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摘要：中频点焊机由触摸屏、PLC、各类传感器组成的闭环控制系统控制。智能自动，抗干扰能力强，可扩展性好。运动部件采用精密滑轨，确保运动灵活，定位精准。在冷轧厂焊卷芯应用后，极大的降低了人工，焊接质量好，可提高后续工序的生产效率。
关键词：点焊机；自动控制；優化改进
一、中频逆变式点焊机组成
1、电气控制系统
电控系统主要由触摸屏、台达PLC、西门子PLC、伺服控制器、中频逆变器，中频焊接变压器、电极加压装置组成。触摸屏可以完成参数设置、原点标定、设备手动控制，报警输出记录。台达PLC负责设备运动控制，西门子PLC主要负责控制中频变压器的整流逆变控制。中频逆变器是本机电气部件，将三相50/60Hz的380V交流电输入转变为一个高电位的直流电源，直流电源连有电容以作滤波，中频逆变器根据通过大功率开关电子元件IGBT和控制输入的设置及反馈电流而输出一个适量的1KHz PWM方波。再经过中频焊接变压器输出低压进行焊接，总体过程是：交流→直流→交流→直流。变压器过热保护且带有工作常用参数设定，控制箱中安装有逆变器模组，取代可控硅进行能量转换且不会导致三相不平衡。另外，操作面板有自动、半自动、手动操作功能。
2、气动系统
主要由气缸、气缸座、电极推动主轴、电极连接座等组成，主要用于电极加压和钢卷卷芯支撑防止塌卷。
3、冷却系统
冷却水通过部分包括中频焊接变压器次级、逆变器、上下电极座、上下电极握杆及上下电极头。冷却水通过Y型水过滤器后，经分流器对次级回路进行冷却。防止长期使用设备损坏和电极损坏。
二、控制原理
1、整流滤波电路部分是由二极管、电容、电感组成。整流电路就是利用二极管单向导通的特性将交流电变成了脉动的直流电，经过滤波（电解电容组）电路存储能量并滤除涟波将脉动的直流电变成平滑的直流电。其功能是将电网输入的三相交流电经桥式整流和滤波后得到平稳的直流电。（如图1）
2、逆变电路部分该部分是由大功率开关器件IGBT和变压器T组成的逆变电路，是将直流电压逆变成1000HZ的恒流中频交流电（中频方波）并由变压器T输出。逆变器通常采用电流反馈脉宽调制（PWM）获得稳定的恒电流输出。交流电经过变压器T降压后，变压器二次输出的低压交流电经单相全波整流后产生脉动很小的直流电用于焊接。（图1）
三、优化改进措施
点焊机在我厂应用时间不长，点焊机还存在些问题急需解决。安全联锁保护功能缺失，操作画面凌乱复杂，频繁发生设备故障和碰撞事故，无独立的冷却水系统，使用外部循环水容易堵塞变压器及电极冷却管路，造成重大的故障。点焊机与线上无留有通讯接口，目前只能通过硬线传输信号。点焊机软连接铜带极易被撞变形，端头也无可靠的防撞检测，容易对设备和作业人员造成伤害。焊接变压器在封闭的狭小空间内，一旦出问题，非常难以检查处理。坦克链内部线路经常出现问题导致伺服控制异常报警。
因此重新编写了安全联锁程序（部分展示，如图2）
增加维修模式（部分展示，如图3）
一键回原点功能，点焊机与轧机步进梁的原位的联锁功能。（如图4，部分展示）
完善点焊机全自动、半自动控制功能。重新设计人机交互界面，增加点焊机工作状态运行指示。改进后点焊机与步进梁联锁功能完善，点焊机在状态异常时，可以及时停止报警，防止发生碰撞损坏设备安全的事故，安全可靠。点焊机触摸屏界面更加简洁明了，操作简单快捷易于操作人员操作和检修维护人员处理检查故障。点焊机设备故障时间降低，提高卷芯焊接率，避免进行人工焊接。
四、结语
虽然还存在不少问题，但点焊机在冷轧厂的成功应用是比较成功的，提高了后续工序的作业率，降本增效，同时也成为了我厂的一个技术亮点。
参考文献：
[1]邢娅浪，赵锦成.逆变控制新技术[M].北京：国防工业出版社，2015.5.
[2]俞国亮.PLC原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2005.6.1.
[3]谢宗安.自动控制系统[M].重庆：重庆大学出版社，2001.
[4]李良，侯健.焊机控制系统的设计[C].北京：中国科技财富，2009.9.
[5]郝彦侠.电焊机控制电器的安全运用及其维护[C].宁夏：科技展望，2017.27（12）.
作者简介：
张礼（1993-），男，本科学历，助理工程师，主要从事工厂设备及自动化控制.
罗二栏（1992-），男，本科学历，助理工程师，主要从事工厂设备及自动化控制.
关键词：点焊机；自动控制；優化改进
一、中频逆变式点焊机组成
1、电气控制系统
电控系统主要由触摸屏、台达PLC、西门子PLC、伺服控制器、中频逆变器，中频焊接变压器、电极加压装置组成。触摸屏可以完成参数设置、原点标定、设备手动控制，报警输出记录。台达PLC负责设备运动控制，西门子PLC主要负责控制中频变压器的整流逆变控制。中频逆变器是本机电气部件，将三相50/60Hz的380V交流电输入转变为一个高电位的直流电源，直流电源连有电容以作滤波，中频逆变器根据通过大功率开关电子元件IGBT和控制输入的设置及反馈电流而输出一个适量的1KHz PWM方波。再经过中频焊接变压器输出低压进行焊接，总体过程是：交流→直流→交流→直流。变压器过热保护且带有工作常用参数设定，控制箱中安装有逆变器模组，取代可控硅进行能量转换且不会导致三相不平衡。另外，操作面板有自动、半自动、手动操作功能。
2、气动系统
主要由气缸、气缸座、电极推动主轴、电极连接座等组成，主要用于电极加压和钢卷卷芯支撑防止塌卷。
3、冷却系统
冷却水通过部分包括中频焊接变压器次级、逆变器、上下电极座、上下电极握杆及上下电极头。冷却水通过Y型水过滤器后，经分流器对次级回路进行冷却。防止长期使用设备损坏和电极损坏。
二、控制原理
1、整流滤波电路部分是由二极管、电容、电感组成。整流电路就是利用二极管单向导通的特性将交流电变成了脉动的直流电，经过滤波（电解电容组）电路存储能量并滤除涟波将脉动的直流电变成平滑的直流电。其功能是将电网输入的三相交流电经桥式整流和滤波后得到平稳的直流电。（如图1）
2、逆变电路部分该部分是由大功率开关器件IGBT和变压器T组成的逆变电路，是将直流电压逆变成1000HZ的恒流中频交流电（中频方波）并由变压器T输出。逆变器通常采用电流反馈脉宽调制（PWM）获得稳定的恒电流输出。交流电经过变压器T降压后，变压器二次输出的低压交流电经单相全波整流后产生脉动很小的直流电用于焊接。（图1）
三、优化改进措施
点焊机在我厂应用时间不长，点焊机还存在些问题急需解决。安全联锁保护功能缺失，操作画面凌乱复杂，频繁发生设备故障和碰撞事故，无独立的冷却水系统，使用外部循环水容易堵塞变压器及电极冷却管路，造成重大的故障。点焊机与线上无留有通讯接口，目前只能通过硬线传输信号。点焊机软连接铜带极易被撞变形，端头也无可靠的防撞检测，容易对设备和作业人员造成伤害。焊接变压器在封闭的狭小空间内，一旦出问题，非常难以检查处理。坦克链内部线路经常出现问题导致伺服控制异常报警。
因此重新编写了安全联锁程序（部分展示，如图2）
增加维修模式（部分展示，如图3）
一键回原点功能，点焊机与轧机步进梁的原位的联锁功能。（如图4，部分展示）
完善点焊机全自动、半自动控制功能。重新设计人机交互界面，增加点焊机工作状态运行指示。改进后点焊机与步进梁联锁功能完善，点焊机在状态异常时，可以及时停止报警，防止发生碰撞损坏设备安全的事故，安全可靠。点焊机触摸屏界面更加简洁明了，操作简单快捷易于操作人员操作和检修维护人员处理检查故障。点焊机设备故障时间降低，提高卷芯焊接率，避免进行人工焊接。
四、结语
虽然还存在不少问题，但点焊机在冷轧厂的成功应用是比较成功的，提高了后续工序的作业率，降本增效，同时也成为了我厂的一个技术亮点。
参考文献：
[1]邢娅浪，赵锦成.逆变控制新技术[M].北京：国防工业出版社，2015.5.
[2]俞国亮.PLC原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2005.6.1.
[3]谢宗安.自动控制系统[M].重庆：重庆大学出版社，2001.
[4]李良，侯健.焊机控制系统的设计[C].北京：中国科技财富，2009.9.
[5]郝彦侠.电焊机控制电器的安全运用及其维护[C].宁夏：科技展望，2017.27（12）.
作者简介：
张礼（1993-），男，本科学历，助理工程师，主要从事工厂设备及自动化控制.
罗二栏（1992-），男，本科学历，助理工程师，主要从事工厂设备及自动化控制.