Бекер (550670), страница 45
Текст из файла (страница 45)
6.9, может быть упрощена путем исключения нз цепи давления сервоклапана 2 н датчика давления 5. Другим автоматическим регулятором скорости пресс-поршня является система со следящим приводом, созданная для машины с горячей камерой прессования, имеющей гидравлический привод. Автоматический регулятор (рнс, 6.12) включает следующие основные элементы: программируемый задатчнк 1, усилитель л, датчик перемещения 8, сервоклапан, состоящий нз сервомотора 4 н клапана 5, н управляемый гндроцнлнндр б. Программируемый задатчнк з соответствии с требуемым законом перемещения пресс- поршня выдает с помощью генератора сигнал в виде пропорционального его скорости напряжения как функции времени. Это напряжение поступает в усилитель, а затем на сервомотор, который через редуктор перемещает золотник четырехходового кла- 226 пана, управляя расходом рабочей жидкости в гидроцилиндре 6, шток которого жестко связан со штоком прессующего цилиндра 7, Если скорость пресс-поршня отклоняется от заданной, то сигнал с датчика перемещения 3, поступающий через усилитель 2 в блок сравнения программируемого задатчика 7, позволяет определить разницу напряжений и выдать скорректированный сигнал на сервомотор 4.
Сервомотор, приводя в движение золотник клапана 6, изменяет расход рабочей жидкости в управляемом 6 и прессующем 7 цилиндрах, обеспечивая заданный закон перемещения пресс-поршня. В нашей стране автоматическим регулятором скорости пресс- поршня оснащена машина мод. 71109. Для управления прессующим цилиндром использован следящий золотник, датчики перемещения и скорости пресс-поршня, а также герконовый блок контактов, управляющий работой следящего золотника при перемещении пресс-поршня. Выбор и установка закона изменения скорости пресс-поршня производятся с помощью переключателей на пульте управления машиной.
Таким образом, для каждой отливки может быть определен оптимальный график скорости пресс-поршня в зависимости от его перемещения. Выдержка оптимального графика движения пресс-поршня позволяет стабилизировать качество отливок. З.4. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ; ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОНЕССОМ Математическое обеспечение АСУТП. Математическое обеспечение АСУТП включает определенный комплект технических документов, основными из которых являются математическое описание технологического процесса, блок-схема алгоритма управления, алгоритм решения задачи оптимального управления, программа на алгоритмическом языке для конкретной управляющей машины.
Для разработки математического описания технологического процесса необходимо изучить этот процесс и факторы, определяющие его поведение, поставить задачу автоматизированного управления процессом, а затем разработать его математическую модель, алгоритм и программу управления. При разработке математического обеспечения используют различные методы исследования технологических процессов, методы построения матсматическнх моделей, приемы структурной теории алгоритмов, программное обеспечение для автоматизации программирования, стандартное программное обеспечение для управления технологическим процессом.
Среди методов исследования процесса литья под давлением наибольшее распространение получили метод проб и ошибок и методы планирования эксперимента. Построение математических моделей базируется на методах, позволяющих получать стохастические модели, так как детерми- 221 нированные модели из-за сложных зависимостей качества отливок и переменных параметров не адекватны технологическому процессу.
Для получения стохастических моделей применяют методы корреляционного и регрессионного анализов и методы математического планирования эксперимента (п. 6.2). Наиболее эффективным для построения математической модели технологического процесса является метод активного эксперимента. Этот метод отличается от классического метода планирования опытов тем, что при проведении эксперимента варьируются не один, а одновременно все переменные параметры. Это сокращает число опытов и снижает вероятность получения ошибочных результатов.
При построении математических моделей технологического процесса, когда трудно сделать заключение о характере связи между целевой функцией и переменными параметрами, вид уравнений выбирают априори. Так, при корреляционном и регрессионном анализах в качестве моделей при использовании метода математического планирования эксперимента применяют поли- номы первой и второй степеней. Например, для двух переменных параметров эти полиномы имеют вид У = а, + а,х1 + а,х„ г = аз+ а1х~+ аьтз+ амх~хз+ апх~+ амх3. Нелинейность взаимосвязи переменных параметров приводит к тому, что линейная модель обычно имеет малую адекватность для всей области изменения технологических параметров и применяется в основном для описания малых областей факторного пространства, в которых нелинейными зависимостями между переменными параметрами можно пренебречь.
В работах [40, 48 ! для создания математического обеспечения АСУТП литья под давлением использованы методы распознавания образов при выборе решений. Недетерминированный характер связей между показателями качества отливок и переменными параметрами процесса обусловливает применение статистических методов распознавания. Особенно сложными являются распознавание и выбор оптимальных значений таких переменных, как скорость пресс-поршня и давление прессования.
Технические средства АСУТП. Проводимые в течение длительного времени в нашей стране и за рубежом работы по созданию АСУТП литья под давлением свидетельствуют о высокой сложности решаемой задачи. Имеющиеся достижения не позволяют, однако, полностью освободить оператора от участия в процессе изготовления отливок. Решены задачи автоматизации ручных операций технологического процесса, автоматического регулирования параметров пропесса, сделаны первые попытки создания математического обеспечения, промышленность выпускает управляющие вычислительные комплексы, но автоматизированные системы, полностью управляющие процессом изготовления отЖ2 ливки, еще не созданы. Не реализована связь ЭВМ низшего уровня — математическая модель процесса — автоматические регуляторы параметров — автоматические контролеры качества отливок.
Причиной этого является не только отсутствие средств для автоматического контроля качества отливок, но и сложность создания и реализации алгоритмов оптимального управления технологическим процессом, алгоритмов автоматизированного создания математических моделей при освоении изготовления отливок, невысокая надежность контрольно-измерительных средств, следящих приводов, регулирующих и управляющих устройств.
Наибольшие успехи достигнуты в создании систем автоматического регулирования переменных параметров и информационного обеспечения технологического процесса. Так, на базе автоматизированной линии мод. АЛ711Б08, имеющей заливочно-дозирующее устройство, манипулятор для удаления отливки, устройство для обдува и смазывания пресс-форым, пресс для обрубки литников и облоя, была создана автоматизированная система, включащая автоматические регуляторы температуры металла в раздаточной печи и температуры пресс-формы, датчики контроля переменных параметров и цифровой измерительный комплекс ЦИКЛ-10 [481. Измерительный комплекс позволяет регистрировать и выводить на печать десять параметров. В число измеряемых параметров входят температура металла, температура подвижной и неподвижной полуформ, усилие запирания пресс-формы, время литейного цикла, время выдержки отливки в пресс-форме, скорость пресс-поршня, давление в приводе машины и пресса для обрубки литников.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМ Проектирование автоматизированной системы литья под давлением является сложной технической задачей, которую условно можно подразделить на проектирование автоматизированного технологического процесса и автоматизированной системы. При проектировании автоматизированного технологического процесса можно выделить следующие этапы: анализ номенклатуры отливок (классификация их по конструктивно-технологическим признакам, выбор отливок-представителей); анализ технологического процесса (требования к отливке и пресс-форме при автоматизации, определение автоматизируемых операций); выбор технологического оборудоваяия и средств автоматизации; разработка вариантов и выбор транспортно-технологической схемы автоматизированного технологического процесса. Оптимальная транспортно-технологическая схема автоматизированного технологического процесса служит исходной информацией для разработки автоматизированной системы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
