Введение к работе
Актуальность . работы. При сварке ответственных изделий в энергомашиностроении возникает ряд проблем, связанных, как с подготовкой производства, так и с ведением собственно сварочного процесса. Эти.проблемы вытекают из повышенных требований к качеству сварных соединений, высокой стоимости изделий и их ремонта при образовании дефектов. Поэтому важным является правильный, обоснованный выбор режимов сварки и комплектация компонент сварочного оборудования и материалов.
Другой особенностью сварочного производства в
энергомашиностроении является его . дискретный характер. Различные этапы технологического процесса разнесены, как в пространстве, так и во времени. Формы представления информации о технологическом процессе различны, что затрудняет сопоставление сведении о состоянии компонент производственного процесса. Эти обстоятельства не позволяют получить целостное и формализованное представление о сварочном производстве п. следовательно, гармонично согласовывать все его этапы.
Решение всех этих задач требует согласования форм представлення <.п информации п ее упорядочения путем структурирования. Такую возможность представляет система промышленного эксперимента на базе процессорной техники, для которбй задачи преобразования и структурирования являются характерными.
Из сказанного следует, что для повышения эффективности принятия решений при управлении сварочным производством необходимо применять такие методы контроля и обработки информации, которые бы позволяли получать обобщенные параметры, характеризующие, как состояние процесса, так и сварочно-технологнческпе свойства материалов и оборудования.
Цель работы. Совершенствование сварочного производства за счет оснащения сварочных лабораторий автоматизированными системами для выявления источников нестабильности компонент технологического процесса.
Методы исследования. Основные задачи работы решались экспериментальным и расчетным путе.м с использованием методов функционального анализа, математической статистики ' и теории автоматического регулирования. Теоретический анализ процедур
/
измерения и обработки информации решался на основе синтеза уравнений измерений в операторной форме. Для описания измерительных средств в работе используется графическое представление . в виде структурных, принципиальных или функциональных схем. Расчет, обработка и оформление результатов исследований проводилась на ЭВМ в интегрированной среде Windows, Borland Ci++, и Word for Windows.
Научная новизна. 1. На основе анализа физических процессов, протекающих в сварочном контуре при сварке плавлением, экспериментальных исследований и теоретического обобщения предложен методологический подход, позволяющий осуществить выявление и учет нестабильности характеристик элементов сварочного оборудования, сварочных материалов и процесса сварки. С целью получения комплексных критериев, характеризующих состояние процесса сварки, и элементов сварочного контура разработана информационная модель, содержащая алгоритмы измерения и цифровой обработки сигналов о параметрах процесса сварки с учетом их статистических свойств.
2. Из анализа экспериментальных данных о характере и уровне помех, спектральных характеристик сигналов тока (напряжения) и данных о быстродействии процессов, протекающих в сварочном контуре, синтезирована амплитудно-частотная характеристика измерительного тракта, позволяющая значительно ослабить действие помех (-60 дБ) и тем самым повысить точность 'и достоверность информации о процессе сварки.
Практическая ценность работы заключается в том, что в цеховых условиях сварочного производства может быть оперативно получена информация, характеризующая состояние процесса сварки и сварочно-технологические свойства материалов и оборудования, что позволяет принимать обоснованные решения при управлении производственным процессом. Процессорная система для исследования процесса сварки плавлением может быть эффективно использована при разработке новых сварочных материалов и оборудования.
Апробация __ работы. Результаты диссертационной работы
доложены на научно-технической конференции
"Автоматизированные системы управления в сварочном производстве" (Киев, ИЭС им. Е.О. Патона, май 1982 г. ); на международной научно-технической конференции "Современные
проблемы сварочной науки и техники" (Ростов-на-Дону, сентябрь
1993 г.); на научном семинаре кафедры "Оборудование и технология
сварочного производства" (Москва, МАСИ ВТУЗ - ЗИЛ, июнь 1994
г.); на научном семинаре кафедры "Гибкие автоматизированные
системы сварочного производства" ( Волгодонск, Волгодонский
филиал Новочеркасского технического университета, сентябрь 1994 г.).
По теме диссертации опубликовано 6 статей, 3 отчета, получено одно авторское свидетельство.
Структура. работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов по работе, списка используемой литературы из 97 наименований. Работа изложена на 184 страницах машинописного текста, содержит 55 рисунков, 9 таблиц.