本文旨在开发横流CO2激光器集成控制系统,研究了关键单元技术与器件、信号检测与控制、整机集成控制电路以及人机界面过程控制。本文主要研究工作如下:(1)设计了基于PLC的横流CO2激光器集成控制系统。主要包括:信号检测、PLC系统设计、人机界面控制。根据S7-200 PLC及其数字、模拟模块的特点,构建了硬件开发平台及软件调试工具。试验研究了模拟量检测电路、流程控制程序以及基于MD306L可编程文本显示器的人机界面显示、控制系统。(2)分析了控制系统的信号采集、处理技术。选取热偶管、KYB11绝压变送器、NTC热敏电阻、SF型流量开关、CHB-20P/50mA型闭环霍尔电流传感器、交流电流隔离变送器、线性光耦HCNR201分别用于检测低真空、高真空、温度、流量、放电电流、电网三相交流主电源、高压等信号,试验研究了各传感器的稳定性、可靠性、可维护性,根据不同信号特点、器件特性设计了信号检测控制电路,分析了信号检测系统的抗干扰措施。(3)进行了人机界面的设计以及激光运行试验。系统具有状态显示、参数设定、故障报警等功能。在5kW横流CO2激光器上进行了放电电流为9A的5小时连续考机试验,输出功率最大达到5.42kW,气压、温度、激光电源信号准确反映了激光器的运行状态。本文研究的横流CO2激光器集成控制系统,信号检测范围扩大,PLC集成控制,操作流程简化,人机界面友好,系统稳定性提高,为进一步实现高功率横流CO2激光器远程监控及故障诊断等功能打下了基础。