WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

На рис. 4а показана зависимость концентрации оксида углерода в воздухе рабочей зоны от скорости подачи электрода-инструмента; 4б – диоксида азота; 4в – ксилола.

В четвертой главе рассмотрены вопросы обеспечения автоматического управления концентрацией выделяемых веществ (диоксид серы SO2, оксид углерода CO, ксилол С6Н4(СН3)2) в воздухе рабочей зоны при электроэрозионном прошивании отверстий на основе управления силой тока и скоростью подачи электрода-инструмента. Рассмотрены особенности построения систем автоматического управления, формирования в этих системах управляющего сигнала, учитывающего экологические показатели, и алгоритмы формирования этого сигнала.

Как известно, в традиционной системе управления приводом информационные потоки сопоставляются в регуляторе системы управления.

В традиционных приводах система обратной связи формирует эти потоки по следующим параметрам – по току, потребляемому двигателем, скорости перемещения элементов механической системы и положению этих C мг/мэлементов. В случае автоматического обеспечения экологического качества целесообразно использовать традиционную систему управления, увязав традиционные алгоритмы управления с экологическими показателями.

Как показали экспериментальные и теоретические исследования, а также результаты экспериментальных исследований в реальных условиях обработки, возможно установить теоретико-экспериментальную зависимость между концентрацией вредных веществ (диоксид серы SO2, оксид углерода CO, ксилол С6Н4(СН3)2) и скоростью подачи электрода-инструмента.

Как показали исследования, концентрация вредных веществ,, выделяющихся в воздух рабочей зоны при электроэрозионном прошивании, и зависят от традиционных параметров управления, это сила тока и скорость подачи электрода-инструмента. Установленные теорико-экспериментальные зависимости между концентрацией загрязняющих веществ и параметрами управления позволили сформулировать алгоритм функционирования интерфейсов И1 и И2, формирующих дополнительный информационный сигнал для регуляторов тока и скорости в соответствии со значением сигнала измерителя концентрации вредных веществ. В этом случае схема автоматизированной системы управления концентрацией диоксида серы SO2, оксида углерода CO, ксилола С6Н4(СН3)2 на основе традиционных параметров управления может быть представлена согласно рис. 5.

выход Р задание ИО СП М I Д ДИИРис. 5 Упрощенная структурная схема автоматического управления минимизацией вредных веществ в рабочей зоне.

При этом для сохранения быстродействия системы управления интерфейс И1 должен формировать информационный сигнал в аналоговом виде, а для сохранения точности – интерфейс И2 должен формировать информационный сигнал в цифровой форме.

Существенным для управления является то, что при измерении концентрации датчик осуществляет квантование по времени непрерывного сигнала С(t). Представим эту непрерывную величину в виде:

C0Т С0Т С(t) = C0 + + +...

1! 2! где: T – величина интервала квантования по времени;

С0 – значение концентрации в начале интервала квантования.

При изменении непрерывной величины, которой является концентрация вредных веществ, прибор осуществляет квантование по времени, т.е. непрерывная функция концентрации С(t) заменяется ее дискретным значением, которое экстраполируется на весь временной интервал Т посредством экстраполятора нулевого порядка (рис.6).

Рис. 6. Представление непрерывной функции концентрации вредных веществ дискретными значениями.

В последнем выражении это соответствует только первому члену ряда, а отброшенные члены ряда в значительной мере определяют погрешность управления концентрацией выделяемых веществ (диоксид серы SO2, оксид углерода CO, ксилол С6Н4(СН3)2), которая может достигать больших величин.

В качестве эффективного метода устранения этого недостатка при формировании управляющего сигнала может быть применен метод комплексирования, заключающийся в том, что дискретное значение информации о концентрации выделяемых веществ (диоксид серы SO2, оксид углерода CO, ксилол С6Н4(СН3)2) С0 в начале временного интервала квантования дополняется текущим значением скорости изменения этой концентрации внутри временного интервала Т (остаточный член ряда).

В работе показан алгоритм формирования управляющего сигнала при одноуровневом комплексировании и структурная схема цепи обратной связи для этого случая. В этом случае имеем:

рТi 1- е- рТi 1- е- - Тiе- рТi, С( р) = С0 + Сср.i р р р где Тi – i-тый временной интервал;

р – оператор Лапласа;

1 - е- рТi - экстраполятор нулевого порядка.

р Этому уравнению соответствует структурная схема формирования информационного сигнала по концентрации выделяемых веществ (диоксид серы SO2, оксид углерода CO, ксилол С6Н4(СН3)2), представленная на рис.7.

На рис.7. верхняя ветвь структурной схемы соответствует традиционному дискретному представлению непрерывного сигнала, а нижняя – первому уровню комплексирования.

Следует также иметь в виду, что для реализации этого алгоритма не всегда требуется дополнительный датчик скорости изменения сигнала Сср.i, т.к. дополнительный интерфейс может осуществлять дискретное дифференцирование по начальному и конечному значению концентрации вредных веществ в предыдущем временном интервале Тi-1.

1-e-pTi Cp C(p) U(p) 1 1-e-pTi Cсрi p p Tie-pTi Рис.7. Структурная схема формирования информационного сигнала по концентрации вредных веществ.

Основные выводы и результаты:

1. В работе решена задача снижения уровня вредных веществ в воздухе рабочей зоны при электроэрозионном прошивании отверстий посредством автоматизации управления параметрами технологического оборудования.

2. Выявлена зависимость выделения вредных веществ в рабочую зону от скорости подачи электрода-инструмента, позволяющая управлять экологическим качеством посредством управляемых параметров 3. Показана возможность построения системы автоматического управления посредством изменения скорости подачи электрода-инструмента.

4. Доказано, что с точки зрения чувствительности системы управления и ее технологичности наиболее целесообразно автоматическое управление концентрацией вредных веществ осуществлять посредством управления скорости подачи электрода-инструмента.

5. Разработанный алгоритм функционирования системы управления концентрацией вредных веществ в воздухе рабочей зоны позволяет адаптировать традиционную систему управления к обеспечению экологического качества технологических процессов при электроэрозионном прошивании отверстий.

6. Настройка дополнительного контура должна осуществляться совместно с инженером-технологом, что позволит избежать снижения качества электроэрозионного прошивания отверстий при превышении концентрации вредных веществ в рабочей зоне.

Список печатных работ:

1. Любимов А.А., Мельцер А.Б. Основные технические характеристики электрохимикофизических и комбинированных методов обработки // Производство.

Технология. Экология. «ПРОТЭК’04» в 3-х тт.» Том 3: Труды международной конференции, 15-17 сентября 2004 г.; г.

Москва / Под ред. Член-корр. РАН Ю.М. Соломенцева и проф.

Л.Э. Шварцбурга. – М.: «Янус-К», 2004. -. С 692-2. Мельцер А.Б. Исследование воздуха рабочей зоны при электроэрозионной обработке // «Производство. Технология.

Экология. «ПРОТЭК’04» в 3-х тт.» Том 3: Труды международной конференции, 15-17 сентября 2004 г.; г.

Москва/ Под ред. Член-корр. РАН Ю.М. Соломенцева и проф.

Л.Э. Шварцбурга. – М.: «Янус-К», 2004. - С 715-3. Мельцер А.Б. Исследование влияния скорости подачи электрода-инструмента на концентрацию вредных веществ при электроэрозионной обработке // Производство.

Технология. Экология. Сборник научных трудов № 10 в 3-х тт.» Том 2: Москва/ Под ред. Член-корр. РАН Ю.М.

Соломенцева и проф. Л.Э. Шварцбурга. – М.: «Янус-К», 2007.

– С 436-4. Мельцер А.Б. Способы снижения концентраций вредных веществ при электроэрозионной обработке, посредством автоматизации управления // Производство. Технология.

Экология. Сборник научных трудов № 10 в 3-х тт.» Том 2:

Москва/ Под ред. Член-корр. РАН Ю.М. Соломенцева и проф.

Л.Э. Шварцбурга. – М.: «Янус-К», 2007. –С 438-5. Сизова И.А., Мельцер А.Б. Анализ возможности автоматизации электрических методов обработки с учетом экологического фактора // Теоретический и прикладной научно-технический журнал «Мехатроника, Автоматизация, Управление», №10, М.: Издательство «Новые технологии» 2007. – С 57-59.

Pages:     | 1 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»