Комп'ютерно-інтегрована система автоматичного керування процесом контактного зварювання металевих конструкцій із використанням логічного контролера

Abstract

Контактне зварювання - процес утворення нерозбірного зварного з’єднання шляхом нагрівання металу електричним струмом, що проходить через нього, та пластичної деформації ділянки з’єднання під впливом стискаючого зусилля. Контактне зварювання переважно застосовують у промисловому масовому або серійному виробництві однотипних виробів. Використовується на підприємствах машинобудування, оборонно-промислового комплексу, авіаційної промисловості та інш. Процес контактного зварювання складний з точки зору динаміки теплових та електричних процесів. На якість зварного з’єднання впливають багато параметрів, від тиску і тривалості імпульсу до якості поверхонь деталей і стану електродів. Щоб їх компенсувати, необхідне впровадження сучасних систем автоматичного керування. Світовий досвід свідчить, тенденція останніх років — це глибока інтеграція комп’ютерних технологій в процес зварювання. З’являються так звані комп’ютерно-інтегровані виробничі системи, в яких процеси контролю, керування і діагностики реалізовані за допомогою цифрових технологій. На практиці впровадження таких систем часто стикається з рядом труднощів: недостатньою точністю датчиків, складністю програмної реалізації, а також недостатньо гнучкими методами керування. Це створює потребу в подальших дослідженнях, спрямованих на підвищення ефективності та надійності автоматизованих зварювальних комплексів. Отже, тема цієї роботи є актуальною з огляду на загальний напрямок розвитку автоматизованого виробництва, потребу в підвищенні стабільності зварювальних процесів та зниженні відсотку браку. У межах даної роботи розглядається розробка комп’ютерно-інтегрованої системи автоматичного керування установкою контактного зварювання,, зокрема — на завершальному етапі виробництва, де відбувається з’єднання конструкції з основою. Рама виконує критично важливу функцію: забезпечує стабільність конструкції. Вона складається з декількох елементів, які жорстко фіксуються до корпусу через контактне зварювання. Це з’єднання повинно витримувати значні механічні навантаження, також не порушувати баланс і симетрію. У рамках даної роботи буде проаналізовано процес контактного зварювання , з урахуванням жорстких геометричних і технологічних допусків. Особлива увага приділяється розробці автоматизованої системи керування, яка дозволяє стабілізувати параметри зварювання в режимі реального часу.. Об‘єктом дослідження є керування струмом зварювання під час процесу зварювання. Предметом дослідження є залежність параметрів зварювання та якості вихідного продукту, за для забезпечення стабільного виробництва відповідного нормам продукту. Метою бакалаврської кваліфікаційної роботи є удосконалення системи автоматичного керування установки контактного зварювання конструкцій, що забезпечить стабільний випуск відповідних до норм виробів. Задачі бакалаврської кваліфікаційної роботи: - з допомогою вивчення літературних джерел та аналізу машини контактного зварювання як об’єкта керування, знайти методи покращення управління процесом контактного зварювання; - розробити функціональну схему автоматизації системи керування зварювальним струмом ; - дослідити кінетику процесу зварювання та визначити передатну функцію установки для процесу керування зварювальним струмом. - обґрунтувати вибір алгоритму керування та технічних засобів для реалізації САК; - дослідити показники якості роботи САК; - розробити електричні схеми системи керування та створити операторський інтерфейс системи контролю та керування установкою; - здійснити техніко-економічне обґрунтування прийнятих інженерних рішень.