專利名稱：基于dsp的脈沖mig焊數(shù)字化控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字化控制方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及脈沖MIG焊數(shù)字化控制方法技術(shù)領(lǐng) 域，具體是指一種基于DSP的脈沖MIG焊數(shù)字化控制方法。
背景技術(shù)：
脈沖MIG焊焊接電流調(diào)節(jié)范圍寬，其工作電流范圍包括從短路過渡到射流過渡所有的區(qū) 域；采用脈沖電流焊接，平均焊接電流較小，因而母材熱輸入量低，焊接變形小，適合于全 位置焊接；焊接過程的可控性好，能實(shí)現(xiàn)良好的焊縫成形。然而，脈沖MIG焊焊接過程中電 弧的穩(wěn)定性和焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性是國內(nèi)外關(guān)心的熱點(diǎn)。盡管國內(nèi)外的專家、學(xué)者在脈沖MIG 焊過程控制方而取得了一些進(jìn)展，但都有一定的局限性，如設(shè)備復(fù)雜、昂貴，抗干擾能力差、 可靠性低等。因此，在脈沖MIG焊過程和質(zhì)量控制方面開發(fā)簡單、實(shí)用、可靠而且成本低的 檢測(cè)裝置和控制技術(shù)是有待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于DSP的脈沖MIG焊數(shù)字化控制方法，該控制方法可實(shí) 時(shí)檢測(cè)焊接參數(shù)和焊接狀態(tài)，設(shè)置、調(diào)整與顯示焊接參數(shù)等，簡單、實(shí)用、可靠而且成本低。
為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供一種基于DSP的脈沖MIG焊數(shù)字化控制方法，其包 括步驟
1 )通過人機(jī)界面設(shè)置焊接參數(shù)，通過DSP控制器控制電源和送絲機(jī)進(jìn)行焊接；
2) 在焊接過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)焊接參數(shù)，并通過人機(jī)界面實(shí)時(shí)顯示和進(jìn)行在線調(diào)整。
3) 焊接結(jié)束，通過人機(jī)界面選擇參數(shù)保存與否。
較佳地，在步驟l)中，所述設(shè)置焊接參數(shù)是指通過設(shè)定焊絲的種類和直徑，直接調(diào)用
系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的焊接參數(shù)。
較佳地，在步驟l)中，所述設(shè)置焊接參數(shù)是指手工設(shè)置所述焊接參數(shù)。
較佳地，在步驟l)中，所述焊接參數(shù)包括焊接基值電流、峰值電流、脈沖頻率、占空
比以及送絲速度。
較佳地，在步驟l)中，所述DSP控制器通過隔離驅(qū)動(dòng)電路控制所述電源和所述送絲機(jī)進(jìn)行焊接。
較佳地，在步驟2)中，通過電流傳感器和電壓傳感器監(jiān)測(cè)電源實(shí)際電流和電壓，通過 電壓檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)送絲機(jī)電壓。
較佳地，在步驟2)中，所述焊接參數(shù)分別通過單獨(dú)的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換而來。 采用了本發(fā)明的基于DSP的脈沖MIG焊數(shù)字化控制方法，由于采用人機(jī)界面通過 TMS320LF2407A芯片為控制核心，控制電源和送絲機(jī)進(jìn)行焊接，實(shí)現(xiàn)了對(duì)MIG焊參數(shù)設(shè)定 調(diào)節(jié)、顯示，焊接順序控制，焊接過程控制等功能，簡單、實(shí)用、可靠而且成本低。仿真試 驗(yàn)表明，該方法具有良好的響應(yīng)特性和調(diào)節(jié)性能，為復(fù)雜控制策略在MIG焊接過程控制中的 應(yīng)用提供了 一個(gè)較好的數(shù)字化柔性開發(fā)平臺(tái)。


圖1是本發(fā)明的工作原理示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將對(duì)本發(fā)明的基于DSP的脈沖MIG焊數(shù)字化控制方法作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 請(qǐng)參閱圖l所示，本發(fā)明的基于DSP的脈沖MIG焊數(shù)字化控制方法，其包括步驟 1 )通過人機(jī)界面設(shè)置焊接參數(shù)，通過DSP控制器控制電源和送絲機(jī)進(jìn)行焊接；
2) 在焊接過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)焊接參數(shù)，并通過人機(jī)界面實(shí)時(shí)顯示和進(jìn)行在線調(diào)整；
3) 焊接結(jié)束，通過人機(jī)界面選擇參數(shù)保存與否。
較佳地，在步驟1)中，所述設(shè)置焊接參數(shù)是指通過設(shè)定焊絲的種類和直徑，直接調(diào)用
系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的焊接參數(shù)。
較佳地，在步驟l)中，所述設(shè)置焊接參數(shù)是指手工設(shè)置所述焊接參數(shù)。
較佳地，在步驟1)中，所述焊接參數(shù)包括焊接基值電流、峰值電流、脈沖頻率、占空
比以及送絲速度。
在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，在步驟l)中，所述DSP控制器通過隔離驅(qū)動(dòng)電路控制所 述電源和所述送絲機(jī)進(jìn)行焊接。
在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，在步驟2)中，通過電流傳感器和電壓傳感器監(jiān)測(cè)電源實(shí) 際電流和電壓，通過電壓檢測(cè)設(shè)備^^企測(cè)送絲機(jī)電壓。
在本發(fā)明的 一具體實(shí)施例中，在步驟2 )中，所述焊接參數(shù)分別通過單獨(dú)的A/D轉(zhuǎn)換器 轉(zhuǎn)換而來。
用于本發(fā)明的基于DSP的脈沖MIG焊數(shù)字化控制系統(tǒng)，包括人機(jī)界面、DSP控制器、第一A/D轉(zhuǎn)換器、第二A/D轉(zhuǎn)換器、第三A/D轉(zhuǎn)換器和電壓檢測(cè)設(shè)備，所述人機(jī)界面與所 述DSP控制器電連接，所述第一 A/D轉(zhuǎn)換器和所述第二 A/D轉(zhuǎn)換器分別與所述DSP控制器 電連接，所述電壓檢測(cè)設(shè)備通過所述第三A/D轉(zhuǎn)換器與所述DSP控制器電連接。使用時(shí)，電 源的電流感應(yīng)器與第一 A/D轉(zhuǎn)換器電連接，電源的電壓傳感器與第二 A/D轉(zhuǎn)換器電連接，送 絲機(jī)分別與所述電壓檢測(cè)設(shè)備和所述DSP控制器電連接，所述DSP控制器還與電源的逆變 開關(guān)管電連接。
較佳地，所述DSP控制器采用TMS320LF2407A芯片。
較佳地，所述人機(jī)界面包括鍵盤和顯示器，所述鍵盤和所述顯示器分別與所述DSP控制
器電連接。
較佳地，還包括兩隔離驅(qū)動(dòng)電路，所述DSP控制器分別與兩所述隔離驅(qū)動(dòng)電路電連接。 即使用時(shí)，送絲機(jī)通過隔離驅(qū)動(dòng)電路與所述DSP控制器電連接，所述DSP控制器通過隔離 驅(qū)動(dòng)電路與電源的逆變開關(guān)管電連接。
通過模擬焊接過程從脈沖峰值電流降到基值電流的切換過程，當(dāng)定時(shí)器達(dá)到峰值時(shí)間時(shí)， PWM脈沖的下一個(gè)周期的占空比降低到基值電流對(duì)應(yīng)的占空比，從而實(shí)現(xiàn)到基值電流的切 換。反之亦然?？刂破骺梢詫?shí)現(xiàn)脈沖基值電流和脈沖峰值電流的快速準(zhǔn)確切換。
通過模擬電流負(fù)反饋時(shí)的PWM輸出狀況，其中通道2模擬代表焊接電流的反饋電壓信 號(hào)，當(dāng)該信號(hào)變大時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)恒電流控制，數(shù)字控制器需要將PWM脈沖占空比降低以補(bǔ) 償電流的變化。該控制系統(tǒng)可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)對(duì)反饋信號(hào)做出響應(yīng)，能夠滿足實(shí)時(shí)、準(zhǔn) 確地進(jìn)行反饋控制的要求。
因此，本發(fā)明采用人機(jī)界面通過TMS320LF2407A芯片為控制核心，控制電源和送絲機(jī) 進(jìn)行焊接，實(shí)現(xiàn)了對(duì)MIG焊參數(shù)設(shè)定調(diào)節(jié)、顯示，焊接順序控制，焊接過程控制等功能，簡 單、實(shí)用、可靠而且成本低。仿真試驗(yàn)表明，該方法具有良好的響應(yīng)特性和調(diào)節(jié)性能，為復(fù) 雜控制策略在MIG焊接過程控制中的應(yīng)用提供了 一個(gè)較好的數(shù)字化柔性開發(fā)平臺(tái)。
綜上，本發(fā)明的基于DSP的脈沖MIG焊數(shù)字化控制方法可實(shí)時(shí)檢測(cè)焊接參數(shù)和焊接狀 態(tài)，設(shè)置，調(diào)整與顯示焊接參數(shù)等，簡單、實(shí)用、可靠而且成本低。
在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種 修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限 制性的。
權(quán)利要求
1. 一種基于DSP的脈沖MIG焊數(shù)字化控制方法，其特征在于，包括步驟1)通過人機(jī)界面設(shè)置焊接參數(shù)，通過DSP控制器控制電源和送絲機(jī)進(jìn)行焊接；2)在焊接過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)焊接參數(shù)，并通過人機(jī)界面實(shí)時(shí)顯示和進(jìn)行在線調(diào)整。3)焊接結(jié)束，通過人機(jī)界面選擇參數(shù)保存與否。
2. 如權(quán)利要求I所述的基于DSP的脈沖MIG焊數(shù)字化控制方法，其特征在于，在步驟1 ) 中，所述設(shè)置焊接參數(shù)是指通過設(shè)定焊絲的種類和直徑，直接調(diào)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的焊接 參數(shù)。
3. 如權(quán)利要求1所述的基于DSP的脈沖MIG焊數(shù)字化控制方法，其特征在于，在步驟1 ) 中，所述設(shè)置焊接參數(shù)是指手工設(shè)置所述焊接參數(shù)。
4. 如權(quán)利要求1所述的基于DSP的脈沖MIG焊數(shù)字化控制方法，其特征在于，在步驟1 ) 中，所述焊接參數(shù)包括焊接基值電流、峰值電流、脈沖頻率、占空比以及送絲速度。
5. 如權(quán)利要求1所述的基于DSP的脈沖MIG悍數(shù)字化控制方法，其特征在于，在步驟l) 中，所述DSP控制器通過隔離驅(qū)動(dòng)電路控制所述電源和所述送絲機(jī)進(jìn)行焊接。
6. 如權(quán)利要求1所述的基于DSP的脈沖MIG焊數(shù)字化控制方法，其特征在于，在步驟2 ) 中，通過電流傳感器和電壓傳感器監(jiān)測(cè)電源實(shí)際電流和電壓，通過電壓檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)送 絲機(jī)電壓。
7. 如權(quán)利要求1所述的基于DSP的脈沖MIG焊數(shù)字化控制方法，其特征在于，在步驟2 ) 中，所述焊接參數(shù)分別通過單獨(dú)的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換而來。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于DSP的脈沖MIG焊數(shù)字化控制方法，包括步驟1)通過人機(jī)界面設(shè)置焊接參數(shù)，通過DSP控制器控制電源和送絲機(jī)進(jìn)行焊接；2)在焊接過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)焊接參數(shù)，并通過人機(jī)界面實(shí)時(shí)顯示和進(jìn)行在線調(diào)整；3)焊接結(jié)束，通過人機(jī)界面選擇參數(shù)保存與否，其中DSP控制器通過隔離驅(qū)動(dòng)電路控制電源和送絲機(jī)進(jìn)行焊接，通過電流傳感器和電壓傳感器監(jiān)測(cè)電源實(shí)際電流和電壓，通過電壓檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)送絲機(jī)電壓，焊接參數(shù)分別通過單獨(dú)的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換而來，本發(fā)明可實(shí)時(shí)檢測(cè)焊接參數(shù)和焊接狀態(tài)，設(shè)置、調(diào)整與顯示焊接參數(shù)等，簡單、實(shí)用、可靠而且成本低。
文檔編號(hào)B23K9/10GK101417361SQ20081020299
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月19日
發(fā)明者舒振宇 申請(qǐng)人:上海滬工電焊機(jī)制造有限公司