工業(yè)用燈泵浦大功率Nd-YAG固體激光器控制系統(tǒng)研究.pdf

1、激光器是激光加工系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，目前國產(chǎn)的激光器大多是中小功率的激光器，大功率激光器基本靠進(jìn)口。針對(duì)這種現(xiàn)狀，研制出大功率固體激光器顯得尤為必要，本人參與了北京市市經(jīng)貿(mào)委的技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目“工業(yè)用大功率Nd：YAG固體激光加工系統(tǒng)的研制”，本文的內(nèi)容就是工業(yè)用大功率Nd：YAG固體激光加激光器的控制系統(tǒng)。 工業(yè)用燈泵浦大功率固體激光器不僅具有高電壓、大電流的電源以及多密封面的真空腔體，而且在運(yùn)行過程中產(chǎn)生大量的熱量需要進(jìn)行冷卻，對(duì)溫

2、度變化也比較敏感，因此燈泵浦大功率固體激光器是一種較為復(fù)雜的工業(yè)設(shè)備，需要采用智能式控制系統(tǒng)。本文采用PLC主從式控制系統(tǒng)。PLC作為下位機(jī)采集水流量、溫度以及各點(diǎn)的狀態(tài)信號(hào)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后傳入上位機(jī)，同時(shí)在上位機(jī)的指令下，PLC控制激光器的安全開啟以及其激光功率的大小，并在有故障時(shí)能及時(shí)中斷工作狀態(tài)且實(shí)現(xiàn)報(bào)警。論文主要內(nèi)容包括系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和上下位機(jī)通信。 首先，闡述了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，通過比較工控機(jī)、

3、單片機(jī)、PLC的各自特點(diǎn)及使用范圍后，確定了本論文的PLC主從式控制系統(tǒng)。在確定了被控對(duì)象后，設(shè)計(jì)了的總體方案。 其次，介紹了硬件設(shè)計(jì)選用，根據(jù)電路需要以及性價(jià)比，對(duì)PLC、各種低壓電器等這些硬件進(jìn)行了挑選，并在嚴(yán)格遵守電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的條件下，對(duì)大功率固體激光器的控制電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)以及布局。 第三，論述了軟件設(shè)計(jì)和上下位機(jī)通信。采用了PLC的匯編語言編寫了整個(gè)控制系統(tǒng)。通過RS232串行口上下位機(jī)進(jìn)行了通信。 最后