钢筋全自动对接焊控制系统的设计与研究

论文摘要

本文以钢筋对接焊机为研究对象,设计和研究了一套钢筋对接焊自动控制系统,并针对目前国内市场上使用的自动对接焊接机存在的弊端加以改进,提出了一些新的思路和解决方法,以期促进新技术和新理论在对接焊机制造行业的推广和应用。 系统利用8031单片机对钢筋对接焊的四个过程进行控制。一、二过程控制引弧和熔化,第三个过程控制顶锻时间,第四个过程是保温。对传统的弧焊电源加以改进,通过变频来缩小弧焊电源的体积,使整个系统使用更加方便。 自动对接焊机有自动和手动两种工作方式,能对国产或进口φ14到φ32mm的钢筋进行焊接,处于自动方式时,焊接参数可自动给出,焊接的全过程由单片机控制。对于非标准钢筋,可用手动焊接,设置各种参数。焊接过程中显示屏将显示当前的焊接电压值和焊接钢筋的直径,并每隔0.5S刷新一次,对焊完成后,将自动切断焊接电源,并声光报警3秒钟,以提醒操作人员。 在系统的设计和研究过程中对模糊算法进行了分析和研究,并以Matlab为工具,对控制对象进行仿真分析。最后对系统进行总结,总结系统的优缺点,并根据技术的发展趋势,提出将来进一步改进的设想。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题在国内外的研究现状
• 1.3 全自动对接焊控制系统的应用
• 1.4 本文主要工作
• 第二章 系统硬件设计
• 2.1 系统硬件结构概述
• 2.2 系统硬件工作原理
• 2.2.1 程序存储器的扩展
• 2 2.2 8031晶振及复位电路
• 2.2.3 键盘与显示电路
• 2.2.4 8031的前向通道
• 2.2.5 报警电路
• 2.2.6 驱动电路
• 2.2.7 电源及机头电路
• 2.2.8 夹具的智能控制方法
• 2.3 弧焊电源主电路的设计
• 2.3.1 弧焊逆变器的外特性及规范调节
• 2.3.2 弧焊逆变器的优点
• 2.3.3 弧焊电源电路的组成及工作原理
• 2.3.4 电路中主要元件参数选择
• 第三章 系统软件设计
• 3.1 系统软件总体概述
• 3.2 系统软件原理
• 3.2.1 本系统中各芯片地址
• 3.2.2 8031内部RAM内部分配
• 3.2.3 初始化程序
• 3.2.4 键盘扫描程序
• 3.2.5 数制的转换子程序
• 3.2.6 查表程序
• 3.2.7 显示子程序
• 3.2.8 A/D转换及软件滤波子程序
• 3.2.9 工作程序
• 3.2.10 延时子程序
• 3.2.11 停止子程序
• 3.2.12 P3.4（T0）口输出方波子程序
• 第四章 模糊控制算法及应用
• 4.1 概述
• 4.2 模糊控制器的设计
• 4.2.1 系统组成及工作原理
• 4.2.2 模糊控制器结构及论域的确定
• 4.2.3 模糊控制规则的建立
• 4.2.4 量化因子和比例因子的选择
• 4.2.5 模糊控制算法的流程
• 4.3 模糊控制系统的仿真试验结果及分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 系统抗干扰措施
• 5.1 硬件抗干扰措施
• 5.1.1 单片机系统中的主要干扰渠道
• 5.1.2 供电系统抗干扰措施
• 5.1.3 过程通道抗干扰措施
• 5.2 软件抗干扰措施
• 第六章 系统的组装与调试
• 6.1 硬件组装调试
• 6.1.1 单片机系统的组装应完成以下工作
• 6.1.2 硬件的调试
• 6.2 系统软件调试
• 6.1.1 四个常数的确定
• 6.1.2 程序调试
• 总结与展望
• 致谢
• 参考资料
• 附: 系统总电路原理图