Разработка системы автоматического управления подачей рабочих газов в технологическом процессе сверхзвуковой газопорошковой наплавки защитных покрытий на элементы теплоэнергетических установок

• Автор: Черемисин, Павел Сергеевич
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 136 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОПЛАМЕННЫМИ ПРОЦЕССАМИ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ
1Л Анализ проблемы износа поверхности деталей и способов повышения ее износостойкости

1.2 Оборудование и системы управления газопламенными установками

2. МАТЕРИАЛЫ, АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Материалы и технологическая аппаратура для реализации процесса сверхзвуковой газоиорошковой наплавки
2.2 Методика и оборудование для исследования влияния управляемых технологических параметров на свойства наносимого покрытия
2.3 Методы и средства проектирования и конструирования систем автоматического управления
2.4 Методики выполнения технологических экспериментов по наплавке защитных покрытий

2.5 Методы исследования механических свойств и структуры защитных покрытий

3. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ РАСХОДА РАБОЧИХ ГАЗОВ ПРИ СВЕРХЗВУКОВОЙ ГАЗОПОРОШКОКВОЙ НАПЛАВКЕ
3.1 Анализ технологических параметров, влияющих на свойства покрытия, полученного при помощи сверхзвуковой газопорошковой наплавки
3.2 Выбор основных технологических параметров управления
3.3 Разработка алгоритма работы системы автоматического управления процессом сверхзвуковой газопорошковой наплавки
3.4 Анализ основных технических характеристик газопламенной аппаратуры и разработка алгоритма работы системы автоматического управления параметрами расхода рабочих
газов
3.5 Разработка структурной схемы системы автоматического управления параметрами расхода газов и определение ее аппаратного состава
3.6 Описание принципиальной схемы системы автоматического управления параметрами расхода газа
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАСХОДА ГАЗОВ НА СВОЙСТВА ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ
4.1 Исследование зависимости расхода рабочих газов от параметров работы блока системы автоматического управления параметрами расхода газов
4.2 Исследование зависимости удельной мощности газопламенной струи от параметров расхода рабочих газов
4.3 Исследование зависимости свойств защитного покрытия от режимов работы разработанного блока системы
автоматического управления параметрами расхода газов
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Список сокращений и обозначений, использованных в диссертационной работе:
СГП-наплавка — сверхзвуковая газопорошковая наплавка.
ККС - котлоагрсгат с «кипящим слоем».
ЗТВ - зона термического влияния.
САУ - система автоматического управления.
ПЛК - программируемый логический контроллер.
ЭДС - электродвижущая сила.
ПК - персональный компьютер.
САПР - система автоматизированного проектирования.
РРГ - регулятор расхода газа.
ШИМ - широтно-импульсная модуляция.
ШД - шаговый двигатель.
ЖКИ - жидкокристаллический индикатор.
Ух - общий расход газов, л/ч.
Р - соотношение рабочих газов (Р=УкиСл/УпРоп)-Ь - длина ядра факела.
(3 - общая тепловая мощность.
цуд - удельная мощность газовой струи.
Ун - скорость наплавки.

Как известно в мире выпускается свыше 150 типов ПЛК [72, 73]. Они используются примерно в 35% систем автоматизации технологических процессов и в большинстве случаев реализуют законы программнологического управления или аналого-цифрового регулирования.
ПЛК обеспечивают изменение логической программы функционирования с помощью встраиваемого или автономного устройства программирования, что равносильно разработке новой принципиальной электрической схемы с жесткими связями. При этом отпадает необходимость в отключении объекта управления для переналадки, исключаются трудоемкие процессы, связанные с проектированием новой схемы.
Кроме функций управления ПЛК выполняет также функции регулирования, причем изменение положения регуляторов может осуществляться как вручную, так и программным путем [74]. ПЛК обеспечивают также связь с управляющим вычислительным комплексом более высокого уровня иерархии.
Принцип действия ПЛК состоит в сканировании (последовательном опросе) участков программы, ограниченных одной выходной функцией; получении информации о состоянии задействованных в опрашиваемом участке элементов программы; проведении логических операций, заданных программой; возбуждении или невозбуждении выходной функции в зависимости от полученного результата. Опрос участков программы происходит циклично, один за другим, в порядке размещения их в программе, с возвращением к началу программы. После окончания полного цикла опроса (сканирования) в соответствии с алгоритмом функционирования (рис. 1.10) программа возвращается на начальную строку кода (положение X).