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随着数字化焊接电源研究热潮的兴起,数字化送丝控制驱动技术的研究、开发已是大势所趋。送丝系统的稳定性和可靠性直接影响着脉冲MIG焊的焊接质量。而提高送丝系统性能的主要途径是通过改进送丝机的硬件性能和改进送丝机的控制方法。同模拟控制方式相比,数字控制方式可以采用更加灵活多样的控制算法来对送丝系统进行控制。在控制精度、稳定性和一致性等方面也较模拟控制方式有显著的优势。
此外,网络化是数字化电源的发展方向,而作为工业控制数字化、智能化与网络化典型代表的现场总线技术发展迅速、影响巨大,是工业自动化领域具有革命性的新技术。其中CAN总线已经成为全球范围内最重要的总线之一,甚至领导着串行总线。所以研究基于CAN总线的脉冲MIG焊数字化送丝控制驱动技术具有非常重要的意义。
本课题采用PHILIPS带有CAN接口的LPC2290 ARM作为微控制器,用全桥MOSFET管实现送丝电机的功率驱动,采用PI控制技术对送丝电机进行转速闭环负反馈控制,实现送丝控制系统的快速性和准确性。同时设计了包括键盘、数码管和液晶的人机界面,可以方便的进行转速、电压、电流等数值的数字设定和显示。通过CAN总线实现不同的控制单元之间的信息、数据交互,改变了传统的模拟信号控制方式,提高控制的精确性和可靠性。
由于焊接现场的环境恶劣,电磁干扰严重,焊接设备极易受到影响,为了提高系统的实时性、可靠性,系统的嵌入式软件开发完全基于μC/OS-Ⅱ实时操作系统。本文在ADS编译器的支持下,在LPC2290处理器中成功移植了μC/OS-Ⅱ实时操作系统。μC/OS-Ⅱ实时操作系统不仅简化了系统软件的设计,而且保证了系统的实时性,并具有良好的多任务运行及其转换特性,提高了系统的稳定性,同时也便于软件更新升级。