基于80C196MC的全位置自動焊接控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著工業(yè)科技的發(fā)展，管道管網(wǎng)縱橫交錯，不斷輸送著石油、天然氣、水等資源，可謂工業(yè)的動脈，而管道焊接是管道鋪設(shè)的關(guān)鍵。焊接質(zhì)量的好壞直接影響到工程質(zhì)量的好壞，關(guān)系到管道的使用壽命，傳統(tǒng)的管道焊接，一般采用焊條電弧焊，通過手工焊接完成，對于大口徑管子焊接時，需要的工人多，焊接速度較慢，焊接質(zhì)量相對低，焊接成本高。因此，為了提高生產(chǎn)效率，降低工人的勞動強度，針對壓力管道焊接的需要，開發(fā)適用于管道的全位置自動焊接系統(tǒng)是非常有必要的。
　　

2、該控制系統(tǒng)選用80C196MC單片機為控制器，通過單片機基本配置單元和擴展電路，采用串行通訊接口，進(jìn)行焊接電源的控制設(shè)計和PWM功率驅(qū)動接口設(shè)計。以直流伺服電動機為驅(qū)動電機，通過單片機控制，實現(xiàn)焊接小車的平穩(wěn)行走和焊槍的擺動調(diào)整。本文對控制系統(tǒng)的硬件電路和軟件部分進(jìn)行設(shè)計，并進(jìn)行計算機仿真和測試。仿真測試結(jié)果證明該設(shè)計合理，運行穩(wěn)定，參數(shù)正確，實現(xiàn)了最初的設(shè)計目的。
　　通過單片機實現(xiàn)電機的啟?？刂坪秃附铀俣瓤刂疲⑶覍﹄娀‰妷汉?/p>

3、電流進(jìn)行控制，利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道和I/O口，將采集到的信號輸送給單片機，再由單片機輸出信號來控制焊接過程。通過傳感器實現(xiàn)焊接狀態(tài)的反饋，完成焊接程序的控制和焊接狀態(tài)的顯示等功能。上位機和控制箱構(gòu)成焊接的控制系統(tǒng)，利用串口通訊，上位機將焊接參數(shù)和控制程序輸送到下位機，完成動作控制和焊接模式轉(zhuǎn)換。
　　設(shè)計直流電機速度PID調(diào)節(jié)程序，通過PWM改變有效電壓實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速的控制。并且進(jìn)行了控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計，人機界面保證用戶對焊接過程的實時

4、控制。根據(jù)焊接現(xiàn)場的實際情況，通過手持遙控盒及時修改焊接參數(shù)，控制靈活，操作方便。通過單片機控制顯示屏，操作人員可以對焊接過程中的電弧電壓、焊接電流和小車速度做到及時掌控。
　　最后，利用計算機對控制系統(tǒng)的硬件電路進(jìn)行仿真，通過對比實測PWM波和理論計算，可知結(jié)果基本吻合，完全可以實現(xiàn)電機的正常運行及反饋控制，達(dá)到了該論文預(yù)期的目標(biāo)。
　　結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)運行可靠，具有可移植性，能實現(xiàn)對焊接小車的行走控制和對焊槍的擺動調(diào)