焊接过程网络化监测与群控技术优化方案

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：目前，焊接群控系统可以采取PLC群控和PC微机群控。3）实现焊机通电申请的自动排队和优先权的判定。上位监控计算机系统模块，是群组弧焊系统运行时的总中央处理器，群控制系统的中枢神经，是整个群控系统的核心。根据网络设计要求，弧焊系统控制器还集成有网络接口，实现与上位机监控管理模块的通信功能。二者通过CAN总线进行数据的交换、查询。CAN总线的通信能力及总线竞争方式，可满足群控系统的需要。

目前，焊接群控系统可以采取PLC群控和PC微机群控。通信方式可以采取RS485、CAN总线、工业以太网、无线通信等方式。群控制系统要求的性能指标如下：

1）实时性强，动态响应速度快。

2）故障等信号可以实现自动上传。

3）实现焊机通电申请的自动排队和优先权的判定。

4）最大任务等待时间的设定，一般不超过1分钟（用户可自行调节）。

5）焊机台数的限制，总线驱动能力达110个节点。

6）实现总线竞争与故障自动离线的功能要求。

焊接群控系统主要由三大部分组成：上位监控计算机系统模块、数据通信模块和单机焊接控制器模块，三大模块协调工作完成对整个系统的管理和监控工作。

上位监控计算机系统模块，是群组弧焊系统运行时的总中央处理器，群控制系统的中枢神经，是整个群控系统的核心。由它进行分派任务和监控工作，主要作用分为两个部分：

1）与各个单机控制器通信，负责下达通电命令及接受焊接完成的停止工作反馈信息；实现对焊接过程的现场监控、显示、设备管理和故障的查询、处理；对数据进行存储和交换、在线修改和编写焊接规范、完成历史记录以及报表的打印等。

2）完成通电管制和优先级排队的决策算法。当单个弧焊系统开始焊接任务之前，通过通信网络向上位主控计算机发出通电申请时，主控计算机根据当前的弧焊系统群组运行情况，调用应答控制算法计算出最佳方案，对通电申请进行反馈，即将通电允许命令及时分配给最合理的弧焊系统，然后弧焊系统才能通电完成焊接任务。

在焊接生产车间中，进行焊接加工的焊件因为焊接材料和焊接要求等工艺指标不尽相同，除了需要不同的焊接参数与之配合外，还可能要用到各种不同型号的弧焊系统来完成理想的焊接任务，因此一组弧焊群控系统中包含有多种不同规格型号的弧焊系统。

对于同种型号或不同型号的各台弧焊系统在群控系统中的分配布置上，应事先考虑功能和电气性能等因素的影响。其中考虑到电网容量的问题，将依据三相电流平衡的原则给各台弧焊系统分配固定物理位置，每台弧焊系统固定分配象限队列和编号。根据网络设计要求，弧焊系统控制器还集成有网络接口，实现与上位机监控管理模块的通信功能。二者通过CAN总线进行数据的交换、查询。数据通信模块主要完成上位监控计算机和焊机控制器群组之间的数据通信任务。基于系统需要，采用一点对多点的设计结构。CAN总线的通信能力及总线竞争方式，可满足群控系统的需要。

焊接过程网络化监测与群控技术优化方案

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