基于MSP430單片機(jī)的埋弧焊電源數(shù)字化控制器的研制.pdf

1、埋弧自動(dòng)焊具有生產(chǎn)效率高、焊接質(zhì)量好、勞動(dòng)條件好等優(yōu)點(diǎn)，其作為最早獲得應(yīng)用的機(jī)械化焊接方法在工業(yè)中應(yīng)用非常廣泛。隨著科技的發(fā)展，焊接過(guò)程的自動(dòng)化和智能化是未來(lái)焊接技術(shù)的發(fā)展方向，所以將數(shù)字控制技術(shù)引入到埋弧自動(dòng)焊機(jī)的控制系統(tǒng)，具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。尤其是采用單片機(jī)為控制器，配合有效的算法、合適的軟件，能夠很好的控制整個(gè)弧焊過(guò)程，提高焊接質(zhì)量。 本論文針對(duì)埋弧自動(dòng)焊過(guò)程控制及焊接操作機(jī)控制的特點(diǎn)和工藝要求，在MZ-10

2、00A晶閘管式埋弧自動(dòng)焊機(jī)主電路的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了以單片機(jī)MSP430F149為控制核心的埋弧焊數(shù)字控制系統(tǒng)。 設(shè)計(jì)了埋弧自動(dòng)焊機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的硬件電路和軟件程序。硬件電路主要包括焊接電壓、焊接電流采樣電路；同步和晶閘管觸發(fā)電路；焊接操作機(jī)控制驅(qū)動(dòng)電路、電機(jī)電樞電壓采樣電路；保護(hù)電路等。編寫(xiě)了同步觸發(fā)脈沖控制程序模塊，在引弧程序設(shè)計(jì)中運(yùn)用分離式控制思想，采用移相異步觸發(fā)晶閘管的方法解決同步信號(hào)30°相位差的軟件補(bǔ)償問(wèn)題，使控制角移相

3、范圍達(dá)0°～148°。 模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件，根據(jù)各個(gè)模塊功能劃分，包括整流電源同步觸發(fā)控制、焊接過(guò)程控制、人機(jī)對(duì)話、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置與備份等。焊接電源控制和焊接過(guò)程控制算法均采用PI控制算法，利用MATLAB軟件中的Simulink模塊對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了建模仿真，根據(jù)仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)確定了PI控制參數(shù)。 采用異步延時(shí)觸發(fā)晶閘管的方法編寫(xiě)收弧控制程序，使負(fù)載波形基本呈線性變化衰減，通過(guò)調(diào)節(jié)延時(shí)觸發(fā)時(shí)間來(lái)控制收弧時(shí)電流衰減時(shí)間，能夠滿足