【正文】 、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日注 意 事 項(xiàng)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)）：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等）。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。同時(shí)也要感謝我們宿舍的室友，我與他們一同努力，相互督促，創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)氛圍，讓我堅(jiān)持不懈的進(jìn)行畢業(yè)論文的工作。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和孜孜不倦的敬業(yè)精神激勵(lì)著我，這些可貴的品質(zhì)激勵(lì)和敦促著我進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究，我會(huì)將這種精神貫徹到我以后的工作和學(xué)習(xí)當(dāng)中。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。致 謝大學(xué)四年如同白駒過隙，不知不覺已到了即將畢業(yè)的時(shí)候，這四年是我人生中最寶貴的四年，我不僅學(xué)到了學(xué)校所教授的專業(yè)課知識(shí)，還學(xué)到了如何學(xué)習(xí)的本領(lǐng)以及對(duì)這個(gè)世界嶄新的認(rèn)識(shí)。由于整個(gè)焊接過程是復(fù)雜的，其控制系統(tǒng)也是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)。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。然后采集氬氣測(cè)定儀送到模擬量輸入模塊的數(shù)據(jù)，做加權(quán)平均運(yùn)算后，與設(shè)定的氬氣濃度值比較，然后根據(jù)誤差E和誤差變化率，運(yùn)行PID算法，得到變頻器調(diào)節(jié)輸出量，通過PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)送到變頻器通信模板[15]。先執(zhí)行程序的初始化，然后對(duì)電流、真空泵的電流、壓力及功率進(jìn)行逐一檢測(cè)。其中OBOB2OB2FBFB3分別為PLC通信程序中的初始化模塊，發(fā)送模塊（FB2），發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)（DB2），接收模塊（FB3），接收數(shù)據(jù)區(qū)（DB3）。 （3）開關(guān)量輸出 SM322DO模塊包含以2組輸出點(diǎn)，8點(diǎn)一組一共16個(gè)輸出點(diǎn)，輸出控制信號(hào)如真空泵工作指示燈、真空泵故障顯示燈、手動(dòng)/自動(dòng)方式顯示燈。 （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。 真空等離子焊接監(jiān)控系統(tǒng)PLC控制流程圖如下： 真空等離子焊接監(jiān)控系統(tǒng)PLC控制流程圖 充氬過程PLC控制的實(shí)現(xiàn) 真空等離子焊箱的PLC，采用1個(gè)模擬輸入模塊（SM 331 AI），一個(gè)開關(guān)量輸入模塊（SM 321 DI），一個(gè)開關(guān)量輸出模塊（SM 322 DO），電源模塊采用PS 3075A，通信模塊選用CP 5430。然后測(cè)試正在運(yùn)行的點(diǎn)擊的運(yùn)行參數(shù)，若有故障，則進(jìn)入故障處理服務(wù)。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。求出前后壓力差，為了避免在壓力差臨界值處，頻繁啟停設(shè)備，如測(cè)得壓力大于6Pa時(shí)，啟動(dòng)真空泵，壓力降到6Pa以下，馬上就停止真空泵。對(duì)采集的爐內(nèi)氣體壓力分別做數(shù)字平均值濾波。先執(zhí)行內(nèi)部初始化，然后對(duì)爐內(nèi)電流、運(yùn)行部件的電流、功率及狀態(tài)實(shí)施巡回檢測(cè)。（3）OB1：用于循環(huán)程序處理的組織塊。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(wú)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。 （1）FB1：氣體閥控制功能塊，用于氣體閥控制調(diào)用。本控制系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了OBOBOB2OB2FBFBFBDB1～DB7，共14個(gè)邏輯塊。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(jiǎn)單。（3）開關(guān)量輸出 一個(gè)SM322DO模塊含有以8點(diǎn)構(gòu)成一組的16個(gè)輸出點(diǎn)，輸出控制信號(hào)如2臺(tái)氣體閥開啟、關(guān)閉、停止控制信號(hào)、氣體閥故障燈、真空泵故障燈、真空泵的兩個(gè)主接觸器。（2）開關(guān)量輸入 SM321DI模塊一般都含有16個(gè)輸入點(diǎn)，這些輸入點(diǎn)構(gòu)成一組，帶電隔離，直流24V為額定的輸入電壓。 真空等離子焊接監(jiān)控畫面圖 真空等離子焊接PLC控制的實(shí)現(xiàn) 真空等離子焊接選用SIEMENS S7 300PLC，依據(jù)估計(jì)得到的輸入和輸出點(diǎn)數(shù)，配備3個(gè)模擬輸入模塊（SM 331 AI），2個(gè)開關(guān)模擬量輸入模塊（SM 321 DI），2個(gè)開關(guān)量輸出模塊（SM 322 DO），1個(gè)通信模塊采用（CP5430），1個(gè)電源模塊采用PS 307 5A。 在組態(tài)王的數(shù)據(jù)字典中定義相關(guān)變量，選擇變量類型為I/O型，并選擇連接設(shè)備和所訪問的寄存器名及寄存器類型。在組態(tài)王中的具體設(shè)計(jì)如圖11所示： 組態(tài)王連接設(shè)置圖（a） 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)。 本課題中采用的是MPI通訊卡通訊方式，一般適用于一臺(tái)PC和多個(gè)PLC進(jìn)行通訊的場(chǎng)合；或者多臺(tái)PC和PLC進(jìn)行連接。 真空等離子焊接系統(tǒng)控制圖5 軟件設(shè)計(jì) 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì) “組態(tài)王”是在PC機(jī)上建立工業(yè)控制對(duì)象人機(jī)接口的一種智能軟件包，它的操作系統(tǒng)平臺(tái)為Windows98/Windows2000/Windows ，它具有圖形功能完備，易學(xué)易用，界面友好的特點(diǎn)。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。在整個(gè)焊接過程中,通過爐內(nèi)臺(tái)車的縱向運(yùn)動(dòng)、夾具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和焊槍的上下運(yùn)動(dòng)的配合來實(shí)現(xiàn)電極的焊接。把裝好組合電極的夾具放到爐內(nèi)臺(tái)車上,關(guān)上爐室抽成真空。爐體上設(shè)有焊接觀察窗。前后爐門均用氣動(dòng)夾具鎖緊進(jìn)行打開和閉合,從而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行連鎖式控制,也方便對(duì)爐室的清掃和裝出爐,為了保證爐內(nèi)的真空，在關(guān)閉前爐門的時(shí)候，爐體上有四個(gè)氣缸將爐門拉緊。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?！　。?）焊接成本低，與一般氬弧焊相比，可省電1/3～1/2,省氣1/2～2/3，且在焊接厚度較小的情況下，無(wú)需填絲?！　。?）等離子電弧在電流很小時(shí)仍能保持穩(wěn)定，這是由于熱電離度較高和壓縮效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)所致。　?。?）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。,而等離子焊接在177。這是由于等離子弧的發(fā)散角很小，形態(tài)接近圓柱形，加熱斑點(diǎn)的面積因?yàn)榛￠L(zhǎng)的變化對(duì)其產(chǎn)生的影響很小，很容易獲得很好焊縫形狀和焊接質(zhì)量。 真空等離子焊接的功率由于等離子電弧的能量密度非常高，溫度及剛直性（能量密度可達(dá)10000w/平方厘米到100000w/平方厘米，弧柱中心溫度可達(dá)18000K到24000K以上，焰流速度可達(dá)250