交流自动电焊机的plc控制

毕业设计开题报告

摘要

随着焊接技术和控制技术的发展，等离子弧焊或MIG弧焊在自动控制下在铝及其合金方面工业生产中起着很大的作用;而作为新型的焊接方法等离子MIG焊，在国了较大的进步，国内却较少在这方向上进行研究。

本文所进行是利用等离子MIG焊这种新的方法，结合PLC进行自动焊接铝及其合金。在设计中，控制系统的核心单元采用57一200型CPU以及对应1/0、Al产品;焊接电源分别选用了TPSS000型MIG电焊机ARGP300型T工G电焊机，对两的控制信号来进行协调控制;焊胎、送丝系统、冷却水循环系统、三维步进电机行走等设备均由PLC进行控制;液晶触显示触摸屏提供了友好的人机界面。同时，控制软件利用STEP7的模块化设计方法，设计了共计12套程序，10套为带有固定参数的分别适用于不同厚度的管及板的不同工件，另2套为不带参数的程序，以用作用户的二次开发。

1焊接自动化发展的特点

随着自动化技术的飞速发展，大力地推动了焊接自动化技术的快速前进。在焊接中，系统涉及的变量越来越多，如复杂的焊接冶金物理化学过程、合理的工艺流程制定与实现、焊接的稳定性、应用的灵活性、操作的安全性及设计的优化及经济性等方面，单凭人工完成的可能性及成功率，相对较低，有时甚至无法实现。而利用自动化焊接技术中的控制技术，如开环、闭环等，可以方便地达到高质量的焊缝成形。焊接自动化包括一以下几个方面:焊接检测，自动操作和自动调节

2焊接自动检测

自动检测是目前焊接自动化一个关键的环节。国内外的一些大专校和科研院过大量的工作，对焊接过程中的光、声、电等信号都可以进行检测。

在光信号检测方面，R.J.BEATTIE等人在复杂焊接中采用视觉传感器阵/u’曰砂’获得理想的控制性能:Wang QL等人在脉冲GMAW焊过来检测人用焊接过程的检测;W.ChenB.A.Chin运用红外等等各方面的应用〔月一’0]。国内的一些科研单位及一些人员，发展，做了一些相关研究，如殷树言等人做的粗丝，COZ利用CCD进行熔滴过渡的拍摄;王其隆等人做的钢焊丝弧与过渡实验，采用视觉传感器进行熔滴过渡中电弧燃烧情况的深层分析等等

3焊接自动调整

为了保证焊接质量，通常在焊接过程中的某些变量能自动保持定的范围内进行调整，即焊接自动调整。这种形式应用较多，它包括仿形、跟踪、适应控制和最佳控制

等。国外做的一些研究是利用计算机监控、优化、或对某一方面的控制来达到高的焊接质量‘]。这方在国内也较多，如杜乃在的焊接仿真方法，可以较真实地模拟焊接的过程:哈尔滨工业大学进行的图象跟踪控制，可以随着不同的焊接走向进行自动跟踪焊接:沈阳工业大学进行的鞍形焊缝自动跟踪设计方法，可以在曲面上进行焊接

4焊接规划方法

在人工智能研究范围内，规划实际上就是一种问题求解技术。即从某个特定问题的初始状态出发发现一系列行为或构造一系列操作步骤达

到解决该问题的目标状态。如果把规划理解成求解问题，焊接规划就是利用计算机对焊接工艺问题进行求解。可以将焊接规划定义在计算机辅助工艺设计(CAPP)的范畴。由于焊接方法选择和焊接工艺设备及工装选择包含有一定的设计性工作和受实际生产条件影响较大，不适合由计算机规划完成。所以在焊接规划中通常不包括这三个方面。而将焊接规划划分为焊接任务规划，焊接参数规划，焊接机器人路径，焊枪姿态和焊接机器人轨迹规划。由于焊接规划涉及的变量多，需要综合运用智能视觉系统的研究成果。为了实现弧焊机器人自动规划路径并进行焊接，香港理工大学梁天培与清华大学的潘济蜜合作研制成功一台具有三维视觉的弧焊机器人，并且在实验室中成功地进行了试样焊接，为焊接规划的研究开拓了一个研究方向

5等离子MIG焊的产生及发展

等离子M工G焊是利用等离子弧和MIG电弧在同一焊枪中燃烧，以获得焊缝熔深和熔宽合理分配并且具有高的焊接质量和焊接效率的一种先进的焊接方法。

等离子MIG焊又称为等离子GMA焊接。1972年4月，由荷兰的PHILIPS公司研究实验中心W.G.Essers和A.C.Liefken等人首次在/W几了尸国儿艺D劲若侧沪口尸咫万中提出这一新的焊接方法，之后得到了广大的焊接科研人员的关注。同年8月，英国著名的用趾刀刀昭了刀动即阴乙杂志撰写专文，对这一新型的焊接方法进行了介绍，并做了高度的评论。而在此之前，PHILIPS公司已经为这种焊接方法申请了专利(A.C.Liefkensandw·G·Essers·U·S·patent3612807.1969)，并推出了定型的专用焊接设

6课题的进度计划

早进入阶段查阅相关资料，撰写开题报告

第一周～第二周收集课题资料，学习PLC的使用

第三周～第五周进行系统硬件设计

第六周～第九周进行系统软件设计和仿真

第十周～第十一周撰写毕业论文

第十二周准备答辩

参考文献

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