數(shù)字脈沖MIG弧焊逆變電源的研制.pdf

1、脈沖MIG(Metal Inert Gas)是一種熔化極惰性氣體保護(hù)焊，它能在很大的輸入電流范圍內(nèi)實現(xiàn)從短路過渡到射流過渡的所有熔滴過渡形式。數(shù)字控制脈沖MIG焊機具有動態(tài)響應(yīng)特性好、功率器件開關(guān)損耗小、主變壓器體積小重量輕、控制策略靈活、適應(yīng)性強、產(chǎn)品一致性好等優(yōu)點，在國民制造工業(yè)中占有重要地位。研制數(shù)字控制脈沖MIG焊機具有重要意義。 本文在介紹脈沖MIG焊機的整體結(jié)構(gòu)、各部分組成及功能、詳細(xì)分析主回路工作方式的基礎(chǔ)上，提出

2、了系統(tǒng)的控制框架并設(shè)計了基于“DSC4＋MCU”結(jié)構(gòu)的焊機主控系統(tǒng)，設(shè)計并制作了焊機主控電路板。詳細(xì)描述了DSC和MCU系統(tǒng)電路設(shè)計；電壓、電流采樣模擬通道的調(diào)理和模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)電路的設(shè)計；數(shù)模轉(zhuǎn)換(DAC)輸出通道電路的設(shè)計；焊槍開關(guān)、熱繼電器、風(fēng)扇驅(qū)動等開關(guān)量通道隔離電路的設(shè)計；RS-485總線接口、CAN總線接口和UART互連通信接口電路的設(shè)計。 本文詳細(xì)描述了焊機的系統(tǒng)控制框圖和各部分的作用關(guān)系，重點闡述了變參數(shù)PI

3、控制算法及其實現(xiàn)；介紹了專家系統(tǒng)算法并詳細(xì)敘述了它在脈沖MIG焊機上的組成結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)方法。 本文完成了在MC56F8323(DSC)上編寫程序和調(diào)試的工作。實現(xiàn)了2步、4步、特殊4步、點焊四種模式下的焊接方式控制。編制了焊機的起弧、焊接、收弧程序，實現(xiàn)了焊機起弧過程、焊接過程和收弧過程的控制。在MC9S12DGl28單片機上對嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的內(nèi)核進(jìn)行了裁減和移植，并采用基于任務(wù)的程序設(shè)計方法設(shè)計了5個任務(wù)，其中

4、1個任務(wù)實現(xiàn)了面板輸入設(shè)定和參數(shù)顯示功能；1個任務(wù)實現(xiàn)了遙控盒的輸入設(shè)定和參數(shù)顯示功能；1個任務(wù)實現(xiàn)了對送絲機的控制功能；1個任務(wù)實現(xiàn)了單片機與DSC通信，參數(shù)傳遞和狀態(tài)同步功能；1個任務(wù)實現(xiàn)了焊接專家系統(tǒng)的框架用于完成參數(shù)的一元化調(diào)節(jié)功能。 本文對焊機實現(xiàn)過程中的一些細(xì)節(jié)問題進(jìn)行了闡述。本文設(shè)計了一個能夠滿足系統(tǒng)電源需求的隔離型’TOPSwitch開關(guān)電源電路、設(shè)計了可以與主控板配合工作的送絲機控制電路、設(shè)計了一個滿足系統(tǒng)功能