梅達焊接控制器的自動化控制分析

摘 要：梅達焊接控制器是基于電阻焊接的升級產(chǎn)品，是適應現(xiàn)在社會對于電阻焊接的高要求而發(fā)展起來的。在梅達焊接控制器中，應用的中頻直流焊接技術能夠使電阻焊接得到高精度的控制，更能保證焊接的質(zhì)量。本文將對梅達焊接控制器的自動化控制進行分析。

關鍵詞：梅達焊接 控制器 自動化 中頻直流 電阻焊

中圖分類號：F426.4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（a）-0084-02

電阻焊接是指，通過電極對電流施加壓力，從而使電流在與被焊物體接觸時產(chǎn)生電阻熱，最終實現(xiàn)焊接效果的一種焊接技術，這種焊接技術被廣泛使用。可以說，這項焊接技術想要發(fā)揮最理想的焊接效果，需要對焊接技術進行不斷的創(chuàng)新。焊接技術的創(chuàng)新不光是對于技術精益求精的要求，也是各個領域企業(yè)所追求的目標，這樣可以促使企業(yè)在市場中擁有競爭的優(yōu)勢，也可以盡最大程度的縮小成本，以獲取更大的利益。本文將針對電阻焊接電源的對比。

1 電阻焊接的幾種焊機形式

在電阻焊接當中，若想實現(xiàn)最理想的焊接效果，則需要做到低電壓、大電流和功率大等電源供電的模式。而在電阻焊接當中，電阻焊接焊機根據(jù)供電電源的不同，可以分為以下幾種焊機種類：單相工頻交流焊機、二級整流焊機、逆變式焊接、三相低頻焊機等。

1.1 單相工頻交流焊機的性能

單相工頻交流焊機的工作原理主要是指，電流經(jīng)過變壓器時進行一次繞組，再通過變壓器降壓實現(xiàn)二次繞組，輸出交流電流。單相工頻交流焊機對供電電壓的要求是380V的交流電。單相工頻交流焊機在實際的應用當中具有廣泛性，其根本原因是對于設備的要求較低，能夠節(jié)省資金的耗費，且對于操作的要求也是比較簡單，方便調(diào)整。但自身也具有很大的缺點，譬如其在焊接回路當中所產(chǎn)生的電抗阻力比較大，從而會導致功率降低，因而在使用單項工頻交流焊機時，需要盡量避免焊接回路比較大的焊接，以免使電抗阻力過大，導致電流較小。因為單項工頻交流焊機的瞬時功率大，從而會導致對電網(wǎng)產(chǎn)生強大的攻擊，直接影響電網(wǎng)的品質(zhì)。

1.2 二級整流焊機

二級整流焊機的工作原理主要是指，電流經(jīng)過變壓器進行二次繞組，將輸出的交流電整流，通過直流電流的形式輸出。與單相工頻交流焊機所使用交流電相比，二級整流焊機所輸出的直流電在焊接回路的過程中所產(chǎn)生電抗阻力幾乎為零，從而大大的增加了熱效率和輸出的電流。因其輸入功率的平穩(wěn)，所以對于電網(wǎng)的沖擊小，可以使電網(wǎng)得到很好的利用。但因其焊接設備體積大、價格高在實際應用中也會有其局限性。

1.3 逆變式焊機

逆變式焊機的工作原理主要是指，三相交流電通過整流和濾波之后輸出平穩(wěn)的直流電的原理。與二級整流焊機的工作原理相同，都能夠保證輸入功率的平穩(wěn)，使焊接回路中所產(chǎn)生的電抗阻力幾乎為零，從而增加了輸出的電流。其對設備體積和重量沒有一定的要求，且可以保證穩(wěn)定直流電流的輸出。是作為實際焊接應用中的主流焊接技術。

1.4 三相低頻焊機

三相低頻焊機的工作原理主要是指，通過三相電網(wǎng)供電，使輸出的電流的頻率低于正常的工頻頻率。由于是三相供電，所以電流相對穩(wěn)定，輸出功率比較高，在焊接過程中的功率耗損也比較少。但因為其對于變壓器設備體積和重量都有很大的要求，且因為焊機技術是屬于低頻焊接，所以焊接的生產(chǎn)率非常低，所以應用面比較窄，且逐步被替代。

2 中頻直流焊機

中頻直流焊機是在逆變式焊機的基礎上演變而來的。其工作原理是將三相交流電通過全波整流形成高頻交流電，通過直流斬波技術，將其轉(zhuǎn)變成中頻（500 V/1000 Hz）電源，以確保焊接直流電流的輸出。而梅達焊接設備就是應用中頻直流焊機來保證焊接電流在焊接過程中的有效進行。其中頻直流焊機具有焊接效果好，直流穩(wěn)定性高，節(jié)能，設備體積較小，且焊接工作高效等特點。可以說，中頻直流焊機將會在焊接領域得到廣泛的應用。

3 梅達焊接控制器

本文將針對MF5-CW-DN梅達焊接控制器來做研究，MF5-CW-DN因為專業(yè)的技術和合理的價格以及品質(zhì)的優(yōu)良而成為市場上焊接控制器應用的主流。

其梅達焊接控制器的主要組件構成是包括：時調(diào)器單元、斷路器、隔離接觸器、充電組、控制變壓器和逆變器組成。

3.1 時調(diào)器單元

當時調(diào)器單元接收到焊接命令以后，根據(jù)焊接命令對焊接順序的規(guī)定進行順序執(zhí)行。當整流直流電電流穩(wěn)定后，給逆變器MFDC信號，MFDC做好焊接前的準備，MFDC將準備好的信號IRTW激活，促使時調(diào)器單元給MFDC發(fā)送焊接信號，于是MFDC對整流直流電進行逆變處理，經(jīng)過變壓器形成雙頻直流電流輸出。當焊接的過程完成時，時調(diào)器單元在執(zhí)行完焊接順序指令后，將斷開，然后接觸到變壓器的隔離接觸器上。

在時調(diào)器單元工作過程會需要MFDC的配合，所以如果在這個焊接順序指令執(zhí)行過程中出現(xiàn)問題，則有可能是時調(diào)器單元自身存在故障隱患，或者是MFDC存在故障隱患。

3.2 斷路器

針對于整個控制器系統(tǒng)故障問題的保護作用，斷路器會在發(fā)生故障時能夠及時的將電源與與之連接的各個組件進行安全斷開的一種方式。對于焊接回路的尺寸要求，是基于MFDC的容量和應用的要求。而MFDC的尺寸又直接的影響著斷路器的電流容量，需要MFDC與斷路器要相稱才可以。

在斷路器斷電以后的幾分鐘需要格外注意，即便電源被斷電了，但在MFDC仍可能會存在著電壓。所以需要在斷路器斷電以后，也要及時的切斷整流直流電的電壓，以去報在對于控制器的檢測和維修。

3.3 隔離接觸器

在MFDC之后，能夠?qū)崿F(xiàn)向變壓器提供電源并能夠斷開變壓器電源的設備，就是隔離接觸器。

3.4 充電組

充電組負責將電源提供給MFDC，所以不同的MFDC有相應不同的充電組，需要好好進行選擇。一旦充電組接收到充電信號后，將會持續(xù)的為MFDC提供充電電容，直到MFDC被關閉，或是MFDC發(fā)生故障，而停止充電信號對充電組的作用。

3.5 控制變壓器

控制變壓器，顧名思義是在接受到統(tǒng)一的電壓后對各個接通組件進行變壓處理，以提供給各個組件所需的電壓。其控制變壓器的電壓是由斷路器為其提供的。

3.6 MFDC

在整個梅達焊接控制器中，MFDC的作用是非常重要的。MFDC主要是由調(diào)節(jié)板、充電組、放電電阻和電容器、熱保護開關以及IGBT構成。當時調(diào)器單元對MFDC發(fā)出焊接信號時，需要調(diào)節(jié)板對時調(diào)器單元所發(fā)出的的信號進行判斷從而進行轉(zhuǎn)換。在這個過程中會觸發(fā)IGBT，IGBT是絕緣門雙極晶體管，也是電子開關。當絕緣們雙極晶體管受到觸發(fā)則根據(jù)信號的信息來控制斷路器對變壓器提供的電源。其不但能控制電源輸入輸出也能夠控制電流經(jīng)過變壓器所需要的時間，調(diào)節(jié)板會對于IGBT的這個行為進行檢測，以保證IGBT的工作能夠有效的完成。在MFDC中需要針對溫度問題設置熱保護開關，以防止因為溫度過高的原因而促使MFDC發(fā)生故障或是損壞。設置熱保護開關可以在溫度過高時及時跳閘，是MFDC停止工作。

4 梅達焊接控制器的特點

梅達焊接控制器可以通過接口與網(wǎng)絡進行關聯(lián)，促使數(shù)據(jù)能夠進行有效的記錄、更新、編輯、備份等的作用。也就說，形成了計算機與梅達焊接控制器的關聯(lián)性。通過上（計算機）下（控制器）進行信息的相互相工作，在梅達焊接控制器中有離散式I/O接口，可用來進行串行通訊的配置。而對于控制器來來說，它是一個多模塊設計的控制器，它有多任務模塊設計、數(shù)字控制模塊設計和檢測模塊設計、串行通訊模塊、模擬量模塊和離散式I/O模塊等。這種多模塊的設計能夠方便于日后的維護。而在檢測模塊當中，C系數(shù)監(jiān)測功能更是為后期維護所設計的，它主要具備預警的功能，及時的讓用戶了解控制器情況以便及時作出反映。對于回路線路的老化問題也能夠得到相應的監(jiān)測結果，以方便及時的維護，為下次的使用做提前準備。其次，梅達焊接控制器還具備獨特的網(wǎng)絡電壓等待功能，能夠?qū)λ桦妷哼M行數(shù)值設定，在電壓沒有達到設定數(shù)值的時候會進行網(wǎng)絡等待，直到電壓達到設定數(shù)值才進行焊接工作，這不但可以保證焊接的高效穩(wěn)定性性，也可以保證電壓的安全性。

5 結語

梅達焊機運用先進的雙拼直流焊機進行焊接工作，可以有效的提高焊接工作的質(zhì)量，保證焊接電流的穩(wěn)定性。而梅達焊接控制器則對于整個的焊接過程進行控制，通過其獨有的網(wǎng)絡電壓等待功能和多模塊化的設計以及C系數(shù)監(jiān)測功能對于整個焊接過程提供的安全保障、技術保障和維護保障，使焊接工作更加的完善。

參考文獻

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