阀门等离子弧自动堆焊控制系统的研制

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着堆焊要求的不断提高，堆焊设备的自动化成了一个亟待解决的问题。目前能实现自动堆焊的设备很少，使用效果差。堆焊劳动强度大，能耗高。针对大量规格相同的工件而设计专用自动堆焊设备有非常重要的意义。本论文采用等离子弧焊工艺，以可编程控制器(PLC)为控制核心设计一种阀门密封面堆焊控制系统，能实现焊接过程的全自动控制。本文主要论述了控制系统的两种控制方案：螺旋堆焊和同心圆堆焊。通过两种堆焊方式的比较得知，螺旋堆焊较同心圆堆焊更为复杂，实现较困难；然而同心圆堆焊效果较好。控制系统设计包括硬件设计和软件设计等方面。在设计中，控制

2、系统核心单元采用SH32．R1型PLC以及对应的AI／AO模块H一6A1；焊接电源选用基于ZX5．400型晶闸管式弧焊整流器的定制电源，堆焊电源、焊胎和焊枪均由PLC进行控制；液晶触摸屏提供了友好的人机界面。模拟调试证明，本控制系统具有如下特点：自动化程度较高、堆焊过程连续、工作稳定可靠、操作方便、综合成本低。因此，本控制系统具有良好的实用价值。关键词：等离子弧焊、PLC、阀门、螺旋堆焊、同心圆堆焊西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页Withtheincreasingdemandtosurfacingwelding，theautomatizationof

3、surfacingweldingfacilitybecomesanurgentproblemwhichshouldberesolvedassoonaspossible．Atpresent,thereareafewequipmentstoautomaticsurfacingwelding,whicheffectsarepoor．Surfacingweldingisatypeofworkwhichhasgreatlabourintensity,hi曲energyconsumption．Soithasgreatsignificancetodesignakindo

4、fautomaticsurfacingweldingequipmentforagreatofworkpieceswithsamespecification．Thisthesisstudiesakindofautomaticvalvesurfacingweldingcontrolsystemwithplasmaarcwelding．Itscontrolcenterisprogrammablelogiccontroller(PLC)anditmakesthewholeprocessingautomatically．Italsocanautomaticallyw

5、eldtheworkpiecewhichisdifferentsize．Thispaperintroducedtwocontrolschemes：helixsurfacingandconcentriccirclesurfacing．Comparedthetwosurfacingmethods，helixsurfacingismorecomplexthanconcentriccirclesurfacingandmoredifficulttoachieve．However,concentriccirclesurfacingpossessesbettereffe

6、ct．Thedesignofthecontrolsystemincludeshardwaredesignandsoftwaredesign．ThecoreofthesystemadoptsonetypeofPLCofKoyo，whichisasortofSH一32，anditscorrespondentdeviceAI／AOmodulesH-6A1．Custom-bIuiltweldingpowerbasedonZX5—400arcweldingrectifierarcweldingpowerischosen．Weldingpower,weldingtor

7、chandwddingturnerareallcontrolledbythePLC．AndtouchingpanelofLCDgivesmorefriendlyHMI．Provedbystimulantdebug，thiscontrolsystemhasthefollowingfeature：Highautomatizationdegree；Highstabilityandefficiency；LowlaborintensityandLowcost．Withtheseadvantagesthissystemhashighpracticalvalue．Key

8、Words：PIasmaarc：PLC：heIiXsurfacin