电子束焊机控制系统的研究与实现

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1、Ｉ中图分类号：ＴＰ２７１．４密级；公开ＵＤＣ；校编号：本讀州交卖乂＃ｉ工程硕±学位论文＇论文题目：电子束焊机控制系统的研究与实现ｒＩｒ？「ｉ９研究生嫂名．０６１３００６：马磊学号级程师学校指导教师姓名：车军称；高职承豪级工程师企业指导教师姓名：李职称：高机械工程申请学位工程领域名称：２１６－０５２０１６－０６－０２论文提交日期；＿＿Ｊ．＿论文答辩日期：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究

2、成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州巧通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作。与我了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：２ｄ年＾月日／＾（５／学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州《通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部

3、口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论签文在解密后适用本授权说明）学签位论文作者名：导师签名：字曰期：２。／含年占月／曰签字曰瓶；。／ｔ年＾月曰／工程硕士学位论文电子束焊机控制系统的研究与实现ResearchandImplementationofTheElectronBeamWeldingMachineControlSystem作者姓名：马磊工程领域：机械工程研究方向：机械装备自动化与监控技术学号：06130069校内导师：车军企业导师：李承豪完成日期：2016-04兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversi

4、ty兰州交通大学工程硕士学位论文摘要随着工业技术的发展，电子束焊接技术在各个领域得到了广泛的应用，尤其在高精度的焊接要求场合下。国内电子束焊机的数控系统大多是专用型、封闭式的系统，难以扩展，价格昂贵。在高品质要求的焊接过程中，需要解决运动轨迹与焊接能量变化实时同步的关键技术问题，以满足特殊焊缝的焊接要求。本课题通过对电子束焊机控制系统的软硬件进行详细设计，开发了一种具有良好扩展性和较低成本的电子束焊机开放式数控系统，利用该系统实现对运动轨迹与电子束流的控制进行统一编程、同步控制，提高了焊接效率和焊接精度。本课题首先介绍了电子束焊机的发展现状以及国内外

5、对开放式数控系统的研究动态和应用现状，通过对目前流行的开放式数控系统方案分析和比较，并根据本课题的要求和实际情况，建立了电子束焊机控制系统的设计方案。在硬件设计中，本课题通过该设计方案将电子束焊机控制系统硬件结构分为了三大控制系统：电源控制系统、真空控制系统以及运动控制系统，并对各系统硬件的功能及选型进行了详细的介绍。整个控制系统的硬件部分以工控机为核心，使PLC以及运动控制板卡通过串口以及PCI总线完成任务分配、数据计算等任务。在软件设计中，本课题叙述了基于该方案的软件结构设计，并将软件系统分为上位机软件和下位机软件，上位机软件主要分为人机交互界面

6、模块、NC指令代码编译模块、轨迹插补模块、过程控制模块、故障诊断模块以及状态显示模块，下位机软件分为真空系统控制模块、电源系统控制模块、伺服控制模块以及运动板卡驱动模块。另外，上位机通过加入捕捉语句，在G代码读取过程中找出错误原因并提示修改，在软件崩溃或运行出错时也能够提示错误原因；下位机软件中启用看门狗，可以监控软件运行状态，程序跑飞或陷入死循环时，软件系统复位。最后，通过对电磁干扰产生的三要素干扰源、耦合途径和敏感设备进行了介绍，分析了电子束焊机对系统的干扰来源。因此，在伺服控制器以及分子泵等精密设备的电源中增加了隔离变压器以及噪声滤波器，并对它

7、们的连接电缆进行了屏蔽处理，使系统能够在焊接设备在启动、停止对系统电源产生浪涌、谐波及电磁干扰等的影响下正常的工作。关键词：电子束焊机；开放式数控系统；运动控制卡；自定义G代码论文类型：工程设计-I-电子束焊机控制系统的研究与实现AbstractWiththedevelopmentofindustrialtechnology,electronbeamweldingtechnologyhasbeenwidelyusedinvariousfields,especiallyinhigh-precisionweldingoccasions.Thedomest

8、icCNCsystemswhichusedintheelectronbeamwelderarespecial