичного керування контактним

мікрозварюванням ................................................................................................ 412

5.9 Керування контактним стиковим зварюванням ....................... 417

5.10 Автоматизація процесів термообробки з'єднань

при стиковому контактному зварюванні ........................................................ 450

5.11 Автоматизація дифузійно–вакуумного зварювання .............. 460

5.12 Автоматизація процесів високочастотного

зварювання ................................................................................... 474

5.13 Автоматизація зварювання тертям ........................................ 489