基于DSP的脈沖MIG焊機(jī)及無線通信技術(shù)研究.pdf

1、隨著近幾十年來電子技術(shù)、智能控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)的日益發(fā)展，這些技術(shù)在焊接控制領(lǐng)域中開始得到了廣泛的應(yīng)用，使焊接電源朝著數(shù)字化、智能化、信息化、自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化方面迅猛發(fā)展。為了使焊接電源能夠更好的服務(wù)于自動(dòng)化焊接加工領(lǐng)域，本文設(shè)計(jì)了基于DSP的脈沖MIG焊機(jī)及無線通信技術(shù)的研究方案，通過數(shù)字化控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖MIG焊機(jī)的精確控制;借助無線通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接過程中工藝參數(shù)的無線監(jiān)控。
　　針對(duì)以往模擬控制的焊接電源，由

2、于采用的模擬器件易受周圍環(huán)境的影響，導(dǎo)致焊接電源的控制精度下降，使其滿足不了當(dāng)前焊接生產(chǎn)的需求，因此采用TMS320F28033DSP芯片作為控制核心構(gòu)建了一套脈沖MIG焊接電源數(shù)字化控制系統(tǒng)，硬件設(shè)計(jì)主要包括采樣信號(hào)濾波電路、數(shù)字PWM信號(hào)放大電路、保護(hù)電路、焊接通信電路和調(diào)速電路等，為實(shí)現(xiàn)焊接過程的精確控制提供了良好的硬件平臺(tái)。
　　對(duì)于以往自動(dòng)化焊接過程中出現(xiàn)異常情況時(shí)，焊接工人未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致工件焊接質(zhì)量變差，以及現(xiàn)有焊接

3、通信技術(shù)的弊端，有線通信現(xiàn)場(chǎng)布線繁瑣、無線通信抗干擾能力差、通信距離短等，因此為了保證焊接過程中的工件質(zhì)量，設(shè)計(jì)了一套焊接無線通信模塊，用于實(shí)現(xiàn)在焊接過程中對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確、及時(shí)的監(jiān)控。焊接無線通信模塊采用CC2540藍(lán)牙芯片作為控制核心，再結(jié)合串口通信電路、信號(hào)發(fā)送與接收電路等構(gòu)成整個(gè)模塊的硬件平臺(tái)。通過編寫無線模塊串口通信程序、自定義通信協(xié)議等軟件實(shí)現(xiàn)焊接過程中數(shù)據(jù)的無線傳輸。并對(duì)所設(shè)計(jì)的無線通信模塊進(jìn)行了丟包率與通信距離的測(cè)試和

4、數(shù)據(jù)發(fā)送與接收界面的測(cè)試，在焊接時(shí)進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通信，20m的通信距離丟包率僅為3.5％，試驗(yàn)結(jié)果表明該模塊抗干擾能力強(qiáng)、通信距離遠(yuǎn)、性能可靠。
　　為了實(shí)現(xiàn)焊接過程的精確控制，對(duì)所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)硬件電路進(jìn)行了相關(guān)的軟件設(shè)計(jì)，主要包括A/D采樣子程序設(shè)計(jì)、雙路PWM信號(hào)生成子程序設(shè)計(jì)、波形優(yōu)化子程序設(shè)計(jì)、引弧子程序設(shè)計(jì)、收弧子程序設(shè)計(jì)等。并對(duì)A/D采樣子程序和雙路PWM信號(hào)生成子程序進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果表明A/D采樣子程序經(jīng)過校準(zhǔn)以