[实用新型]一种数字埋弧焊机控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电焊机领域，尤其涉及数字埋弧焊机控制系统。

背景技术

埋弧自动焊机是世界上最早使电弧焊摆脱手工操作走向机械自动化的焊接方法，至今已有60多年的历史，引入中国已有半个世纪。由于它采用高焊接电流、电弧受渣相保护、焊接时无弧光等，不仅生产效率和焊接质量高，而且焊接工人的劳动环境也好，已成为造船、电站锅炉、化工设备、桥梁以及各种钢管和钢结构织造业的主要焊接方法。

自动埋弧焊机的控制系统是自动埋弧焊机的核心部件，而焊接操作控制器是控制系统的心脏部分，实现对焊机的自动控制。工作时，焊丝与工件之间产生工作电弧电压，当电弧电压由于某种原因而有变动时，送丝速度将自动变化强制电弧电压回复到原来数值，起到稳定电弧电压的作用。焊接操作控制器性能的好坏直接影响者焊接的质量。

现有的埋弧焊机一般都采用模拟控制的焊机，采用运算放大器、电阻、电容等分立元器件以硬接线方式构成，很难实现高精度、性能更先进的复杂控制算法。

实用新型内容

本实用新型为解决现有埋弧焊机运算精度不高、控制算法精度较差的技术缺陷，提供了一种数字埋弧焊机控制系统。

一种数字埋弧焊机控制系统，包括：

电压、电流、速度采样模块，用于采样焊接过程中的电流、电压、速度参数，并将结果传输给单片机控制系统模块；

参数预置模块，用于设置焊接过程中埋弧焊机的相关系统参数；

开关量输入模块，用于设置“启动”、“送丝”、“抽丝”和“急停”四个状态；

单片机控制系统模块，以高性能的单片机作为控制核心，用于对电源外特性、送丝速度、焊接速度和焊接过程实行数字控制；

显示模块，用于将焊接过程中的相关参数显示出来；

脉宽调制模块，用于产生脉宽调制信号，并将其滤波、放大后用于驱动送丝马达；

送丝马达，用于根据脉宽调制信号的脉冲宽度来改变自身的转速；

可编程脉冲采集器模块，用于产生脉冲信号，并将该信号滤波、放大后输出给主机电源，作为电流给定信号；

主机电流模块，用于在可编程脉冲信号的控制下输出电流。

其中所述的电压、电流、速度采样模块是霍尔器件。

其中该系统还包括放大模块，用于将霍尔器件中得到采样信号放大，并传输给A/D转换模块；A/D转换模块，用于将经过放大模块放大后的模拟信号转换为数字信号，并传输给单片机。

本实用新型由于采用了单片机进行精确的数字参数控制，因此与现有技术相比，其对埋弧焊机操作过程的控制更加精确，并且其系统自身的性能也大大提高。

附图说明

图1为单片机控制系统结构图；

图2为单片机闭环控制示意图。

具体实施方式

下面结合一个具体实施例对本实用新型作一个详细的描述，如图1所示，本数字埋弧焊机控制系统，包括：

电压、电流、速度采样模块，用于采样焊接过程中的电流、电压、速度参数，并将结果传输给单片机控制系统模块；

参数预置模块，用于设置焊接过程中埋弧焊机的相关系统参数；

开关量输入模块，用于设置“启动”、“送丝”、“抽丝”和“急停”四个状态；

单片机控制系统模块，以高性能的单片机作为控制核心，用于对电源外特性、送丝速度、焊接速度和焊接过程实行数字控制；

显示模块，用于将焊接过程中的相关参数显示出来；

脉宽调制模块(PWM)，用于产生脉宽调制信号，并将其滤波、放大后用于驱动送丝马达；

送丝马达，用于根据脉宽调制信号的脉冲宽度来改变自身的转速；

可编程脉冲采集器模块(PPG)，用于产生脉冲信号，并将该信号滤波、放大后输出给主机电源，作为电流给定信号；

主机电流模块，用于在可编程脉冲信号的控制下输出电流。

其中该数字埋弧焊机控制系统以高性能的MB89F202单片机为核心构成，该单片机的输入电压为5V，对电源特性、送丝速度、焊接速度和焊接过程实行数字控制，大大增强了其可靠性和可维护性。在该系统中，所述的电压、电流、速度采样模块是霍尔器件，用于对电流、电压等参数进行采样；该系统还包括放大模块，用于将霍尔器件中得到采样信号放大，并传输给A/D转换模块；A/D转换模块，用于将经过放大模块放大后的模拟信号转换为数字信号，并传输给单片机。