基于網(wǎng)絡(luò)的弧焊過(guò)程多目標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

高吉軍，閆志鴻，陳樹(shù)君

（北京工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程及應(yīng)用電子技術(shù)學(xué)院，北京100124）

基于網(wǎng)絡(luò)的弧焊過(guò)程多目標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

高吉軍，閆志鴻，陳樹(shù)君

（北京工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程及應(yīng)用電子技術(shù)學(xué)院，北京100124）

設(shè)計(jì)了一套針對(duì)弧焊過(guò)程的多目標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由電流電壓傳感器、下位機(jī)采集與處理系統(tǒng)、交換機(jī)、PC組成，通過(guò)組網(wǎng)的方式實(shí)現(xiàn)了一對(duì)多的在線監(jiān)測(cè)。下位機(jī)采集與處理系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)采集和處理不同焊接工位的焊接參數(shù)，并將結(jié)果上傳至PC端，PC端的可視化界面同時(shí)監(jiān)測(cè)多臺(tái)焊機(jī)的焊接參數(shù)分析結(jié)果，對(duì)于有可能存在焊接質(zhì)量問(wèn)題的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存并預(yù)警，以提示工人改善焊接參數(shù)或操作手法，保證焊接質(zhì)量。

弧焊；嵌入式系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集；TCP/IP

0 前言

焊接是一種重要的加工工藝，焊接質(zhì)量直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)于一些應(yīng)用于特殊領(lǐng)域的產(chǎn)品如鍋爐等，工作過(guò)程中的高壓環(huán)境對(duì)焊接質(zhì)量是一個(gè)極大的考驗(yàn)，如果焊接質(zhì)量存在缺陷，將會(huì)產(chǎn)生重大的安全隱患。

焊接過(guò)程中的電流電壓參數(shù)作為重要的焊接參數(shù)，能夠很好地反映當(dāng)前的焊接過(guò)程質(zhì)量，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電參數(shù)具有重要的意義，目前的相關(guān)研究多采用這種方法。

尚恒采用下位機(jī)+PC的方式對(duì)焊機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，數(shù)據(jù)傳輸方式采用ZigBee無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互[1]。王艷清[2]針對(duì)單臺(tái)焊機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)下位機(jī)和PC實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測(cè)，通訊方式采用TCP/IP協(xié)議。俞建榮通過(guò)單片機(jī)設(shè)計(jì)了一套針對(duì)CO2弧焊電源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[3]。許保磊采用數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，通過(guò)Visual Studio.NET 2003作為軟件的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)單臺(tái)焊機(jī)的監(jiān)測(cè)與分析[4]。齊艷娜、賈占遠(yuǎn)、張向奎等人都是通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡和LabVIEW的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集與分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)單臺(tái)焊機(jī)的在線監(jiān)測(cè)[5-7]。

相較于采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的形式，本研究采用的嵌入式系統(tǒng)具有成本低、擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；而無(wú)線通信技術(shù)具有抗干擾能力弱、數(shù)據(jù)傳輸速度慢等缺點(diǎn)。為了能夠更好地適應(yīng)焊接過(guò)程的干擾性和復(fù)雜性，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)木_性，設(shè)計(jì)了一套基于TCP/ IP的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)交互模式。當(dāng)前的研究中大多針對(duì)單臺(tái)焊機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析，而對(duì)于多臺(tái)焊機(jī)同時(shí)監(jiān)測(cè)和分析的研究較少，本研究通過(guò)組網(wǎng)的方式實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)PC對(duì)多臺(tái)焊機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與分析，同時(shí)針對(duì)目前碳鋼焊接常用的CO2氣體保護(hù)焊，開(kāi)發(fā)了一套焊接穩(wěn)定性檢測(cè)算法。

1 弧焊過(guò)程多目標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建

1.1 總體組成

系統(tǒng)的總體組成如圖1所示，包括電流電壓傳感器、以STM32為核心的數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)、交換機(jī)、工業(yè)PC、網(wǎng)絡(luò)通信模塊等幾部分。

圖1 弧焊過(guò)程多目標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖

1.2 嵌入式數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)

設(shè)計(jì)了一套以STM32為核心的嵌入式系統(tǒng)，主要功能包括焊接參數(shù)的實(shí)時(shí)采集與分析、與PC端的數(shù)據(jù)交互、預(yù)警燈的控制。

數(shù)據(jù)采集部分采用AD7606作為采集芯片，可以實(shí)現(xiàn)8路電壓信號(hào)的同步采集，其輸入電壓為±10V，通過(guò)電流電壓傳感器將焊機(jī)電壓縮小12.8倍，通過(guò)電流傳感器將電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，縮小100倍。采用這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)一套嵌入式系統(tǒng)對(duì)四臺(tái)焊機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)序如圖2所示。STM32發(fā)送PWM脈沖，為AD7606提供轉(zhuǎn)換開(kāi)始指令，AD7606識(shí)別脈沖上升沿判斷模數(shù)轉(zhuǎn)換開(kāi)始時(shí)刻，當(dāng)AD7606開(kāi)始進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換之后，拉高BUSY引腳來(lái)禁止STM32讀取數(shù)據(jù)，當(dāng)轉(zhuǎn)換完成之后BUSY引腳復(fù)位，這時(shí)STM32通過(guò)給AD7606的RD引腳發(fā)送數(shù)據(jù)讀取指令，使AD7606將轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)輸出到16位的引腳上，STM32讀取16位引腳的數(shù)值并將數(shù)據(jù)保存在數(shù)組內(nèi)，通過(guò)AD7606與STM32的協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。

圖2 模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)序

數(shù)據(jù)分析部分通過(guò)STM32完成。本研究的多目標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要多臺(tái)嵌入式系統(tǒng)與PC進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，為提高數(shù)據(jù)交互速度，采集到的電參數(shù)均在嵌入式系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)分析工作，減小了與PC交互的數(shù)據(jù)量，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠布糠植捎肳5500芯片。W5500是一款嵌入式以太網(wǎng)控制器，可以為嵌入式系統(tǒng)提供更加簡(jiǎn)易的以太網(wǎng)鏈接方案，支持TCP、UDP等協(xié)議，提供了SPI（外設(shè)串行借口）通信接口。STM32將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)分析處理后經(jīng)SPI傳輸至W5500，W5500將接收到的數(shù)據(jù)打包處理后通過(guò)TCP通信協(xié)議傳輸至PC，同時(shí)也可以將PC發(fā)出的設(shè)置指令傳輸?shù)絊TM32。

預(yù)警功能可以預(yù)警提示錯(cuò)誤的焊接參數(shù)。當(dāng)前工業(yè)化生產(chǎn)中，依然大量的采用人力進(jìn)行焊接，由于焊工焊接水平的差異，同時(shí)還存在焊工為提高焊接速度、私自調(diào)大焊接電流電壓的情況，都會(huì)為焊接質(zhì)量帶來(lái)安全隱患。STM32將焊接參數(shù)與PC設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行比較分析，如果焊接參數(shù)存在錯(cuò)誤，STM32將會(huì)控制預(yù)警燈閃爍，提示工人修改焊接參數(shù)。

1.3 上位機(jī)可視化界面

PC可視化界面是基于Visual Studio 2008編寫(xiě)完成的，其主要功能包括數(shù)據(jù)傳輸、嵌入式系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置、實(shí)時(shí)顯示以及實(shí)時(shí)保存。

數(shù)據(jù)傳輸部分采用基于TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，相較于UDP協(xié)議，TCP/IP通信協(xié)議具有數(shù)據(jù)校驗(yàn)功能，一旦數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，將對(duì)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)行重新傳輸，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)木_性。焊接現(xiàn)場(chǎng)存在很大的干擾，采用TCP/IP通信協(xié)議能夠很好的應(yīng)對(duì)焊接過(guò)程中復(fù)雜的干擾環(huán)境，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。

設(shè)置部分可以設(shè)置嵌入式系統(tǒng)的工作參數(shù)，設(shè)置采樣頻率、電壓閾值、電流閾值等信息，PC的設(shè)置參數(shù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊的方式發(fā)送到嵌入式系統(tǒng)。焊接過(guò)程中，多臺(tái)焊機(jī)同時(shí)工作的情況普遍存在，不同的焊接方式其焊接參數(shù)也不盡相同，設(shè)置部分可以針對(duì)單臺(tái)焊機(jī)的焊接方式分別設(shè)定，實(shí)現(xiàn)了一對(duì)多的設(shè)置功能。

實(shí)時(shí)顯示部分可以實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的焊接參數(shù)，方便操作人員了解當(dāng)前每臺(tái)焊機(jī)的工作模式，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理，保證焊接質(zhì)量。

1.4 網(wǎng)絡(luò)通訊與組網(wǎng)方式

網(wǎng)絡(luò)通訊和組網(wǎng)如圖3所示。

圖3 網(wǎng)路通訊與組網(wǎng)框圖

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一對(duì)多的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，每套嵌入式系統(tǒng)可以同步采集8路信號(hào)，而焊接過(guò)程中的電信號(hào)包括電流、電壓兩種信息，一套嵌入式系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)四臺(tái)焊機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。多套嵌入式系統(tǒng)通過(guò)組網(wǎng)的方式形成一個(gè)局域網(wǎng)，在這個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)同時(shí)存在多套嵌入式系統(tǒng)，不同的嵌入式系統(tǒng)通過(guò)交換機(jī)與PC進(jìn)行連接，通過(guò)這種方式，實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)PC對(duì)多臺(tái)焊機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

PC與嵌入式系統(tǒng)通過(guò)TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，PC為客戶端，嵌入式系統(tǒng)為服務(wù)器，客戶端和服務(wù)器分別新建套接字并綁定本地IP地址，這時(shí)服務(wù)器進(jìn)入監(jiān)聽(tīng)模式，客戶端發(fā)送連接請(qǐng)求，當(dāng)服務(wù)器接收到連接請(qǐng)求后完成服務(wù)器與客戶端的連接，客戶端與服務(wù)器可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的相互傳輸。客戶端與服務(wù)器端的IP地址需要保持一致才能實(shí)現(xiàn)連接，多臺(tái)服務(wù)器的IP地址均一致，為了區(qū)分不同的服務(wù)器，本設(shè)計(jì)通過(guò)改變服務(wù)器的套接字來(lái)實(shí)現(xiàn)客戶端對(duì)服務(wù)器端的識(shí)別。

數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)多臺(tái)服務(wù)器與客戶端數(shù)據(jù)交互的情況，為了防止服務(wù)器之間數(shù)據(jù)的干擾，通過(guò)客戶端發(fā)送校驗(yàn)碼的形式來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求。不同的服務(wù)器數(shù)據(jù)發(fā)送校驗(yàn)碼不同，服務(wù)器通過(guò)接收上位機(jī)發(fā)送的校驗(yàn)碼并與自身的校驗(yàn)碼進(jìn)行比對(duì)，比對(duì)一致后方可通過(guò)局域網(wǎng)向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)，客戶端通過(guò)依次發(fā)送不同服務(wù)器的校驗(yàn)碼來(lái)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器數(shù)據(jù)的識(shí)別，通過(guò)這種方式規(guī)避了多臺(tái)服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸所引起的數(shù)據(jù)錯(cuò)亂現(xiàn)象。

2 CO2氣體保護(hù)焊焊接參數(shù)

針對(duì)CO2氣體保護(hù)焊短路過(guò)渡開(kāi)發(fā)了一套焊接參數(shù)實(shí)時(shí)在線分析算法，主要對(duì)短路過(guò)渡焊接的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析內(nèi)容包括平均電流、平均電壓、短路時(shí)間、燃弧時(shí)間、短路周期、燃弧能量、短路峰值電流。

實(shí)驗(yàn)在低碳鋼Q235上進(jìn)行，保護(hù)氣體為CO2，氣體流量10 L/min，采用鋼焊絲JM-56，焊絲直徑0.8 mm，行走速度0.6 m/min。

短路過(guò)渡分析算法在嵌入式系統(tǒng)上運(yùn)行，然后將計(jì)算結(jié)果經(jīng)過(guò)網(wǎng)路上傳至PC，以減少傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，當(dāng)多臺(tái)嵌入式系統(tǒng)同時(shí)工作，避免數(shù)據(jù)堵塞。

為保證嵌入式系統(tǒng)的正常運(yùn)行，防止嵌入式系統(tǒng)在數(shù)據(jù)分析過(guò)程中占用過(guò)多的資源，本研究通過(guò)對(duì)10～100組數(shù)據(jù)的一次均值與方差運(yùn)算的占用時(shí)間進(jìn)行了模擬分析。

模擬過(guò)程中，數(shù)據(jù)在進(jìn)行分析之前，通過(guò)上拉單片機(jī)PC0引腳開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)運(yùn)行結(jié)束之后對(duì)PC0引腳進(jìn)行復(fù)位，通過(guò)計(jì)算高電平的時(shí)間獲取一次均值與方差的運(yùn)算時(shí)間，具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，每100組數(shù)據(jù)進(jìn)行方差和均值運(yùn)算所需的時(shí)間僅為16.8 μs，而本研究在對(duì)焊接進(jìn)行分析時(shí)，方差和均值以10為周期進(jìn)行了平滑移動(dòng)統(tǒng)計(jì)，不會(huì)占用嵌入式系統(tǒng)太多的資源。

表1 方差與均值時(shí)間數(shù)據(jù)

2.1 短路周期的實(shí)時(shí)分析

分析采集到的電壓信號(hào)，可以得到電壓信號(hào)的上升沿和下降沿。首先在PC端的可視化界面上設(shè)置上升沿或者下降沿的撲捉電壓值，嵌入式系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定電壓對(duì)采集到的電壓信號(hào)進(jìn)行比較分析，相鄰的兩個(gè)電壓數(shù)據(jù)中，如果前一個(gè)電壓數(shù)值小于設(shè)定電壓，而后一個(gè)電壓數(shù)值大于設(shè)定電壓，那么這個(gè)位置便是所需要的上升沿時(shí)刻；同理如果前一個(gè)電壓數(shù)值大于設(shè)定電壓，而后一個(gè)電壓數(shù)值小于設(shè)定電壓，這個(gè)位置就是所需要的下降沿時(shí)刻。焊接過(guò)程中的噪聲會(huì)對(duì)采集算法產(chǎn)生干擾，為此對(duì)每次監(jiān)測(cè)到電壓燃弧峰值時(shí)刻做一標(biāo)志位，只有在滿足的標(biāo)志位同時(shí)滿足以上算法時(shí)才能獲取上升沿或者下降沿。通過(guò)這種方式保證了一個(gè)周期中只獲取一個(gè)上升沿和一個(gè)下降沿。

時(shí)間參數(shù)流程如圖4所示。在捕捉到第一個(gè)下降沿之后，嵌入式系統(tǒng)的定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，此時(shí)記為t1；當(dāng)捕捉到相鄰的上升沿后對(duì)此時(shí)刻進(jìn)行標(biāo)記，記為t2，t2與t1的時(shí)間間隔為短路時(shí)間；當(dāng)捕捉到下個(gè)上升沿之后記為t3，t3與t2之間的時(shí)間間隔為燃弧時(shí)間，t3與t1的時(shí)間間隔為燃弧周期。

圖4 時(shí)間參數(shù)流程

嵌入式系統(tǒng)對(duì)100組燃弧周期中的時(shí)間參數(shù)作均值和方差處理，將處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)局域網(wǎng)傳輸至PC的可視化界面進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示與保存。時(shí)間參數(shù)的均值可以反映當(dāng)前的焊接狀態(tài)，而每個(gè)焊接參數(shù)的方差可以反映當(dāng)前焊接的穩(wěn)定程度。

2.2 燃弧能量的實(shí)時(shí)分析

燃弧能量大小決定了短路時(shí)熔滴的大小，進(jìn)而影響熔滴過(guò)渡過(guò)程，也會(huì)影響整個(gè)焊接過(guò)程的穩(wěn)定性。本研究對(duì)每個(gè)短路周期內(nèi)的燃弧能量進(jìn)行了計(jì)算，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

燃弧時(shí)間能量分析流程如圖5所示，瞬時(shí)能量是指燃弧過(guò)程中每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的能量輸入，其計(jì)算公式為

式中u和i為某一相同時(shí)刻電壓和電流的瞬時(shí)值；Δt為數(shù)據(jù)采集的時(shí)間間隔。從而可以計(jì)算出某一時(shí)刻的能量輸入瞬時(shí)值。通過(guò)對(duì)燃弧時(shí)間內(nèi)的能量輸入的瞬時(shí)值作積分處理能夠獲得這個(gè)燃弧周期內(nèi)燃弧能量的輸入值。

圖5 燃弧時(shí)間能量分析流程

在捕捉到電壓上升沿后，焊接進(jìn)入燃弧階段，這時(shí)開(kāi)始分析燃弧能量的輸入，當(dāng)檢測(cè)到下降沿后結(jié)束。和時(shí)間參數(shù)的分析相同，100個(gè)周期做一次燃弧均值和燃弧方差的處理，同樣通過(guò)局域網(wǎng)傳輸至PC的可視化界面進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示與保存。

2.3 短路電流的實(shí)時(shí)分析

短路過(guò)程中，熔滴開(kāi)始接觸熔池，此時(shí)弧壓迅速減小，而電流迅速增大，當(dāng)短路過(guò)程結(jié)束后，弧壓迅速升高，電流也迅速減小。在短路過(guò)程中，通過(guò)數(shù)據(jù)分析可以得到峰值電流大小以及電流的變化率，對(duì)相鄰的電流數(shù)值求差值，并除以采樣時(shí)間便可得到電流的變化率。

短路過(guò)程中峰值電流的計(jì)算流程如圖6所示，當(dāng)檢測(cè)到下降沿后，嵌入式系統(tǒng)首先比較相鄰的兩組電流，如果I（i）>I（i+1），則令I(lǐng)（i+1）=I（i），之后依次比較分析，當(dāng)檢測(cè)到上升沿后比較結(jié)束，這時(shí)最后一個(gè)I（i）便是峰值電流。

同樣，每100個(gè)周期分別對(duì)峰值電流和電流變化率做均值以及方差處理，在PC可視化界面進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示與保存。

圖6 峰值電流分析流程

3 試驗(yàn)結(jié)果

針對(duì)弧焊過(guò)程，開(kāi)發(fā)了一套在嵌入式系統(tǒng)中分析CO2氣體保護(hù)焊穩(wěn)定性的算法。為了驗(yàn)證該算法的可靠性，將分析結(jié)果在PC上進(jìn)行模擬試驗(yàn)，模擬實(shí)驗(yàn)方差和均值以10為周期進(jìn)行平滑移動(dòng)統(tǒng)計(jì)，即每產(chǎn)生一次短路，統(tǒng)計(jì)其前10個(gè)周期。

在PC上采用嵌入式算法對(duì)CO2氣保焊進(jìn)行模擬的電流電壓波形如圖7所示，上半部分為電流波形，下半部分為電壓波形。直接觀察這些波形，無(wú)法得到希望獲取的信息，如燃弧能量等，嵌入式系統(tǒng)通過(guò)對(duì)電流電壓信號(hào)進(jìn)行分析，分析后的數(shù)據(jù)繪圖如圖8～圖10所示。

圖7 電流電壓波形圖像

圖8 時(shí)間參數(shù)

圖9 燃弧能量

圖10 峰值電流

由圖可知，焊接過(guò)程中的電參數(shù)、能量參數(shù)以及電流參數(shù)之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性，通過(guò)對(duì)均值和標(biāo)準(zhǔn)差的研究，可以直觀地反映當(dāng)前焊接的穩(wěn)定性。通過(guò)在PC上對(duì)嵌入式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析算法進(jìn)行模擬，驗(yàn)證了嵌入式系統(tǒng)算法的可行性。

4 結(jié)論

（1）設(shè)計(jì)了一套針對(duì)弧焊過(guò)程的多目標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由電流電壓傳感器、下位機(jī)采集與處理系統(tǒng)、交換機(jī)和PC組成，通過(guò)網(wǎng)路通訊的方式實(shí)現(xiàn)了一對(duì)多的在線監(jiān)測(cè)。

（2）通過(guò)嵌入式采集與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)的實(shí)時(shí)采集、分析與上傳，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。

（3）針對(duì)CO2氣體保護(hù)焊，開(kāi)發(fā)了過(guò)程穩(wěn)定性處理算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)短路時(shí)間、燃弧時(shí)間、短路周期、燃弧能量及短路峰值電流的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析，為CO2氣體保護(hù)焊過(guò)程穩(wěn)定性分析與監(jiān)控提供了條件。

[1]尚恒.基于無(wú)線通信技術(shù)的弧焊設(shè)備與過(guò)程在線監(jiān)測(cè)研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2009.

[2]王艷清，宋永倫.基于無(wú)線通信技術(shù)的弧焊設(shè)備與過(guò)程在線監(jiān)測(cè)研究[D].北京：北京工業(yè)大學(xué)，2009.

[3]俞建榮.基于特征參數(shù)的CO2弧焊電源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2001，16（5）：73-76.

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[6]賈占遠(yuǎn).電弧焊工藝參數(shù)監(jiān)測(cè)及分析系統(tǒng)研究[D].吉林：吉林大學(xué)，2006.

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Multi-objective monitoring system based on network for arc welding process

GAO Jijun，YAN Zhihong，CHEN Shujun
（Department of Mechanical Engineering&Applied Electronics Technology，Beijing University of Technology，Beijing 100124，China）

Designed a set of multi-objective monitoring system for the arc welding process.The system consists of current and voltage sensor，control system，switch and PC.This paper achieved multi-objective on-line monitoring by local area network.The control system acquired the welding parameters of different welding stations in real-time，and transferred the parameters to the PC.And then the visual interface of the PC displayed the analysis results.When welding parameter error，the monitoring system would alarm through the alarm lamp in welding position.The monitoring system could greatly improve the quality of welding.

arc welding；embedded system；data collection；TCP/IP

TG434.5

A

1001－2303（2016）12－0053-06

10.7512/j.issn.1001-2303.2016.12.12

獻(xiàn)

高吉軍，閆志鴻，陳樹(shù)君.基于網(wǎng)絡(luò)的弧焊過(guò)程多目標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].電焊機(jī)，2016，46（12）：53-58.

2016-03-31

高吉軍（1990—），男，山東沂南人，在讀碩士，主要從事嵌入式系統(tǒng)、機(jī)電控制以及機(jī)械視覺(jué)的研究。