智能弧焊電源集中管理操作系統(tǒng)實(shí)施方案

高英俠

（甘肅有色冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 金昌737100）

1 引言

隨著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的迅速發(fā)展，智能焊接技術(shù)也日益成熟，這就極大地減少了焊接工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也對(duì)焊接工作人員的技術(shù)熟練程度提出了更高的要求。近年來，我國智能焊接的產(chǎn)品出現(xiàn)了爆發(fā)式的增長，截至2015 年，我國的焊接機(jī)器人保守統(tǒng)計(jì)有83081 臺(tái)，并且在之后的每年，始終都保持兩位數(shù)的增長。但是，在焊接技術(shù)智能化的普及與推廣的同時(shí)，也逐漸發(fā)現(xiàn)了一些焊接中的技術(shù)性問題，最為明顯的就是焊偏。焊偏問題直接影響了整個(gè)焊接的質(zhì)量與效率。根據(jù)工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人焊偏的最為重要的原因就是操作管理的問題，換言之，焊接智能化技術(shù)提升了，但管理水平?jīng)]有與之相適應(yīng)。鑒于此，我們提出了智能遠(yuǎn)程控制焊接集中管理操作系統(tǒng)，以更好地避免焊接問題的出現(xiàn)，從而讓智能焊接技術(shù)更好地發(fā)揮其價(jià)值。

2 智能遠(yuǎn)程控制焊接集中管理操作系統(tǒng)介紹

智能遠(yuǎn)程焊接是利用嵌入式軟硬件、通信技術(shù)相結(jié)合，使互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)控焊接設(shè)備相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)焊接現(xiàn)場(chǎng)的有效控制和監(jiān)測(cè)，能夠提供多元化的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展接口，支持TCP/IP 協(xié)議，利用適當(dāng)?shù)慕M件網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建服務(wù)器和客服端的系統(tǒng)（見圖1），從而建立起焊接系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制，也就是我們說的智能遠(yuǎn)程控制焊接集中管理操作系統(tǒng)。在智能遠(yuǎn)程焊接技術(shù)的控制下，可以在野外惡劣環(huán)境下開展自動(dòng)焊接，提高了工作效率和效益。

2.1 硬件配置結(jié)構(gòu)圖

圖1 智能遠(yuǎn)程控制焊接集中管理操作系統(tǒng)

智能遠(yuǎn)程控制焊接集中管理操作系統(tǒng)中每臺(tái)焊機(jī)都配置有觸摸屏和信號(hào)采集電路，用來開發(fā)具備互聯(lián)網(wǎng)通信的控制軟件，可以在計(jì)算機(jī)、平板電腦、手機(jī)等建立和安裝（見圖2 和圖3），在WIFI 無線或有線連接下，通過大屏幕電視機(jī)監(jiān)控畫面。系統(tǒng)具備手工焊、氬弧焊、氣保焊、埋弧焊、機(jī)器人工作站等分項(xiàng)設(shè)置管理子菜單，可以實(shí)現(xiàn)焊接電流、電壓、送絲速度、小車行走速度等顯示及設(shè)置功能[1]。同時(shí)，可以提供專家數(shù)據(jù)庫及調(diào)用功能。其中，專家數(shù)據(jù)庫包含碳鋼、不銹鋼、鋁、銅、鎂、鈦等材料的焊接工藝參數(shù)（見圖4）。

圖2 手機(jī)遠(yuǎn)程控制

圖3 平板電腦遠(yuǎn)程控制

圖4 專家數(shù)據(jù)庫

2.2 功能介紹

2.2.1 遠(yuǎn)程客戶端

智能遠(yuǎn)程控制焊接集中管理操作系統(tǒng)的控制系統(tǒng)嚴(yán)格按照工業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)，利用計(jì)算機(jī)、平板電腦、手機(jī)等設(shè)備，就可以實(shí)現(xiàn)智能遠(yuǎn)程集中管理，在任何地方不受環(huán)境的制約，可以設(shè)置參數(shù)?；赪indows 客戶端裝載在客戶端PC 機(jī)上，主要完成客戶端連接控制、焊接數(shù)據(jù)接收以及焊接數(shù)據(jù)監(jiān)控顯示過程。而嵌入式的服務(wù)器端則主要完成和客戶端連接控制、數(shù)據(jù)傳送功能。應(yīng)用程序根據(jù)數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)化為特定數(shù)值進(jìn)行傳輸（見圖5）。

圖5 焊接工藝菜單選擇

2.2.2 自我診斷功能

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為焊接自動(dòng)化也提供了新的發(fā)展領(lǐng)域，通過數(shù)控焊接設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)和控制。結(jié)合數(shù)字焊機(jī)的可控性，設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)程焊接的監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，通過采集相應(yīng)的焊接參數(shù)，利用嵌入式Web 服務(wù)器技術(shù)，通過瀏覽器實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，完成焊接過程的自動(dòng)化及遠(yuǎn)程可控化[2]。在焊接過程中出現(xiàn)故障的情況下，遠(yuǎn)程控制軟件具備故障自我診斷的功能，可以明確顯示故障原因，并給與正確的技術(shù)方法。

2.2.3 教學(xué)與培訓(xùn)

對(duì)于通信控制而言，網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器大多架構(gòu)在智能遠(yuǎn)程控制焊接集中管理操作系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)上。智能遠(yuǎn)程控制焊接集中管理操作系統(tǒng)相對(duì)于其他操作系統(tǒng)具有安全性高、硬件要求低、系統(tǒng)性能穩(wěn)定等一系列優(yōu)勢(shì)[3]。而相對(duì)智能遠(yuǎn)程控制焊接集中管理操作系統(tǒng)而言，其本身屬于開源軟件，便于研究和學(xué)習(xí)。為了能夠更好地指導(dǎo)焊接技術(shù)人員的技能水平與專業(yè)能力，可以實(shí)現(xiàn)焊接遠(yuǎn)程教學(xué)以及培訓(xùn)等功能。

2.2.4 安全管理

智能遠(yuǎn)程控制焊接集中管理操作系統(tǒng)具有較高的安全信息管理能力，進(jìn)入系統(tǒng)需要輸入密碼（見圖6），并且附著電子說明書、維修保養(yǎng)說明書。開機(jī)畫面（見圖7）。此外，智能遠(yuǎn)程控制焊接集中管理操作系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)永久保存功能，且操作較為簡(jiǎn)單。

圖6 輸入密碼進(jìn)入系統(tǒng)

圖7 開機(jī)畫面

3 結(jié)語

綜上所述，職能遠(yuǎn)程控制焊機(jī)集中管理系統(tǒng)可以使焊接技術(shù)實(shí)現(xiàn)更為高效的發(fā)展，不僅實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量技術(shù)水平的創(chuàng)新與變革，更是提高了焊接工作的管理水平，從日常維護(hù)、焊接工件質(zhì)量檢測(cè)、焊接編程、焊接機(jī)器人操作等方面使得焊接工作管理更為規(guī)范，為焊接生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造更大的價(jià)值。