数字化控制逆变焊接电源系统研究

采用TMS320F240数字信号处理器和80C196KC单片机设计多功能IGBT逆变焊接电源双机控制系统。其中，TMS320F240主要用于焊接参数的采样、控制算法的运算，80C196KC用于完成人机接口的功能，包括键盘和显示．与上位机的通信等；设计中人机界面采用液晶显示；系统设计的关键是双机之间的通信技术．为了确保通信的可靠及快速性．采用双口RAM IDT7005来完成；数字PWM控制单元采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)完成，整个系统中所有逻辑控制也由此芯片来完成，实现多功能焊机的全数字化控制。     

脉冲MIG焊机数字化控制设计

在80C196KC微机控制脉冲MIG焊机的基础上，提出了一种基于单片机80C196KC和TMS32UC5402数字信号处理器（DSP）的双机控制系统的脉冲MIG焊机设计方案，实现了焊机的数字化控制。     

基于DSP的全数字化IGBT逆变PMAG焊机研制

为了控制焊机的输出功率和焊机的输出外特性，采用脉宽调制型控制方式，设计了以TMS320F240为核心的控制系统。结合TMS320F240输出的PWM波形，设计了专门的分频电路；利用霍尔传感器设计了电流、电压反馈系统，形成了闭环控制系统；针对焊接过程中可能出现的过电流、过热、过／欠电压等故障，设计了相应的保护电路和报警电路。采用模块化软件设计方法，设计了控制系统主程序、中断服务程序以及子程序。系统经脱机联机调试后，输出的波形理想、控制可靠，实现了全数字化PMAG的控制。     

基于DSP的数字化焊机

基于DSP的数字化焊机设计,采用TMS320F240数字信号处理器作为CO2焊接电源的控制核心,IGBT全桥逆变主电路,以软件方式实现波形控制,并设计了焊接过程中的短路与缩颈信号的检测电路。试验结果表明,主电路工作稳定,检测电路能准确地测出短路、缩颈信号,控制软件可靠性高,能完成所需的波形控制功能。     

基于DSP的全数字化IGBT逆变脉冲 MIG/MAG焊机研制(一)--硬件电路设计

设计了以TMS320F240为核心的控制系统，为了控制焊机的输出功率和焊机的输出外特性，设计采用了脉宽调制型控制方式。结合TMS320F240输出的PWM波形，设计了专门的分频电路。利用霍尔传感嚣设计了电流、电压反馈系统，形成了闭环控制系统；针对焊接过程中可能出现的过电流、过热、过／欠电压等故障．设计了相应的保护电路和报警电路。另外，研制了数字化送丝系统，该系统送丝稳定。     

数字化多功能软开关焊接电源的研制

提出了一种数字化多功能软开关焊接电源解决方案,采用2块板实现对电源的数字化控制。电源主控板采用TMS320LF2407A数字信号处理芯片,人机接口控制采用混合信号系统集芯片C8051F020,方案先进,功能完备;主电路拓扑结构采用了移相全桥ZVZCSPWM软开关电路拓扑,改进了常规移相全桥ZVSPWM主电路拓扑的软开关范围窄、占空比丢失等缺陷;电源外特性设计中,分析了多种焊接方式下电源外特性的设计,为数字化焊接电源的多功能设计提供了理论依据;人机接口设计中给出了界面规划、电路规划及操作设计;最后给出了采用自行研制的电源监控分析系统在脉冲方式下测试所得的电流、电压波形及U-I图,表明所设计的电源稳定、可靠。     

基于DSP与MCU通信的数字化焊机实时控制系统

用TMS320F240数字信号处理器和AT89C2051单片机的双CPU(Center proces-sor unit)系统解决了数字化TIG焊机多任务控制系统的时间分配问题；这种双CPU控制系统的关键在于任务的分配、双CPU任务之间的速度匹配以及双CPU之间的有效通信；分析了这种双CPU系统的通信模式，提出了适合于焊机控制系统的软协议异步通信模式；针对作者目前研究的数字化TIG焊机，全方位地提出了多任务的控制系统，分析了硬件部分原理和软件部分工作原理，指出了这种以数字信号处理器(DSP)为核心的双机甚至多机通信的实时控制系统对焊机实现数字化、信息化的优越性。     

基于蓝牙通信的焊接电源数字化控制系统

随着焊接设备的智能化、信息化、自动化和网络化的快速发展,针对以往有线和无线焊接通信系统不易安装升级、抗干扰能力弱、数据传输速度慢等问题,提出了基于蓝牙通信的焊接电源数字化控制系统的设计方案。以TMS320F28033 DSP芯片作为控制系统的核心,设计了焊接电流和电弧电压采样电路、脉宽调制信号放大电路、CAN通信等外围电路,组成了一套焊接电源数字化控制硬件系统。以片上系统CC2540作为蓝牙通信的核心,设计了采用蓝牙4.0协议传输的焊接过程信号无线通信模块,通过蓝牙无线数据传输实现人机交互。无线通信测试结果表明,DSP数字焊机控制系统能够实现焊接过程信号的远程无线传输功能,通信距离远,且数据传输稳定。     

基于双TMS320F2808的变极性TIG焊电源

设计了以双TMS320F2808为控制核心的变极性双逆变TIG焊接电源.该电源的主电路由一次逆变电路和二次逆变电路组成,分别应用了双零软开关(ZCZVS)控制技术和变极性控制技术.控制系统中双DSP采用主从结构,主控芯片DSP1主要实现人机交互等事务管理,从控芯片DSP2为电源输出控制,双芯采用串行通信方式实现可靠通信. 采用双DSP控制提高了焊机的各方面的性能,实现了焊机的全数字化控制.     

吊环双面焊接电源研制

设计了一种基于DSP控制的吊环双面焊接电源,该电源采用TMS320F2407型DSP为控制核心,实现吊环的双面焊接。给出了数字化吊环双面焊接电源结构框图及主电路的设计方法。研制的焊接电源焊接的焊缝成形美观,强度高,满足设计要求。     

基于双MCU的脉冲MIG焊数字化焊机

根据数字化焊机的发展现状,采用双MCU实现对脉冲MIG焊的控制。主电路采用半桥式IGBT逆变方式,控制系统采用双机控制：焊接电源的MCU控制系统主要包括焊接过程的输出特性控制、时序控制、焊接参数的实时采集、实时控制,而送丝机的MCU实现参数的预置并与主机通信实现现场信息显示和对送丝速度的精确调节。     

基于DSP2812的ZX7-400弧焊机数字控制系统设计与实现

设计并实现了基于DSP2812的ZX7-400逆变式直流弧焊机人机交互和数字PID控制系统。该控制系统主控芯片为TMS320F2812芯片,主频最高可达150 MHz,配以HD7979数码管键盘控制芯片,充分结合模拟电路、数字电路和DSP的优势,在模拟PI进行内环控制的基础上,实现了数字PID外环控制的手工焊和简单氩弧焊功能,并实现弧焊参数的数字化输入、锁定、显示、存储和调用,焊机还设有自起风机、过热保护、网压过/欠电压保护电路,不仅解决了传统弧焊参数输入和显示不精确及重复性差的问题,而且实现了焊接控制的数字化和智能化。     

DSP在弧焊逆变器中的应用

针对传统单片机控制的弧焊逆变器的缺点，阐述了DSP适于弧焊逆变器控制的特点，提出用DSP实现弧焊逆变器的数字化控制，并给出控制系统的硬件和软件设计。     

基于ARM Cortex-M3的数字化管板焊接电源的研制

设计了基于ARM Cortex-M3内核芯片的数字化管板脉冲焊机。主电路采用全桥IGBT逆变方式,并用霍尔传感器采样输出电流进行反馈,控制系统采用C语言编程、模块化管理,控制PID算法、数字滤波均通过软件编程实现。并采用MCU+CPLD的方式设计管板焊接电源的数字化面板,利用键盘按钮和编码器旋钮组合输入焊接参数,设计简单,操作方便。试验结果表明,采用双MCU+CPLD组合方式来控制管板焊机的参数显示和焊接过程取得了较好的效果。     

逆变埋弧焊机及其自动焊系统的数字化控制

研究设计了基于单片机控制的逆变埋弧焊机及其自动焊控制系统。对逆变埋弧焊机的主电路、模拟控制技术、单片机数字控制技术以厦埋弧自动焊控制系统的数字化控制技术做了详细的介绍。逆变埋弧焊机在节能和控制灵活性方面具有很多优点。通过采用数字化控制手段,逆变埋弧焊机的人机界面人性化,操作便捷。使焊接性能和技术水平得到很大提升。     

Digital controlling for GMA welding machine based on DSP

This paper introduced a welding machine for GMAW using digital controlling method based on DSP (Digital Signal Process ). By means of flexible programming according to welding technologies and experiences the suitable characteristics of welding machine, such as line compensation, welding voltage and current feedback, wire-feed driving, SCR trigging and so on, can be controlled and self-adjnsted using digital signals. Through the designing based on DSP it is put out that the traditional hardware of control circuit is decreased greatly which can enhance the stability and reliability of welding machine. Finally, the welding experiment using CO2 shielding gas proves that the welding process is stable.     

DSP波控逆变CO2焊接电源

详细论述了以TMS320C240数据处理器(DSP)为控制核心的波控逆变CO2焊接电源系统，包括系统构成、电源主电路，参数设置、送丝及时序控制系统等。介绍了软件进行波形控制的基本方案及控制算法。简单阐述了双闭环并联控制的基本调节原理，给出了双闭环并联控制下短路过渡CO2焊焊接电流、电压波形。试验结果表明，以DSP为核心的双闭环并联控制逆变波控CO2焊机系统具有良好的控制性能，且电路简单调试方便。     

基于单片机和DSP的数字化IGBT逆变焊机研究

主要讨论了在IGBT逆变焊机数字化改造中如何用单片机来实现面板事务管理，用DSP来实现焊接动态过程的控制问题，阐述了其硬件与软件的设计方法，论述了DSP和单片机之间通信的有关问题。