[实用新型]一种大功率双丝脉冲MIG焊电源数字化人机交互系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及焊接电源数字化技术的技术领域，尤其是指一种大功率双丝脉冲MIG焊电源数字化人机交互系统。

背景技术

业内习知，高效化焊接工艺创新和装备创新是焊接技术创新的重要支撑之一，高效化焊接主要表现在两个方面：一是薄板焊接时焊接速度的大幅提高；二是厚板焊接时熔敷效率的大幅提升。而要实现对大厚板高效化焊接，关键在于焊接电流的进一步提高，比如采用大功率双丝高效焊接工艺及装备。大功率双丝自动焊接技术是高效化焊接的一种主要方式，同常规630A以下双丝自动焊接技术相比，具有明显的优点。由于采用粗焊丝（直径2.0以上）在大电流(单丝1000A以上)热作用下产生的熔滴量大，熔池宽而深，能很快填满大厚板焊件的坡口，大功率双电弧共同在一个熔池上燃烧，总的热输入远大于传统双丝焊热输入，易于实现一次成型焊接，而传统双丝焊往往需要几至几十道、层焊缝才能填满大厚板焊接坡口，因此可以大大提高焊接速度和熔敷效率。

焊接电源的模拟控制技术经过多年的发展已经很成熟，但是模拟控制系统最大的缺点是元器件数量多，控制系统的参数由电阻、电容等分立元件的参数决定，进行复杂处理的能力有限，控制系统的调试复杂、灵活性差；同时电容、电阻的参数分布影响控制系统的一致性，参数的稳定性差，如温度漂移影响控制系统的稳定性；此外因硬件实现上的局限性，控制算法仅能采用传统的PID调节等方法，一些先进的控制算法无法用模拟电路实现或实现起来非常困难而不能采用。

目前，随着数字信号处理技术的迅速发展，数字化控制技术的需求与日俱增，在工程领域、工业生产、军事、医学以及科学研究中的应用日益普遍。在焊接领域，为了满足国内外市场的需求，数字化焊接电源控制系统应运而生，特别是弧焊逆变电源的数字化控制技术，使原有的逆变电源更可靠，性能更好，功能更全。焊接电源的数字化包括三大部分：焊接电源主电路的数字化、控制系统的数字化和人机交互界面的数字化。逆变技术的应用实现了电源主电路的数字化，由此使电源的性能发生革命性的进步；单片机、DSP和ARM等嵌入式系统的应用实现了控制系统的数字化。大功率双丝脉冲MIG焊电源数字化主要有两个目的：一是使用数字化技术迅速解决大功率双丝脉冲MIG焊电源自身问题；二是用数字化技术提升大功率双丝脉冲MIG焊电源的功能，满足先进制造技术的需求。我国在数字化控制的焊机方面与国外的差距还很大。为了实现大功率双丝脉冲MIG焊电源多参数的精确给定、记忆与显示问题，有必要设计一种大功率双丝脉冲MIG焊电源数字化人机交互系统。

由此可见，现有的焊接电源人机交互系统技术，主要有以下几个方面的缺点：

（1）主要通过电位器模拟给定，不能实现精确的数字化给定。

（2）对大功率双丝脉冲MIG焊电源多参数不能存储和调用。

（3）抗干扰能力不够好，不能保证在大功率焊接强烈的弧光、强电磁场环境中可靠工作。

例如专利号为：200810042932.7，名称为：“全数字化数控逆变焊机”的实用新型专利，该实用新型专利虽然采用了ARM数字化控制技术，但是人机界面的液晶显示模块只是显示焊接工况和历史记录等信息，因而存在上述缺陷。

再如现有技术文献资料中的“基于ARM和Linux的埋弧焊自动控制系统人机界面设计”（张文明，鞠洪涛，刘鸿钧.金属铸锻焊技术，2011.10）是基于ARM和Linux的埋弧焊控制系统人机界面，虽然该人机界面能够实现对焊接参数进行监视、记录和保存等功能，但只是针对埋弧焊，不是大功率双丝脉冲MIG焊。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种大功率双丝脉冲MIG焊电源数字化人机交互系统，该人机交互系统以DSP芯片为控制核心，利用DSP丰富的内部资源以及外部液晶屏、触摸屏、RAM、EEPROM、实时时钟和SCI通信等相关模块完成系统的各项功能，实现大功率双丝脉冲MIG焊焊接参数的精确给定、显示、存储和调用。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种大功率双丝脉冲MIG焊电源数字化人机交互系统，包括DSP最小系统模块、液晶显示模块、触摸控制模块、RAM数据存储模块、EEPROM数据存储模块、实时时钟模块、SCI通信模块，该DSP最小系统模块分别与液晶显示模块、触摸控制模块、RAM数据存储模块、EEPROM数据存储模块、实时时钟模块、SCI通信模块一一对应相接，同时，该SCI通信模块与下位机电源控制器连接。