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本文对脉冲MIG焊参数的优化匹配、人机接口、串行通信等技术进行了研究,并研制出一套脉冲M工G焊人机交互系统控制器,对提高我国脉冲MIG焊人机接口及控制技术水平有一定的实用价值。
本课题研究的是数字化脉冲MIG焊接系统的主控部分——脉冲MIG焊人机交互系统控制器,它以C8051F120作为系统的硬件核心部分,具有液晶、键盘、F1ash数据存储器、实时时钟、A/D、D/A、USB接口和RS485通信接口等模块,并为整个系统提供了良好的图形化人机接口界面。该控制器在专家数据库的基础上,通过查表和线性插值运算实现Synergic控制法(协同控制法),较好地解决了众多脉冲参数优化匹配问题,实现了脉冲MIG焊的一元化调节;同时具备参数预置,任意调节脉冲或非脉冲焊接参数,焊接参数库的维护等功能。通过RS485总线方式,脉冲MIG焊人机交互系统控制器对弧焊电源、送丝机进行远距离控制及实时监控,其改变了传统的模拟信号控制方式,提高了控制的精确性与可靠性。同时也可以通过设计的模拟信号的通道与焊接电源相连接来完成对焊接参数进行给定的和反馈的工作。
由于焊接现场的环境恶劣,电磁干扰严重,焊接设备极易受到影响,为了提高系统的实时性、可靠性,系统的嵌入式软件开发完全基于μC/OS-II实时操作系统。本文在KEIL C编译器的支持下,通过设置虚拟堆栈的方式,在C8051F020处理器中成功移植了μC/OS-II实时操作系统。μC/OS-II实时操作系统不仅简化了系统软件的设计,而且保证了脉冲MIG焊人机交互系统控制器的实时性,并具有良好的多任务运行及其转换特性,提高了系统的稳定性。
此外,本文在C++集成开发环境Viusal C++6.0下,结合关系数据库软件SQLServer 2000,通过对MSComm串行通信控件的应用,研究开发了上位机(PC)通信软件,实现脉冲MIG焊工艺参数的信息化管理与控制。