Структура и объем дисциплины

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

Тольяттинский государственный университет

 

Кафедра «Оборудование и технология сварочного производства»

 

 

Р. А. Цепенев

 

ПРОГРАММА

И КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«АВТОМАТИЗАЦИЯ СВАРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ»

Учебное пособие

Рекомендовано УМО

по университетскому политехническому образованию

для студентов высших учебных заведений,

обучающихся по направлению 651400

«Машиностроительные технологии и оборудование»

по специальности 120500

«Оборудование и технология сварочного производства»

Тольятти 2004

 

УДК (621.791:681.52)(076)

ББК 30.61+32.965

Ц 40

 

Цепенев Р.А. Программа и контрольная работа по дисциплине

«Автоматизация сварочных процессов»: Учеб. пособие. Тольятти,

ТГУ, 2004. 61 с.

 

Приведена программа с изложением содержания и задач дисциплины, указаны объем дисциплины, ее структура, содержание тем, перечень лабораторных работ, содержание самостоятельной работы, рекомендуемая литература.

Приведены задания по контрольной работе, варианты по каждому заданию и исходные данные к каждому варианту. Изложены методические указания и рекомендации по выполнению заданий контрольной работы.

Для студентов специальности 120500 «Оборудование и технология сварочного производства» заочной формы обучения и других родственных специальностей.

 

 

Научный редактор к.т.н., профессор Г.М. Короткова

 

 

Рецензенты: кафедра «Сварочного производства» ВолгГТУ (зав. кафедрой д.т.н., профессор В.И. Лысак); к.т.н. Д.И. Фильченеков – технич. директор Тольяттинского представительства ООО «Самараконтрольсервис»

 

 

Утверждено редакционно-издательской секцией методического совета института.

 

УДК (621.791:681.52)(076)

ББК 30.61+32.965

 

ã Тольяттинский государственный университет, 2004

 

 

ПРОГРАММА

 

по дисциплине

 

«АВТОМАТИЗАЦИЯ СВАРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ»

 

Содержание и задачи дисциплины

 

Содержание дисциплины «Автоматизация сварочных процессов» ориентировано на изучение вопросов, относящихся к области автоматического управления сварочными процессами.

В этой области основными задачами профессиональной деятельности инженера специальности 12.05.00 являются:

- разработка технического задания на проектирование систем автоматического управления;

- обоснованный выбор сварочного оборудования, оснащенного системами автоматического управления;

- техническая аттестация и грамотная эксплуатация нового и действующего сварочного оборудования, имеющего в своем составе автоматические регуляторы и системы программного управления.

Формирование знаний и умений, необходимых для решения задач, - цель изучения настоящей дисциплины.

Достижение цели обеспечивается:

- курсом лекций (см. раздел 3 «Программы»);

- совокупностью лабораторных работ, знакомящих студента с реальным сварочным оборудованием, оснащенным системами автоматического управления;

- совокупностью упражнений контрольных работ.

Материал дисциплины базируется на знаниях, приобретенных студентами ранее при изучении таких дисциплин, как физика, основы электротехники, источники питания технологических установок, теория сварочных процессов, технология и оборудование сварки плавлением и контактной сварки.

Знания и умения, приобретенные при изучении настоящей дисциплины, должны способствовать более содержательному и качественному выполнению студентами дипломного проекта по избранной специальности.

В результате освоения материала дисциплины студент должен:

- осмысленно владеть терминологией основного понятийного аппарата из области теории управления;

- знать виды управления и их задачи, классификацию систем автоматического управления, принцип работы основных элементов автоматики, алгоритмы деятельности по решению профессиональных задач, рассматриваемых в изучаемом курсе, из области автоматического управления;

- уметь построить циклограмму технологической операции

или совокупности операций;

- оформить в полном объеме требования к параметрам режима;

- определять допустимые отклонения параметров режима (точность стабилизации параметров);

- обоснованно назначать точность стабилизации параметров, характеризующих пространственное положение сварочного инструмента;

- читать несложные принципиальные релейно-контактные электросхемы управления циклом работы технологического оборудования и составлять описание их работы;

- осуществлять проверку систем управления сварочным оборудованием на соответствие его характеристик паспортным данным.

 

Структура и объем дисциплины

 

Программа разработана на основании Государственного образовательного стандарта для специальности 12.05.00 дневной формы обучения (см. табл. 1 и 2).

Таблица 1

Распределение фонда времени

№ семестра Кол-во недель Количество часов по видам работы, в часах
Лекции Лабора-торные работы Самос-тоят. работа Всего Контроль
контроль- ная работа Экза-мен

 

Таблица 2

Распределение фонда времени по темам и видам занятий

№№ пп Наименование тем Аудиторные занятия Самост. работа Всего часов
Лекция Лаборат. работа
    Раздел 1 Технологический процесс как объект управления Тема 1.1. Базовые понятия и определения из области автоматического управления         (2)*         (2)       (4)

Окончание таблицы 2

          Тема 1.2. Разработка технического задания на проектирование систем автоматического управления   Раздел 2 Автоматическое управление циклом работы технологического оборудования Тема 2.1. Понятие о принципиальных электросхемах и способы описания их работы. Тема 2.2. Автоматическое управление в функции времени, пути и параметра   Раздел 3 Автоматическое регулирование в области сварки Тема 3.1. Автоматическое регулирование параметров режима процессов сварки. Тема 3.2. Автоматическое регулирование параметров пространственного положения сварочного инструмента Тема 3.3. Проблемы и тенденции автоматизации сварочных процессов   (4)       (3)     (4)       (3)     (3)   (1)           (4)       (4)     (2)   К.р.(24)       (2)     К.р.(14)       (5)     (4)   (1)   (28)       (5)     (22)       (12)     (9)   (2)
  Всего: 20 10 52 82

*) – в скобках указано время по темам внутри разделов.

 

Содержание тем

 

Раздел 1. Технологический процесс как объект управления -

6 часов

 

Тема 1.1. Базовые понятия и определения из области

автоматического управления - 2 часа

Определение понятий: управление, объект управления, управляющее устройство, система автоматического управления, воздейст-

вие (задающее, регулирующее, возмущающее), регулируемая величина.

Виды управления и краткая их характеристика. Понятия о замкнутых и разомкнутых системах, обратная связь и ее виды (характер) [1, 6].

 

Тема 1.2. Разработка технического задания на проектирование

систем автоматического управления - 4 часа

Понятие об элементарных технологических операциях.

Информация, необходимая для проектирования систем управления циклом работы технологического оборудования и способы ее представления в техническом задании.

Информация, необходимая для разработки систем автоматического регулирования: анализ возмущающих воздействий, выбор способа автоматизации, определение допустимых отклонений параметров режима.

Вопросы точности стабилизации параметров пространственного положения сварочного инструмента [1, 6].

 

Раздел 2. Автоматическое управление циклом работы

технологического оборудования - 7 часов

 

Тема 2.1. Понятие о принципиальных электросхемах и

способы описания их работы - 3 часа

Способы и основные правила изображения принципиальных электросхем. Основные условные обозначения электротехнических элементов и устройств, используемых в принципиальных электросхемах. Элементарные типовые схемы включения и отключения электромеханических реле.

Способы описания работы принципиальных электросхем: описание текстом, описание с помощью диаграмм взаимодействия [1, 2, 6].

 

Тема 2.2. Автоматическое управление в функции времени,

пути и параметра - 4 часа

Управление в функции времени: реле времени, их контактные группы, изображение работы реле времени на диаграмме взаимодействия; фрагменты схем управления объектами в функции времени.

Управление в функции пути: путевые (конечные) выключатели (разновидности, принцип действия), изображение контактов на схемах; примеры схем управления в функции пути.

Управление в функции параметра: общая функциональная схема управления; примеры систем управления в функции параметра [1, 2, 3, 6].

Раздел 3. Автоматическое регулирование в области сварки –

7 часов

 

Тема 3.1. Автоматическое регулирование параметров

процессов сварки - 3 часа

Системы автоматического регулирования тока сварки, напряжения дуги, скорости электропривода (дуговая сварка, ЭШС, ЭЛС).

Саморегулирование в сварочных процессах [3, 6].

 

Тема 3.2. Автоматическое регулирование параметров

пространственного положения сварочного

инструмента - 3 часа

Автоматическое направление сварочного инструмента по стыку свариваемого соединения с использованием контактных датчиков, индукционных и фотодатчиков.

Автоматическое регулирование установочной длины дуги при сварке неплавящимся электродом и угла наклона оси электрода к поверхности свариваемого изделия. [3, 6]

 

Тема 3.3. Проблемы и тенденции автоматизации сварочных

процессов - 1 час

Понятие о гибком автоматическом производственном процессе. Применение промышленных роботов и вычислительной техники в сварочном производстве [3, 6].