逆变弧焊电源的远程监控系统研究

随着焊接生产自动化和逆变弧焊电源的规模化使用,使得逆变弧焊电源维修和保养越来越困难,采用焊接电源的远程网络监控将能很大程度上缓解这种现状.在此对基于Internet的逆变弧焊电源的远程监控系统进行了研究,设计了基于嵌入式Internet的远程监控系统,并结合逆变弧焊电源进行远程监控实验.实验证明,该系统可以对逆变弧焊电源的焊接参数进行远程设置,也可以远程检测逆变弧焊电源的工作状态.     

弧焊电源谐波检测系统的研制及应用

对弧焊电源功率因数、谐波等参数的测量方法进行了研究,采用加窗的FFT算法研制了一套基于嵌入式PC的弧焊电源检测系统,分别时带LDC滤波器的弧焊逆变电源和普通弧焊逆变电源进行谐波分析比较,实验表明该分析仪系统可靠,分析结果精确.     

ARM处理器在焊接电源数字化控制系统中的应用

基于ARM处理器的弧焊电源的数字化控制,采用LPC2131控制器,通过不同特性控制与时序控制,使IGBT逆变式弧焊电源具有多功能的用途,主要可以实现手工焊、直流TIG、脉冲TIG和MAG焊等焊接方法.LPC2131主要用于不同焊接方法的时序控制、焊接给定参数与反馈参数的采样、PID和模糊控制算法的运算以及PWM的输出与调制控制,从而实现多功能焊接电源的数字化控制.提出基于嵌入式系统,实现焊接电源人机界面的优化、远程监控与多台焊接电源间的网络化的管理.     

基于DSP的脉冲MIG焊数字化焊机的研制

针对弧焊电源数字化、功能复合化、控制智能化的发展趋势,采用全桥移相ZVC主电路和数字化控制系统,研制出脉冲MIG焊软开关数字化电源系统.以TMS320LF2407A DSP作为控制系统的核心.利用STC89C51RC单片机作为人机交互系统的核心,通过控制系统软硬件和抗干扰设计,实现了电参数的精确控制和人性化操作.通过中值的波形控制工艺实验表明该数字化电源可以实现熔滴大小可调,增强了熔滴过渡的可控性,完全满足一脉一滴的过渡条件,并且工作可靠、性能良好.     

弧焊电源智能化测试、分析与评价平台

弧焊电源智能化测试平台的研制开发具有重要的意义。该测试平台由硬件平台和软件平台2部分构成。硬件平台为计算机控制下的大功率电阻负载及数据采集系统，软件平台为运行在Windows 2000环境下的模块化数据测试与分析软件。该测试平台可以实现对弧焊电源外特性、调节特性和动特性的自动测试，同时具有对测试数据进行分析和抽提取并据此对弧焊电源的性能进行评价和初步诊断的功能。     

弧焊电源动态特性微机测试及分析系统研究

介绍了一种由通用微机构成的数据采集和分析系统，用于检测弧焊过程的动态参数和对弧焊电源动特性进行测试和评定。经试验证明该系统具有软件界面友好、测试精度高、功能强、可靠性高等优点。     

智能电量测量仪在电焊机测试中的应用

本文介绍了测量电焊机电性能的一种仪器的原理。该仪器采用单片微机控制，能够快捷、准确地测量各种电参数，精度不受波形影响。特别适用于弧焊电源等非线性负荷电参数的测试。     

微机控制开关式弧焊电源

阐述了开发开关式弧焊电源的实际意义,分析了开关式弧焊电 微机控制系统的原理和组成,在新型弧焊电源研制方面做了一些有益的探索。作者设计的微机控制的开关式弧焊电源采用大功关晶体管,使其工作“开”与“关”的状态,克服了模拟式晶体管弧焊电源效率不高的缺点,工作状态比较稳定,同时运用单片机控制,实现了焊接参数的预置功能,以及反馈控制技术对焊接电压Ｕｆ进行调节,从而获得熔化极弧焊电源的所需外特性。     

弧焊逆变电源的网络化CAD系统

探讨了以Web网站为平台的弧焊电源CAD技术的可能性与优点,针对弧焊逆变电源的网络化CAD设计技术,提出了系统的组成方案、重要设计原则和具体设计方法. 开发了以普通网页浏览器为客户端的网络化CAD系统,采用浏览器、Web服务器和数据库服务器的结构模式,主要基于ASP动态服务器页面技术,同时结合ActiveX组件、VB程序设计方法以及Access数据库编程技术共同实现. 结果表明,该系统在给定基本的设计条件信息后,可以实现弧焊逆变电源的一站式和分步式设计,完成全部参数计算结果和主要元器件选型. 研究有助于促进弧焊电源设计的规范化、标准化和优化设计以及产品质量的改进.     

软开关弧焊逆变电源外特性的理论分析

通过分析移相全桥软开关弧焊电源工作特性,提出了基于峰值电流反馈控制软开关弧焊电源拓扑结构,运用电路分析方法把全桥弧焊电源等效为Buck模型,在不同负载条件下,Buck模型分别工作于电感电流连续方式和电感电流断续方式,运用电路知识对移相全桥零电压脉宽调制器稳态运行单周期波形图参数进行了理论计算,对模型的外特性工作点边界进行详细分析,通过分析计算证明了弧焊电源外特性形成机理,并给出一种所需外特性的实现电路.结果表明,软开关弧焊电源外特性边界曲线直接决定了焊接工艺参数的调节范围,通过不同的控制策略可以实现弧焊电源的所需外特性.     

双丝旁路耦合电弧MIG焊嵌入式控制系统设计及实现

设计并实现了双丝旁路耦合电弧MIG焊嵌入式控制系统,并进行了控制试验.控制系统包括:主控板、送丝控制板和焊接参数显示模块,系统以32位ARM7微控制器LPC2124为基础,可采集并显示焊接参数,控制旁路弧长,控制母材电流.三块电路板之间采用基于RS-485接口和Modbus协议的总线结构连接,可进行数字化通信.通过控制试验表明:该嵌入式控制系统可以对旁路电弧和母材电流进行控制,满足双丝旁路耦合电弧MIG焊的控制需求,使得焊接过程稳定进行,并得到成形良好的焊缝.     

VPTIG焊接电流参数对电弧形态及焊缝质量的影响

采用高速录像系统、记忆示波器同步实时采集变极性氩弧（VFFIG）焊接电流、电弧形态信息,比较分析了VFFIG焊接电流频率、直流电极接负（DCEN）时间和直流电极接正（DCEP）时间、DCEN及DCEP电流幅值5个参数对电弧形态及焊缝质量的影响。结果表明,通过调节以上5个参数,可以控制电弧形态、电弧力及焊接热输入,从而控制熔深及焊缝正反面成形;控制焊缝两侧清理区宽度;减少钨极烧损。采用平板对接低频脉冲调制铝合金VFFIG焊接工艺,单道焊熔深可达6min,焊缝成形良好、质量可靠。     

基于TwinCAT和C#的弧焊数据采集分析系统

为保证对焊接过程实现实时监控,优化焊接工艺参数,提高焊接质量,搭建了弧焊焊接过程数据采集分析系统。根据生产现场和数据采集分析的需求,构建了实时采集系统层次构架模型,提出了以传感器、倍福公司模拟量输入端子和嵌入式控制器等为主体硬件,ADS协议和实时以太网为实时通讯协议,TwinCAT PLC和C#为开发语言的分布式弧焊实时数据采集系统的设计方案。实现了弧焊焊接过程中电弧电压、电流、离子气和保护气的实时采集、显示、存储以及焊接质量分析,完成焊接设备数字化集成,提升车间管理水平。

     

智能化逆变弧焊电源控制策略现状及发展趋势

弧焊电源是整个焊接设备的核心,而弧焊电源的发展更决定了焊接领域的发展。其中弧焊电源控制的好坏,直接影响着弧焊电源中各参数的反应速度与效率,因此,弧焊电源的控制设计成为其重要环节。本文介绍了逆变弧焊电源的发展历史,重点论述了智能化逆变弧焊电源控制的现状,介绍了近年来在逆变弧焊电源技术中模糊控制、神经网络控制、视觉采样以及...     

基于CAN总线和USB存储的焊接参数采集系统

针对焊接生产监控和质量评估中存在的问题,提出一种基于CAN总线和USB存储的焊接参数采集与传输方案,并重点设计了采集节点的硬件和软件。数据采集节点以STM32微控制器为核心,对焊机的焊接电流、电压等参数进行实时采集并通过CAN总线传输到上位机;同时,利用USB接口芯片CH376扩展节点的USB主控功能,实现对采集数据的高速本地USB存储。CAN总线通信方案采用分时上传的调度方式,避免多节点通信时可能出现的总线拥堵。测试表明,该系统成功实现了对采集数据的低速CAN总线传输和高速本地存储,有助于促进焊接生产监控技术的发展。     

弧焊电源焊接参数预置系统的发展

阐述了弧焊电源的发展历程,指出与传统的模拟电源相比,数字化弧焊电源的优势和在实际生产中存在的不足。在数字化电源的基础上介绍了弧焊电源焊接参数预置系统的研究现状,详细说明基于模拟电路、单片机、DSP及其他控制方法的预置系统,并分析基于各种控制方法的预置系统的优缺点。预测焊接参数预置系统的发展方向,应使其具有通用性,设计出不依赖于电源的独立焊接参数预置系统,一种预置系统可控制多类焊接电源。     

Application of digital driving circuit in arc welding power source based on HCPL-316J

The digitalization of arc welding power source mainly depends on the digitalization of arc welding inverter, so that main circuit and controlling system can give full play to advantages. Digital switching control makes main circuit digital and DSP and/or MCU makes controlling system digital. So IGBT driving circuit, as a tie of main circuit and controlling system, should also be got digitalized. Thus, a digital driving circuit based on optocoupler device HCPL-316J is provided. Some testing experiments were done. After driving testing, the driving circuit certificates that driving waveforms satisfy the requirements of arc welding power source and the driving circuit is reasonably and simply designed. And the driving circuit has high controlling precision and reliability. No-load-voltage testing and welding external characteristic testing prove that the driving circuit can be applied in arc welding power source.     

多层多道埋弧焊工艺参数优化设计方法

多层多道埋弧焊应用领域广泛,但是由于焊接参数较多,焊接工艺的制定和参数优化较为困难。首先给出了底层焊(打底焊)、填充焊和盖面焊的焊接参数设定和优化的基本原则,然后设计了相应的参数设定和优化软件,对焊接电流、焊接速度、焊接电压、热输入以及焊道数等基本参数进行优化计算。对所设计的焊接参数优化系统,采用K型坡口的工件进行实验验证,实验结果和本焊接参数优化系统给出的结果符合良好。利用该系统还可以实现填充焊阶段的电流递增优化设计,在保证焊接热输入不超标的情况下,减少焊道数,提高生产效率。     

激光功率对激光-双丝脉冲MIG复合焊接电弧形态及熔滴过渡的影响

通过搭建激光-双丝脉冲MIG复合焊接系统,利用高速摄像与电信号采集系统对激光-双丝脉冲MIG复合焊接在不同激光功率下的电压电流信号及高速摄像信号进行同步采集,研究激光功率对焊接过程的电弧形态、熔滴过渡过程的影响.结果发现,由于激光等离子体与电弧等离子体的相互作用,电弧形态和熔滴受力状态发生改变.随着激光功率的增大,激光对电弧的吸引能力增强,促进熔滴过渡的等离子流力竖直向下的分力减小,熔滴过渡频率降低.