电阻点焊逆变电源主电路CAD及PLC控制技术研究

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焊接电源的设计长期依赖于人工和经验,迫切需要标准化和智能化,而这可以通过计算机和优化的 CAD程序来实现。随着互联网技术的应用,还可以使焊接电源实现便利的网络化协同设计。本文提出了基于 Web的焊接电源参数设计CAD技术,在归纳和总结焊接电源设计方法的基础上,论述了CAD技术实现方法,进而通过程序编制和网站开发为焊接电源的设计提供了智能、简便的平台,并对其在电阻点焊电源设计中的实际应用进行了验证。  在逆变电阻点焊电源的控制方面,鉴于普通单片机等嵌入式控制系统的底层开发较困难、实际可靠性差的状况,本文提出了基于 PLC的电源控制系统方案。PLC性能的提高使其不仅可以实现简单的逻辑控制,还可以实现快速点焊循环控制和点焊电流检测与运算。根据点焊工艺特点,系统采用恒流控制,结合PWM IC来控制脉冲输出和逆变桥驱动。比较简单的控制方法是,PLC输出模拟电压与给定值对应,由PWM IC实现普通的闭环控制。如在PLC内部采用PID控制算法,则直接向PWM IC输出与脉宽对应的控制电压,而PWM IC仅作为电压/脉宽转换而不需要模拟式闭环环节。通过对 PLC的时序控制程序和模拟量输出分阶段控制等,能够实现对点焊各个阶段的精确控制。  传统点焊需要通过一系列的开关和旋钮设置焊接参数,工作过程非常繁琐,因而使得控制面板十分复杂。电阻点焊人机界面在电阻点焊中有着无可替代的作用,它能够使用户能方便、快捷、迅速、准确的观察各种信息,为用户与控制系统之间的信息传递提供了一个特殊的交互平台。本文采用工业触摸屏开发了电阻点焊人机界面,使得控制面板简洁、直观、实用,也使整个系统接线更加简单,用户能够实时监控焊机运行状况并及时处理故障信息。  以电阻点焊逆变电源为对象,通过上述三方面研究工作,本文实现了基于Web的主电路CAD设计、基于PLC的控制系统方案、基于触摸屏的点焊人机界面,进行了实际测试和验证,为今后的进一步研究开发提供了基础。
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