[發(fā)明專利]一種模塊化智能焊接電源系統(tǒng)及實現(xiàn)焊接電源系統(tǒng)聯(lián)機(jī)方法

有效

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• 申請日: 2010-08-17
• 公開（公告）號: CN101963801A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣曉明;關(guān)焯鋒;王景健;余剛
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東省科學(xué)院自動化工程研制中心
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;H02M3/325
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 莫瑤江;黃培智

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種模塊化智能焊接電源系統(tǒng)及實現(xiàn)焊接電源系統(tǒng)聯(lián)機(jī)方法。

背景技術(shù)

我國不僅是世界最大的造船和最大汽車消費(fèi)國，同時也是最大的高速列車制造國，而只要是金屬連接場合，就要用到焊接電源。就廣東省而言，其裝備制造業(yè)、管道業(yè)、造船業(yè)、汽車業(yè)等都無一能離得開焊接電源。

但目前國內(nèi)市面上銷售的焊接電源功能單一，網(wǎng)絡(luò)通信功能較弱，不能通過多機(jī)并聯(lián)以協(xié)同控制的方式實現(xiàn)大功率輸出。國產(chǎn)大功率焊接電源均為集中控制的傳統(tǒng)大功率焊機(jī)，電源設(shè)計需要采用大功率模塊，散熱設(shè)計相對困難。

另外國內(nèi)一些大型企業(yè)為了提高重要構(gòu)件的焊接效率和質(zhì)量，開始從國外引進(jìn)雙絲高效自動焊裝備，主要是細(xì)絲雙絲自動焊接工藝及設(shè)備。但對于厚大結(jié)構(gòu)件的焊接，細(xì)絲雙絲焊接仍然難于進(jìn)一步提速，原因是焊接電流限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種模塊化智能焊接電源系統(tǒng)及實現(xiàn)焊接電源系統(tǒng)聯(lián)機(jī)方法，該焊接電源系統(tǒng)采用全數(shù)字、軟開關(guān)和模塊化設(shè)計方式，既可以保證單臺電源的多功能，實現(xiàn)一機(jī)多用，同時在需要大功率和雙絲高速焊接時，又可以通過電源的CAN總線通信功能實現(xiàn)多機(jī)并聯(lián)和協(xié)同控制。

本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種模塊化智能焊接電源系統(tǒng)，包括：依次相連的主電路、DSP電源主控板和ARM人機(jī)接口板，及IGBT驅(qū)動電路、CAN總線，所述IGBT驅(qū)動電路分別與主電路和DSP電源主控板相連，所述CAN總線與所述DSP電源主控板相連。

其中，所述主電路由輸入整流模塊、輸入濾波模塊、軟開關(guān)逆變模塊、高頻變壓器、輸出整流模塊和輸出濾波模塊依次連接組成，所述輸入整流模塊與三相交流電源連接，所述輸出濾波模塊接負(fù)載。

其中，所述DSP電源主控板包括：DSP基本電路、原邊電流采樣電路、輸出電流/電壓采樣電路、信號調(diào)理電路、PWM輸出模塊、CAN總線接口電路和RS485接口電路，所述CAN總線接口電路接CAN總線。

其中，所述ARM人機(jī)接口板包括：ARM基本電路、LCD及鍵盤接口電路和RS485接口電路，所述ARM人機(jī)接口板與DSP電源主控板經(jīng)RS485接口電路連接。

其中，所述IGBT驅(qū)動電路包括：4路隔離的+24V直流電源、4路由光耦組成的驅(qū)動電路，所述IGBT驅(qū)動電路的一端與所述PWM輸出模塊相連，另一端與所述軟開關(guān)逆變模塊相連。

其中，用觸摸屏接口電路可替換所述LCD及鍵盤接口電路。

一種實現(xiàn)所述焊接電源系統(tǒng)聯(lián)機(jī)方法，通過所述CAN總線將多臺焊接電源系統(tǒng)按照多機(jī)大功率輸出模式、細(xì)絲雙絲模式或粗絲雙絲模式進(jìn)行聯(lián)機(jī)。

其中，所述多機(jī)大功率輸出模式為：正極相連作為焊接電源的正極，負(fù)極相連作為焊接電源負(fù)極，指定一臺焊接電源作為主機(jī)，其余焊接電源作為從機(jī)，在主機(jī)上進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，從機(jī)焊接電源的開啟與關(guān)閉由主機(jī)控制通過CAN總線發(fā)送到從機(jī)。

其中，所述細(xì)絲雙絲模式為：將兩臺焊接電源分別作為雙絲焊接的主機(jī)電源和從機(jī)電源，在主機(jī)上進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，參數(shù)設(shè)置完后通過CAN總線發(fā)送到從機(jī)。

其中，所述粗絲雙絲模式為：多臺電源系統(tǒng)采用N+N(N≥2)的方式通過CAN總線協(xié)同控制實現(xiàn)粗絲雙絲的焊接，在該模式中，N臺電源系統(tǒng)的正極相連，負(fù)極相連，作為雙絲焊接的主機(jī)電源，另外的N臺電源系統(tǒng)的正極相連，負(fù)極接地，作為雙絲焊接的從機(jī)電源，所有的焊接電源輸出參數(shù)的設(shè)置由一臺主機(jī)焊接電源系統(tǒng)完成，并通過CAN總線發(fā)送到其它焊接電源系統(tǒng)。

本發(fā)明實施例與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：

本發(fā)明采用DSP和ARM雙芯片控制電路，在一臺電源系統(tǒng)上實現(xiàn)了多種焊接方式；

本發(fā)明通過數(shù)字化編程，在不改變電源硬件電路的情況下實現(xiàn)不同外特性輸出，從而滿足不同焊接方法工藝要求；

本發(fā)明通過多臺電源系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)工作，方便地實現(xiàn)了大功率電源輸出；

本發(fā)明實現(xiàn)了細(xì)絲雙絲焊接和粗絲雙絲焊接，特別是通過CAN總線技術(shù)協(xié)同控制多臺電源系統(tǒng)，實現(xiàn)了2+2或者N+N的粗絲雙絲高速焊接。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的模塊化全數(shù)字智能焊接電源系統(tǒng)方框圖；

圖2是本發(fā)明大功率輸出多機(jī)模式的系統(tǒng)組成框圖；

圖3a、圖3b是本發(fā)明大功率輸出多機(jī)焊接模式的主從機(jī)DSP控制流程圖，其中圖3a是主機(jī)DSP控制流程圖，圖3b是主機(jī)DSP控制流程圖；

圖4是本發(fā)明細(xì)絲雙絲焊接模式的系統(tǒng)組成框圖；

圖5a、圖5b是本發(fā)明細(xì)絲雙絲焊接模式的主從機(jī)DSP控制流程圖，其中圖5a是主機(jī)DSP控制流程圖，圖5b是主機(jī)DSP控制流程圖；