铁艺博客

在本课题研究中，我们着重解决了两个问题：其一，将单片机控制系统成功地运用于弧焊电源领域，并形成包括数据采集、PID运算、输出特性控制等一套完善的闭环控制系统；其二，解决了工业弧焊电源，特别是逆变式电源及高频发生器等强干扰源对单片机系统的干扰问题，使整个设备能十分可靠地运行。

　　基本工作原理

　　课题的技术要求如下：主机设备具有多种外特性输出功能，当和CO2焊控制箱以及送丝机组合时，可以构成MIG/MAG及CO2焊机，并且具有专家系统、一元化控制、自保非自保、弧坑填充、削小球处理等功能。当和TIG焊控制箱组合时可构成TIG焊机，并且具有接触引弧与高频引弧、脉冲输出等功能。单独使用时，主机可作为手工弧焊电源。

　　根据技术要求，我们将整个课题的设计思路按如下方式设定：

　　主机采用晶闸管逆变式主回路设计，取其技术成熟、动态响应迅速、性能可靠、效率高等优点。而控制回路采用工业控制中常用的16位单片机8098最小系统，由它完成参数给定、参数运算、电流反馈、电压反馈、反压检测及频率调制等几乎所有的重要工作。协调整个焊机的正常运行，并获得所需的各种特性。

　　CO2控制箱与TIG控制箱均由8位单片机8951作为主控制系统，与模拟控制相比，它在参数设置、参数给定、规范储存与调用、数据的接收与传送等方面具有十分明显的优越性。即使在生产成本上由于工控单片机的价格大幅降低也并不逊色于模拟电路。主机与控制箱的数据交换采用了单片机间常用的串行通信方式。实践证明，本方法简便易行，性能也十分可靠。在实施了奇偶校验方法与一定的抗干扰措施后，即使在TIG焊高频引弧的时候，也几乎不存在误码的可能。

　　不同的焊接方式是由主机根据控制箱传递的特征码自动识别的。当主机通电后，它自动设置为手工焊状态，此时如果输出端接入焊钳与焊条，可施行直流手工弧焊。在空载状态下，TIG焊或者CO2焊控制箱通电后，它们将向主机发出不同的特征码，主机根据接收到的特征码，自动转换焊接方式，并协同控制箱可进行TIG焊或者CO2焊。主机面板有指示灯自动显示当前工作状态为MMA、TIG或者是CO2方式。当控制箱关电后，主机又可自动回复到手工焊状态。

　　TIG焊与CO2焊参数的给定是由对应控制箱面板的预置键输入控制箱，再由控制箱将数据传递主机。而手工焊的给定是主机面板上给定电位器直接预置。

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