Тема 1. Общая характеристика автоматического контроля

Существующие методы контроля разделяются на методы послеоперационного (пассивного) контроля и методы технологического (активного) контроля. При послеоперационном контроле с помощью средств измерения фиксируются значения каких-либо параметров деталей и изделий с целью их разбраковки или сортировки. К активному контролю относится любой метод контроля, по результатам которого вручную или автоматически осуществляется воздействие на технологический процесс.

СВЯЗЬ АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ С АВТОМАТИЧЕСКИМ

РЕГУЛИРОВАНИЕМ

Активный контроль размеров в основном соответствует понятию «регулирование размеров». В том и другом случае при помощи чувствительных элементов — измерительных приборов — значения некоторых регулируемых параметров сравниваются с заданными. В том и другом случае существуют обратные связи (под обратной связью понимается воздействие выходных параметров системы регулирования на входные). Однако, понятие «активный контроль» шире понятия «регулирование размеров». Любая разновидность технологического контроля (за исключением автоматической разбраковки или сортировки с помощью устройств, встроенных в технологический процесс) носит активный характер, но далеко не всякую разновидность такого контроля можно отнести к регулированию.

Активному контролю в отличие от автоматического регулирования присущи следующие особенности:

1) не обязательно имеет обратные связи (системы автоматического регулирования всегда замкнуты);

2) управлять процессом при активном контроле можно как автоматически, так и вручную;

3) процессы контроля и управления могут происходить неодновременно;

4) большинство существующих средств активного контроля приходит вдействие (срабатывает) при согласовании текущего значения контролируемого параметра с заданным, т.е. имеет дискретную характеристику. Однако многие системы активного контроля носят характер адаптивных систем. Ксамопр||способляю1щшся (адаптивным) системам относятся такие, в которыхдополнительное автоматическое устройство изменяет алгоритм управления всоответствии с оценкой результатов управления так, чтобы поддержать илиулучшить первоначально обеспечиваемое автоматической системой выполнениеалгоритма функционирования.

Системы автоматического регулирования приходят в действие при рассогласовании текущего значения контролируемого параметра с заданным, т.е. имеют непрерывную (плавную) характеристику (адаптивные или самоприспособляющиеся системы).

Системы плавного регулирования размеров в принципе являются более точными по сравнению с системами дискретного регулирования. Однако это преимущество не всегда может проявиться в полной мере в условиях дискретности самих технологических процессов. Дискретность технологических процессов

объясняется тем, что обрабатываются отдельные детали, в результате чего выходные параметры систем регулирования могут принимать только фиксированные, дискретные значения. Дискретность технологических процессов обусловлена также порогами чувствительности.

Поэтому одним из условий создания высокоточных адаптивных систем активного контроля является повышение чувствительности перемещений исполнительных органов станка;

5) точность систем активного контроля размеров зависит в основном от влияния технологических и метрологических факторов, что объясняется дискретностью процессов получения размеров и сравнительно медленным изменением размеров деталей в процессе обработки.

Вместе с тем некоторые точностные параметры системы активного контроля размеров также связаны с силами трения и инерции (например, порога чувствительности, определяющие минимальное значение подналадочного импульса, а также динамические погрешности самих измерительных устройств).

Вследствие особенностей дискретных методов активного контроля суммарные погрешности, возникающие при их использовании, обусловливаются в основном некомпенсируемыми технологическими погрешностями. Необходимо подчеркнуть, что с позиций управления по результатам измерения системы автоматического регулирования должны быть отнесены к средствам активного контроля.

Активный контроль размеров может осуществляться не только как регулирование, но и как управление размерами. Задача управления, в частности программного, включает в себя вопросы, связанные с осущестапением определенного воздействия входных параметров систем на выходные. При разработке систем упрааления металлорежущими станками на первый план обычно выдвигаются энергетические, силовые и динамические характеристики упраапяемых объектов. Вместе с тем при управлении размерами приходится решать и весьма сложные точностные задачи.

На рис. 1 схематически представлено регулирование и управление. Для систем автоматического регулирования характерно наличие обратной связи, для систем управления — наличие прямой связи. Таким образом, системы регулирования являются замкнутыми, а системы управления – разомкнутыми!

Отметим, что системы активного контроля можно характеризовать и как разновидность кибернетических систем. Ибо к кибернетическим, в широком смысле этого понятия, относятся системы, решающие какие-либо задачи по заданной программе, а при использовании систем активного контроля размеров программа задается измерительным устройством, заранее настроенным на заданный размер по образцовой детали.