K1000焊机计算机系统及控制软件的研发

论文摘要

随着我国进入高铁时代,对铁路钢轨接头质量的要求越来越高,如何确保钢轨焊接接头质量已成为目前急需解决的问题。本论文以成都铁路局石板滩焊轨基地K1000钢轨闪光焊机计算机系统及控制软件的研发项目为立题背景。K1000钢轨闪光焊机是美国霍兰德(HOLLAND)公司和乌克兰巴顿研究所联合制造生产的闪光对焊设备,具有自动化程度高、体积小、重量轻等特点,除可用于固定式厂焊之外,还特别适用于流动性或半流动性焊轨的厂焊。在实际生产过程中,发现其计算机监控系统存在以下不足之处：(1)该监控系统利用串口对焊接过程中的电流、电压、位移,油压等参数进行采集,数据采集速率低,影响焊接接头质量评判的准确性,同时在焊接工艺调试中,往往不能对焊接接头的实际焊接情况进行全面了解,因此增加了焊接工艺调试的难度,延长了工艺调试的时间；(2)该监控系统的焊接接头质量判据存在不足,并且由于采集频率低,焊接过程中的相关数据存在误差,经常造成对合格接头的误判；(3)在该监控系统中,数据处理和管理不完备。针对以上不足,本论文进行了以下的工作：(1)针对焊接数据采集频率低的情况,利用Visual Basic 6.0软件开发了新的计算机监控系统,在计算机系统上扩展一块PCI—1710L采集板卡,实现高速采集,采用中断模式进行数据传输,并且采样频率可以进行人工设置；(2)对焊接接头质量判据进行重新设计：根据加速阶段焊接是否短路及是否中断、顶锻阶段是否打滑,闪光速度、顶锻力、加速速度、总烧化量、顶锻量、闪光时间以及顶锻电流等数据大小来判断该接头质量是否合格；(3)利用DDE技术实现PLC与VB之间的数据通讯,实现工艺参数的在线修改,并对工艺参数修改进行集中化管理,即把所有的工艺参数设计在同一界面上；(4)根据采集频率,显示该接头的焊接历史曲线,同时完善数据管理；对焊接过程中相关数据进行计算：例如顶锻量、烧化量、各阶段的平均电流、电压、断路时间、短路时间等,为接头质量在线判断及工艺调试提供依据。经过生产应用表明,新的计算机监控系统具有良好的人机交互界面及可操作性,增强了钢轨接头质量管理的科学性,实现了质量的可追溯性,使得该焊机在我国铁路建设特别是客运专线和高速铁路建设中能够发挥更好的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及现状
• 1.2 闪光对焊
• 1.2.1 闪光对焊基本原理
• 1.2.2 闪光对焊过程分析
• 1.2.3 闪光对焊的优缺点及适用范围
• 1.3 闪光对焊新技术
• 1.4 课题的研究意义及内容
• 第二章 K1000钢轨闪光焊机
• 2.1 K1000钢轨闪光焊机的概况
• 2.2 K1000钢轨闪光焊机的特点
• 2.3 K1000钢轨闪光焊机的主要技术参数
• 2.4 K1000钢轨闪光焊机的机械构造
• 2.4.1 主机
• 2.4.2 对中及夹持机构
• 2.4.3 送进和推瘤机构
• 2.4.4 其它机构
• 2.5 K1000钢轨闪光焊机的液压系统和冷却系统
• 2.6 K1000钢轨闪光焊机的控制系统
• 第三章 监控系统软件的设计
• 3.1 PCI-1710L采集板卡的简介
• 3.1.1 PCI-1710L采集板卡的特点
• 3.1.2 PCI-1710L采集板卡的一般特性
• 3.2 开发软件工具的选择
• 3.3 原监控系统存在的问题简析
• 3.4 监控系统数据采集方案的设计
• 3.5 软件设计技术要求
• 3.6 K1000焊机监控系统工作流程
• 3.7 软件设计简介
• 3.7.1 系统管理模块
• 3.7.2 参数设置模块
• 3.7.3 在线检测及质量评判模块
• 3.7.4 数据管理
• 第四章 利用DDE技术实现PLC与VB之间的数据通讯
• 4.1 RSLinx软件的简介
• 4.2 DDE技术的工作原理
• 4.3 建立PLC与VB之间的DDE链接
• 4.3.1 DF1网络的组态
• 4.3.2 RSLinxGateway的DDE动态数据连接的组态
• 4.4 VB的DDE支持
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文