一種焊接參數檢測系統的製作方法
2023-10-03 23:53:59 1
專利名稱：一種焊接參數檢測系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及焊接過程質量檢測技術，特別是涉及一種焊接參數檢測系統。
背景技術：
焊接是船體建造的一個重要環節，控制焊接質量對於艦船達到設計技術性能至關重要，因此各國為了提高艦船的結構強度，保證航行安全，都在控制焊接質量方面下功夫，採用各種方法提高焊接質量。焊接過程是一個較複雜的物理過程，控制焊接質量主要是控制好焊接參數，即電流、電壓及焊接速度。這些參數的記錄過去都是靠人工來完成的，因而存在著較大的隨意性和不連續性。同時，由於焊接的物理過程的複雜性，使得焊接電流和電壓的波形在微觀上不具有重顯性。為了研究和分析焊接過程電弧的燃燒狀態及電流、電壓變化情況，研究焊接過程，確保焊接質量，人們開始研製和使用焊接參數監測儀器，運用焊接參數監測儀器記錄焊接過程的工藝參數及電流、電壓波形，利用統計學原理確定焊接過程的電流、電壓波形在正常及非正常狀態下的統計特徵值，達到適時檢測焊接質量的目的。如華南理工大學焊接工程研究中心，利用引進的焊接過程測試分析紀錄儀對焊接電弧的參數進行了統計分析，但還停留在試驗室階段；德國1997年就研製出焊接過程測試分析記錄儀，可記錄8小時內的焊接電流和電弧電壓；美國1997年利用焊接過程分析記錄儀分析焊接電弧的穩定性缺陷產生與焊接電流、焊接電壓的波形之間的關係及焊接溶滴過程的分析等。上述焊機參數檢測技術均只是對單臺焊接設備研究性的檢測。
發明內容
本發明的目的是克服上述焊接檢測方法的缺陷，提出一種新的焊接檢測設備，可對多臺焊機同時實施現場檢測和遠距離檢測。
本發明因此提出一種焊接參數檢測系統。它由現場檢測站、遠程檢測站、數據採集站及通訊網絡組成。
現場檢測站由現場檢測微機構成，微機內運行用組態王工業通用組態軟體控制系統軟體、微軟資料庫軟體，以及遠程撥號連接軟體。主要功能是通過通訊網絡，接受各數據採集站傳送來的焊接數據，進行處理、顯示、保存等，並隨時準備與遠程檢測微機撥號連接。
數據採集站由可編程控制器、模擬量採集選通擴展單元、通訊模塊等部件組成。其中模擬量採集選通擴展單元採用PLC控制的開關電路，可把大量的模擬量信號分成若干組，由模數轉換模塊一組一組地逐一進行模數轉換，達到用少量模數轉換模塊完成大量模擬量轉換的目的。數據採集站功能是通過各焊機上的電壓、電流、焊接速度、環境溫度、溼度傳感器採集本區域內焊機的實時焊接數據，以及本區域的環境溫度、溼度數據，進行模數轉換、數據保存及傳感器故障判斷等數據處理工作，最後通過通訊網絡把全部數據傳送給現場微機。
遠程檢測站由遠程檢測微機構成，遠程檢測微機構成與現場檢測微機基本相同，但功能比較簡單，只能通過撥號連接，觀察現場微機發送來的實施焊接數據和本機資料庫內的歷史數據。
本發明通過安裝在電焊機內的傳感器，把焊機工作時的電壓、電流和焊接速度等物理量傳送到數據採集站，由站內的可編程控制器進行模數轉換、報警分析等處理，並等候現場檢測站的數據傳招。由現場檢測站把各數據採集站的數據通過通訊電纜依次傳送到計算機內進行數據處理，完成分析、顯示、列印等操作，並送入資料庫內保存。遠程檢測站通過電話撥號網絡可隨時訪問現場檢測站微機內的有關內容。
本發明由於採用了在生產現場大規模、大容量、遠距離採集電焊機焊接過程參數技術、資料庫管理技術、計算機撥號通訊技術，因而實現了在焊接作業中對多臺焊機的焊接參數大範圍實時檢測、數據採集，對採集到的焊接參數進行數據處理、顯示和存儲，並實現了焊接現場數據遠距離監測。
圖1為焊接參數檢測系統構成示意2為焊接參數檢測系統操作框3為在檢測微機上顯示的焊接數據曲線圖具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本發明作進一步描述。如圖1所示本發明由現場檢測站、數據採集站、遠程檢測站及RS-485通訊網絡組成。現場檢測站由現場檢測微機構成，微機內運行用組態王6.01工業通用組態軟體二次開發的控制系統軟體、微軟ACCESS資料庫軟體，以及用WIN98撥號網絡配置的遠程撥號連接軟體。主要功能是通過RS-485通訊網絡，接受各數據採集站傳送來的焊接數據，進行處理、顯示、保存等，並隨時準備與遠程檢測站撥號連接。
數據採集站由FXN型可編程控制器、模擬量採集選通擴展單元、通訊模塊等部件組成。通過RS-485通訊網絡與現場檢測站連接。數據採集站可多達16個，可以分布在距離現場500米範圍內的焊接作業現場。每個數據採集站通過控制電纜與13臺電焊機內的傳感器連接，距離應在50米範圍內。每個數據採集站可檢測13臺焊機的焊接電壓、焊接電流、焊接速度及環境溫、溼度。
遠程檢測站由遠程檢測微機構成，可以安排在遠離現場的合適地點，通過電話線與現場檢測站連接，距離不限。
本發明可以在焊接現場以每秒二次的速率採集16個數據採集站傳來的200多臺焊機的實時焊接數據，進行數據處理、分析、顯示，並保存在資料庫內，整個採集範圍可達500米。
RS-485通訊網絡由雙股對絞電纜組成，連接現場微機和全部數據採集站，完成焊接數據的傳送功能，最大距離可達500米。
權利要求
1.一種焊接參數檢測系統包括現場檢測站、數據採集站、遠程檢測站，其特徵在於a)現場檢測站由現場檢測微機構成，微機內運行用組態王工業通用組態軟體控制系統軟體、微軟資料庫軟體及遠程撥號連接軟體，通過通訊網絡，接受各數據採集站傳送來的焊接數據，進行處理、顯示、保存，並可隨時與遠程檢測微機撥號連接；b)數據採集站由可編程控制器、模擬量採集選通擴展單元、通訊模塊等部件構成，可通過各焊機上的電壓、電流、焊接速度及溫、溼度傳感器採集本區域內焊機的實時焊接數據，環境溫、溼度數據，進行模數轉換、數據保存及傳感器故障判斷，並可通過通訊網絡把全部數據傳送給現場檢測站；c)遠程檢測站由遠程檢測微機構成，可通過電話撥號連接，觀察現場檢測站發送來的實時焊接數據和本機資料庫內的歷史數據。
2.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於所述模擬量採集選通擴展單元採用PLC控制的開關電路，可把大量的模擬量信號分成若干組，由模數轉換模塊逐一進行模數轉換。
全文摘要
本發明公開了一種焊接參數檢測系統，用於現場焊接參數檢測和遠程檢測。它由現場檢測站、數據採集站、遠程檢測站及通訊網絡組成。現場檢測站由現場檢測微機構成，微機內運行用組態王工業通用組態軟體、微軟資料庫軟體及遠程撥號連接軟體，通過通訊網絡，接受各數據採集站傳送來的焊接數據，進行處理、顯示、保存，並可隨時與遠程檢測站撥號連接；遠程檢測站可通過電話撥號連接現場檢測站，觀察現場檢測站發送來的實時焊接數據和本站(機)資料庫內的歷史數據。採用本發明可同時對多臺焊機焊接過程參數實時檢測、遠程監測，生產效率高。
文檔編號G01D21/02GK1616929SQ200310113289
公開日2005年5月18日 申請日期2003年11月14日 優先權日2003年11月14日
發明者袁子高 申請人:江南造船(集團)有限責任公司