焊机群控方法及管理系统

论文摘要

大规模的焊接车间往往会配备大量的焊机,多达几十台甚至上百台的焊机在同一生产线上同时启动会造成电网电压的不平衡,进而可能损坏电源变压器或者影响焊机工作电压,并且焊机间的相互干扰、分流等原因会导致焊接电流的变化,必然会影响焊接质量,焊机群控正是针对这些问题设计的一种管理系统。焊机群控系统通过CAN总线与焊机进行通信,实时监控焊机的各项参数,对焊机的工作请求通过控制算法进行分析,决定是否通电工作,达到管理的目的。根据焊机群控系统的目的,本文主要设计了以单片机作为核心控制器件,触摸屏作为人机界面,现场总线技术作为通信方式的控制系统,并选取STC89C516rd+和PIC16F877作为系统的控制器件,选取CAN总线作为系统的通信方式。根据设计方案,焊机群控系统的硬件设计包括对系统的其他器件进行选取,完成对单片机外围电路、串行通信电路、单片机外扩RAM和FLASH电路、CAN通信电路的设计。设计采用EasyBuilder8000图控软件对触摸屏进行编程,通过各个不同界面可以对焊机的各个参数进行查询和控制焊机工作。设计采用C语言作为单片机编程语言,对系统各部分进行模块化的程序设计,主控制电路部分两片单片机中一片负责与触摸屏进行通信,另一片负责与通信电路进行通信,这两片单片机通过双端口RAMIDT7132进行数据交换,实现数据的共享。通信电路中的单片机负责与主控制电路中的单片机通信和CAN总线的通信,实现数据和指令的传输功能。文章提出的针对焊机的模糊综合评判的控制算法是一种改进的群控算法,具体的算法从多个角度出发选取决策考虑的因素,对焊机的通电请求进行应答,以控制通电的焊机数量保证电压、电流的稳定,实现对焊接过程的综合管理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外智能化焊机控制系统的发展状况
• 1.2.1 智能群控技术的研究现状
• 1.2.2 我国焊机群控应用现状
• 1.3 焊机群控的意义
• 1.4 本论文主要研究内容
• 第2章 系统方案设计
• 2.1 焊机群控系统设计思路
• 2.2 整体设计方案
• 2.2.1 系统工作原理
• 2.2.2 主控制芯片的选择
• 2.2.2.1 主控制器单片机选择
• 2.2.2.2 通信电路单片机选择
• 2.2.3 通信方式选择
• 2.3 本章小结
• 第3章 群控系统硬件设计
• 3.1 主控制器硬件设计
• 3.1.1 时钟电路
• 3.1.2 复位电路
• 3.1.3 外扩RAM
• 3.1.4 触摸屏及串口通信电路
• 3.1.5 系统电源设计
• 3.1.6 CAN 通讯模块接口电路
• 3.2 本章小结
• 第4章 系统软件设计
• 4.1 系统开发工具
• 4.2 整体软件设计
• 4.3 触摸屏及通信程序
• 4.4 外部RAM 程序
• 4.5 CAN 总线通信程序
• 4.6 本章小节
• 第5章 群控系统的决策算法
• 5.1 模糊综合评判算法概述
• 5.2 模糊综合评判算法基础
• 5.2.1 隶属函数的建立
• 5.2.2 模糊关系及其合成
• 5.3 焊机群控算法实现过程
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 详细摘要