基于DSP與MCU數(shù)字控制埋弧自動焊系統(tǒng)研究.pdf

1、本文提出一種基于雙DSP(TMS320F240)與MCU(AT89C52)數(shù)字控制埋弧自動焊系統(tǒng)的設(shè)計方案。采用模塊化設(shè)計思想，該系統(tǒng)分三大模塊：電源控制模塊，完成對焊接電源外特性的閉環(huán)控制；電動機調(diào)速模塊，完成對行走電動機及送絲電動機的閉環(huán)控制；系統(tǒng)監(jiān)控和管理模塊，主要負責人機交互系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、通信、打印，焊接過程參數(shù)實時顯示等。模塊間通過串行通信進行數(shù)據(jù)交互。 埋弧焊電源控制系統(tǒng)以DSP數(shù)字信號處理器為控制核心，電源主電路

2、為三相全橋可控硅整流電路，采用數(shù)字觸發(fā)技術(shù)。通過基于規(guī)則的數(shù)字PI控制算法獲得恒流、恒壓、陡降和緩降四種輸出靜特性。并且設(shè)計出一套相序識別與自適應(yīng)算法，解決了整流電路中可控硅觸發(fā)的相序問題。 針對埋弧焊焊接過程中的兩種電弧控制方法，進行了送絲與行走機構(gòu)數(shù)字控制器的設(shè)計。送絲與行走機構(gòu)采用直流電動機驅(qū)動，仍以DSP為控制核心。送絲電動機控制系統(tǒng)通過數(shù)字PI控制器，分別進行電樞電壓反饋與電弧電壓反饋的閉環(huán)控制，實現(xiàn)勻速與變速送絲。行

3、走電動機控制系統(tǒng)進行電樞電壓反饋閉環(huán)控制，實現(xiàn)勻速行進。 人機交互系統(tǒng)的控制核心為MCU。設(shè)計了一套多機串行通信系統(tǒng)，用于電源模塊、電動機調(diào)速模塊與系統(tǒng)監(jiān)控和管理模塊的數(shù)據(jù)交換。通過該通信系統(tǒng)可以實現(xiàn)焊接參數(shù)的預(yù)置、保存，焊接過程參數(shù)的實時顯示，故障信息的顯示等等。系統(tǒng)軟件設(shè)計也采用模塊化設(shè)計思想，根據(jù)各個模塊功能劃分，包括采樣、觸發(fā)、通信、起弧、收弧、故障保護等等。 焊接試驗證明，所設(shè)計的基于DSP與MCU數(shù)字控制埋弧