Обзор систем автоматического управления и регулирования в сварке

Необходимость автоматизации сварочных процессов определяется, прежде всего, такими их характерными особенностями, как высокие энергетические параметры, скоротечность отдельных этапов энергетических преобразований и процесса формирования сварного соединения, труднодоступность зоны сварки для непосредственного измерения и контроля, повышенный уровень вредных воздействий на здоровье человека и необходимость оперативной оптимизации сварочных процессов в соответствии с выбранным критерием.
В общем объеме операций по производству сварных конструкций на процесс сварки обычно приходится 15...20%, однако он определяет свойства и эксплуатационную надежность конструкций. Большое количество параметров, влияющих на ход сварочных процессов, и высокие скорости их изменения требуют для управления ими обработки значительного объема информации в единицу времени, поэтому автоматизация оказывается обязательным условием успешного и качественного выполнения сварочных процессов. Невозможность поддержания непрерывной вольтовой дуги при сварке плавящимся электродом обусловила создание автоматического регулятора Н. Г. Славяновым, что и обеспечило реальную возможность промышленного применения дуговой сварки плавящимся электродом.

Исследование динамики поведения различных векторов позволяет решить задачу о влиянии каждого параметра на искомую функцию процесса и определить управляющее воздействие по величине и направлению для выхода на заданное значение искомой функции. Показано, что даже наличие одного скрытого слоя в НС- модели позволяет эффективно прогнозировать параметры соединения и строить замкнутые системы управления с "нейроконтроллером" в цепи обратной связи. Интересно , что в качестве примера авторы использовали исследование процесса аргоно-дуговой сварки в стык листов из нержавеющей стали толщиной 2 мм, при этом выходом НС-модели является, как и в работах / 1, 9 /ширина проплавления " в " с обратной стороны пластины, при этом управляющими параметрами являлись величины сварочного тока (Jсв) и скорость сварки (Uсв) и контролируемыми - температура ОШЗ в определенной точке за дугой (Т) и суммарный световой поток от дуги в инфракрасном и видимом диапазонах (L). Большим преимуществом НС-моделей является возможность проведения, относительно небольшого числа экспериментов для их построения и обучения, а также возможность "переучивать" перенастраивать модели при изменении исходной задачи.
В заключение можно отметить, что развитие сварочной техники и технологии будет все больше базироваться на системах автоматизации с использованием ЭВМ, а сами системы управления на новейших средствах получения и обработки информации.