專利名稱：逆變弧焊電源遠(yuǎn)程監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)程監(jiān)控方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及電源遠(yuǎn)程監(jiān)控方法技術(shù)領(lǐng)域，具體是 指 一種逆變弧焊電源遠(yuǎn)程監(jiān)控方法。
背景技術(shù)：
隨著生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，焊接生產(chǎn)的管理工作也越來(lái)越繁重，焊接電源的維修、保養(yǎng) 和使用都需要大量的人員，加之經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得焊接技術(shù)人員供不應(yīng)求，智能化焊接電源的 大量采用對(duì)操作人員提出了更高要求，如何更加有效地利用技術(shù)人才，已經(jīng)成為焊接生產(chǎn)企業(yè) 面臨的一個(gè)問題，焊接電源的遠(yuǎn)程監(jiān)控將能很好地解決這些問題。
國(guó)外對(duì)焊接電源的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控研究一般是在機(jī)器人工作站上進(jìn)行，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研 究所研究了一種焊接遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，由Internet和Intranet網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、焊接設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)數(shù) 據(jù)采集與控制設(shè)備組成，焊接遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)系統(tǒng)將現(xiàn)場(chǎng)焊接聲音、圖像、焊接傳感數(shù)據(jù)及機(jī) 器人焊接位置等信息發(fā)送給異地的專家，專家對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，通過Internet網(wǎng)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工 作。Fronius公司研制了 一種全數(shù)字化焊接電源，這種焊接電源在一臺(tái)機(jī)器上實(shí)現(xiàn)了熔化極氣 體保護(hù)焊、非熔化極氣體保護(hù)焊和手工焊多種焊接方法，可存儲(chǔ)近80個(gè)焊接程序，實(shí)時(shí)顯示 焊接規(guī)范參數(shù)，具有一元化控制功能，同時(shí)可通過網(wǎng)絡(luò)軟件升級(jí)，是數(shù)字化焊接電源的網(wǎng)絡(luò) 控制的最新成果。而在國(guó)內(nèi)，對(duì)數(shù)字化逆變弧焊電源的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方面的研究較少，還有大量 工作要做。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種逆變弧焊電源遠(yuǎn)程監(jiān)控方法，該遠(yuǎn)程監(jiān)控方法能對(duì)逆變弧焊 電源及焊接工作進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，并且能夠?qū)崿F(xiàn)逆變弧焊電源及焊接工作情況的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)， 提高了工作效率。
為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供一種逆變弧焊電源遠(yuǎn)程監(jiān)控方法，其包括步驟 1 )用戶登錄遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，在參數(shù)設(shè)定界面設(shè)置電源參數(shù)并遠(yuǎn)程發(fā)送至微處理器，由所 迷微處理器控制逆變電路控制模塊對(duì)逆變弧焊電源進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；
2)由所述微處理器的反饋電路模塊將所述逆變弧焊電源的狀態(tài)參數(shù)反饋至所述微處理
器，由所述微處理器遠(yuǎn)程發(fā)送至所迷遠(yuǎn)程監(jiān)控終端； 3)用戶觀察反饋的狀態(tài)參數(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
較佳地，在步驟2)中還包括由所述反饋電路模塊將所述狀態(tài)參數(shù)反饋至焊接狀態(tài)判 斷模塊，所述焊接狀態(tài)判斷模塊分析所述狀態(tài)參數(shù)后將分析結(jié)果經(jīng)由所述微處理器反饋至所 述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。
更佳地，在步驟3)中還包括用戶觀察反饋的分析結(jié)果實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
較佳地，在步驟1)中還包括在參數(shù)設(shè)定界面設(shè)置焊接參數(shù)并遠(yuǎn)程發(fā)送至微處理器，
由所述微處理器控制焊接控制模塊對(duì)焊接工作進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
更佳地，在步驟2)中還包括由所述焊接控制模塊經(jīng)由所述^t處理器反饋焊接工作參
數(shù)至所述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。
更進(jìn)一步地，在步驟3)中還包括用戶觀察反饋的焊接工作參數(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
采用了本發(fā)明的逆變弧焊電源遠(yuǎn)程監(jiān)控方法，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)置電源參數(shù)和垾接參
數(shù)，能對(duì)逆變弧焊電源進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，及對(duì)焊接工作進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，并且能夠?qū)崿F(xiàn)
逆變弧焊電源及焊接工作情況的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，提高了工作效率。


圖1是本發(fā)明的一具體實(shí)施例的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將對(duì)本發(fā)明的焊機(jī)性能實(shí)時(shí)記錄方法作進(jìn)一 步的詳細(xì)描述。
請(qǐng)參見圖1,在本發(fā)明的逆變弧焊電源遠(yuǎn)程監(jiān)控方法中，首先用戶登錄遠(yuǎn)程監(jiān)控終端， 在參數(shù)設(shè)定界面設(shè)置電源參數(shù)并遠(yuǎn)程發(fā)送至微處理器，由所述^t處理器控制逆變電路控制模 塊對(duì)逆變弧焊電源進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；
然后由所迷微處理器的反饋電路模塊將所述逆變弧焊電源的狀態(tài)參數(shù)反饋至所述微處理 器，由所述微處理器遠(yuǎn)程發(fā)送至所述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端；
再由用戶觀察反饋的狀態(tài)參數(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
較佳地，在步驟2)中，還包括由所述反饋電路模塊將所述狀態(tài)參數(shù)反饋至焊接狀態(tài) 判斷模塊，所迷焊接狀態(tài)判斷模塊分析所述狀態(tài)參數(shù)后將分析結(jié)果經(jīng)由所述微處理器反饋至 所述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。
更佳地，在步驟3)中，還包括用戶觀察反饋的分析結(jié)果實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
較佳地，在步驟l)中，還包括在參數(shù)設(shè)定界面設(shè)置焊接參數(shù)并遠(yuǎn)程發(fā)送至微處理器，
由所述微處理器控制焊接控制模塊對(duì)焊接工作進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
更佳地，在步驟2)中，還包括由所述焊接控制模塊經(jīng)由所述微處理器反饋焊接工作 參數(shù)至所述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。
更進(jìn)一步地，在步驟3)中，還包括用戶觀察反饋的焊接工作參數(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
本發(fā)明采用嵌入式TCP/IP協(xié)議作為整個(gè)系統(tǒng)通信的關(guān)鍵部分。TCP/IP協(xié)議不是單一協(xié) 議，而是由一系列協(xié)議組成的一個(gè)協(xié)議族。TCP/IP協(xié)議族的協(xié)議通常被劃分成應(yīng)用層、傳輸 層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層，分別負(fù)責(zé)不同的通信功能。
本發(fā)明需要實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)功能要求如下(l)通過以太網(wǎng)接入Internet; (2)通過Internet對(duì) 逆變弧焊電源及焊接工作進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置；(3)通過Internet向遠(yuǎn)程終端發(fā)送逆變弧焊電源 的工作狀態(tài)、故障信號(hào)及采集焊接電信號(hào)。為了實(shí)現(xiàn)上述功能，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的TCP/IP協(xié)議族 的子集協(xié)議如表1所示。
表1嵌入式TCP/IP協(xié)議子集
層次需要實(shí)現(xiàn)的協(xié)議
鏈路層802.3協(xié)議、ARP
網(wǎng)絡(luò)層1P協(xié)議、ICMP
傳輸層UDP協(xié)議
應(yīng)用層TFTP協(xié)議
微處理器的網(wǎng)絡(luò)接口驅(qū)動(dòng)程序采用通用網(wǎng)絡(luò)接口芯片RTL8019AS實(shí)現(xiàn)802.3協(xié)議。以太 網(wǎng)接口驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)包括兩部分RTL8019AS芯片的初始化程序、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀收發(fā)程序。
(1) RTL8019AS初始化程序。
為了使接口芯片RTL8018AS起動(dòng)并處于準(zhǔn)備接收及發(fā)送數(shù)據(jù)的狀態(tài)，必須對(duì)其進(jìn)行一系 列的初始化工作。
(2) 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的接收和發(fā)送程序。
在完成對(duì)RTL8019AS初始化后,還必須對(duì)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收進(jìn)行編程，以實(shí)現(xiàn) 網(wǎng)絡(luò)接口層的功能。RTL8019AS是通用的以太網(wǎng)接口控制器(NIC)，遵循正EE802.3協(xié)議標(biāo) 準(zhǔn)。RTL8019AS內(nèi)部有一個(gè)8kB x 16雙口的RAM空間，提供了本地DMA通道和遠(yuǎn)端DMA 通道。RTL8019AS通過本地DMA和遠(yuǎn)端DMA來(lái)完成以太幀的收發(fā)，所謂的本地DMA可 以理解成RTL8019AS內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸，而遠(yuǎn)端DAM指RTL8019AS與主控處理器之間的數(shù)據(jù) 傳輸。
數(shù)據(jù)發(fā)送部分可分兩部分完成。首先把內(nèi)存中等待發(fā)送的數(shù)據(jù)通過遠(yuǎn)端DMA傳入
RTL8019AS的雙口 RAM的發(fā)送緩沖區(qū)中，然后在設(shè)置TPSR(發(fā)送數(shù)據(jù)起始頁(yè)地址寄存器) 和TBCR(發(fā)送字節(jié)計(jì)數(shù)器寄存器)后起動(dòng)本地DMA將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
數(shù)據(jù)接收部分也分兩步完成。首先由本地DMA將數(shù)據(jù)幀接收進(jìn)接收緩沖環(huán)中，然后由 遠(yuǎn)端DMA將緩沖環(huán)中的數(shù)據(jù)讀入系統(tǒng)內(nèi)存，完成數(shù)據(jù)幀的接收。
為使逆變弧焊電源控制系統(tǒng)達(dá)到通過Internet進(jìn)行監(jiān)控的目的，需要把逆變弧焊電源的控 制信息、焊接采樣信息及電源的狀態(tài)信息與嵌入式Internet技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)合，以便對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān) 控端發(fā)送過來(lái)的請(qǐng)求命令解析，進(jìn)而再轉(zhuǎn)交給相應(yīng)的用戶進(jìn)程(包括焊接控制程序、焊接狀態(tài) 應(yīng)答程序等)進(jìn)行相應(yīng)的處理，因此需要在UDP協(xié)議上增加一個(gè)附屬的用戶程序解析協(xié)議， 來(lái)解析遠(yuǎn)程監(jiān)控終端發(fā)送過來(lái)的命令代碼，進(jìn)而與控制系統(tǒng)進(jìn)行交互，借此實(shí)現(xiàn)基于UDP協(xié) 議的嵌入式服務(wù)器。
在服務(wù)器初始化后分配內(nèi)存用于接收數(shù)據(jù)包，然后等待數(shù)據(jù)包或者新的焊接命令到來(lái)。 如果接到新的焊接命令則跳轉(zhuǎn)到焊接控制程序?qū)附舆^程進(jìn)行控制工作；如果接到的是UDP 數(shù)據(jù)包，服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)包的目標(biāo)端口進(jìn)行判斷從而識(shí)別出遠(yuǎn)程監(jiān)控終端發(fā)送的是更改設(shè)置命 令或是信息查詢命令，進(jìn)而調(diào)用相應(yīng)的用戶服務(wù)程序處理。用戶服務(wù)程序在進(jìn)行命令代碼識(shí) 別后，執(zhí)行相應(yīng)的焊接參數(shù)設(shè)置動(dòng)作或?qū)⒑附有畔?shù)據(jù)按用戶協(xié)議規(guī)定的格式打包后發(fā)送數(shù) 據(jù)包的動(dòng)作，并且在執(zhí)行完成用戶命令后將執(zhí)行結(jié)果信息發(fā)送回遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。如果接收到 的是其他協(xié)議的數(shù)據(jù)包(如ARP請(qǐng)求或響應(yīng)數(shù)據(jù)包，ICMP的Ping回送請(qǐng)求數(shù)據(jù)包等)，服務(wù) 器在進(jìn)行協(xié)議類型判斷后，做出相對(duì)的響應(yīng)。
由于逆變弧焊電源遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不大，卻對(duì)傳輸?shù)男室蟊容^高，因此 比較適合采用基于C/S(客戶/服務(wù)器)的網(wǎng)絡(luò)模型組建遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)利用LabVIEW中的 UDP通信協(xié)議模塊，結(jié)合端口與IP相綁定以識(shí)別用戶程序的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。實(shí)現(xiàn) 過程如下:首先進(jìn)行用戶登陸及使用權(quán)限判定，并進(jìn)行相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置，然后創(chuàng)建3個(gè)并行 的用戶進(jìn)程進(jìn)程l，打開本地的2156端口，專用于給遠(yuǎn)程監(jiān)控終端服務(wù)器相應(yīng)端口發(fā)送設(shè) 置命令及查詢命令；進(jìn)程2,打開本地的2157端口，專用于偵聽服務(wù)器發(fā)送回來(lái)的焊接工作 參數(shù)和命令執(zhí)行結(jié)果的反饋信息；進(jìn)程3，打開本地的2158端口，專用于偵聽服務(wù)器發(fā)送回 來(lái)的焊接過程電壓和電流的波形數(shù)據(jù)信息。
采用LabVIEW軟件設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端程序，共有四個(gè)功能的不同界面用戶登陸界面、 參數(shù)設(shè)定界面、焊接監(jiān)測(cè)界面和數(shù)據(jù)記錄顯示界面。
用戶登陸界面用于用戶身份和權(quán)限的確認(rèn)以及監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)IP的設(shè)定。登陸成功后，可 以進(jìn)入其他三個(gè)界面中的任意一個(gè)，進(jìn)行相關(guān)的監(jiān)控揭:作。
參數(shù)設(shè)定界面用于對(duì)焊接過程控制的各種相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，在該界面中，波形控制方
案示意圖用于配合波形控制參數(shù)設(shè)定欄對(duì)波控的7個(gè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定；送絲速度設(shè)定欄中包括 引弧時(shí)的慢送絲速度設(shè)定和正常焊接時(shí)的送絲速度設(shè)定；釆樣頻率參數(shù)欄用于設(shè)定焊接電壓 和焊接電流的采樣頻率；另外，還預(yù)留了一個(gè)功能接口一焊接速度設(shè)定，為以后設(shè)定焊接行 走平臺(tái)的前進(jìn)速度而準(zhǔn)備的。在各個(gè)參數(shù)欄中直接修改參數(shù)值，點(diǎn)擊設(shè)置按鈕即設(shè)定完成。 參數(shù)設(shè)定成功后，界面上會(huì)出現(xiàn)服務(wù)器發(fā)送的設(shè)置成功的信息提示。
焊接監(jiān)測(cè)界面主要用于對(duì)逆變弧焊電源的工作狀態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)。界面上的有4個(gè)信息 顯示組基本信息欄 一顯示網(wǎng)絡(luò)連接信息和逆變弧焊電源本身的硬件信息；報(bào)警信息欄 一顯 示剛完成的焊接過程中是否曾經(jīng)出現(xiàn)過電流、過電壓或者保護(hù)氣體不足的情況；焊接參數(shù)顯 示欄一顯示目前焊接系統(tǒng)的各個(gè)工作參數(shù)；焊接電流和電壓波形信息欄一顯示焊接過程中的 傳感器釆樣到的電流電壓波形。整個(gè)波形將分成若干屏顯示，可以進(jìn)行上下屏切換及波形局 部放大。
數(shù)據(jù)記錄界面主要負(fù)責(zé)將服務(wù)器傳送回來(lái)的焊接電流和電壓的波形數(shù)據(jù)按順序進(jìn)行顯示 及記錄保存。焊接的電流電壓的波形數(shù)據(jù)記錄分別保存在C盤根目錄下的Idata.txt和Vdata.txt 文件中，供離線分析使用。
逆變弧焊電源遠(yuǎn)程監(jiān)控實(shí)驗(yàn)本發(fā)明的逆變弧焊電源遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要由——一 臺(tái)20 kHz的C02逆變弧焊電源、送絲機(jī)、C02送氣裝置、自動(dòng)焊接平臺(tái)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控終端 PC機(jī)組成。通過遠(yuǎn)程監(jiān)控終端顯示的信息，可以了解到遠(yuǎn)程焊接電源的各種工作狀態(tài)，結(jié)合 監(jiān)控界面中的電流和電壓波形圖可以對(duì)剛完成的焊接過程進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行焊縫質(zhì) 量的評(píng)估。
綜上所述，本發(fā)明的遠(yuǎn)程監(jiān)控方法能對(duì)逆變弧焊電源及焊接工作進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，并 且能夠?qū)崿F(xiàn)逆變弧焊電源及烊接工作情況的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，提高了工作效率。
在此說(shuō)明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種 修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限 制性的。
權(quán)利要求
1. 一種逆變弧焊電源遠(yuǎn)程監(jiān)控方法，其特征在于，包括步驟:1)用戶登錄遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，在參數(shù)設(shè)定界面設(shè)置電源參數(shù)并遠(yuǎn)程發(fā)送至微處理器，由所述微處理器控制逆變電路控制模塊對(duì)逆變弧焊電源進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；2)由所述微處理器的反饋電路模塊將所述逆變弧焊電源的狀態(tài)參數(shù)反饋至所述微處理器，由所述微處理器遠(yuǎn)程發(fā)送至所述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端；3)用戶觀察反饋的狀態(tài)參數(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
2. 如權(quán)利要求1所述的逆變弧焊電源遠(yuǎn)程監(jiān)控方法，其特征在于，在步驟2)中還包括 由所述反饋電路模塊將所述狀態(tài)參數(shù)反饋至焊接狀態(tài)判斷模塊，所述焊接狀態(tài)判斷模塊 分析所述狀態(tài)參數(shù)后將分析結(jié)果經(jīng)由所述微處理器反饋至所述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。
3. 如權(quán)利要求2所述的逆變弧焊電源遠(yuǎn)程監(jiān)控方法，其特征在于，在步驟3)中還包括 用戶觀察反饋的分析結(jié)果實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
4. 如權(quán)利要求1所述的逆變弧焊電源遠(yuǎn)程監(jiān)控方法，其特征在于，在步驟1)中還包括 在參數(shù)設(shè)定界面設(shè)置焊接參數(shù)并遠(yuǎn)程發(fā)送至微處理器，由所述孩i處理器控制焊接控制模 塊對(duì)焊接工作進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
5. 如權(quán)利要求4所述的逆變弧焊電源遠(yuǎn)程監(jiān)控方法，其特征在于，在步驟2)中還包括 由所述焊接控制模塊經(jīng)由所述微處理器反饋焊接工作參數(shù)至所述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。
6. 如權(quán)利要求5所述的逆變弧焊電源遠(yuǎn)程監(jiān)控方法，其特征在于，在步驟3)中還包括 用戶觀察反饋的焊接工作參數(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種逆變弧焊電源遠(yuǎn)程監(jiān)控方法，其包括步驟1)用戶登錄遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，在參數(shù)設(shè)定界面設(shè)置電源參數(shù)及焊接參數(shù)并遠(yuǎn)程發(fā)送至微處理器，由微處理器分別控制逆變電路控制模塊和焊接控制模塊分別對(duì)逆變弧焊電源和焊接工作進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；2)由微處理器的反饋電路模塊將逆變弧焊電源的狀態(tài)參數(shù)反饋至微處理器，由微處理器遠(yuǎn)程發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，由焊接控制模塊經(jīng)由微處理器反饋焊接工作參數(shù)至遠(yuǎn)程監(jiān)控終端；3)用戶觀察反饋的狀態(tài)參數(shù)和焊接工作參數(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，本發(fā)明能對(duì)逆變弧焊電源及焊接工作進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，并且能夠?qū)崿F(xiàn)逆變弧焊電源及焊接工作情況的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，提高了工作效率。
文檔編號(hào)B23K9/095GK101386097SQ200810201849
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者李公聚 申請(qǐng)人:上海滬工電焊機(jī)制造有限公司