智能弧焊電源集中管理操作系統實施方案
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【摘 要】弧焊接是焊接方法中一個主要的類型，弧焊電源是其重要的組成部分。隨著電力電子技術的快速發展，弧焊電源也從過去機械和電磁控制的變壓器式、發電機式、硅整流式等發展成為電子控制的可控硅整流式、逆變式，實現了更為復雜、精確的電源輸出特性控制。論文對一款智能遠程控制焊接集中管理操作系統進行了分析，以推動電弧焊接朝著更為優化的技術方向發展。
【Abstract】Arc welding is a main type of welding method， and arc welding power supply is an important part of it. With the rapid development of power electronics technology， arc welding power supply has developed from transformer， generator and silicon rectifier of mechanical and electromagnetic control to silicon rectifier and inverter of electronic control， realizing more complex and accurate power output characteristic control. In this paper， an intelligent remote control welding centralized management operating system is analyzed， so as to promote the development of arc welding toward a more optimized technical direction.
【關鍵詞】智能弧焊電源;集中管理;操作系統
【Keywords】intelligent arc welding power source; centralized management; operating system
【中圖分類號】TG409 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2019）04-0043-02
1 引言
隨著工業機器人技術的迅速發展，智能焊接技術也日益成熟，這就極大地減少了焊接工作的勞動強度，同時也對焊接工作人員的技術熟練程度提出了更高的要求。近年來，我國智能焊接的產品出現了爆發式的增長，截至2015年，我國的焊接機器人保守統計有83081臺，并且在之后的每年，始終都保持兩位數的增長。但是，在焊接技術智能化的普及與推廣的同時，也逐漸發現了一些焊接中的技術性問題，最為明顯的就是焊偏。焊偏問題直接影響了整個焊接的質量與效率。根據工作實踐經驗發現，機器人焊偏的最為重要的原因就是操作管理的問題，換言之，焊接智能化技術提升了，但管理水平沒有與之相適應。鑒于此，我們提出了智能遠程控制焊接集中管理操作系統，以更好地避免焊接問題的出現，從而讓智能焊接技術更好地發揮其價值。
2 智能遠程控制焊接集中管理操作系統介紹
智能遠程焊接是利用嵌入式軟硬件、通信技術相結合，使互聯網與數控焊接設備相結合，能夠實現對焊接現場的有效控制和監測，能夠提供多元化的網絡擴展接口，支持TCP/IP協議，利用適當的組件網絡，構建服務器和客服端的系統（見圖1），從而建立起焊接系統遠程控制，也就是我們說的智能遠程控制焊接集中管理操作系統。在智能遠程焊接技術的控制下，可以在野外惡劣環境下開展自動焊接，提高了工作效率和效益。
2.1 硬件配置結構圖
智能遠程控制焊接集中管理操作系統中每臺焊機都配置有觸摸屏和信號采集電路，用來開發具備互聯網通信的控制軟件，可以在計算機、平板電腦、手機等建立和安裝（見圖2和圖3），在WIFI無線或有線連接下，通過大屏幕電視機監控畫面。系統具備手工焊、氬弧焊、氣保焊、埋弧焊、機器人工作站等分項設置管理子菜單，可以實現焊接電流、電壓、送絲速度、小車行走速度等顯示及設置功能[1]。同時，可以提供專家數據庫及調用功能。其中，專家數據庫包含碳鋼、不銹鋼、鋁、銅、鎂、鈦等材料的焊接工藝參數（見圖4）。
2.2 功能介紹
2.2.1 遠程客戶端
智能遠程控制焊接集中管理操作系統的控制系統嚴格按照工業智能制造標準，利用計算機、平板電腦、手機等設備，就可以實現智能遠程集中管理，在任何地方不受環境的制約，可以設置參數?；赪indows客戶端裝載在客戶端PC機上，主要完成客戶端連接控制、焊接數據接收以及焊接數據監控顯示過程。而嵌入式的服務器端則主要完成和客戶端連接控制、數據傳送功能。應用程序根據數據寄存器的數據，對應轉化為特定數值進行傳輸（見圖5）。
2.2.2 自我診斷功能
現代計算機技術和互聯網應用為焊接自動化也提供了新的發展領域，通過數控焊接設備與網絡的結合，可以實現對焊接現場的監測和控制。結合數字焊機的可控性，設計了遠程焊接的監測控制系統，通過采集相應的焊接參數，利用嵌入式Web服務器技術，通過瀏覽器實現對焊接現場的遠程實時監控，完成焊接過程的自動化及遠程可控化[2]。在焊接過程中出現故障的情況下，遠程控制軟件具備故障自我診斷的功能，可以明確顯示故障原因，并給與正確的技術方法。
2.2.3 教學與培訓
對于通信控制而言，網絡的服務器大多架構在智能遠程控制焊接集中管理操作系統服務平臺上。智能遠程控制焊接集中管理操作系統相對于其他操作系統具有安全性高、硬件要求低、系統性能穩定等一系列優勢[3]。而相對智能遠程控制焊接集中管理操作系統而言，其本身屬于開源軟件，便于研究和學習。為了能夠更好地指導焊接技術人員的技能水平與專業能力，可以實現焊接遠程教學以及培訓等功能。
2.2.4 安全管理
智能遠程控制焊接集中管理操作系統具有較高的安全信息管理能力，進入系統需要輸入密碼（見圖6），并且附著電子說明書、維修保養說明書。開機畫面（見圖7）。此外，智能遠程控制焊接集中管理操作系統具有數據永久保存功能，且操作較為簡單。
3 結語
綜上所述，職能遠程控制焊機集中管理系統可以使焊接技術實現更為高效的發展，不僅實現了質量技術水平的創新與變革，更是提高了焊接工作的管理水平，從日常維護、焊接工件質量檢測、焊接編程、焊接機器人操作等方面使得焊接工作管理更為規范，為焊接生產企業創造更大的價值。
【參考文獻】
【1】涂志剛.基于DSP的脈沖MIG焊機及無線通信技術研究[D].南京：南京理工大學，2014.
【2】孫偉城.一體化雙弧脈沖MIG焊接電源控制策略研究[D].濟寧：曲阜師范大學，2016.
【3】操窘，周建平，許燕，等.短電弧機床加工電源的反饋環路設計[J].焊接學報，2016，37（1）：67-70.
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