專(zhuān)利名稱(chēng)：膜式水冷壁自動(dòng)混合氣體保護(hù)焊機(jī)的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種膜式水冷壁自動(dòng)混合氣體保護(hù)焊機(jī)的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的膜式水冷壁自動(dòng)混合氣體保護(hù)焊機(jī)，廣泛應(yīng)用于鍋爐行業(yè)中膜式水冷壁的生產(chǎn)，已公開(kāi)的專(zhuān)利名稱(chēng)為膜式水冷壁自動(dòng)混合氣體保護(hù)焊機(jī)，專(zhuān)利號(hào)為00266042.3的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利，該焊機(jī)由機(jī)架、上主動(dòng)槽輪組、下主動(dòng)槽輪組，升降導(dǎo)軌副，兩個(gè)帶導(dǎo)電系統(tǒng)槽輪組，上壓靴裝置，下壓靴裝置，短槽輪組、上被動(dòng)槽輪組、氣動(dòng)系統(tǒng)、下被動(dòng)槽輪組等部件組成；升降導(dǎo)軌副包括有活動(dòng)板以及固定板，固定板安裝在機(jī)架上，活動(dòng)板通過(guò)矩形導(dǎo)軌方式與固定板連接，活動(dòng)板的頂部裝有氣缸接頭，氣缸接頭與氣動(dòng)系統(tǒng)的氣缸連接，活動(dòng)板的下部設(shè)置了上壓靴裝置、上主動(dòng)槽輪組、上被動(dòng)槽輪組；下壓靴裝置、下主動(dòng)槽輪組、兩個(gè)帶導(dǎo)電系統(tǒng)槽輪組、短槽輪組以及下被動(dòng)槽輪組安裝在機(jī)架上；機(jī)架和升降導(dǎo)軌副上還分別設(shè)置焊槍。
目前膜式水冷壁自動(dòng)混合氣體保護(hù)焊機(jī)的控制系統(tǒng)一般采用繼電器、限位開(kāi)關(guān)和單片機(jī)等元件組成，這些方法具有一定的優(yōu)點(diǎn)，如簡(jiǎn)單、費(fèi)用低等。但繼電器、限位開(kāi)關(guān)存在控制精度較低的缺點(diǎn)、單片機(jī)只適用于簡(jiǎn)單的運(yùn)算和控制，不適合進(jìn)行大量的信息處理和實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的控制規(guī)律及較為復(fù)雜的控制系統(tǒng)，同時(shí)這些元件組成的控制系統(tǒng)具有一個(gè)共同的缺陷，即可靠性和抗干擾性差。也有人以單臺(tái)PLC可編程控制器為控制單元，用于對(duì)膜式水冷壁自動(dòng)混合氣體保護(hù)焊機(jī)的整個(gè)焊接工作過(guò)程控制，但存在的缺點(diǎn)是1、控制系統(tǒng)不具有監(jiān)控報(bào)警功能；2、不具備人機(jī)對(duì)話界面，在焊接過(guò)程中，不能實(shí)時(shí)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)參數(shù)的數(shù)據(jù)顯示，不能實(shí)時(shí)顯示焊機(jī)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，不能對(duì)發(fā)生故障的設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整；3、上下槍群參數(shù)預(yù)置是人工進(jìn)行的，可靠性較差。

發(fā)明內(nèi)容為了克服已有的膜式水冷壁自動(dòng)混合氣體保護(hù)焊機(jī)的控制系統(tǒng)不具有監(jiān)控報(bào)警功能、不能實(shí)時(shí)顯示焊機(jī)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)、可靠性差的不足，本實(shí)用新型提供一種具有監(jiān)控報(bào)警功能、可以實(shí)現(xiàn)焊機(jī)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、可靠性好的膜式水冷壁自動(dòng)混合氣體保護(hù)焊機(jī)的控制系統(tǒng)。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種膜式水冷壁自動(dòng)混合氣體保護(hù)焊機(jī)的控制系統(tǒng)，包括焊接電源、與上主動(dòng)槽輪組、下主動(dòng)槽輪組連接的輸送驅(qū)動(dòng)電機(jī)、以及與該驅(qū)動(dòng)電機(jī)配套的信號(hào)檢測(cè)裝置和變頻器、前、后上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌及其控制器、上下槍架控制器、氣源及氣壓檢測(cè)裝置、控制單元，所述的控制單元為PLC可編程控制器，所述的PLC可編程控制器包括焊接電源控制模塊、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模塊、氣動(dòng)升降導(dǎo)軌控制模塊、上下槍架控制模塊、氣源檢測(cè)模塊、PLC可編程控制器自檢模塊，該控制系統(tǒng)還包括上下槍群操作盤(pán)、上下槍群工作參數(shù)顯示器，所述的上下槍群操作盤(pán)通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口與PLC可編程控制器的參數(shù)預(yù)設(shè)模塊連接，所述的上下槍群工作參數(shù)顯示器通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口與PLC可編程控制器的人機(jī)界面模塊連接；所述的PLC可編程控制器還包括監(jiān)控報(bào)警模塊所述的PLC可編程控制器還包括監(jiān)控報(bào)警模塊，該監(jiān)控報(bào)警模塊包括上下槍群焊接電源監(jiān)控部分、氣源監(jiān)控部分、變頻器監(jiān)控部分；所述的上下槍群焊接電源監(jiān)控部分的輸入端連接焊接電源，輸出端連接報(bào)警裝置，所述的上下槍群焊接電源監(jiān)控部分的參數(shù)調(diào)整端連接人機(jī)界面；所述的氣源監(jiān)控部分的輸入端連接氣源，輸出端連接報(bào)警裝置，所述的氣源監(jiān)控部分的參數(shù)調(diào)整端連接人機(jī)界面；所述的變頻器監(jiān)控部分的輸入端連接變頻器，輸出端連接報(bào)警裝置、上下槍群焊機(jī)。
進(jìn)一步，所述的PLC可編程控制器包括第一PLC可編程控制器、第二PLC可編程控制器；所述的第一PLC可編程控制器包括上槍群焊槍的焊接電源控制模塊、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模塊、前上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌控制模塊、上槍架控制模塊、氣源檢測(cè)模塊所述的第一PLC可編程控制器的參數(shù)預(yù)設(shè)模塊通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口與上槍群操作盤(pán)、上槍群工作參數(shù)顯示器連接；所述的第二PLC可編程控制器包括下槍群焊槍的焊接電源控制模塊、后上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌控制模塊、下槍架控制模塊；所述的第二PLC可編程控制器的參數(shù)預(yù)設(shè)模塊通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口與下槍群操作盤(pán)、下槍群工作參數(shù)顯示器連接；所述的第一PLC可編程控制器與第二PLC可編程控制器設(shè)有數(shù)據(jù)通訊通道；所述的第一PLC可編程控制器的監(jiān)控報(bào)警模塊包括上槍群焊接電源監(jiān)控部分、第一氣源監(jiān)控部分、第一變頻器監(jiān)控部分、第二PLC可編程控制器監(jiān)控部分；所述的第二PLC可編程控制器監(jiān)控部分的輸入端連接第二PLC可編程控制器，輸出端連接報(bào)警裝置、上槍群的焊機(jī)；所述的第二PLC可編程控制器的監(jiān)控報(bào)警模塊包括下槍群焊接電源監(jiān)控部分、第一PLC可編程控制器監(jiān)控部分、第二氣源監(jiān)控部分、第二變頻器監(jiān)控部分、所述的第一PLC可編程控制器監(jiān)控部分的輸入端連接第一PLC可編程控制器，輸出端連接報(bào)警裝置、下槍群的焊機(jī)；第二氣源監(jiān)控部分的輸入端通過(guò)數(shù)據(jù)通訊通道連接氣源，輸出端連接報(bào)警裝置，所述的第二氣源監(jiān)控部分的參數(shù)調(diào)整端連接人機(jī)界面；第二變頻器監(jiān)控部分的輸入端通過(guò)數(shù)據(jù)通訊通道連接變頻器，輸出端連接報(bào)警裝置、上下槍群焊機(jī)。
本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在1、對(duì)焊接電源、氣源以及變頻器進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，如有不正常，則發(fā)送報(bào)警信號(hào)，在整個(gè)焊接過(guò)程中，對(duì)各個(gè)設(shè)備具備監(jiān)控報(bào)警功能；2、通過(guò)上下槍群操作盤(pán)、工作參數(shù)顯示器、人機(jī)界面模塊，實(shí)現(xiàn)焊機(jī)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示，且可在允許調(diào)整范圍內(nèi)調(diào)整各個(gè)參數(shù)；3、通過(guò)兩個(gè)PLC可編程控制器分別對(duì)上槍群焊槍、下槍群焊槍進(jìn)行監(jiān)控，且兩個(gè)PLC可編程控制器可以相互檢測(cè)，整個(gè)控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性好。


圖1為本實(shí)用新型膜式水冷壁自動(dòng)混合氣體保護(hù)焊機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本實(shí)用新型的焊機(jī)的焊接過(guò)程操作流程圖。
圖3為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)的第一PLC可編程控制器的控制原理流程圖。
圖4為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)的第二PLC可編程控制器的控制原理流程圖。
圖5為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)的第一PLC可編程控制器的參數(shù)預(yù)置過(guò)程流程圖。
圖6為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)的第二PLC可編程控制器的參數(shù)預(yù)置過(guò)程流程圖。
圖7為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)的第一PLC可編程控制器的數(shù)據(jù)檢測(cè)與報(bào)警流程圖。
圖8為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)的第二PLC可編程控制器的數(shù)據(jù)檢測(cè)與報(bào)警流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
參見(jiàn)圖1，一種膜式水冷壁自動(dòng)混合氣體保護(hù)焊機(jī)的控制系統(tǒng)，包括焊接電源5、與上主動(dòng)槽輪組、下主動(dòng)槽輪組連接的輸送驅(qū)動(dòng)電機(jī)15、以及與該驅(qū)動(dòng)電機(jī)15配套的信號(hào)檢測(cè)裝置14和變頻器3、前上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌6及其控制器7、上下槍架8、10及其上下槍架控制器9、11、氣源12及氣壓檢測(cè)裝置13、控制單元，所述的控制單元為PLC可編程控制器，PLC可編程控制器1、2包括焊接電源控制模塊、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模塊、氣動(dòng)升降導(dǎo)軌控制模塊、上下槍架控制模塊、氣源檢測(cè)模塊、PLC可編程控制器自檢模塊，該控制系統(tǒng)還包括上下槍群操作盤(pán)16、17、上下槍群工作參數(shù)顯示器18、19，上下槍群操作盤(pán)16、17通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口與PLC可編程控制器的參數(shù)預(yù)設(shè)模塊連接，上下槍群工作參數(shù)顯示器18、19通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口與PLC可編程控制器的人機(jī)界面模塊連接PLC可編程控制器還包括監(jiān)控報(bào)警模塊，該監(jiān)控報(bào)警模塊包括上下槍群焊接電源監(jiān)控部分、氣源監(jiān)控部分、變頻器監(jiān)控部分；所述的上下槍群焊接電源監(jiān)控部分的輸入端連接焊接電源，輸出端連接報(bào)警裝置，所述的上下槍群焊接電源監(jiān)控部分的參數(shù)調(diào)整端連接人機(jī)界面；所述的氣源監(jiān)控部分的輸入端連接氣源，輸出端連接報(bào)警裝置，所述的氣源監(jiān)控部分的參數(shù)調(diào)整端連接人機(jī)界面；所述的變頻器監(jiān)控部分的輸入端連接變頻器，輸出端連接報(bào)警裝置、上下槍群焊機(jī)。
PLC可編程控制器包括第一PLC可編程控制器1、第二PLC可編程控制器2。第一PLC可編程控制器1包括上槍群焊槍的焊接電源控制模塊、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模塊、前上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌控制模塊、上槍架控制模塊、氣源檢測(cè)模塊；第一PLC可編程控制器1的參數(shù)預(yù)設(shè)模塊通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口與上槍群操作盤(pán)16、上槍群工作參數(shù)顯示器18連接；第二PLC可編程控制器2包括下槍群焊槍的焊接電源控制模塊、后上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌控制模塊、下槍架控制模塊；所述的第二PLC可編程控制器的參數(shù)預(yù)設(shè)模塊通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口與下槍群操作盤(pán)17、下槍群工作參數(shù)顯示器19連接；第一PLC可編程控制器1與第二PLC可編程控制器2設(shè)有數(shù)據(jù)通訊通道；第一PLC可編程控制器1的監(jiān)控報(bào)警模塊包括上槍群焊接電源監(jiān)控部分、第一氣源監(jiān)控部分、第一變頻器監(jiān)控部分、第二PLC可編程控制器監(jiān)控部分；所述的第二PLC可編程控制器監(jiān)控部分的輸入端連接第二PLC可編程控制器，輸出端連接報(bào)警裝置、上槍群的焊機(jī)；所述的第二PLC可編程控制器的監(jiān)控報(bào)警模塊包括下槍群焊接電源監(jiān)控部分、第一PLC可編程控制器監(jiān)控部分、第二氣源監(jiān)控部分、第二變頻器監(jiān)控部分、所述的第一PLC可編程控制器監(jiān)控部分的輸入端連接第一PLC可編程控制器，輸出端連接報(bào)警裝置、下槍群的焊機(jī)；第二氣源監(jiān)控部分的輸入端通過(guò)數(shù)據(jù)通訊通道連接氣源，輸出端連接報(bào)警裝置，所述的第二氣源監(jiān)控部分的參數(shù)調(diào)整端連接人機(jī)界面；第二變頻器監(jiān)控部分的輸入端通過(guò)數(shù)據(jù)通訊通道連接變頻器，輸出端連接報(bào)警裝置、上下槍群焊機(jī)。
圖1為本實(shí)用新型膜式水冷壁自動(dòng)混合氣體保護(hù)焊機(jī)的控制系統(tǒng)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。由圖可見(jiàn)，本實(shí)用新型膜式水冷壁自動(dòng)混合氣體保護(hù)焊機(jī)的控制系統(tǒng)包括第一PLC1、第二PLC2、與驅(qū)動(dòng)電機(jī)15配套的變頻器3以及信號(hào)檢測(cè)裝置14，1-12號(hào)焊接電源5，1-4號(hào)氣動(dòng)升降導(dǎo)軌6及其導(dǎo)軌控制器7，上槍架8以及上槍架控制器9，下槍架10以及下槍架控制器11，氣源12以及氣壓檢測(cè)裝置13，上槍群操作盤(pán)16，下槍群操作盤(pán)17，上槍群工作參數(shù)顯示器18和下槍群工作參數(shù)顯示器19。
由于本膜式水冷壁自動(dòng)混合氣體保護(hù)焊機(jī)的操作分為上下槍兩部分，每個(gè)槍群各6把焊槍?zhuān)緦?shí)用新型的控制方案采用兩個(gè)PLC對(duì)上下槍獨(dú)立控制，第一PLC可編程控制器1和第二PLC可編程控制器2之間又存在著數(shù)據(jù)通訊，互相監(jiān)控，提高了系統(tǒng)的可靠性。
本實(shí)用新型膜式水冷壁自動(dòng)混合氣體保護(hù)焊機(jī)的控制系統(tǒng)的受控對(duì)象包括氣源12、輸送驅(qū)動(dòng)電機(jī)15、1-12號(hào)焊接電源5。這些受控對(duì)象接受故障檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的檢測(cè)，并通過(guò)上下槍群人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)對(duì)其下達(dá)調(diào)整指令。對(duì)于氣源12輸出的壓縮空氣，它是用來(lái)驅(qū)動(dòng)1號(hào)前上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌6、2號(hào)前上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌6、3號(hào)后上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌6、4號(hào)后上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌6、上槍架8和下槍架10的，第一PLC可編程控制器1通過(guò)氣壓檢測(cè)裝置13對(duì)氣源12的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；對(duì)于輸送驅(qū)動(dòng)電機(jī)15則是第一PLC可編程控制器1通過(guò)信號(hào)檢測(cè)裝置14對(duì)輸送驅(qū)動(dòng)電機(jī)15的運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并通過(guò)變頻器3對(duì)其進(jìn)行速度控制；對(duì)于1-12號(hào)焊接電源5，第一PLC可編程控制器1和第二PLC可編程控制器2通過(guò)參數(shù)預(yù)設(shè)模塊接受焊槍選擇預(yù)置、焊接參數(shù)預(yù)置、焊接速度設(shè)置的指令對(duì)其進(jìn)行焊前參數(shù)預(yù)置，通過(guò)焊接電源各信號(hào)檢測(cè)裝置14對(duì)1-12號(hào)焊接電源5進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并在焊接過(guò)程中隨時(shí)調(diào)整各焊接參數(shù)；對(duì)于故障檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，第一PLC可編程控制器1和第二PLC可編程控制器2通過(guò)各信號(hào)檢測(cè)裝置14和氣壓檢測(cè)裝置13對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的各種受控信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)兩個(gè)PLC1、2之間也存在著對(duì)對(duì)方的狀態(tài)監(jiān)控，若它們之中有某些參數(shù)不正常，則兩個(gè)PLC1、2一方面通過(guò)上下槍群工作參數(shù)顯示器18、19發(fā)出光電報(bào)警顯示，另一方面通過(guò)控制程序?qū)笝C(jī)系統(tǒng)下達(dá)一定的指令，同時(shí)接受操作者通過(guò)上下槍群人機(jī)界面實(shí)施的各參數(shù)調(diào)整；對(duì)于上下槍群人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)，第一PLC可編程控制器1通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口對(duì)上槍群操作盤(pán)16進(jìn)行掃描，接受焊槍選擇預(yù)置、焊接參數(shù)預(yù)置、焊接速度預(yù)置且在運(yùn)行過(guò)程中接受各參數(shù)調(diào)整，其中各參數(shù)調(diào)整既包括焊接過(guò)程中發(fā)現(xiàn)故障時(shí)的調(diào)整也包括在焊接電源點(diǎn)火前后對(duì)1號(hào)前上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌6、2號(hào)前上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌6、上槍架8和輸送驅(qū)動(dòng)電機(jī)15的控制，最后第一PLC可編程控制器1通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口和上槍群工作參數(shù)顯示器18實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)各受控參數(shù)的液晶數(shù)字顯示，對(duì)于第二PLC可編程控制器2其過(guò)程類(lèi)似。
圖2為焊接過(guò)程操作流程圖。系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后操作者可分別對(duì)上下槍群進(jìn)行獨(dú)立操作。對(duì)上槍群操作時(shí)，首先對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行預(yù)置，之后先將1號(hào)前上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌6和2號(hào)前上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌6按順序降下，然后將上槍架8降下，調(diào)整好焊槍位置后啟動(dòng)上槍焊接電源進(jìn)行焊接，本實(shí)用新型中采用芬蘭產(chǎn)肯比焊機(jī)，該焊機(jī)具有高度的自動(dòng)化，自身能協(xié)調(diào)焊機(jī)啟動(dòng)、停止時(shí)送水、送氣、送絲和引弧之間的時(shí)序控制。至此上槍群進(jìn)入焊接狀態(tài)。當(dāng)上槍群焊接結(jié)束時(shí)，先關(guān)閉上槍群焊機(jī)，接著將上槍架升上，再將1號(hào)和2號(hào)前上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌升上，這樣就停止了上槍群焊機(jī)的工作。下槍群的操作與上槍群類(lèi)似。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生緊急事故時(shí)，操作者亦可通過(guò)設(shè)置在上槍群操作盤(pán)16和下槍群操作盤(pán)17的緊急停止按鈕同時(shí)結(jié)束上下槍群的焊接工作，也可停止其中任何一槍群的焊接工作。
圖3、圖4為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)控制原理流程圖。膜式水冷壁自動(dòng)混合氣體保護(hù)焊機(jī)的PLC控制程序主要包括初始化、參數(shù)預(yù)置、焊接和檢測(cè)調(diào)整4個(gè)部分。系統(tǒng)開(kāi)機(jī)之后PLC程序首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，在這個(gè)過(guò)程中主要設(shè)置兩個(gè)PLC1、2的運(yùn)行狀態(tài)，兩個(gè)PLC1、2與人機(jī)界面、第一PLC可編程控制器1與第二PLC可編程控制器2之間的鏈接狀態(tài)，本實(shí)用新型中兩個(gè)PLC1、2與上下槍群人機(jī)界面的鏈接采用NT1的鏈接方式，而第一PLC可編程控制器1與第二PLC可編程控制器2之間采用11PC鏈接方式。
參見(jiàn)圖3，第一PLC可編程控制器1的控制原理流程初始化之后程序進(jìn)入?yún)?shù)預(yù)置模塊，在這個(gè)過(guò)程中，PLC接受操作者對(duì)焊接系統(tǒng)某些參數(shù)的設(shè)置，將這些參數(shù)存入系統(tǒng)中用來(lái)進(jìn)行對(duì)焊接系統(tǒng)的初始控制；參數(shù)預(yù)置結(jié)束之后程序進(jìn)入焊接模塊；系統(tǒng)首先查詢(xún)焊接條件1號(hào)前上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌是否降下？、2號(hào)前上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌是否降下？上槍架是否降下？是否滿(mǎn)足，如得到肯定的答復(fù)則系統(tǒng)啟動(dòng)相應(yīng)焊接電源，真正進(jìn)入焊接狀態(tài)。在焊接進(jìn)行的同一時(shí)刻不斷查詢(xún)系統(tǒng)有無(wú)故障，系統(tǒng)有無(wú)故障是依靠各參數(shù)采集這一指令收集焊接系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的各參數(shù)，對(duì)于第一PLC可編程控制器1其監(jiān)控的參數(shù)有第一PLC可編程控制器1本身的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、1-6號(hào)焊接電源5的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、變頻器3的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)和氣源12的狀態(tài)參數(shù)，除此之外第一PLC可編程控制器1還通過(guò)與第二PLC可編程控制器2的數(shù)據(jù)通訊接受第二PLC可編程控制器2的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；在此過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)故障則首先報(bào)警，等待操作者通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口對(duì)發(fā)生故障的設(shè)備進(jìn)行各參數(shù)調(diào)整直至符合要求，之后解除報(bào)警，如果發(fā)生的故障超出一定的范圍，系統(tǒng)就可能停止某些設(shè)備或整套設(shè)備的運(yùn)行；系統(tǒng)一直處于正常運(yùn)行和查詢(xún)狀態(tài)，直到操作者通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口對(duì)系統(tǒng)下達(dá)停止指令，則系統(tǒng)進(jìn)入結(jié)束狀態(tài)。
參見(jiàn)圖4，第二PLC可編程控制器2的控制原理流程初始化之后程序進(jìn)入?yún)?shù)預(yù)置模塊，在這個(gè)過(guò)程中，PLC接受操作者對(duì)焊接系統(tǒng)某些參數(shù)的設(shè)置，將這些參數(shù)存入系統(tǒng)中用來(lái)進(jìn)行對(duì)焊接系統(tǒng)的初始控制；參數(shù)預(yù)置結(jié)束之后程序進(jìn)入焊接模塊，；系統(tǒng)首先查詢(xún)焊接條件3號(hào)后上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌是否降下？、4號(hào)后上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌是否降下？下槍架是否降下？是否滿(mǎn)足，如得到肯定的答復(fù)則系統(tǒng)啟動(dòng)相應(yīng)焊接電源，真正進(jìn)入焊接狀態(tài)。在焊接進(jìn)行的同一時(shí)刻不斷查詢(xún)系統(tǒng)有無(wú)故障，系統(tǒng)有無(wú)故障是依靠各參數(shù)采集這一指令收集焊接系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的各參數(shù)，對(duì)于第二PLC可編程控制器2，其監(jiān)控的參數(shù)有第二PLC可編程控制器2本身的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、7-12號(hào)焊接電源5的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，除此之外第二PLC可編程控制器2也通過(guò)與第一PLC可編程控制器1的數(shù)據(jù)通訊接受第一PLC可編程控制器1本身的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、變頻器3的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)和氣源12的狀態(tài)參數(shù)；在此過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)故障則首先報(bào)警，等待操作者通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口對(duì)發(fā)生故障的設(shè)備進(jìn)行各參數(shù)調(diào)整直至符合要求，之后解除報(bào)警，如果發(fā)生的故障超出一定的范圍，系統(tǒng)就可能停止某些設(shè)備或整套設(shè)備的運(yùn)行；系統(tǒng)一直處于正常運(yùn)行和查詢(xún)狀態(tài)，直到操作者通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口對(duì)系統(tǒng)下達(dá)停止指令，則系統(tǒng)進(jìn)入結(jié)束狀態(tài)。
圖5、圖6為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)參數(shù)預(yù)置過(guò)程流程圖。參見(jiàn)圖5，第一PLC可編程控制器1的參數(shù)預(yù)置流程如下首先，顯示參數(shù)預(yù)置界面；接著程序掃描鍵盤(pán)，判斷是否有鍵按下，若無(wú)則繼續(xù)掃描鍵盤(pán)，若有鍵按下則首先采集該按鍵信號(hào)，然后分析該數(shù)據(jù)的類(lèi)型一類(lèi)是焊槍選擇，焊槍選擇之后是焊接電壓、電流設(shè)置；第二類(lèi)是焊接速度設(shè)置；一旦有參數(shù)被設(shè)置，就立刻通過(guò)上槍群工作參數(shù)顯示器實(shí)時(shí)顯示該數(shù)據(jù)；之后程序掃描結(jié)束鍵是否被按下，若沒(méi)有發(fā)現(xiàn)結(jié)束鍵按下信號(hào)，說(shuō)明預(yù)置還沒(méi)完成則繼續(xù)掃描其他鍵盤(pán)，若程序掃描到結(jié)束鍵有按下信號(hào)則說(shuō)明預(yù)置已經(jīng)完成，退出預(yù)置模塊。參見(jiàn)圖6，第二PLC可編程控制器2的預(yù)置流程與第一PLC可編程控制器1類(lèi)似，相比于第一PLC可編程控制器1的預(yù)置第二PLC可編程控制器2只是缺少焊接速度設(shè)置這一步驟，其它都相同。
圖7、圖8為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)檢測(cè)與報(bào)警原理框圖?？刂葡到y(tǒng)需要監(jiān)控的數(shù)據(jù)包括1-12號(hào)焊接電源5的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、氣源12的狀態(tài)參數(shù)、變頻器3的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)和兩個(gè)PLC1、2本身的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。對(duì)于第一PLC可編程控制器1其監(jiān)控的參數(shù)有1-6號(hào)焊接電源5的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、氣源12的狀態(tài)參數(shù)、變頻器3的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、第一PLC可編程控制器1本身的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)和通過(guò)與第二PLC可編程控制器2的通訊所獲得的第二PLC可編程控制器2的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。
參見(jiàn)圖7，第一PLC可編程控制器1對(duì)接收到的各個(gè)參數(shù)首先判斷該參數(shù)是否符合正常工作的要求，如符合正常工作要求則不作處理，否則程序根據(jù)不同的參數(shù)類(lèi)型做出不同的處理如果是1-6號(hào)焊接電源5的故障信號(hào)，則系統(tǒng)首先報(bào)警，然后分析該故障信號(hào)是否超出程序設(shè)定的范圍，如果超出預(yù)定范圍，則該故障信號(hào)對(duì)應(yīng)的焊接電源停機(jī)，其它沒(méi)有發(fā)生故障的焊機(jī)仍然正常工作；如果該故障信號(hào)沒(méi)有超出預(yù)定范圍，程序則等待接受操作者通過(guò)上槍群人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)對(duì)其的調(diào)整，在此過(guò)程中該故障信號(hào)對(duì)應(yīng)的焊接電源仍然處于工作狀態(tài)，直至操作者通過(guò)上槍群人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)將故障焊機(jī)調(diào)整為正常狀態(tài)后系統(tǒng)解除報(bào)警。如果是氣源12故障，系統(tǒng)的處理如下首先，系統(tǒng)報(bào)警告知操作者壓縮空氣的正常供應(yīng)出現(xiàn)問(wèn)題，接著判斷該壓縮空氣的壓力是否超出程序設(shè)定的范圍，如果超出預(yù)定范圍，則關(guān)閉上槍群焊機(jī)；如果沒(méi)有超出預(yù)定范圍，程序則等待接受操作者對(duì)氣源的調(diào)整，在此過(guò)程中上槍1-6號(hào)焊接電源5仍然處于正常工作狀態(tài)，直至操作者將壓縮空氣的壓力調(diào)整為正常狀態(tài)后系統(tǒng)解除報(bào)警。如果是變頻器3故障，系統(tǒng)報(bào)警后上槍群1-6號(hào)焊接電源5停止焊接。如果是第一PLC可編程控制器1本身故障，系統(tǒng)報(bào)警后也立即停止上槍群1-6號(hào)焊接電源5的焊接工作。如果該故障信號(hào)是第一PLC可編程控制器1通過(guò)與第二PLC可編程控制器2的通訊而采集到的第二PLC可編程控制器2的故障信號(hào)，那么系統(tǒng)報(bào)警后上槍群1-6號(hào)焊接電源5隨即停止焊接工作。
參見(jiàn)圖8，對(duì)于第二PLC可編程控制器2其監(jiān)控的參數(shù)有7-12號(hào)焊接電源5的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、第二PLC可編程控制器2本身的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)和通過(guò)與第一PLC可編程控制器1的通訊所獲得的第一PLC可編程控制器1的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、氣源12的狀態(tài)參數(shù)和變頻器3的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。第二PLC可編程控制器2對(duì)接收到的各個(gè)參數(shù)首先判斷該參數(shù)是否符合正常工作的要求，如符合正常工作要求則不作處理，否則程序根據(jù)不同的參數(shù)類(lèi)型做出不同的處理如果是7-12號(hào)焊接電源5的故障信號(hào)，則系統(tǒng)首先報(bào)警，然后分析該故障信號(hào)是否超出程序設(shè)定的范圍，如果超出預(yù)定范圍，則該故障信號(hào)對(duì)應(yīng)的焊接電源停機(jī)，其它沒(méi)有發(fā)生故障的焊接電源仍然正常工作；如果該故障信號(hào)沒(méi)有超出預(yù)定范圍，程序則等待接受操作者通過(guò)下槍群人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)對(duì)其的調(diào)整，在此過(guò)程中該故障信號(hào)對(duì)應(yīng)的焊機(jī)仍然處于工作狀態(tài)，直至操作者通過(guò)下槍群人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)將故障焊機(jī)調(diào)整為正常狀態(tài)后系統(tǒng)解除報(bào)警。如果是第二PLC可編程控制器2本身故障，系統(tǒng)報(bào)警后立即關(guān)閉下槍群焊機(jī)。如果該故障信號(hào)是第二PLC可編程控制器2通過(guò)與第一PLC可編程控制器1的通訊而采集到的第一PLC可編程控制器1的故障信號(hào)或變頻器3的故障信號(hào)，那么系統(tǒng)報(bào)警后下槍群7-12號(hào)焊接電源5隨即停止焊接工作，如果是氣源12故障，系統(tǒng)的處理如下首先，系統(tǒng)報(bào)警告知操作者壓縮空氣的正常供應(yīng)出現(xiàn)問(wèn)題，接著判斷壓縮空氣的壓力是否超出程序設(shè)定的范圍，如果超出預(yù)定范圍，則關(guān)閉下槍群焊機(jī)；如果沒(méi)有超出預(yù)定范圍，程序則等待接受操作者對(duì)氣源的調(diào)整，在此過(guò)程中下槍群7-12號(hào)焊接電源5仍然處于正常工作狀態(tài)，直至操作者將壓縮空氣的壓力調(diào)整為正常狀態(tài)后系統(tǒng)解除報(bào)警。
第一PLC可編程控制器1與第二PLC可編程控制器2之間的數(shù)據(jù)通訊主要是為了滿(mǎn)足系統(tǒng)互鎖的要求。當(dāng)?shù)谝籔LC可編程控制器1本身出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，上槍焊機(jī)自然停止工作，而第二PLC可編程控制器2通過(guò)數(shù)據(jù)通訊得知第一PLC可編程控制器1發(fā)生故障，上槍群焊機(jī)停止工作，于是第二PLC可編程控制器2下達(dá)關(guān)閉下槍群焊機(jī)的指令。同理當(dāng)?shù)诙LC可編程控制器2本身出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)也是如此。由于變頻器3或氣源12只受第一PLC可編程控制器1的監(jiān)控，當(dāng)變頻器3或氣源12發(fā)生故障時(shí)，第一PLC可編程控制器1可以得知該故障信號(hào)從而做出相應(yīng)的處理，而如果第二PLC可編程控制器2與第一PLC可編程控制器1之間沒(méi)有數(shù)據(jù)通訊，那么第二PLC可編程控制器2就不可能得知變頻器故障或氣源故障，從而就不能做出正確的處理。通過(guò)互鎖可提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。
權(quán)利要求1.一種膜式水冷壁自動(dòng)混合氣體保護(hù)焊機(jī)的控制系統(tǒng)，包括焊接電源、與上主動(dòng)槽輪組、下主動(dòng)槽輪組連接的輸送驅(qū)動(dòng)電機(jī)、以及與該驅(qū)動(dòng)電機(jī)配套的信號(hào)檢測(cè)裝置和變頻器、前、后上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌及其控制器、上下槍架控制器、氣源及氣壓檢測(cè)裝置、控制單元，所述的控制單元為PLC可編程控制器，所述的PLC可編程控制器包括焊接電源控制模塊、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模塊、氣動(dòng)升降導(dǎo)軌控制模塊、上下槍架控制模塊、氣源檢測(cè)模塊、PLC可編程控制器自檢模塊，其特征在于該控制系統(tǒng)還包括上下槍群操作盤(pán)、上下槍群工作參數(shù)顯示器，所述的上下槍群操作盤(pán)通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口與PLC可編程控制器的參數(shù)預(yù)設(shè)模塊連接，所述的上下槍群工作參數(shù)顯示器通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口與PLC可編程控制器的人機(jī)界面模塊連接；所述的PLC可編程控制器還包括監(jiān)控報(bào)警模塊，該監(jiān)控報(bào)警模塊包括上下槍群焊接電源監(jiān)控部分、氣源監(jiān)控部分、變頻器監(jiān)控部分；所述的上下槍群焊接電源監(jiān)控部分的輸入端連接焊接電源，輸出端連接報(bào)警裝置，所述的上下槍群焊接電源監(jiān)控部分的參數(shù)調(diào)整端連接人機(jī)界面；所述的氣源監(jiān)控部分的輸入端連接氣源，輸出端連接報(bào)警裝置，所述的氣源監(jiān)控部分的參數(shù)調(diào)整端連接人機(jī)界面；所述的變頻器監(jiān)控部分的輸入端連接變頻器，輸出端連接報(bào)警裝置、上下槍群焊機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的膜式水冷壁自動(dòng)混合氣體保護(hù)焊機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的PLC可編程控制器包括第一PLC可編程控制器、第二PLC可編程控制器；所述的第一PLC可編程控制器包括上槍群焊槍的焊接電源控制模塊、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模塊、前上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌控制模塊、上槍架控制模塊、氣源檢測(cè)模塊；所述的第一PLC可編程控制器的參數(shù)預(yù)設(shè)模塊通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口與上槍群操作盤(pán)、上槍群工作參數(shù)顯示器連接；所述的第二PLC可編程控制器包括下槍群焊槍的焊接電源控制模塊、后上主動(dòng)槽輪組氣動(dòng)升降導(dǎo)軌控制模塊、下槍架控制模塊；所述的第二PLC可編程控制器的參數(shù)預(yù)設(shè)模塊通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口與下槍群操作盤(pán)、下槍群工作參數(shù)顯示器連接；所述的第一PLC可編程控制器與第二PLC可編程控制器設(shè)有數(shù)據(jù)通訊通道；所述的第一PLC可編程控制器的監(jiān)控報(bào)警模塊包括上槍群焊接電源監(jiān)控部分、第一氣源監(jiān)控部分、第一變頻器監(jiān)控部分、第二PLC可編程控制器監(jiān)控部分；所述的第二PLC可編程控制器監(jiān)控部分的輸入端連接第二PLC可編程控制器，輸出端連接報(bào)警裝置、上槍群的焊機(jī)；所述的第二PLC可編程控制器的監(jiān)控報(bào)警模塊包括下槍群焊接電源監(jiān)控部分、第一PLC可編程控制器監(jiān)控部分、第二氣源監(jiān)控部分、第二變頻器監(jiān)控部分、所述的第一PLC可編程控制器監(jiān)控部分的輸入端連接第一PLC可編程控制器，輸出端連接報(bào)警裝置、下槍群的焊機(jī)；第二氣源監(jiān)控部分的輸入端通過(guò)數(shù)據(jù)通訊通道連接氣源，輸出端連接報(bào)警裝置，所述的第二氣源監(jiān)控部分的參數(shù)調(diào)整端連接入機(jī)界面；第二變頻器監(jiān)控部分的輸入端通過(guò)數(shù)據(jù)通訊通道連接變頻器，輸出端連接報(bào)警裝置、上下槍群焊機(jī)。
專(zhuān)利摘要一種膜式水冷壁自動(dòng)混合氣體保護(hù)焊機(jī)的控制系統(tǒng)，在現(xiàn)有的控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增加了上下槍群操作盤(pán)、上下槍群工作參數(shù)顯示器，上下槍群操作盤(pán)通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口與PLC可編程控制器的參數(shù)預(yù)設(shè)模塊連接，上下槍群工作參數(shù)顯示器通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口與控制器的人機(jī)界面模塊連接；PLC可編程控制器還包括監(jiān)控報(bào)警模塊，上下槍群焊接電源監(jiān)控部分的輸入端連接焊接電源，輸出端連接報(bào)警裝置，參數(shù)調(diào)整端連接人機(jī)界面；氣源監(jiān)控部分的輸入端連接氣源，輸出端連接報(bào)警裝置，氣源監(jiān)控部分的參數(shù)調(diào)整端連接人機(jī)界面；變頻器監(jiān)控部分的輸入端連接變頻器，輸出端連接報(bào)警裝置、上下槍群焊機(jī)。本實(shí)用新型具有監(jiān)控報(bào)警功能、可實(shí)現(xiàn)焊機(jī)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、可靠性好。
文檔編號(hào)B23K9/16GK2774690SQ20042005591
公開(kāi)日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2004年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月31日
發(fā)明者張憲, 鐘江, 鄭欣榮, 王揚(yáng)渝 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)