本文關(guān)鍵詞：電子束焊機(jī)控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,電子束焊接技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,尤其在高精度的焊接要求場(chǎng)合下。國(guó)內(nèi)電子束焊機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)大多是專用型、封閉式的系統(tǒng),難以擴(kuò)展,價(jià)格昂貴。在高品質(zhì)要求的焊接過程中,需要解決運(yùn)動(dòng)軌跡與焊接能量變化實(shí)時(shí)同步的關(guān)鍵技術(shù)問題,以滿足特殊焊縫的焊接要求。本課題通過對(duì)電子束焊機(jī)控制系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì),開發(fā)了一種具有良好擴(kuò)展性和較低成本的電子束焊機(jī)開放式數(shù)控系統(tǒng),利用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡與電子束流的控制進(jìn)行統(tǒng)一編程、同步控制,提高了焊接效率和焊接精度。本課題首先介紹了電子束焊機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀以及國(guó)內(nèi)外對(duì)開放式數(shù)控系統(tǒng)的研究動(dòng)態(tài)和應(yīng)用現(xiàn)狀,通過對(duì)目前流行的開放式數(shù)控系統(tǒng)方案分析和比較,并根據(jù)本課題的要求和實(shí)際情況,建立了電子束焊機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。在硬件設(shè)計(jì)中,本課題通過該設(shè)計(jì)方案將電子束焊機(jī)控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)分為了三大控制系統(tǒng):電源控制系統(tǒng)、真空控制系統(tǒng)以及運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),并對(duì)各系統(tǒng)硬件的功能及選型進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。整個(gè)控制系統(tǒng)的硬件部分以工控機(jī)為核心,使PLC以及運(yùn)動(dòng)控制板卡通過串口以及PCI總線完成任務(wù)分配、數(shù)據(jù)計(jì)算等任務(wù)。在軟件設(shè)計(jì)中,本課題敘述了基于該方案的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并將軟件系統(tǒng)分為上位機(jī)軟件和下位機(jī)軟件,上位機(jī)軟件主要分為人機(jī)交互界面模塊、NC指令代碼編譯模塊、軌跡插補(bǔ)模塊、過程控制模塊、故障診斷模塊以及狀態(tài)顯示模塊,下位機(jī)軟件分為真空系統(tǒng)控制模塊、電源系統(tǒng)控制模塊、伺服控制模塊以及運(yùn)動(dòng)板卡驅(qū)動(dòng)模塊。另外,上位機(jī)通過加入捕捉語句,在G代碼讀取過程中找出錯(cuò)誤原因并提示修改,在軟件崩潰或運(yùn)行出錯(cuò)時(shí)也能夠提示錯(cuò)誤原因;下位機(jī)軟件中啟用看門狗,可以監(jiān)控軟件運(yùn)行狀態(tài),程序跑飛或陷入死循環(huán)時(shí),軟件系統(tǒng)復(fù)位。最后,通過對(duì)電磁干擾產(chǎn)生的三要素干擾源、耦合途徑和敏感設(shè)備進(jìn)行了介紹,分析了電子束焊機(jī)對(duì)系統(tǒng)的干擾來源。因此,在伺服控制器以及分子泵等精密設(shè)備的電源中增加了隔離變壓器以及噪聲濾波器,并對(duì)它們的連接電纜進(jìn)行了屏蔽處理,使系統(tǒng)能夠在焊接設(shè)備在啟動(dòng)、停止對(duì)系統(tǒng)電源產(chǎn)生浪涌、諧波及電磁干擾等的影響下正常的工作。
【關(guān)鍵詞】：電子束焊機(jī) 開放式數(shù)控系統(tǒng) 運(yùn)動(dòng)控制卡 自定義G代碼
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG439.3;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 真空電子束焊機(jī)概述9-12
• 1.1.1 真空電子束焊機(jī)的結(jié)構(gòu)及分類9-10
• 1.1.2 國(guó)內(nèi)外電子束焊機(jī)的研究動(dòng)態(tài)與發(fā)展趨勢(shì)10-12
• 1.2 開放式數(shù)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.1 開放式數(shù)控系統(tǒng)的定義12
• 1.2.2 基于PC的開放式數(shù)控系統(tǒng)的類型及優(yōu)勢(shì)12-13
• 1.3 課題的提出及意義13-14
• 1.4 課題的主要內(nèi)容14-15
• 2 電子束焊機(jī)控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)15-20
• 2.1 電子束焊機(jī)控制系統(tǒng)整體方案的設(shè)計(jì)15-17
• 2.2 電子束焊機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案17-18
• 2.3 電子束焊機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方案18-20
• 3 電子束焊機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及選型20-32
• 3.1 電子束焊機(jī)控制系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)20
• 3.2 數(shù)控伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)20-27
• 3.2.1 伺服系統(tǒng)的基本特點(diǎn)20-21
• 3.2.2 伺服系統(tǒng)的分類21-22
• 3.2.3 運(yùn)動(dòng)控制板卡選型22-25
• 3.2.4 電子束焊機(jī)控制系統(tǒng)的伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)25-27
• 3.3 真空系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及選型27-28
• 3.4 可編程序控制器選型及控制電路設(shè)計(jì)28-32
• 4 電子束焊機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)32-53
• 4.1 電子束焊機(jī)控制系統(tǒng)軟件功能需求分析32-34
• 4.2 下位機(jī)PLC軟件的設(shè)計(jì)34-36
• 4.3 數(shù)控系統(tǒng)指令代碼的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)36-38
• 4.3.1 束流控制數(shù)控代碼的實(shí)現(xiàn)36-37
• 4.3.2 運(yùn)動(dòng)控制及輔助數(shù)控代碼的實(shí)現(xiàn)37-38
• 4.4 數(shù)控系統(tǒng)譯碼模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)38-48
• 4.4.1 數(shù)控系統(tǒng)編譯器概述38-39
• 4.4.2 數(shù)控系統(tǒng)編譯器的譯碼方式選擇39
• 4.4.3 數(shù)控系統(tǒng)編譯器的功能分析39-40
• 4.4.4 數(shù)控系統(tǒng)編譯器的總體框架設(shè)計(jì)40-41
• 4.4.5 數(shù)控系統(tǒng)編譯器的實(shí)現(xiàn)41-48
• 4.5 人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)48-53
• 5 系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)53-57
• 5.1 電子束焊機(jī)控制系統(tǒng)干擾源分析53-54
• 5.2 電子束焊機(jī)控制系統(tǒng)電磁干擾的處理54-57
• 結(jié)論57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-60

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  本文關(guān)鍵詞：電子束焊機(jī)控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：312662