自动焊接机.doc
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自动焊接机,目录摘要i第1章绪论11.1设计目的和意义11.2设计项目发展11.3设计原理1第2章设计方案研究22.1的研究内容22.2方案二设计22.3设计参数32.4本课题完成的主要任务3第3章 设计43.1主回路设计43.2控制电路设计43.3控制程序设计...
内容介绍
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目 录
摘 要 I
第1章 绪论 1
1.1自动焊接机设计目的和意义 1
1.2自动焊接机设计项目发展 1
1.3自动焊接机设计原理 1
第2章 自动焊接机设计方案研究 2
2.1自动焊接机的研究内容 2
2.2方案二设计 2
2.3自动焊接机设计参数 3
2.4本课题完成的主要任务 3
第3章 自动焊接机设计 4
3.1主回路设计 4
3.2控制电路设计 4
3.3控制程序设计 4
3.4××结构部分设计 4
第4章 结论 4
致 谢 6
参考文献(至少10篇) 7
附 录 8
摘 要
焊接是机械制造中一种十分重要的加工工艺。据工业发达国家统计，每年用于制造焊接结构的钢材占钢总产量的 70%左右。埋弧自动焊是焊接方式的一种，一般用于焊接内径较大的大型导管、容器、油罐、锅炉内外纵（环）缝、及各种坡口比较深的对接焊缝，是一种在机械制造业中广泛使用的高效率焊接方法。本文通过对埋弧自动焊接系统各组成部分的仔细研究，根据客户提出的技术要求，使用西门子 S7200PLC 系统，设计了一套基于可编程序控制器的焊机自动控制系统，成功的对一台悬臂式单头埋弧自动焊机的电气自动控制部分进行了改造，最终通过调试使改造后的系统达到了用户提出的技术要求。本文首先研究了焊接基本原理，包括焊接的热效应、电效应、电弧的电特性及焊接电源控制方法和特性。其次，研究了埋弧焊接的原理方法，常规埋弧焊机的一般构造、机械部件及诸如驱动电机，送丝
机构等的电气参数。作为一个优秀控制系统，控制算法是其中的灵魂。在详细研究了大量的埋弧自动焊接机的电气控制系统后，放弃了目前国内大量使用的由分立元件或集成电路构成控制核心的做法，发挥 PLC 在软件编程灵活的优势，用 PLC 的通用指令实现了焊接电流闭环控制算法。 小型 PLC 通常比较擅长用于电气系统的逻辑控制，或比较慢速的模拟量闭环控制，例如温度、液位、压力等变量。用于像焊接电流这样快速变化，调节动作频繁的场合尚没有看到过先例，本文对此做了有益的尝试，实践表明，效果理想，在焊接设
备控制工程领域很有参考意义。 参考 PLC 的技术手册和大量 PLC 系统应用实例，并结合对焊接知识的研究，设计了电机驱动电路、传感器及其信号变换电路、焊接电源接口电路、PLC 系统及人机介
面、系统程序及 PID 控制算法等单元，并最终构成一套实用的控制系统。 通过现场调试及客户使用表明，改造后的焊机电气控制系统结构先进、维护简单、可靠性提高、操作直观方便；全范围内焊接电压、电流的波动很小，超过改造前的控制水平；焊缝成型美观，X 光检验表明内外技术指标均达到或超过原系统，本次改造是成功的。
关键词： 电弧焊接；埋弧焊接；PID 控制；PLC；电机驱动；信号采集
摘 要 I
第1章 绪论 1
1.1自动焊接机设计目的和意义 1
1.2自动焊接机设计项目发展 1
1.3自动焊接机设计原理 1
第2章 自动焊接机设计方案研究 2
2.1自动焊接机的研究内容 2
2.2方案二设计 2
2.3自动焊接机设计参数 3
2.4本课题完成的主要任务 3
第3章 自动焊接机设计 4
3.1主回路设计 4
3.2控制电路设计 4
3.3控制程序设计 4
3.4××结构部分设计 4
第4章 结论 4
致 谢 6
参考文献(至少10篇) 7
附 录 8
摘 要
焊接是机械制造中一种十分重要的加工工艺。据工业发达国家统计，每年用于制造焊接结构的钢材占钢总产量的 70%左右。埋弧自动焊是焊接方式的一种，一般用于焊接内径较大的大型导管、容器、油罐、锅炉内外纵（环）缝、及各种坡口比较深的对接焊缝，是一种在机械制造业中广泛使用的高效率焊接方法。本文通过对埋弧自动焊接系统各组成部分的仔细研究，根据客户提出的技术要求，使用西门子 S7200PLC 系统，设计了一套基于可编程序控制器的焊机自动控制系统，成功的对一台悬臂式单头埋弧自动焊机的电气自动控制部分进行了改造，最终通过调试使改造后的系统达到了用户提出的技术要求。本文首先研究了焊接基本原理，包括焊接的热效应、电效应、电弧的电特性及焊接电源控制方法和特性。其次，研究了埋弧焊接的原理方法，常规埋弧焊机的一般构造、机械部件及诸如驱动电机，送丝
机构等的电气参数。作为一个优秀控制系统，控制算法是其中的灵魂。在详细研究了大量的埋弧自动焊接机的电气控制系统后，放弃了目前国内大量使用的由分立元件或集成电路构成控制核心的做法，发挥 PLC 在软件编程灵活的优势，用 PLC 的通用指令实现了焊接电流闭环控制算法。 小型 PLC 通常比较擅长用于电气系统的逻辑控制，或比较慢速的模拟量闭环控制，例如温度、液位、压力等变量。用于像焊接电流这样快速变化，调节动作频繁的场合尚没有看到过先例，本文对此做了有益的尝试，实践表明，效果理想，在焊接设
备控制工程领域很有参考意义。 参考 PLC 的技术手册和大量 PLC 系统应用实例，并结合对焊接知识的研究，设计了电机驱动电路、传感器及其信号变换电路、焊接电源接口电路、PLC 系统及人机介
面、系统程序及 PID 控制算法等单元，并最终构成一套实用的控制系统。 通过现场调试及客户使用表明，改造后的焊机电气控制系统结构先进、维护简单、可靠性提高、操作直观方便；全范围内焊接电压、电流的波动很小，超过改造前的控制水平；焊缝成型美观，X 光检验表明内外技术指标均达到或超过原系统，本次改造是成功的。
关键词： 电弧焊接；埋弧焊接；PID 控制；PLC；电机驱动；信号采集
