gmaw送丝机的数字化控制研究及实现

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1、摘要送丝系统的稳定性和可靠性直接影响着气体保护焊的焊接质量。而提高送丝系统性能的主要途径是通过改进送丝机的硬件性能和改进送丝机的控制方法。同模拟控制方式相比，数字控制方式可以采用更加灵活多样的控制算法来对送丝系统进行控制。在控制精度、稳定性和～致性等方面也较模拟控制方式有显著优势。本文以P89c51RD2单片机作为控制器，用全桥MOs管实现送丝电机的功率驱动，采用转速负反馈方式对送丝电机进行闭环控制，借鉴无模型自适应控制技术思想和实时操作系统软件的实现方法，实现送丝控制系统的硬、软件设计。以AT8

2、9C52单片机作为数字化操作面板的控制器，用数字编码器进行转速、电压、电流等数值的数字设定，采用RS一485标准总线实现不同控制单元之间的信息、数据交互，以实现电机转速的实时显示及各项控制命令的实时传输。我们以南京中船设备厂的cs～201送丝机为控制原形，将自行设计的硬件控制电路和软件系统结合起来构成～个应用系统，经过运行及实验验证，该控制系统在转速控制和数据通信等方面具有良好的可靠性和稳定性，各项技术指标达到了设计要求。随着数字化焊接电源研究热潮的兴起，送丝机的数字化控制方式必将得到广泛的重视，

3、它也必将随着数字化焊接电源一起而得到广泛应用。关键词送丝机；数字化；单片机；485总线；串行通信；IHOs软件设计．J．英文摘要ABSTRACTThestabilityandreliabilityofthewirefeederdirectlya丘bcttheweklingqualityingasmetalarcwelding(GMAW)，andmatthemain印proachtoenhancewirefeeder’sperfomlaJlceisviaimpmvingfeeder’shardwar

4、eandimprovingthefeeder’scontrolmeasllres．Comparedwiththesimulantcontr01mallller，thedigitalcomr01mallnercafladoptmuchmoreagilecontrolalgorithrnstocontrolthefeedersystem．IthasalsomorenotableadvafltagethaIlsimulationincontrolprecision，stabilityandconsist

5、ency．Thisdissertationusessin91echipmicroprocessorP89C5lRD2ascontmIler，usefull．bridgeMOSFETtoreaIizemefeedmotor’spower-driVe，adoptthenegatiVefeedbackfromrevtopmcessmeclose—loopcontroIforfeedermotoLwiththeideaofmedel一行ee-adaptivecontml(MFA)technologyand

6、t}lememodtoimplementthereal一timeoperatingsystemsoRwafe，weachievethehardwarea11dsoftwaredesignforthefeedcontr01system．WeusesignlechipmicmprocessorAT89C52ascon仃011erofthedigitaloperatingpanel，usedigitalcontactingencodertosetupthevalueofrotatingspeed，vol

7、tage，cu玎em，etc．adoptRS一485standardbustoachievetheinformationanddataimerchange锄ongdi丘bremcontrolunits，astorealize血ereal一timedisplayofthef色eder’srotationrateandthereal一timetransmissionofvariouscontrolcommands．WeintegratethehardwarecircuitandsoRwaresySte

8、mintoa印plicationsystembasedontheCS一201wire．feedmotormadeinNanjingZhongchuanequipmentf如tory，byrunningandexperimentvaIidate，ithasproVedthatthesystemhasgoodreliabilityandstabilityinspedcomr01anddatacommunication，theVarioustechnicalindexesachievet