【正文】 工易疲勞，質(zhì)量難以控制，工件變形 無 表 幾種焊接方式的比較 真空等離子焊接的工藝流程與工作原理 真空等離子焊接系統(tǒng)的主要構(gòu)件是真空焊箱。安裝 STEP7Micro/WIN32 和 STEP7 +ServicePack5,運(yùn)行 PG/PCinterface parameterisation，將用戶界面配置為 CP5611（ MPI）方式。接受調(diào)用時(shí)傳送的氣體閥關(guān)閉、開啟、停止信號(hào)，執(zhí)行 FB 中相應(yīng)功能程序段。 （ 1）模擬量輸入 一個(gè) SM 331 AI 模塊含有 8 個(gè) 12 位模擬量輸入通道，分別接電流變送器、電壓變 32 頁 送器、功率變送器、壓力變送器、氣體流量計(jì)、壓力計(jì)，輸入電網(wǎng)電壓、電流、真空泵電流、功率、爐內(nèi)壓力等檢測項(xiàng)目。學(xué)校良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和辛勤工作的老師給我留下了深深的印象，在這樣的環(huán)境中學(xué)習(xí)和成長，對(duì)我今后的成功道路有著不可磨滅的影響。 本文結(jié)合傳統(tǒng)等離子焊接處理工藝，研究了基于 PROFIBUS 的真空等離子焊接自動(dòng)控制系統(tǒng)。同樣設(shè)定啟停氣泵的壓力分別為 600Pa。 S7 用戶程序中有組織塊（ OB）、系統(tǒng)功能塊（ SFB）、功能塊（ FB）、功能（ FC）、系統(tǒng)功能（ SFC）、數(shù)據(jù)塊（ DB）集中類型的塊。通過 現(xiàn)場總線控制技術(shù)，將控制系統(tǒng)和焊接系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)組成 PROFIBUSDP 網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)設(shè)備之間的聯(lián)絡(luò)，并將這些設(shè)備的故障監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸。 此外 ，電弧 的 攪動(dòng)性 和 熔池溫度 也對(duì) 釋放熔池內(nèi)氣體 很有利 。 32 頁 圖 等離子焊接： PIG 焊的升級(jí) 等離子焊接的特點(diǎn) 等離子焊接與 TIG 焊十分相似，它們的電弧都是在尖頭的鎢電極和工件之間形成的。 鎢極惰性氣體保護(hù)焊英文簡稱 TIG（ Tungsten Inert Gas Weiding）焊。PROFIBUS總線令牌只在每一臺(tái)主機(jī)間的通訊使用。 （ 3） 主總線兩端 的作用是 無源終端線。 傳輸技術(shù) 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)選用的傳輸技術(shù) 在 很大程度上取決于 了它的應(yīng)用范圍 ， 因?yàn)?既要考慮總線的要求 ，譬如 傳輸?shù)木嚯x ， 傳輸?shù)目煽啃院?速度 ，又要考慮簡便而又費(fèi)用低廉 的機(jī)電因素。 PROFIBUSPA 屬于設(shè)備總線，主要應(yīng)用于兩線制供電和本安過程控制儀表，傳輸速率為 ?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng) 應(yīng) 包括 有 數(shù)據(jù)組態(tài) 和 控制算法組態(tài) 的 組態(tài)技術(shù)， 從而 實(shí)現(xiàn)真正的分布式控制 ，組態(tài)技術(shù) 生成的參數(shù)及算法可以在控制器 和 遠(yuǎn)程 I/O 或智能設(shè)備上運(yùn)行， 在 智能儀表及執(zhí)行機(jī)構(gòu)中 ， 現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)定義的功能塊 也 可以進(jìn)行運(yùn)算。目前， PROFIBUS 已經(jīng)在許多方面證明了其強(qiáng)大、靈活的功能 ，在很多領(lǐng)域都得到了成功的應(yīng)用， 如生產(chǎn)自動(dòng)化、過程自動(dòng)化、驅(qū)動(dòng)技術(shù)等， 在世界上諸多現(xiàn)場技術(shù)中處于領(lǐng)先的地位 。 由于 工業(yè)控制系統(tǒng) 的 發(fā)展的方向 是 分散化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，現(xiàn)場總線技術(shù) 的發(fā)展正是順應(yīng) 了 這一方向，并 成為全球工業(yè)自動(dòng)化技術(shù) 行業(yè) 的熱點(diǎn)，受到 業(yè)界 的普遍關(guān)注。 在加拿大渥太華召開的現(xiàn)場 總線標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議 中通過了 IEC61158是現(xiàn)場總線的國際標(biāo)準(zhǔn)的決定，其中有 8 種類型的現(xiàn)場總線可以作為國際標(biāo)準(zhǔn)，這 8種類型分別 是： （ 1） ControlNet（美國 Rockwell 公司支持） （ 2） Profibus（德國 Siemens 公司支持） （ 3） Interbus（德國 PhoenixContact 公司支持） （ 4） FFHSE（ FisherRosemount 公司支持） （ 5） SwfitNet（美國 Boeing 公司支持） （ 6） WorldFIP（法國 Alstom 公司支持） （ 7） PNet（ 月麥 ProcessDate 公司支持） 再加上 IECTL7B 通過 的 3 種現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)，分別為 SDS（ Smart Distributed System）。 （ 1）上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，主要是整個(gè)加工過程的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，然后將這些對(duì)設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控參數(shù)記錄下來，從而分析數(shù)據(jù)的變化，方便操作人員及時(shí)發(fā) 32 頁 現(xiàn)運(yùn)行中的情況，診斷、發(fā)布和實(shí)施預(yù)警。 為了 滿足本質(zhì)安全和防爆要求 ， 常 采 用廉價(jià)的雙絞線 作為數(shù)據(jù)傳輸線， 同時(shí)使得 現(xiàn)場設(shè)備 可以 利用數(shù)據(jù)通信線 來 供電。從 PROFIBUS 協(xié)議方面 的定義，主站 也稱為主動(dòng)站。 RS485傳輸技術(shù) 的 特性如 下： ① 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌簝啥擞袔щ娫吹目偩€終端電阻的線性總線，短截線的波特率 。 表 IEC 611582 傳輸技術(shù)特性表 數(shù)據(jù)傳輸 數(shù)字式，位同步，曼徹斯特編碼 傳輸速率 ，電壓式 數(shù)據(jù)可靠性 預(yù)兆性，采用起始和終止限定符 來 避免誤差 32 頁 電纜 雙絞線（屏蔽或非屏蔽） 遠(yuǎn)程電源 通過數(shù)據(jù)線 ， 可選 為 附件 防爆型 可進(jìn)行本質(zhì)安全和非本質(zhì)安全 的 操作 拓?fù)? 線型或樹型，或 者 兩者結(jié)合型 站數(shù) 每站最多 32 個(gè)，最多 126 個(gè) 轉(zhuǎn)發(fā)器 可擴(kuò)展至最多四個(gè) PROFIBUS 系統(tǒng) 也 可使用光纖導(dǎo)體 來 增加高速傳輸?shù)淖畲缶嚯x ， 在電磁干 擾很大的環(huán)境下應(yīng)用。在這個(gè)過程中 ,令牌在規(guī)定的時(shí)間 里 按照地址 的 升序在每個(gè)主站 按照次序 傳遞。 等離子焊接的原理 等離子焊接是 TIG 焊的升級(jí)。雖然可提高等離子氣流速度來增加焊接熔池的度深，但會(huì)造成在紊亂的保護(hù)氣流中，混入空氣和保護(hù)氣體的風(fēng)險(xiǎn)。真空焊箱包括爐室、真空系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、觀察系統(tǒng)、焊接電源和焊槍系統(tǒng)、爐內(nèi)移動(dòng)臺(tái)車和夾具、氬氣流量控制系統(tǒng)等。在組態(tài)王中的具體設(shè)計(jì)如圖 11 所示： 圖 組態(tài)王連接設(shè)置圖（ a） 32 頁 圖 組態(tài)王連接設(shè)置圖（ b） 并設(shè)定如下通訊參數(shù)：波特率 9600bps，數(shù)據(jù)位 8 位，停止位 1 位，偶校驗(yàn)。包括氣體閥啟動(dòng)、關(guān)閉、停止、互鎖 程序段，監(jiān)控程序段（氣體閥啟動(dòng) 3S 后，無上、下限開關(guān)信號(hào)到來，則停真空泵，氣體閥故障燈亮），氣體閥啟動(dòng)次數(shù)計(jì)算程序段，維護(hù)信息及復(fù)位信號(hào)檢查程序段等。 （ 2）開關(guān)量輸入 SM321DI 模塊 一般都 含有一組輸入點(diǎn)， 采用 直流 24V 為 額定 的 輸入電壓。 在我畢業(yè)設(shè)計(jì)論文完成之際，我首先要感謝我的指導(dǎo)老師陸寶春教授和王榮林老師。所以應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技 術(shù)，實(shí)現(xiàn)焊接工藝的半自動(dòng)、全自動(dòng)監(jiān)控，提高真空等離子焊接的技術(shù)管理水平，合理使用和配置處理設(shè)施，具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。設(shè)停止壓力為 6Pa，則啟動(dòng)真空泵后，只有壓力降至 6Pa 時(shí)，才會(huì)停止真空泵。 STEP 7 編程軟件允許結(jié)構(gòu)化用戶程序，可將 大規(guī)模程序分解為單個(gè)、自成體系的任務(wù)，使程序標(biāo)準(zhǔn)化，調(diào)試和維護(hù)更為簡單。該系統(tǒng)采用西門子 S7300PLC，上位硬件采用研華工控機(jī)，實(shí)現(xiàn)各參量的記錄、監(jiān)控、設(shè)置等功能。 （ 3） 焊縫金屬產(chǎn)生夾鎢 的 現(xiàn)象 可以很好的解決，這是由于 鎢極在 噴嘴 內(nèi)部， 不與工件接觸 。與之相比，對(duì)于 1mm以下的極薄金屬的焊接，用等離子弧焊較易進(jìn)行。目前生產(chǎn)中 已經(jīng) 很少 采 用原子氫焊；等離子弧焊將在下一 節(jié) 介紹；本 節(jié) 內(nèi)容僅限于鎢極惰性氣體保護(hù)焊。令牌是一種特殊的消息 ,它 在整個(gè)一周的最長 循環(huán) 時(shí)間 是 之前就 規(guī) 定 好 的 。 （ 2） 現(xiàn)場 總線 設(shè)備所 用的電流是 常量穩(wěn)態(tài)基本電流。PROFIBUSDP 和 PROFIBUSFMS 這兩套系統(tǒng)可在同一根電纜上同時(shí)操作，他們使用了同樣且統(tǒng)一的傳輸技術(shù)和總線訪問協(xié)議 。其物理結(jié)構(gòu)為 RS485，傳輸速率為 ～ 12Mb/s。 由于 這里的儀表、控制器、計(jì)算機(jī)連接到網(wǎng)上 的方式是 通過現(xiàn)場總線網(wǎng)卡及通信協(xié)議軟件 ，所以 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的基礎(chǔ) 是 現(xiàn)場總線網(wǎng)卡 和 通信協(xié)議軟件。 PROFIBUS 憑借其 嚴(yán)謹(jǐn) 的定義，完善的功能 和 標(biāo)準(zhǔn)通用的技術(shù)成為開放式系統(tǒng)的典范 ，它是 在眾多現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)中 能 提供一個(gè)從現(xiàn)場傳感器至生產(chǎn)管理層的全方位透明的網(wǎng)絡(luò) 的現(xiàn)場總線系統(tǒng) 。近 年來這 方面的控制理論、控制模式和研究 日臻成熟 ，它們?cè)诠I(yè)生產(chǎn)部門 的 影響相當(dāng)大， 并且 形成了標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的產(chǎn)品。 ASI（ Actuator Sensor Interface） 和 DeviceNet。 （ 2）下位機(jī)系統(tǒng)主要進(jìn)行邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)采集、執(zhí)行閉環(huán)控制輸出的工作。 PROFIBUS 現(xiàn)場總線控制技術(shù)的