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提高焊接质量和生产效率一直是焊接领域的研究热点,双丝埋弧焊作为一种高效的焊接方法,广泛应用在造船、锅炉、压力容器等厚板的焊接中,但存在缺乏时序控制、缺乏对参数的管理和自动化水平较低等缺点,阻碍了双丝埋弧焊的进一步发展。本文在国家自然科学基金项目的资助下,针对目前双丝埋弧焊存在的上述问题,设计了基于PLC和组态王的双丝高速埋弧焊协同监控系统。论文首先介绍了双丝埋弧焊协同监控系统的总体方案和功能组成,优选新型大功率MZ-2000A-IGBT直流逆变弧焊电源和MZE-1800A-IGBT交流方波逆变弧焊电源分别作为双丝埋弧焊主从机电源,对其功能特点进行分析,引出协同监控系统的两个核心组态王和PLC,并对它们作了介绍。采用组态王软件设计了双丝埋弧焊协同监控系统PC上位机的人机界面。人机界面具备参数给定、参数显示和参数实时曲线查看等功能;利用组态王的命令语言进行双丝埋弧焊主从机起弧和收弧的时序控制,并对上位机接收到的双丝埋弧焊现场设备的电流和电压信号分别进行PID控制,保证焊接过程电流和弧长的稳定;借助Microsoft Access设计了焊接参数数据库,实现焊接参数存储、添加和删除功能,从而实现了优质焊缝焊接参数的保存。PLC下位机作为PC上位机和双丝埋弧焊现场设备的桥梁,选取了基本模块和模拟量输入输出特殊模块。基本模块用于PC上位机对双丝埋弧焊现场设备的开关控制,特殊模块用于将PC上位机设定的数据传输到底层控制双丝埋弧焊现场设备,也用于将传感器采样的焊接现场数据上传回上位机显示。针对双丝埋弧焊现场环境恶劣、各种干扰严重,论文还设计了电流和电压设定和采样的光电隔离电路。设计的协同监控系统具备监测、系统控制和系统数据管理等功能。应用所研制的双丝高速埋弧焊协同监控系统进行了大量工艺试验。试验结果表明,研制的协同监控系统可靠稳定,双丝埋弧焊过程的起弧和收弧协同效果良好,达到了预期目标。论文还将双丝焊的理论研究结果应用在某造船厂的生产实际中,焊接速度得到了成倍提高,实现了高效化焊接。