Структура и объем дисциплины. Тольяттинский государственный университет
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].