基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的變極性等離子弧焊接控制系統(tǒng)

盧振洋，閆霍彤，陳樹君，張 軍，梁 帥

(北京工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程與應(yīng)用電子技術(shù)學(xué)院，北京 100124)

基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的變極性等離子弧焊接控制系統(tǒng)

盧振洋，閆霍彤，陳樹君，張 軍，梁 帥

(北京工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程與應(yīng)用電子技術(shù)學(xué)院，北京 100124)

以嵌入式PC和德國(guó)倍福E-bus模塊組成硬件平臺(tái)，構(gòu)建了一套基于現(xiàn)場(chǎng)總線的變極性等離子弧自動(dòng)化焊接控制系統(tǒng)。利用EtherCAT協(xié)議構(gòu)建系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)，建立空間笛卡兒三維坐標(biāo)系，采用G代碼命令編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)于焊接空間軌跡的示教功能，同時(shí)利用DeviceNet協(xié)議構(gòu)建系統(tǒng)的焊接工藝控制平臺(tái)，建立變極性等離子焊接電源、等離子氣流量控制器、脈沖送絲機(jī)、焊矩高度控制器之間的現(xiàn)成總線通信網(wǎng)絡(luò)?；赥winCAT軟件平臺(tái)，設(shè)計(jì)出焊接過程控制人機(jī)交互界面，對(duì)焊接速度、焊接電流、離子氣流量、送絲速度等焊接參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制與監(jiān)測(cè)，并且控制五個(gè)運(yùn)動(dòng)軸的同時(shí)聯(lián)動(dòng)形成空間曲線焊縫的焊接軌跡并監(jiān)測(cè)五個(gè)運(yùn)動(dòng)軸的運(yùn)行狀態(tài)，完成等離子穿孔焊接的起弧穿孔、穩(wěn)定焊接和熄弧填孔的焊接過程。

變極性等離子弧焊；現(xiàn)場(chǎng)總線；EtherCAT；DeviceNet；空間曲線焊縫

0 前言

變極性等離子弧焊VPPAW(Variable Polarity Plasma Arc Welding)具有熱輸入能量集中、焊縫深寬比大、焊接效率高、焊后變形小等特點(diǎn)。但由于VPPAW工藝影響因素多，對(duì)焊接過程中的電流變化、離子氣流量以及焊槍的動(dòng)作控制等都需要進(jìn)行精確地實(shí)時(shí)調(diào)整，特別是穿孔型等離子立焊工藝，必須保持匙孔的穩(wěn)定。而焊接過程的匙孔穩(wěn)定是焊接電弧的能量輸入、電弧力狀態(tài)以及熔池流動(dòng)等條件交互作用的一個(gè)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)過程，這就對(duì)焊接過程控制器的性能和精度提出了更高的要求[1]。

國(guó)內(nèi)焊接專機(jī)廠家的焊接自動(dòng)化控制系統(tǒng)一般采用基于PLC的集中控制系統(tǒng)，難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的焊接過程控制，如焊槍姿態(tài)、焊接工件運(yùn)動(dòng)、焊接工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)整和相互配合。并且，基于PLC的集中控制系統(tǒng)不可避免的存在大量的硬接線，導(dǎo)致自動(dòng)焊接系統(tǒng)維護(hù)復(fù)雜，焊接能力局限性大，同時(shí)升級(jí)困難，可靠性也受到影響。

為解決這一問題，國(guó)外的自動(dòng)化焊接廠家在分布式焊接自動(dòng)控制系統(tǒng)和焊接自動(dòng)生產(chǎn)線方面做了較多的研究，目前很多國(guó)外廠家都推出了基于工業(yè)PC的自動(dòng)焊接控制系統(tǒng)。美國(guó)的Jetline自動(dòng)化公司和AMET公司相繼推出了基于嵌入式PC的焊接控制系統(tǒng)，采用新的控制理念和現(xiàn)場(chǎng)總線通信技術(shù)，采用模塊化設(shè)計(jì)，能適應(yīng)更加復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)并易于軟、硬件升級(jí)[2]。目前，國(guó)內(nèi)的高校和研究機(jī)構(gòu)也開始進(jìn)行基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的焊接自動(dòng)化控制系統(tǒng)的研究，在焊接現(xiàn)場(chǎng)電焊機(jī)群控、焊接過程監(jiān)控等方面也獲得了初步應(yīng)用[3-4]。

當(dāng)前，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)發(fā)展迅速，很多廠家都獨(dú)立或聯(lián)合提出了各種不同的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，如DeviceNet，ProfiBus、CAN等，但現(xiàn)場(chǎng)總線的多樣性和標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一使得現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)難以得到更大面積的推廣應(yīng)用，這在一定程度上阻礙了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展[5]。以太網(wǎng)具有成本低、穩(wěn)定和便捷等優(yōu)點(diǎn)，已成為較受歡迎、發(fā)展很快的通信網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)以太網(wǎng)正是在以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上融合了先進(jìn)的分布式控制技術(shù)，使以太網(wǎng)進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)域并取得廣泛的應(yīng)用[6]。EtherCAT、 Sercos III、Profinet、Powerlink、Ethernet／IP等協(xié)議都是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)協(xié)議上進(jìn)行相應(yīng)修改而提出的，其中EtherCAT因其高性能、高靈活性、使用方便以及完全開放性而引人注目。該協(xié)議是德國(guó)Beckhoff公司開發(fā)的一種實(shí)時(shí)總線技術(shù)，從最高層管理層到最底層設(shè)備接口都能實(shí)現(xiàn)無縫信息連接，不但能解決智能設(shè)備間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換及高效傳輸采樣數(shù)據(jù)，還能滿足基于PC機(jī)實(shí)時(shí)控制的技術(shù)要求[7]。北京工業(yè)大學(xué)在現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)引入焊接設(shè)備控制方面做出了初步的嘗試[8]。

本研究以嵌入式PC和德國(guó)倍福E-bus模塊組成硬件平臺(tái)，構(gòu)建了一套基于現(xiàn)場(chǎng)總線的變極性等離子弧自動(dòng)化焊接控制系統(tǒng)，利用EtherCAT協(xié)議構(gòu)建系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)，利用DeviceNet協(xié)議構(gòu)建系統(tǒng)的焊接工藝控制平臺(tái)?；赥winCAT軟件平臺(tái)，設(shè)計(jì)開發(fā)出焊接過程控制人機(jī)交互界面，可以實(shí)時(shí)控制與監(jiān)測(cè)自動(dòng)化焊接過程的焊接工藝參數(shù)、焊槍姿態(tài)和焊接軌跡，完成等離子穿孔焊接的自動(dòng)化控制。

1 系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)采用主站+從站的分布式控制結(jié)構(gòu)，在TwinCAT開發(fā)平臺(tái)上編寫焊接工藝控制程序，通過人機(jī)界面接口向主站發(fā)送控制命令或顯示主站接收的焊接或運(yùn)動(dòng)參數(shù)反饋。主站完成控制指令的打包、發(fā)送、接收等任務(wù)，協(xié)調(diào)處理相關(guān)參數(shù)，起總調(diào)控的作用。從站分為運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)控制和焊接工藝實(shí)時(shí)控制兩部分，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)核心以嵌入式PC為主站，采用以太網(wǎng)EtherCat建立運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)，采用現(xiàn)場(chǎng)總線DevicNet建立工藝控制平臺(tái)。在運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)上，建立空間笛卡兒三維坐標(biāo)系，采用G代碼命令輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)于焊接空間軌跡的示教功能。在焊接工藝平臺(tái)上，與變極性等離子焊接電源進(jìn)行DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線通信，控制送絲機(jī)輸出，實(shí)現(xiàn)起弧、焊接和?；」δ?。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行軟件編程，設(shè)計(jì)出良好的人機(jī)交互界面，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)焊接速度、焊接電流等焊接參數(shù)，并且控制五個(gè)軸的運(yùn)行狀態(tài)。主站由嵌入式PC和液晶觸摸屏組成，除了EtherCAT主站接口外，還包括一臺(tái)DeviceNet主站接口模塊。五個(gè)EtherCAT從站接口模塊做為操作機(jī)、變位機(jī)的通信接口，三個(gè)DeviceNet從站接口作為送絲機(jī)、等離子電源(含離子氣控制)、弧高控制器的通信接口。

2 主站設(shè)計(jì)

2.1 主站硬件設(shè)計(jì)

主站由嵌入式PC(含有普通網(wǎng)卡)、EtherCAT主站、DeviceNet主站、系統(tǒng)電源模塊、獨(dú)立媒體模塊和調(diào)試模塊組成，硬件包括德國(guó)beckhoff產(chǎn)品CX1020系列、CX1100-0004、EK1110、CX1500等，組成結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 主站硬件結(jié)構(gòu)組成

CX1020為基本CPU模塊，還包含各種尺寸的主存儲(chǔ)器，標(biāo)配為1GB的DDR RAM，電源由CX1100-0004模塊提供?？刂破鲝?4 MB CF卡起動(dòng)。CX1020模塊上有兩個(gè)以太網(wǎng)RJ 45接口。這兩個(gè)接口與一個(gè)內(nèi)部交換機(jī)相連，用戶可以在不使用額外以太網(wǎng)交換機(jī)的情況下創(chuàng)建線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。操作系統(tǒng)采用嵌入版Windows XP。TwinCAT自動(dòng)化軟件將CX1020系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為功能強(qiáng)大的PLC和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，在TwinCAT開發(fā)平臺(tái)下可以進(jìn)行人機(jī)界面可視化操作。同時(shí)CX1020也可以通過TwinCAT NC I完成帶插補(bǔ)的軸運(yùn)動(dòng)。CX1020、EtherCAT和TwinCAT的組合能夠使系統(tǒng)的周期和響應(yīng)時(shí)間小于1 μ s[9]。

CX1020模塊具有較多的系統(tǒng)接口和現(xiàn)場(chǎng)總線接口，可以與CX1500-M520 DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線模塊配套使用。CX1500-M520為DevicNet主站，其數(shù)據(jù)傳輸率可以選擇125 kBand，250 kBand，500 kBand，最多能夠連接63個(gè)從站DeviceNet，支持DeviceNet I／O模式：輪詢、狀態(tài)改變、循環(huán)、選通，非連接信息管理、離線連接設(shè)置、自動(dòng)設(shè)備更換。在此選用125kBand速率，采用輪詢方式，傳輸內(nèi)容分為下行數(shù)據(jù)和上行數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)長(zhǎng)度可根據(jù)需要自動(dòng)設(shè)定。

擴(kuò)展模塊EK1110作為EtherCAT控制主站連接在E-Bus總線上。該模塊可以將以太網(wǎng)電纜與RJ 45接頭相連，電纜束的電氣隔離長(zhǎng)度增加最多達(dá)到100m。在EK1110模塊中，E-bus信號(hào)被“飛速”轉(zhuǎn)換為100BASE-TX以太網(wǎng)信號(hào)，利用EtherCAT構(gòu)成的100個(gè)伺服軸的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，控制周期僅為100 μ s，對(duì)于分布式電機(jī)控制精度優(yōu)勢(shì)明顯。本研究采用EtherCAT通信協(xié)議進(jìn)行變位機(jī)和操作機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制和狀態(tài)反饋。

2.2 主站軟件設(shè)計(jì)

主站功能的確定是整個(gè)焊接控制系統(tǒng)的關(guān)鍵?；谀壳傲餍械暮附友b備的功能需求，如焊接電源、送絲機(jī)、焊炬高度控制器等工藝參數(shù)的精確預(yù)置和實(shí)時(shí)顯示，操作機(jī)和變位機(jī)聯(lián)合運(yùn)動(dòng)的焊接軌跡的示教編程與實(shí)時(shí)調(diào)整，都需要由主站來完成。采用TwinCAT軟件，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交流接口，控制和檢測(cè)焊接工藝和焊接運(yùn)動(dòng)。本界面分為焊接工藝界面和運(yùn)動(dòng)控制界面，TwinCAT軟件設(shè)計(jì)功能如圖3所示，焊接主界面如圖4所示。

在焊接主頁(yè)面可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制焊接電流、焊接速度、離子氣流量三個(gè)工藝參數(shù)，并設(shè)置起維弧、起主弧、收弧按鍵和指示燈，在最右側(cè)設(shè)置冷卻水、離子氣、保護(hù)氣、焊接電源和各種物理故障指示燈；中間位置設(shè)置送絲起動(dòng)按鈕、弧高控制起動(dòng)按鈕；在界面還可以進(jìn)入故障監(jiān)測(cè)頁(yè)面，查看故障原因；同時(shí)還設(shè)置三坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)軸歸零按鈕。在上方設(shè)置焊接流程顯示曲線，可以隨機(jī)輸入焊接各個(gè)階段的時(shí)間和焊接長(zhǎng)度。另外還有工藝保存、加載、設(shè)置等按鈕。

圖3 TwinCAT軟件設(shè)計(jì)功能

圖4 焊接主頁(yè)面

在主頁(yè)面右上角有進(jìn)入焊接參數(shù)配置、運(yùn)動(dòng)參數(shù)配置頁(yè)面按鈕。操作人員可以在焊接參數(shù)配置頁(yè)面設(shè)置工藝的各種參數(shù)，包括焊接電源參數(shù)、選擇送絲參數(shù)和弧高控制參數(shù)。在運(yùn)動(dòng)參數(shù)配置頁(yè)面有能單獨(dú)控制X、Y、Z、U、V五軸電機(jī)的使能、復(fù)位、歸零、正／反轉(zhuǎn)按鈕，還可以設(shè)定手動(dòng)控制各軸的速度，顯示各軸實(shí)際速度、位置、扭矩、零點(diǎn)顯示和故障報(bào)警顯示等。

程序由IEC編程語(yǔ)言中的多種語(yǔ)言編寫，在此采用ST、FBD、SFC等多種常用PLC語(yǔ)言。新建一個(gè)項(xiàng)目，成立一個(gè)程序組織單元(POU)，建立主程序MAIN。MAIN函數(shù)包括多個(gè)功能、功能塊和其他POU輔助程序，同時(shí)還使用了動(dòng)作Action加以補(bǔ)充MAIN[9]。采用常用的隸屬函數(shù)數(shù)據(jù)包、相應(yīng)的適用函數(shù)編寫和選擇策略，在此基礎(chǔ)上給出最佳控制規(guī)則的算法和運(yùn)動(dòng)控制代碼。焊接程序流程如圖5所示。

3 從站設(shè)計(jì)

3.1 從站硬件

系統(tǒng)從站硬件采用倍福BC5250、KL6021、若干KL1002和KL2012端子模塊，EL9010、AX5203伺服驅(qū)動(dòng)器。焊接工藝硬件組成選用德國(guó)BECKHOFF公司的BC5250總線耦合器用于連接DeviceNet總線系統(tǒng)。KL6021是一種串行接口模塊，與焊接電源的單片機(jī)控制系統(tǒng)485接口相連，實(shí)時(shí)更改焊接工藝參數(shù)。KL2012執(zhí)行焊接時(shí)序控制，主要進(jìn)行維弧、主弧的起停、送絲機(jī)起停和弧高控制器的起停以及根據(jù)工藝需要設(shè)置上述起停信號(hào)間的順序和時(shí)間間隔。焊接工藝從站硬件組成如圖6所示。以焊接電源(包括485接口的參數(shù)調(diào)節(jié)和主維弧的開關(guān)信號(hào))、脈沖送絲機(jī)和弧高控制器作為本系統(tǒng)的工藝參數(shù)終端控制對(duì)象。

3+2軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成焊接運(yùn)動(dòng)控制的操作機(jī)和變位機(jī)，采用三組雙通道AX5203伺服放大器從控制器。AX5203伺服放大器是為EtherCAT實(shí)時(shí)以太網(wǎng)系統(tǒng)量身打造的伺服驅(qū)動(dòng)器，它可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電機(jī)，兩個(gè)通道的最大總電流達(dá)12 A。AX5203具有許多特點(diǎn)，如直流母線技術(shù)和制動(dòng)能源管理系統(tǒng)、多反饋接口、電機(jī)類型選擇靈活、可調(diào)節(jié)的寬電壓檢測(cè)范圍、高速捕捉輸入、診斷和參數(shù)顯示、可選的集成安全功能：重啟鎖，智能TwinSAFE安全功能等。系統(tǒng)電機(jī)采用德國(guó)海道夫系列電機(jī)，完全可以滿足焊接運(yùn)動(dòng)需要的負(fù)載能力。焊接運(yùn)動(dòng)從站硬件組成如圖7所示。

圖5 焊接流程框圖

3.2 從站軟件

系統(tǒng)確立了DeviceNet和RS485的通信協(xié)議和互換協(xié)議，結(jié)合焊接工藝編寫運(yùn)動(dòng)控制G代碼。總線耦合器連接現(xiàn)場(chǎng)總線和變極性等離子焊接電源，通過制定總線耦合器與變極性等離子焊接電源之間的傳輸格式協(xié)議，開發(fā)出總線耦合器的控制程序?；Q協(xié)議的報(bào)文長(zhǎng)度為16個(gè)字節(jié)，第一個(gè)字節(jié)為起始位，第二個(gè)字節(jié)為標(biāo)志位，第三字節(jié)至第十四字節(jié)為有效數(shù)據(jù)，第十五、十六字節(jié)為校驗(yàn)位。傳輸協(xié)議定義如表1所示。

圖6 焊接工藝從站硬件組成示意

信息傳遞過程是總線耦合器BC5250接到的DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線上的信息，通過互換協(xié)議，采用串行數(shù)據(jù)模塊KL6021和焊接電源的單片機(jī)控制系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，進(jìn)而控制焊接電源參數(shù)、送絲速度、弧高參數(shù)等。對(duì)于焊接軌跡運(yùn)動(dòng)控制，可以結(jié)合運(yùn)動(dòng)G代碼進(jìn)行示教編程，在笛卡爾坐標(biāo)系中實(shí)現(xiàn)對(duì)空間軌跡的準(zhǔn)確控制，程序包含有直線插補(bǔ)命令、歸原點(diǎn)命令、圓弧插補(bǔ)命令等。

4 實(shí)驗(yàn)調(diào)試

針對(duì)變極性等離子立焊自動(dòng)化焊接的工藝需求，構(gòu)建了一套空間曲線焊縫變極性等離子立焊自動(dòng)化焊接試驗(yàn)系統(tǒng)，如圖8所示。該系統(tǒng)主要由VPPA-300等離子焊接專用電源系統(tǒng)、脈沖送絲機(jī)、三維坐標(biāo)式焊接操作機(jī)和二維翻轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)變位機(jī)組成，其焊接過程控制系統(tǒng)是本研究開發(fā)的基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的變極性等離子弧焊接控制系統(tǒng)。

焊接電源參數(shù)的設(shè)置界面如圖9所示，可以在焊接波形示意圖上點(diǎn)擊離子氣和焊接電流的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行修改，并可存儲(chǔ)和調(diào)用焊接參數(shù)。焊接軌跡采用逐點(diǎn)示教、各點(diǎn)之間進(jìn)行直線或圓弧插補(bǔ)而形成一條連續(xù)的焊接軌跡。

試驗(yàn)結(jié)果表明，基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的VPPA焊接過程控制系統(tǒng)的五軸聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)±0.5 mm的重復(fù)定位精度，并能根據(jù)焊接軌跡所處的不同位置，利用DevieNET總線通信實(shí)時(shí)調(diào)整焊接工藝參數(shù)，同時(shí)各個(gè)焊接工藝參數(shù)的實(shí)際值也都可以在焊接主界面上顯示出來，其焊接參數(shù)調(diào)整的實(shí)時(shí)性完全滿足穿孔等離子立焊過程中焊接參數(shù)調(diào)整的需求。

圖7 焊接運(yùn)動(dòng)從站硬件組成示意

表1 傳輸協(xié)議

圖8 空間曲線焊縫變極性等離子立焊自動(dòng)化焊接系統(tǒng)

5 結(jié)論

以嵌入式PC和德國(guó)倍福E-bus模塊組成硬件平臺(tái)，成功構(gòu)建了一套基于現(xiàn)場(chǎng)總線的變極性等離子弧自動(dòng)化焊接控制系統(tǒng)，其中實(shí)時(shí)性要求高的運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)采用EtherCAT協(xié)議構(gòu)建，抗干擾性要求高的焊接工藝控制平臺(tái)采用DeviceNet協(xié)議構(gòu)建。

試驗(yàn)結(jié)果表明，基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的VPPA焊接過程控制系統(tǒng)的五軸聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)±0.5mm的重復(fù)定位精度，并能根據(jù)焊接軌跡所處的不同位置，利用DevieNET總線通信實(shí)時(shí)調(diào)整焊接工藝參數(shù)，其焊接參數(shù)調(diào)整的實(shí)時(shí)性完全滿足穿孔等離子立焊過程中焊接參數(shù)調(diào)整的需求。

圖9 焊接電源主界面參數(shù)配置

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Contorl system of the variable polarity plasma arc welding based on fieldbus

LU Zheng-yang，YAN Huo-tong，CHEN Shu-jun，ZHANG Jun，LIANG Shuai
(College of Mechanical Engineering and Applied Electronics Technology，Beijing University of Technology，Beijing 100124，China)

A control system of the variable polarity plasma arc welding(VPPAW)based on fieldbus is established，which is consisted with embedded PC and several EtherCAT bus(E-bus)modules.ErtherCAT protocol is made use of in the motion control subsystem，which upbuilds Descartes coordinate space and teaching programs using the G-code command for three-dimensional flexural track.DeviceNet protocol is made use of in the welding process control subsystem，which constitutes communication network，containing the variable polarity plasma arc welding power，the plasma gas flow controller，the pulse wire feeder and the torch-height controller etc.The human-machine interface bases on TwinCAT software package for setting and monitoring welding parameters，such as welding speed，welding current，plasma gas flow，filler wire speed，etc.Three-dimensional flexural weld path is formed with the five axis cooperation movement whose operational status can be monitored.Initially forming，steadily moving and finally filling keyhole of VPPAW is reliably demonstrated in the control system.

variable polarity plasma arc welding(VPPAW)；fieldbus；ErtherCAT；DeviceNet；three-dimensional flexural weld path

TG439.5

A

1001-2303(2011)10-0015-06

2011-04-13

國(guó)家重大科技專項(xiàng)資助項(xiàng)目(2011ZX04016-061)；北京市教委科技發(fā)展重點(diǎn)資助項(xiàng)目(KZ200910005003)

盧振洋(1957—)，男，北京人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事新型高效焊接工藝及設(shè)備、焊接設(shè)備的數(shù)字化控制的研究工作。