
- •Автоматизация сварочных процессов Лекция №1 Введение
- •Лекция №2 Основные определения и классификация систем автоматич. Управления (сау)
- •X y Прямаясвязь
- •Прямая связь
- •Обобщённая функциональная схема сау
- •Зу – задающее устройство - формирует сигнал задающего воздействия g(t) пропорциональный заданному значению управляемой величиныx(t).
- •(T) – сигнал рассогласования (сигнал ошибки),
- •Лекция №3 Основные элементы сау:
- •Сау классифицируются:
- •1) В зависимости от приложения управляющего воздействия
- •2) В зависимости от установившихся значений управляемой величины Статические и астатические системы
- •3) По способу воздействия чувствительного элемента системы на исполнительный орган
- •4) В зависимости от принципа формирования управляющего воздействия
- •5) В зависимости от принципа преобразования (квантования) сигнала из непрерывного в дискретный
- •X2 и max … х2 и min ; x2 и max …0 … х2 и min
- •Лекция №4
- •6) В зависимости от количества управляемых контуров
- •6) Многомерные сау в зависимости от наличия перекрестных связей между управляющими воздействиями и управляемыми величинами делятся на односвязные (автономные) и многосвязные.
- •Лекция №5 Уравнения звеньев и виды основных характеристик
- •Лекция №6 Основные характеристики звеньев
- •1. Передаточная функция
- •3. Весовая функция звена k(t)
- •Алгоритм решения задачи автоматизации процесса сварки
- •Лекция №8
- •Анализ возмущающих воздействий при сварке
- •Классификация возмущающих воздействий
- •Лекция №9
- •Эквивалентная электрическая схема замещения при ссс
- •1.2. Стыковая сварка оплавлением (с.С.О.)
- •Дуговая сварка
- •Лекция №11
- •1. Система управления сварочными ип дуги
- •1.2 Система дистанционного управления ип дуги
- •1.2.2. Выносные устройства, использующие для передачи сигналов управления сварочные кабели
- •Лекция №12
- •2. Система управления электрическими параметрами дуги и переносом электродного материала
- •2.1 Время-импульсные системы
- •2.2 Импульсные системы
- •3. Система управления процессом при контактной сварке
- •Системы управления параметрами электронно-лучевой сварки (элс)
- •Лекция №13 Системы автоматического регулирования Замкнутые системы автоматического регулирования (стабилизации)
- •1. Сар параметров дуги при сварке плавящимся электродом
- •1.1 Сар дуги с саморегулированием (ардс)
- •Функциональная схема ардс
- •Лекция №14 Структурная схема сар арв
- •Лекция №15
- •Лекция № 16
- •Структурная схема
- •Лекция № 17
- •Лекция № 18
- •1) Спу при дуговой сварке нпэ
- •2) Спу при дуговой сварке пэ
- •2.1) Программное управление сварочным циклом при сварке под флюсом
- •2.2) Программное управление сварочным циклом при сварке в среде защитных газов
- •Лекция №19
- •3) Спу контактной сварки
- •Характерная циклограмма работы спу кс
- •4) Спу элс
- •Лекция №20 Адаптивные сау сп
- •Основные разновидности адаптивных сау
Лекция №14 Структурная схема сар арв
С помощью регулятора АРДС обеспечивается стабилизация значений сопротивления дуги Rд, т.е. Rд → const (должна быть).
Системы АРВ реализуют многомерную схему САР, представленную двумя независимыми контурами регулирования:
1) АРДС;
2) непосредственный вылет электрода.
В результате выполняется условие:
Lд + Lв = const.
1.4. САР тока и напряжения дуги с воздействием на питающую
систему (АРП)
Системы этого типа отрабатывают возмущения воздействия на параметры сварочного ИП (напряжение холостого хода Uхх и внутреннее комплексное сопротивление источника Z).
Любой ИП можно заменить следующей структурной схемой
ZB – внутреннее сопротивление
Определение тока короткого замыкания
Системы АРП фактически предназначены для изменения ВАХ ИП для обеспечения стабильного горения дуги, определенным образом перемещая рабочую точку – место пересечения ВАХ ИП и ВАХ дуги.
2. САР параметров дуги при сварке неплавящимся электродом
Особенность динамических процессов в сварочном контуре с неплавящимся электродом заключается в отсутствии эффекта саморегулирования длины дуги, свойственного системам с плавящимся электродом. В контуре с неплавящимся электродом напряжение дуги связано функциональной зависимостью с длиной дуги.
lд - длина дуги, мм;
Iсв – сварочный ток, А.
а, b, с, k – коэффициенты, учитывающие геометрические и физические особенности дуги (определяется справочно).
На практике используют 2 способа регулирования параметров дуги с неплавящимся электродом при действии возмущений в сварочном контуре: САР АРНД и САР АРП.
3. САР проплавлением при дуговой, плазменной и электронно-лучевой сварке.
Качество сварного соединения обуславливается его механическими и коррозионными свойствами, зависящими от геометрических размеров и формы сварного шва. Стабилизация геометрических размеров шва способствует повышению качества сварного соединения. При сварке материалов, склонных к закаливанию или к образованию горячих или холодных трещин важным фактором является также поддержание заданного термического цикла в процессе сварки, обеспечивающего необходимую скорость охлаждения металла. Только при этом условии можно получить требуемые структуру шва и околошовной зоны, т.е. качество проплавления.
Наиболее применяемым способом оценки качества проплавления является введение в САР обратной связи по температуре металла сварочной ванны или ОШЗ. Температура измеряется специальными бесконтактными датчиками, действие которых основано на измерении интенсивности излучения с поверхности сварочной ванны.
Способы измерения качества проплавления.
1. Электродуговая сварка
а) со стороны дуги
Фс – интенсивность светового потока
1 – лампа накаливания;
2 – линза стеклянная (фокусирующий элемент);
3 – светофильтры;
4 – фотоэлемент.
СГ – сварочная горелка;
МИС – моделирующий источник света;
ФП – фотоприемник.
Uфп = f(Фс);
Фс ≡ В.
В↑ Фс ↑; В↓ Фс↓
Лучи подающие на СВ отражаются и их принимает ФП, т.к. СВ блестящая, а те лучи, которые падают на металл поглощаются им, поэтому Uфп является функцией от ширины ванны В.
б) с обратной стороны шва
b – ширина обратного валика;
Uфп = f(b);
b↑ Uфп ↑; b↓ Uфп↓.
2. Плазменная сварка
а) измерение параметров плазменного факела с помощью ФП
Uфп = f(Ф)
б) измерение параметров факела по разности потенциалов между свариваемым изделием и искусственно вводимой под деталь контактной подложкой