基于無線通信技術(shù)的弧焊設(shè)備與過程在線監(jiān)測研究.pdf

1、焊接質(zhì)量極大影響著汽車、船舶等制造業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，從而影響企業(yè)在市場中的競爭力。我國傳統(tǒng)制造業(yè)仍未擺脫勞動密集型的模式，焊接過程參與人數(shù)多且人員技術(shù)水平參差不齊，焊接質(zhì)量難免出現(xiàn)較大波動。針對這一問題，急需引入一套遠(yuǎn)程焊接監(jiān)測系統(tǒng)，對焊接設(shè)備進行全過程的跟蹤監(jiān)測，確保焊接質(zhì)量穩(wěn)定性。 本論文首先對焊接過程監(jiān)測系統(tǒng)中的一項關(guān)鍵技術(shù)——信息通訊技術(shù)進行了研究，深入分析了串口技術(shù)、工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)、局域網(wǎng)技術(shù)、GPRS（General

2、Packet Radio System）技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、Wi-Fi（Wireless Fidelity）技術(shù)、ZigBee技術(shù)等通訊技術(shù)，通過對比分析，確定選用ZigBee技術(shù)作為系統(tǒng)開發(fā)的通信接口。 基于ZigBee無線通信技術(shù)，本論文設(shè)計了一套焊接設(shè)備與過程在線監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用VSM025A電壓傳感器、CS600B電流傳感器、ATmega8單片機、SZ05無線通訊模塊和現(xiàn)場服務(wù)器等硬件設(shè)備搭建了功能豐富、使用便捷、成本低

3、廉的硬件試驗平臺。 基于ATmega8單片機，設(shè)計編寫了A/D轉(zhuǎn)換的接口程序，實現(xiàn)了10位精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換，同時還編寫了由中斷觸發(fā)的數(shù)據(jù)發(fā)送程序，實現(xiàn)了ATmega8單片機與ZigBee網(wǎng)絡(luò)的連接，并進一步開發(fā)了波特率、發(fā)送頻率、數(shù)據(jù)包容量等變量接口，滿足了試驗及運用靈活性和便捷性的需要。該系統(tǒng)將基于圖形語言的LabVIEW作為軟件開發(fā)平臺，快速開發(fā)了焊接過程中電流信號和電壓信號的數(shù)據(jù)接收程序，通過建立首尾校驗的糾錯機制，有效地排

4、除錯誤數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確性。該系統(tǒng)人機交互界面具有功能豐富、使用方便的特點，不僅能夠?qū)崟r顯示焊接設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)，電壓、電流瞬時值等信息，還能夠快速查詢歷史信息或改變端口設(shè)置。進一步，本論文研究了ZigBee網(wǎng)絡(luò)組建發(fā)起過程，節(jié)點設(shè)備的加入與離開準(zhǔn)則，一般幀格式，網(wǎng)絡(luò)路由的計算方法，數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸機制等內(nèi)容，從而建立了具有混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)。 最后論文針對頻率10Hz，數(shù)據(jù)包容量24Byte的通訊規(guī)范，設(shè)計