一种焊接设备的控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种焊接设备的控制系统及控制方法。焊接设备包括：焊接电源和送丝装置，焊接电源与送丝装置之间以在电源线上加载高频载波的方式进行通信；该控制方法包括：在送丝装置侧，输入焊接条件信息；基于焊接条件信息生成基带信号；根据生成的基带信号调制不同频率的多路高频载波；发送在所述不同频率的多路高频载波；在焊接电源侧，接收从送丝装置侧发送的不同频率的多路高频载波；将接收到的高频载波解调为低频调制信号；将解调出的低频调制信号进行整形滤波后输出；确定用于控制焊接电源输出的信号，基于确定的信号控制焊接电源的输出。本发明专利技术能够抗干扰，保证稳定的焊接。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种由焊接电源和送丝装置组成的焊接设备的控制系统及控制方法，尤其是一种从送丝装置侧输入焊接信息来控制焊接电源的控制系统及控制方法。随着制造业的迅速发展，在大型工程机械领域，特别在造船、钢结构等行业焊接设备使用量较大，焊接设备一般由焊接电源和送丝装置组成，并且两者之间由控制电缆连接，在进行焊接时，从送丝装置侧输入焊接信息控制送丝速度，同时将焊接信息传送给焊接电源以控制焊接电源的输出。一般送丝装置通过多芯控制电缆连接焊接电源，这种方法在远距离使用时会造成送丝不稳、电压不稳、焊接不稳定，而且控制电缆较多、容易断线或短路。为了避免上述不足，送丝装置可以采用载波调制的方法将电压等信息调制到高频载波后发送给焊接电源。图11是采用这种方式控制的焊接设备的整体结构图。如图11所示，焊接设备包括焊接电源I和送丝装置5，在焊接电源I侧设置有控制装置4，控制装置4连接有供电单元3，控制装置4通过控制主回路单元2来控制焊接电源I的输出12 (焊接电源输出A)和13 (焊接电源输出B)，在送丝装置5侧设置有控制装置11，控制装置11通过控制气阀10来控制进气量，通过控制送丝电机7，来控制送丝驱动机构6给送消耗电极8的速度和给送量。控制装置4与控制装置11之间连接有电源线9，控制装置4与控制装置11之间以在电源线9上加载高频载波的方式进行通信。图12示出了现有技术中采用高频载波方式通信的控制系统的功能框图。如图12所示，控制装置11包括焊接条件信息输入单元51，其用于输入焊接条件信息(例如焊接电流、焊接电压、丝径、材质、气体等);基带信号生成单元52，其用于基于焊接条件信息输入单元51输入的焊接条件信息生成基带信号；高频载波调制单元53，其用于根据基带信号生单元52生成的基带信号调制一路高频载波；载波发送单元54，其用于发送高频载波调制单元53调制出的高频载波；控制装置4包括载波接收单元61，其用于接收控制装置11的载波发送单元54发送的高频载波；载波解调单元62，其用于将载波接收单元61接收到的高频载波解调为低频调制信号；整形滤波单元63，其用于将载波解调单元62解调出的低频调制信号进行整形滤波后输出；控制单元64，其用于基于整形滤波单元63输出的低频调制信号控制焊接电源I的输出。此外，控制装置11还设置有显示单元55和控制单元56，显示单元55用于显示预置的电流和电压、报警等信息，控制单元56用于根据输入的焊接条件信息控制送丝装置。控制装置4还设置有显示单元65、采样单元66以及输出单元67。显示单元65用于显示电流和电压、报警等信息。采样单元66用于采集输出电压、输出电流等信息。输出单元67用于控制主回路单元2的输出(电压或电流)。这种方式减少了控制电缆重量，降低了控制电缆故障率，提高了送丝装置4的移动性。但由于其仅使用了单一的载波，在逆变焊接电源广泛使用的今天，存在以下问题逆变焊机工作时输出端产生的谐波有可能干扰仅有的一路载波频率，导致无法接收，或者在接收侧(焊接电机侧)接收到错误信号，该错误信号控制焊接过程，从而造成焊接电弧不稳定，甚至无法焊接，对生产造成严重影响。本专利技术旨在针对现有技术中，从送丝装置侧向焊接电源侧发送的信号易被干扰，从而影响焊接质量的问题，提供。本专利技术提供一种焊接设备的控制系统，所述焊接设备包括焊接电源和送丝装置，所述控制系统包括位于送丝装置侧的第一控制装置以及位于焊接电源侧的第二控制装置，所述第一控制装置与所述第二控制装置之间以在电源线上加载高频载波的方式进行通信；所述第一控制装置包括焊接条件信息输入单元，其用于输入焊接条件信息；基带信号生成单元，其用于基于所述焊接条件信息输入单元输入的焊接条件信息生成基带信号；高频载波调制单元，其用于根据所述基带信号生成单元生成的所述基带信号调制不同频率的多路高频载波；载波发送单元，其用于发送所述高频载波调制单元调制出的所述不同频率的多路高频载波；所述第二控制装置包括载波接收单元，其用于接收所述第一控制装置的载波发送单元发送的不同频率的多路高频载波；载波解调单元，其用于将所述载波接收单元接收到的高频载波解调为低频调制信号；整形滤波单元，其用于将所述载波解调单元解调出的低频调制信号进行整形滤波后输出；确定单元，其用于从整形滤波单元输出的低频调制信号中确定用于控制所述焊接电源的输出的信号；控制单元，基于所述确定单元确定的信号控制所述焊接电源的输出。本专利技术提供一种焊接设备的控制方法，所述焊接设备包括所述焊接设备包括焊接电源和送丝装置，所述焊接电源与所述送丝装置之间以在电源线上加载高频载波的方式进行通信；所述控制方法包括在所述送丝装置侧，焊接条件信息输入步骤输入焊接条件信息；基带信号生成步骤基于在所述焊接条件信息输入步骤中输入的焊接条件信息生成基带信号；高频载波调制步骤根据在所述基带信号生成步骤中生成的基带信号调制出不同频率的多路高频载波；载波发送步骤发送在所述高频载波调制步骤中调制出的所述不同频率的多路高频载波；在所述焊接电源侧，载波接收步骤接收在所述送丝装置侧的载波发送步骤中发送的不同频率的多路高频载波；载波解调步骤将在所述载波接收步骤中接收到高频载波解调为低频调制信号；整形滤波步骤，将在载波解调步骤中解调出的低频调制信号整形滤波后输出；确定步骤，从在整形滤波步骤中输出的低频调制信号中确定用于控制所述焊接电源的输出的信号；控制步骤，基于在所述确定步骤中确定的信号控制所述焊接电源的输出。本专利技术由于采用不同频率的多路高频载波来传递焊接条件信息，在高频载波受到干扰的情况下，能够分辨信号的正确或错误，并将正确的信号用于控制焊接输出，从而使得长距离焊接时能够提高焊接设备的稳定性、抗干扰能力增强，保证高性能的焊接。即使是现场存在逆变焊机的输出谐波干扰也能保证稳定的焊接。[附图说明]图1是本专利技术的控制系统的功能框图2是本专利技术的第一实施例的送丝装置的控制装置的硬件结构示意图3是本专利技术第一实施例的焊接电源的控制装置的硬件结构示意图4是本专利技术第一实施例的载波解调子电路及整形滤波子电路的电路原理图5是本专利技术第一实施例的控制系统的工作流程图6是本专利技术的第一实施例的控制系统在焊接设备工作时的基带信号生成、调制、发送以及接收、解调的波形图7是本专利技术的第一实施例的确定步骤的具体流程图8是本专利技术的第二实施例的控制系统在焊接设备待机状态时的流程图9是本专利技术的第二实施例的控制系统在焊接设备待机状态时的基带信号生成、调制、发送以及接收、解调的波形图10是本专利技术的第三实施例的确定步骤的具体流程图11是现有焊接设备的整体结构框图12是现有焊接设备的控制装置的功能框图。下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行说明。图1是本专利技术的控制系统的功能框图。本专利技术的控制系统包括位于送丝装置侧的第一控制装置20以及位于焊接电源侧的第二控制装置30，第一控制装置20与第二控制装置30之间以在电源线9上加载高频载波的方式进行通信；第一控制装置20包括焊接条件信息输入单元21，其用于输入焊接条件信息(例如焊接电流、焊接电压、丝径、材质、气体等)；基带信号生成单元22，其用于基于焊接条件信息输入单元21输入的焊接条件信息生成基带信号；高频载波调制单元23，其用于根据基带信号生单元22生成的基带信号调制不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊接设备的控制系统，所述焊接设备包括：焊接电源（1）和送丝装置（5），所述控制系统包括：位于送丝装置侧的第一控制装置（20）以及位于焊接电源侧的第二控制装置（30），所述第一控制装置（20）与所述第二控制装置（30）之间以在电源线（9）上加载高频载波的方式进行通信；所述第一控制装置（20）包括：焊接条件信息输入单元（21），其用于输入焊接条件信息；基带信号生成单元（22），其用于基于所述焊接条件信息输入单元（21）输入的焊接条件信息生成基带信号；高频载波调制单元（23），其用于根据所述基带信号生成单元（22）生成的所述基带信号调制不同频率的多路高频载波；载波发送单元（24），其用于发送所述高频载波调制单元（23）调制出的所述不同频率的多路高频载波；所述第二控制装置（30）包括：载波接收单元（31），其用于接收所述第一控制装置（20）的载波发送单元（24）发送的不同频率的多路高频载波；载波解调单元（32），其用于将所述载波接收单元（31）接收到的高频载波解调为低频调制信号；整形滤波单元（33），其用于将所述载波解调单元（32）解调出的低频调制信号进行整形滤波后输出；确定单元（34），其用于从整形滤波单元（33）输出的低频调制信号中确定用于控制所述焊接电源的输出的信号；控制单元（35），基于所述确定单元（34）确定的信号控制所述焊接电源的输出。...

【技术特征摘要】
1.一种焊接设备的控制系统，所述焊接设备包括:焊接电源(I)和送丝装置(5)，所述控制系统包括:位于送丝装置侧的第一控制装置(20)以及位于焊接电源侧的第二控制装置(30 )，所述第一控制装置(20 )与所述第二控制装置(30 )之间以在电源线(9 )上加载高频载波的方式进行通信；所述第一控制装置(20)包括:焊接条件信息输入单元(21)，其用于输入焊接条件信息；基带信号生成单元(22)，其用于基于所述焊接条件信息输入单元(21)输入的焊接条件信息生成基带信号；高频载波调制单元(23)，其用于根据所述基带信号生成单元(22)生成的所述基带信号调制不同频率的多路高频载波；载波发送单元(24)，其用于发送所述高频载波调制单元(23)调制出的所述不同频率的多路闻频载波；所述第二控制装置(30)包括:载波接收单元(31)，其用于接收所述第一控制装置(20)的载波发送单元(24)发送的不同频率的多路高频载波；载波解调单元(32)，其用于将所述载波接收单元(31)接收到的高频载波解调为低频调制信号；整形滤波单元(33)，其用于将 所述载波解调单元(32)解调出的低频调制信号进行整形滤波后输出；确定单元(34)，其用于从整形滤波单元(33)输出的低频调制信号中确定用于控制所述焊接电源的输出的信号；控制单元(35)，基于所述确定单元(34)确定的信号控制所述焊接电源的输出。2.如权利要求1所述的焊接设备的控制系统，其中，当所述焊接设备处于待机状态时，所述基带信号为数字信号，当所述焊接设备处于焊接状态时，所述基带信号为模拟信号。3.如权利要求1或2所述的焊接设备的控制系统，其中，在所述载波接收单元(31)仅接收到一路高频载波的情况下，所述确定单元(34)将从所述整形滤波单元(33)输出的低频调制信号确定为用于控制所述焊接电源的输出的信号;在所述载波接收单元(31)接收到不同频率的多路高频载波的情况下，所述确定单元将所述整形滤波单元(33)输出的多路低频调制信号进行比较，如果所述多路低频调制信号完全一致，则所述确定单元(34)将所述低频调制信号确定为用于控制所述焊接电源的输出的信号；如果所述多路低频调制信号部分一致，则所述确定单元(34)将所述多路低频调制信号中完全一致的低频调制信号确定为用于控制所述焊接电源的输出的信号；如果所述多路低频调制信号完全不一致，则所述确定单元(34)针对所述多路低频调制信号中的各个进行判断，以确定用于控制所述焊接电源的输出的信号。4.如权利要求1或2所述的焊接设备的控制系统，其中，在所述载波接收单元(31)仅接收到一路高频载波的情况下，所述确定单元(34)将从所述整形滤波单元(33)输出的低频调制信号确定为用于控制所述焊接电源的输出的信号;在所述载波接收单元(31)接收到不同频率的多路高频载波的情况下，所述确定单元(34)针对所述整形滤波单元(33)输出的多路低频调制信号中的各个进行判断，以确定用于控制所述焊接电源的输出的信号。5.如权利要求3所述的焊接设备的控制系统，其中，所述载波发送单元(24)将基于同一基带信号调制的多路高频载波中的每一路高频载波连续发送多次，所述确定单元(34)针对每次整形滤波单元(33)输出的低频调制信号确定用于控制所述焊接电源的输出的信号，所述控制单元(35 )基于所述确定单元多次确定的最终结果，控制所述焊接电源的输出。6.如权利要求4所述的焊接设备的控制系统，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李再兴，安小东，翟玉喜，王帅，袁钊，
申请(专利权)人：唐山松下产业机器有限公司，
类型：发明
国别省市：