[发明专利]射频板条CO2激光器PLC控制系统

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种射频板条CO₂激光器，具体地说是一种射频板条CO2激光器PLC控制系统，属于激光器技术领域。

背景技术

激光加工在工业加工中占有重要地位，利用激光进行材料表面热处理、金属焊接、金属或非金属切割将是当今和今后先进加工的趋势。高功率射频板条CO2激光器具有结构紧凑，光束质量高，光学损耗低，热稳定性高，气体消耗低等优点，在激光切割、激光焊接等激光加工领域得到广泛的应用。为保证高功率射频板条激光器各个模块安全有序的工作和工业生产的顺利进行，为激光器设计一个套安全可靠的控制系统是非常重要的。

高功率射频板条CO2激光器控制系统设计的关键是系统的抗干扰能力、可靠性和人机互动性。高功率射频板条CO2激光器采用的电源为射频电源，激光器所用的所有电路单元都工作在射频干扰环境下，只有具有良好的抗干扰设计才能正常工作。控制系统的可靠性可保证高功率射频板条CO2激光器各子模块正常有序工作，进而保证整个激光系统的正常工作。人机互动性可以使操作人员及时的了解高功率射频板条CO2激光器的实时工作状态及各种故障报警，同时使操作更加的简便。

目前高功率射频板条CO2激光器采用的控制系统多为单片机、DSP等可编程控制器件。单片机、DSP等可编程控制器控制系统具有数字模拟控制电路多，具有抗干扰能力差，故障率高，对环境依赖性强；受芯片布局结构限制，不易扩展，无人机操作界面，操作不便等缺点。此类控制系统的缺陷严重影响了高功率射频板条CO2激光器工作的稳定性，激光加工系统作业的安全性，操作的简便性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不但稳定性高、故障率低、抗干扰能力强，而且能触摸屏控制进行人机对话的射频板条CO₂激光器PLC控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明的射频板条CO₂激光器PLC控制系统，包括由操作台和内部控制电路组成的控制箱以及与控制箱连接的激光器，控制箱的内部控制电路包括PLC可编程控制器以及与PLC可编程控制器连接的数字扩展模块和模拟扩展模块，还包括与PLC可编程控制器及其数字扩展模块和模拟扩展模块连接的水冷却系统控制电路模块、紧急断电控制电路模块、高压控制电路模块、放电电流检测电路模块、工作气体控制电路模块、功率给定电路模块、报警保护电路模块；

所述水冷却系统控制电路模块中设置的水压控制电路和至少一个流量控制电路同时连接到PLC可编程控制器的I/O端口上，紧急断电控制电路模块直接连接到PLC可编程控制器的I/O端口上；所述高压控制电路模块中设置的高压开关连接到数字扩展模块的I/O端口上，高压控制电路模块中设置的高压电压检测电路连接到模拟扩展模块的 I/O端口上；所述放电电流检测电路模块连接到模拟扩展模块的I/O端口上；所述工作气体控制电路模块中设置的充气开关、真空泵驱动电路分别连接在数字扩展模块的I/O端口上，工作气体控制电路模块中设置的硅桥气压检测电路连接在模拟扩展模块的I/O端口上；所述功率给定电路模块连接在模拟模块的I/O端口上。

所述PLC可编程控制器还连接有报警保护电路模块；所述报警保护电路模块中设置的报警灯驱动电路、蜂鸣器驱动电路同时连接到PLC可编程控制器的I/O端口上。

所述PLC可编程控制器还连接有与触摸屏进行连接的触摸屏接口模块。

所述操作台上设置有触摸屏、急停按钮、电源开按钮、电源关按钮、高压开按钮、高关按钮。

采用上述的结构后，由于设置的由操作台和内部控制电路组成的控制箱以及与控制箱连接的激光器，控制箱的内部控制电路包括PLC可编程控制器以及与PLC可编程控制器连接的数字扩展模块和模拟扩展模块，由此设置通过PLC可编程控制器连接各种控制模块可使本控制系统稳定性高、故障率低、操作简单，抗干扰能力强且能触摸屏控制进行人机对话，适合工业加工对高功率射频板条CO₂激光器的控制要求。

附图说明

图1为本发明中控制箱和激光器的连接结构示意图；

图2为本发明中控制箱操作台的结构示意图；

图3为本发明中系统连接示意图；

图4为本发明中控制电路方框原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明的射频板条CO₂激光器PLC控制系统作进一步详细说明。