目 錄
摘 要 I
第1章 緒論 1
1.1自動(dòng)焊接機(jī)設(shè)計(jì)目的和意義 1
1.2自動(dòng)焊接機(jī)設(shè)計(jì)項(xiàng)目發(fā)展 1
1.3自動(dòng)焊接機(jī)設(shè)計(jì)原理 1
第2章 自動(dòng)焊接機(jī)設(shè)計(jì)方案研究 2
2.1自動(dòng)焊接機(jī)的研究內(nèi)容 2
2.2方案二設(shè)計(jì) 2
2.3自動(dòng)焊接機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù) 3
2.4本課題完成的主要任務(wù) 3
第3章 自動(dòng)焊接機(jī)設(shè)計(jì) 4
3.1主回路設(shè)計(jì) 4
3.2控制電路設(shè)計(jì) 4
3.3控制程序設(shè)計(jì) 4
3.4××結(jié)構(gòu)部分設(shè)計(jì) 4
第4章 結(jié)論 4
致 謝 6
參考文獻(xiàn)(至少10篇) 7
附 錄 8



摘 要

焊接是機(jī)械制造中一種十分重要的加工工藝。據(jù)工業(yè)發(fā)達(dá)國家統(tǒng)計(jì)，每年用于制造焊接結(jié)構(gòu)的鋼材占鋼總產(chǎn)量的 70%左右。埋弧自動(dòng)焊是焊接方式的一種，一般用于焊接內(nèi)徑較大的大型導(dǎo)管、容器、油罐、鍋爐內(nèi)外縱（環(huán)）縫、及各種坡口比較深的對(duì)接焊縫，是一種在機(jī)械制造業(yè)中廣泛使用的高效率焊接方法。本文通過對(duì)埋弧自動(dòng)焊接系統(tǒng)各組成部分的仔細(xì)研究，根據(jù)客戶提出的技術(shù)要求，使用西門子 S7200PLC 系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一套基于可編程序控制器的焊機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，成功的對(duì)一臺(tái)懸臂式單頭埋弧自動(dòng)焊機(jī)的電氣自動(dòng)控制部分進(jìn)行了改造，最終通過調(diào)試使改造后的系統(tǒng)達(dá)到了用戶提出的技術(shù)要求。本文首先研究了焊接基本原理，包括焊接的熱效應(yīng)、電效應(yīng)、電弧的電特性及焊接電源控制方法和特性。其次，研究了埋弧焊接的原理方法，常規(guī)埋弧焊機(jī)的一般構(gòu)造、機(jī)械部件及諸如驅(qū)動(dòng)電機(jī)，送絲
機(jī)構(gòu)等的電氣參數(shù)。作為一個(gè)優(yōu)秀控制系統(tǒng)，控制算法是其中的靈魂。在詳細(xì)研究了大量的埋弧自動(dòng)焊接機(jī)的電氣控制系統(tǒng)后，放棄了目前國內(nèi)大量使用的由分立元件或集成電路構(gòu)成控制核心的做法，發(fā)揮 PLC 在軟件編程靈活的優(yōu)勢(shì)，用 PLC 的通用指令實(shí)現(xiàn)了焊接電流閉環(huán)控制算法。 小型 PLC 通常比較擅長用于電氣系統(tǒng)的邏輯控制，或比較慢速的模擬量閉環(huán)控制，例如溫度、液位、壓力等變量。用于像焊接電流這樣快速變化，調(diào)節(jié)動(dòng)作頻繁的場(chǎng)合尚沒有看到過先例，本文對(duì)此做了有益的嘗試，實(shí)踐表明，效果理想，在焊接設(shè)
備控制工程領(lǐng)域很有參考意義。 參考 PLC 的技術(shù)手冊(cè)和大量 PLC 系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例，并結(jié)合對(duì)焊接知識(shí)的研究，設(shè)計(jì)了電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、傳感器及其信號(hào)變換電路、焊接電源接口電路、PLC 系統(tǒng)及人機(jī)介
面、系統(tǒng)程序及 PID 控制算法等單元，并最終構(gòu)成一套實(shí)用的控制系統(tǒng)。 通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試及客戶使用表明，改造后的焊機(jī)電氣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)先進(jìn)、維護(hù)簡單、可靠性提高、操作直觀方便；全范圍內(nèi)焊接電壓、電流的波動(dòng)很小，超過改造前的控制水平；焊縫成型美觀，X 光檢驗(yàn)表明內(nèi)外技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到或超過原系統(tǒng)，本次改造是成功的。

關(guān)鍵詞： 電弧焊接；埋弧焊接；PID 控制；PLC；電機(jī)驅(qū)動(dòng)；信號(hào)采集