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焊接设备的网络化数据采集与管理

钟剑文  
【摘要】:在焊接设备大规模采用的生产现场中,由于焊接设备数量多,分布范围广,从而造成现场生产管理、焊接接头质量的监管与追溯等困难,为了加强企业对焊接过程的管理,达到精细化生产的目的,企业建立焊接过程的参数采集管理系统的需求越来越迫切。 本论文对比分析了当前应用于焊接参数管理系统中主流通信技术:串口通信技术、现场总线技术、以太网技术、无线局域网技术、3G技术与ZigBee技术,提出采用ZigBee通信技术是目前焊接生产车间参数采集系统建立的较好方法,在此基础上开展了如下工作:(1)针对焊接过程中多路不共地信号,基于单片机STC90C58AD设计了多路信号隔离采集板,分别选用电压传感器、电流传感器、流量传感器、旋转式编码器获取焊接过程电压、电流、气体流量、送丝速度信号;(2)采用基于ZigBee技术的SZ05模块搭建了参数采集与无线发送与接收网络:单片机通过应答方式向上位机发送数据,采用LabVIEW设计软件编写了上位机软件,以轮询的方式获取下位机数据,采用Microsoft Access软件建立数据库与LabVIEW软件对接,以保存焊接过程参数;(3)在硬件设计制作和软件设计的基础上,对隔离采集板性能进行了测试,提出了一系列抗干扰措施;在焊接现场进行了焊接过程参数采集,得到了能够真实反映焊接过程的实时焊接过程参数波形;(4)采用统计置信度的方式统计ZigBee网络误码率,由于良好的抗干扰性能,ZigBee网络在置信度为99%时误码率优于10-5,在具有强干扰的焊接车间,上位机与下位机距离为200米范围内,丢包率低于0.05%,且能通过中继节点降低丢包率。 基于ZigBee的焊接参数采集管理系统,具有经济、简单、实用的特点,具有很好的实用价值。


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