基于Zigbee的焊接質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、焊接是鍋爐、壓力容器制造過(guò)程中的一種主要加工工藝方法。焊接質(zhì)量的好壞直接影響到鍋爐壓力容器的質(zhì)量、進(jìn)而影響到鍋爐壓力容器的安全運(yùn)行和使用壽命[1]。國(guó)內(nèi)外的各種相關(guān)資料表明：鍋爐壓力容器的失效事故中，主要的失效源在焊縫上，其直接原因就在于焊接的質(zhì)量上。
　　傳統(tǒng)的焊接過(guò)程可以看作是一種開(kāi)環(huán)的焊接過(guò)程，自動(dòng)化水平低。無(wú)法實(shí)時(shí)將焊接過(guò)程參數(shù)反饋，也就無(wú)法有針對(duì)性地對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。已不適應(yīng)焊接高質(zhì)量的發(fā)展趨勢(shì)。急切需要一種對(duì)焊接過(guò)程

2、進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測(cè)，并實(shí)時(shí)跟蹤焊接參數(shù)方便加以控制的管理方式，將粗放型管理轉(zhuǎn)變?yōu)榧s型管理。從整體優(yōu)化和協(xié)調(diào)生產(chǎn)過(guò)程，以達(dá)到更合理的資源利用率，更完善的生產(chǎn)調(diào)度，更快速的對(duì)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)進(jìn)行反應(yīng)的目的。
　　本文以上海輔機(jī)廠容器車(chē)間為研究對(duì)象，構(gòu)建了一套基于 Zigbee的焊接質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)由實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、診斷及報(bào)警系統(tǒng)、焊機(jī)能耗分析系統(tǒng)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、分析和報(bào)表系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程WEB監(jiān)控幾大模塊組成。本文從本項(xiàng)目需求分析出發(fā)一直到整個(gè)系統(tǒng)

3、總體架構(gòu)，主要對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究，其他功能模塊簡(jiǎn)要描述了實(shí)現(xiàn)結(jié)果。
　　實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上可以分為三部分：數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和Zigbee無(wú)線通信模塊。其中，數(shù)據(jù)采集模塊需要實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中的參數(shù)如焊接電流、電弧電壓、滾輪架轉(zhuǎn)速和工件層間溫度等等，通過(guò)信號(hào)調(diào)理以及A/D轉(zhuǎn)換，將處理后的信號(hào)傳送給數(shù)據(jù)處理模塊，同時(shí)接受來(lái)自數(shù)據(jù)處理模塊的控制信號(hào)，通過(guò)固態(tài)繼電器輸出報(bào)警信號(hào)。再由CPU完成數(shù)據(jù)處理，接

4、著使用Zigbee無(wú)線通信模塊把經(jīng)過(guò)處理的數(shù)據(jù)幀傳送到Zigbee無(wú)線網(wǎng)關(guān)。
　　本次的焊接場(chǎng)合，焊絲可能飛濺到網(wǎng)線上將其融化，從而導(dǎo)致有線通信失效。此外，遠(yuǎn)距離和多點(diǎn)采集的場(chǎng)合對(duì)有線傳輸方式來(lái)說(shuō)同樣不太合適，其造價(jià)也會(huì)隨著攀升。本次的應(yīng)用中，工件個(gè)體大且重，不便移動(dòng)，需要焊機(jī)進(jìn)行移動(dòng)。加上大量的焊接設(shè)備隨機(jī)分布在整個(gè)車(chē)間內(nèi)，造成網(wǎng)絡(luò)布線困難，無(wú)法使用有線網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)。在這種情形下，無(wú)線傳輸就顯示出其優(yōu)越性。在對(duì)比幾種流行的無(wú)線