[发明专利]一种模块化智能焊接电源系统及实现焊接电源系统联机方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接电源技术领域，尤其涉及一种模块化智能焊接电源系统及实现焊接电源系统联机方法。

背景技术

我国不仅是世界最大的造船和最大汽车消费国，同时也是最大的高速列车制造国，而只要是金属连接场合，就要用到焊接电源。就广东省而言，其装备制造业、管道业、造船业、汽车业等都无一能离得开焊接电源。

但目前国内市面上销售的焊接电源功能单一，网络通信功能较弱，不能通过多机并联以协同控制的方式实现大功率输出。国产大功率焊接电源均为集中控制的传统大功率焊机，电源设计需要采用大功率模块，散热设计相对困难。

另外国内一些大型企业为了提高重要构件的焊接效率和质量，开始从国外引进双丝高效自动焊装备，主要是细丝双丝自动焊接工艺及设备。但对于厚大结构件的焊接，细丝双丝焊接仍然难于进一步提速，原因是焊接电流限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模块化智能焊接电源系统及实现焊接电源系统联机方法，该焊接电源系统采用全数字、软开关和模块化设计方式，既可以保证单台电源的多功能，实现一机多用，同时在需要大功率和双丝高速焊接时，又可以通过电源的CAN总线通信功能实现多机并联和协同控制。

本发明实施例是这样实现的，一种模块化智能焊接电源系统，包括：依次相连的主电路、DSP电源主控板和ARM人机接口板，及IGBT驱动电路、CAN总线，所述IGBT驱动电路分别与主电路和DSP电源主控板相连，所述CAN总线与所述DSP电源主控板相连。

其中，所述主电路由输入整流模块、输入滤波模块、软开关逆变模块、高频变压器、输出整流模块和输出滤波模块依次连接组成，所述输入整流模块与三相交流电源连接，所述输出滤波模块接负载。

其中，所述DSP电源主控板包括：DSP基本电路、原边电流采样电路、输出电流/电压采样电路、信号调理电路、PWM输出模块、CAN总线接口电路和RS485接口电路，所述CAN总线接口电路接CAN总线。

其中，所述ARM人机接口板包括：ARM基本电路、LCD及键盘接口电路和RS485接口电路，所述ARM人机接口板与DSP电源主控板经RS485接口电路连接。

其中，所述IGBT驱动电路包括：4路隔离的+24V直流电源、4路由光耦组成的驱动电路，所述IGBT驱动电路的一端与所述PWM输出模块相连，另一端与所述软开关逆变模块相连。

其中，用触摸屏接口电路可替换所述LCD及键盘接口电路。

一种实现所述焊接电源系统联机方法，通过所述CAN总线将多台焊接电源系统按照多机大功率输出模式、细丝双丝模式或粗丝双丝模式进行联机。

其中，所述多机大功率输出模式为：正极相连作为焊接电源的正极，负极相连作为焊接电源负极，指定一台焊接电源作为主机，其余焊接电源作为从机，在主机上进行参数设置，从机焊接电源的开启与关闭由主机控制通过CAN总线发送到从机。

其中，所述细丝双丝模式为：将两台焊接电源分别作为双丝焊接的主机电源和从机电源，在主机上进行参数设置，参数设置完后通过CAN总线发送到从机。

其中，所述粗丝双丝模式为：多台电源系统采用N+N(N≥2)的方式通过CAN总线协同控制实现粗丝双丝的焊接，在该模式中，N台电源系统的正极相连，负极相连，作为双丝焊接的主机电源，另外的N台电源系统的正极相连，负极接地，作为双丝焊接的从机电源，所有的焊接电源输出参数的设置由一台主机焊接电源系统完成，并通过CAN总线发送到其它焊接电源系统。

本发明实施例与现有技术相比，有益效果在于：

本发明采用DSP和ARM双芯片控制电路，在一台电源系统上实现了多种焊接方式；

本发明通过数字化编程，在不改变电源硬件电路的情况下实现不同外特性输出，从而满足不同焊接方法工艺要求；

本发明通过多台电源系统的联机工作，方便地实现了大功率电源输出；

本发明实现了细丝双丝焊接和粗丝双丝焊接，特别是通过CAN总线技术协同控制多台电源系统，实现了2+2或者N+N的粗丝双丝高速焊接。

附图说明

图1是本发明的模块化全数字智能焊接电源系统方框图；

图2是本发明大功率输出多机模式的系统组成框图；

图3a、图3b是本发明大功率输出多机焊接模式的主从机DSP控制流程图，其中图3a是主机DSP控制流程图，图3b是主机DSP控制流程图；

图4是本发明细丝双丝焊接模式的系统组成框图；

图5a、图5b是本发明细丝双丝焊接模式的主从机DSP控制流程图，其中图5a是主机DSP控制流程图，图5b是主机DSP控制流程图；