一種基于主從雙核協調控制的變極性電源控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于變極性電源控制系統技術領域，涉及一種基于主從雙核協調控制的變極性電源控制系統。
【背景技術】
[0002]目前變極性電源控制系統大多單核控制結構，單片機控制和事務管理能力強，但數字運算速度低，不能適應運算量大的場合；DSP運算速度快，但控制功能較弱。單核控制系統不能滿足多任務控制和大信息量處理的智能化焊接場合。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種基于主從雙核協調控制的變極性電源控制系統，解決了目前變極性電源控制系統大多單核控制結構，不能滿足多任務控制和大信息量處理的智能化焊接場合的問題。
[0004]本發明所采用的技術方案是包括單片機和DSP模塊，單片機通過電路分別連接控制面板、鍵盤、顯示模塊、高頻引弧系統、高頻氣閥、送絲機構、計算機、焊槍檢測機構、雙口RAM、保護電路，雙口 RAM通過電路連接DSP模塊，DSP模塊通過電路分別連接第一 IGBT驅動電路、第二 IGBT驅動電路、電壓檢測模塊、電流檢測模塊，第一 IGBT驅動電路、第二 IGBT驅動電路、電壓檢測模塊、電流檢測模塊分別通過電路連接雙逆變功率變換主電路。
[0005]進一步，單片機的型號為:80C196KC ；DSP模塊的型號為:TMS320LF2407 ;雙口 RAM的型號為:IDT70V28。
[0006]本發明的有益效果是能實現多任務控制和快速處理大信息量。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明基于主從雙核協調控制的變極性電源控制系統結構示意圖；
[0008]圖2是本發明主從雙芯協調控制變極性電源電流波形控制流程圖。
[0009]圖中，1.單片機，2.DSP模塊，3.控制面板，4.鍵盤，5.顯示模塊，6.高頻引弧系統，7.高頻氣閥，8.送絲機構，9.計算機，10.焊槍檢測機構，11.雙口 RAM，12.保護電路，13.第一 IGBT驅動電路，14.第二 IGBT驅動電路，15.電壓檢測模塊，16.電流檢測模塊，17.雙逆變功率變換主電路。
【具體實施方式】
[0010]下面結合【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。
[0011]本發明是一種基于主、從雙核協調控制的變極性電源控制系統。
[0012]本發明如圖1所示，包括單片機I和DSP模塊2，單片機I作為主控模塊，主要實現系統的人機信息交互、高頻引弧、送氣、遠程通信等事務管理。DSP模塊2作為從控模塊，主要對輸出電壓、電流信號進行采集，并根據用戶設定的輸出頻率、正負半波幅值、占空比等參數，控制輸出波形，實現電源的變極性輸出控制。單片機I通過電路分別連接控制面板3、鍵盤4、顯示模塊5、高頻弓I弧系統6、高頻氣閥7、送絲機構8、計算機9、焊槍檢測機構10、雙口 RAMl1、保護電路12，雙口 RAMlI通過電路連接DSP模塊2，DSP模塊2通過電路分別連接第一 IGBT驅動電路13、第二 IGBT驅動電路14、電壓檢測模塊15、電流檢測模塊16，第一IGBT驅動電路13、第二 IGBT驅動電路14、電壓檢測模塊15、電流檢測模塊16分別通過電路連接雙逆變功率變換主電路17。IGBT:絕緣柵雙極型晶體管；
[0013]單片機I的型號為:80C196KC ;DSP模塊2的型號為:TMS320LF2407 ;雙口 RAMll的型號為:IDT70V28，作為共享存儲器實現兩個控制核心的通信，雙核進行數據交換。實時性好，數據傳輸量大。
[0014]控制系統的具體控制方案為:上電后，用戶設定的焊接規范由控制面板3輸入，經單片機I傳送給DSP模塊2，合上焊槍開關開始送氣、引弧，DSP模塊2通過電壓檢測模塊15和電流檢測模塊16對輸出電壓、電流信號進行檢測，并根據用戶設定的焊接規范進行PID運算，DSP模塊2生成兩個同步的PWM信號PWM1IWM2 (PWM2的周期是PWM i周期的整數倍)，PWM1經第一 IGBT驅動電路13驅動雙逆變功率變換主電路17中的一次逆變IGBT控制一次逆變的輸出電壓，實現恒定的焊接電流輸出，PWM2經第二 IGBT驅動電路14驅動雙逆變功率變換主電路17中的二次逆變IGBT實現變極性電流輸出。在控制過程中，雙口 RAMll作為通信橋梁實現雙芯之間是數據交換。
[0015]如圖2所示主從雙芯協調控制變極性電源電流波形控制流程圖，由控制面板3輸入的焊接參數經單片機I傳送給DSP模塊2，DSP模塊2對焊接輸出電壓/電流進行采樣、PID運算后輸出2個同步的PWM控制信號，通過對一次逆變PWM脈沖寬度進行調制，實現電源的恒流輸出控制；通過二次逆變IGBT的交替導通可以實現電源的變極性輸出，使變極性電源的輸出電流的頻率、正半波幅值與時間、負半波幅值與時間均可獨立調節。
[0016]本發明的優點還在于:本發明采用主從結構的雙核協調控制，實現了變極性電源的全數字化控制，電流換向速度快，焊接電弧穩定，同時，又具有硬件電路簡單，成本低、系統效率高的優點。本發明對變極性電源進行協調控制時，是一個以雙核為控制核心的閉環控制系統，對變極性電源進行整體管理和控制，雙核各司其職，互相通信實現對變極性電源的協調控制。用戶設定的焊接參數由控制面板輸入，控制面板通過CAN總線與主控模塊實時通訊，主控制模塊將從控制面板獲取的信息傳送給從控制模塊，從控制模塊對焊接輸出電壓、電流信號進行采集，并根據用戶設定的焊接參數對變極性電源主電路進行脈沖寬度控制和PID運算，產生兩個同步的控制信號，通過驅動電路I和驅動電路2對變極性電源的雙逆變電路進行協調控制，使變極性電源的輸出電流的頻率、DCEN半波幅值與時間、DCEP半波幅值與時間均可獨立調節。本發明采用主、從結構的雙核閉環控制，實現了變極性電源的全數字化控制，不但可以實現多任務、大信息量處理，而且使焊接電源具有更高更穩定的控制精度、更靈活的控制性能和更直觀的人機交互特性，從而使焊接質量更加穩定，焊縫成形精密美觀。
[0017]以上所述僅是對本發明的較佳實施方式而已，并非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施方式所做的任何簡單修改，等同變化與修飾，均屬于本發明技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種基于主從雙核協調控制的變極性電源控制系統，其特征在于:包括單片機(I)和DSP模塊(2)，單片機(I)通過電路分別連接控制面板(3)、鍵盤(4)、顯示模塊(5)、高頻引弧系統(6)、高頻氣閥(7)、送絲機構⑶、計算機(9)、焊槍檢測機構(10)、雙口 RAM(Il)、保護電路(12)，雙口 RAM(Il)通過電路連接DSP模塊⑵，DSP模塊⑵通過電路分別連接第一 IGBT驅動電路(13)、第二 IGBT驅動電路(14)、電壓檢測模塊(15)、電流檢測模塊(16)，第一 IGBT驅動電路(13)、第二 IGBT驅動電路(14)、電壓檢測模塊(15)、電流檢測模塊(16)分別通過電路連接雙逆變功率變換主電路(17)。2.按照權利要求1所述一種基于主從雙核協調控制的變極性電源控制系統，其特征在于:所述單片機(I)的型號為:80C196KC ;所述03?模塊(2)的型號為:TMS320LF2407 ;所述雙口 RAM(Il)的型號為:IDT70V28o
【專利摘要】本發明公開了一種基于主從雙核協調控制的變極性電源控制系統，包括單片機和DSP模塊，單片機通過電路分別連接控制面板、鍵盤、顯示模塊、高頻引弧系統、高頻氣閥、送絲機構、計算機、焊槍檢測機構、雙口RAM、保護電路，雙口RAM通過電路連接DSP模塊，DSP模塊通過電路分別連接第一IGBT驅動電路、第二IGBT驅動電路、電壓檢測模塊、電流檢測模塊，第一IGBT驅動電路、第二IGBT驅動電路、電壓檢測模塊、電流檢測模塊分別通過電路連接雙逆變功率變換主電路。本發明的有益效果是能實現多任務控制和快速處理大信息量。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN104950755
【申請號】CN201510322872
【發明人】白宏偉, 李福勤, 張敏, 李士曉, 楊航
【申請人】河南機電高等專科學校
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月12日