CN103246258B - 采用电力载波组网技术的焊机电源控制系统 - Google Patents

采用电力载波组网技术的焊机电源控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种采用电力载波组网技术的焊机电源控制系统，该焊机电源控制系统包括远程监控系统、电力载波通信模块单元和焊机电源终端组成，所述监控系统与电力载波通信模块间通过RS232或者RS485来实现信号载波传输通信。通过上述方式，本发明能够提供一种布线简单、数据信息传输高效可靠、结构灵活方便、成本低廉的焊机电源控制系统。

Description

采用电力载波组网技术的焊机电源控制系统
技术领域
本发明涉及焊机控制系统领域，特别是涉及一种采用电力载波组网技术的焊机电源控制系统。
背景技术
随着制造技术和焊接技术的飞速发展，焊接工艺已朝着自动化、智能化、信息化、网络化方面发展。在焊接过程中，各种焊接工艺参数的监控是关系到焊接质量的重要因素。采用网络总线技术设计的多焊机群控系统，可对焊接电流和电压实时监控，实现多焊机系统的信息化和网络化。在焊机网络化控制应用中，已有采用有线通信或无线通信技术的控制系统。采用有线通信的焊机电源控制系统，其会存在节点数目有限、不易改装升级、布线困难、成本较高等缺点；采用无线通信的焊机电源控制系统会受到使用环境限制，出现通信数据干扰丢包等，造成网络控制系统的可靠性和实时性降低。现有的技术方案中还未针采用电力载波组网技术的焊机电源控制系统。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种采用电力载波组网技术的焊机电源控制系统，能够提供一种布线简单、数据信息传输高效可靠、结构灵活方便、成本低廉的焊机电源控制系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种采用电力载波组网技术的焊机电源控制系统，该焊机电源控制系统包括远程监控系统、电力载波通信模块单元和焊机电源终端组成，所述监控系统与电力载波通信模块间通过RS232或者RS485来实现信号载波传输通信。
优选的是，所述电力载波通信模块单元包括主控MCU模块、以及与该主控CPU模块分别连接的电力载波通信模块、RS232/RS485通信接口模块、地址编码器输入模块、按键输入模块、显示输出模块和电源模块；所述的电力载波通信模块分别连接MCU和电力供电线接口，与其他功能模块间通过电力载波通信交换信息数据；所述的RS232/RS485通信接口模块分别连接MCU和通信连接口；所述的地址编码器输入模块由编码器电路组成，通过它可以设置模块单元的地址信息，将该信息输入给主控MCU模块处理；所述的按键输入模块与主控MCU的I/O口连接。
优选的是，所述焊机电源终端包括电源变换主电路和控制电路，所述电源变换主电路包括交流不控整流滤波电路、全桥逆变器、高频变压器和负载接口部分，控制电路包括控制MCU模块、电力载波通信电路、输出采样电路、驱动隔离电路、人机接口电路、外部时钟电路和控制电源模块，电力载波通信电路一端与控制MCU模块连接，另一端与电力供电线接口连接；输出采样电路由电流、电压和频率采用电路组成，将实时采样的参数信号调理后输入到控制MCU的信号输入接口；驱动隔离电路分别连接控制MCU模块的控制信号输出和主电路开关器件的控制端端接口，人机接口电路由按键输入电路和显示输出电路组成，将按键的输入信号送入控制MCU模块的特定端口，并将输出显示信息进行显示；外部时钟(RTC)电路由精准的实时时钟芯片电路组成，通过I2C接口与控制MCU模块连接，提供实时时钟信号；控制电源模块为控制电路提供多种工作电源。
本发明的有益效果是：本发明一种采用电力载波组网技术的焊机电源控制系统利用电力供电线替代传统信号线作为有线通信方式实现传统焊机电源的组网控制，这样起到同时供电与数据传输的功能，较常规的有线通信方式减少了专用通信线路，节约了成本、设计简单便捷。同时利用RS232或RS485与监控系统连接，方便灵活也可以集成其它的控制设备，扩大了设计系统的适用范围。
附图说明
图1是本发明采用电力载波组网技术的焊机电源控制系统的结构框图；
图2是本发明中电力载波通信单元的结构框图；
图3是本发明中焊机电源终端的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1至图3，本发明实施例包括：
如图1所示，本发明所述采用电力载波通信技术的焊机电源控制系统包括远程监控系统1、电力载波通信模块单元2和焊机电源终端3组成。其中，远程监控系统1与电力载波通信模块单元2间采用RS232或者RS485连接，电力载波通信模块单元2与焊机电源终端3之间通过电力供电线相连接。
如图2所示，完成电力载波通信数据与RS232(或者RS485)通信间的数据路由与转发功能的控制装置电力载波通信模块单元2，以及与该主控CPU模块分别连接的电力载波通信模块22、RS232/RS485通信接口模块23、地址编码器输入模块24、按键输入模块25、显示输出模块26和电源模块27。其中电力载波通信模块分别连接MCU模块21和电力线接口； RS232/RS485通信接口模块23分别连接MCU模块21和通信接口；地址编码器输入模块24由编码器电路组成，通过它可以设置模块单元的地址信息，将该信息输入给主控MCU模块21处理；按键输入模块25由独立的功能按键组成，按键输出端与MCU模块21的I/O口连接，可以输入按键操作信息；显示输出模块26由三位8段数码管显示模块组成，可以将电力载波通信模块单元的工作信息、状态信息等显示出来；电源模块27为整个电力载波通信模块单元提供工作电力。
如图3所示，本发明所述系统的焊机电源终端31，包括主电路311和控制电路312两大部分组成。主电路的输入端与电力线接口4相连接，输出端与负载接口5相连接，其中主电路311包括交流不控整流滤波电路、全桥逆变器、高频变压器和负载接口部分。单相交流输入经过不控整流和滤波环节变成稳定直流电，直流再通过全桥逆变器转换为频率可控的交流电，将其通过匹配网络，送至负载接口。
控制电路312包括控制MCU模块、电力载波通信电路、输出采样电路、驱动隔离电路、人机接口电路、外部时钟(RTC)电路和控制电源模块。其中，控制MCU模块为控制电路的控制核心，完成焊接控制等所有的控制功能；电力载波通信电路完成载波通信组网功能，一端与控制MCU模块连接，另一端与电力供电线接口连接；输出采样电路由电流、电压和频率采用电路组成，将实时采样的参数信号调理后输入到控制MCU的信号输入接口；驱动隔离电路分别连接控制MCU模块的控制信号输出和主电路开关器件的控制端端接口，实现驱动控制信号的隔离放大；人机接口电路由按键输入电路和显示输出电路组成，将按键的输入信号送入控制MCU模块的特定端口，并将输出显示信息进行显示；外部时钟(RTC)电路由精准的实时时钟芯片电路组成，通过I2C接口与控制MCU模块连接，提供实时时钟信号；控制电源模块为控制电路提供多种工作电源。
本发明一种采用电力载波组网技术的焊机电源控制系统利用电力供电线替代传统信号线作为有线通信方式实现传统焊机电源的组网控制，这样起到同时供电与数据传输的功能，较常规的有线通信方式减少了专用通信线路，节约了成本、设计简单便捷。同时利用RS232或RS485与监控系统连接，方便灵活也可以集成其它的控制设备，扩大了设计系统的适用范围。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种采用电力载波组网技术的焊机电源控制系统，其特征在于：该焊机电源控制系统包括远程监控系统、电力载波通信模块单元和焊机电源终端组成，所述监控系统与电力载波通信模块间通过RS232或者RS485来实现信号载波传输通信；所述电力载波通信模块单元包括主控MCU模块、以及与该主控MCU模块分别连接的电力载波通信模块、RS232/RS485通信接口模块、地址编码器输入模块、按键输入模块、显示输出模块和电源模块；所述的电力载波通信模块分别连接MCU和电力供电线接口，与其他功能模块间通过电力载波通信交换信息数据；所述的RS232/RS485通信接口模块分别连接MCU和通信连接口；所述的地址编码器输入模块由编码器电路组成，通过它可以设置模块单元的地址信息，将该信息输入给主控MCU模块处理；所述的按键输入模块与主控MCU的I/O口连接；所述焊机电源终端包括电源变换主电路和控制电路，所述电源变换主电路包括交流不控整流滤波电路、全桥逆变器、高频变压器和负载接口部分，控制电路包括控制MCU模块、电力载波通信电路、输出采样电路、驱动隔离电路、人机接口电路、外部时钟电路和控制电源模块，电力载波通信电路一端与控制MCU模块连接，另一端与电力供电线接口连接；输出采样电路由电流、电压和频率采样电路组成，将实时采样的参数信号调理后输入到控制MCU的信号输入接口；驱动隔离电路分别连接控制MCU模块的控制信号输出和主电路开关器件的控制端端接口，人机接口电路由按键输入电路和显示输出电路组成，将按键的输入信号送入控制MCU模块的特定端口，并将输出显示信息进行显示；外部时钟(RTC)电路由精准的实时时钟芯片电路组成，通过I2C接口与控制MCU模块连接，提供实时时钟信号；控制电源模块为控制电路提供多种工作电源。
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