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自动等离子喷焊控制系统研究
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摘要
三偏心蝶阀因其具有零泄漏,密封副零摩擦、耐高温高压的特点,应用范围较为广泛。三偏心蝶阀的密封面需要表面加工,通常是采用人工焊条堆焊的方法,因其焊接技术难度高,生产效率低,生产成本高,故需要用其他的方法来实现。
     等离子喷焊是一种先进的表面强化技术,它采用等离子弧作为高温热源,在金属基体表面喷焊,形成具有耐磨、耐高温、抗腐蚀等特殊性能的喷焊层。等离子喷焊不仅在工程修复方面有应用,而且在产品的表面强化方面也得到了广泛应用。等离子喷焊技术能够提高三偏心蝶阀的密封性能,具有实际的应用价值。为了实现三偏心蝶阀喷焊工艺,提高劳动效率,需要研制一套自动等离子喷焊跟踪控制系统。
     所研制的三偏心蝶阀等离子喷焊控制系统包括等离子喷焊系统、电气控制系统、跟踪控制系统三部分。这三部分系统均在单片机80C196KC的控制下工作,相对于PLC控制系统降低了制造成本。
     采用两只传感器进行跟踪是该设计的特色,文中详细说明了双传感器的设计思想。阐述了等离子喷焊设备的组成,以及各组件在设计中应特别注意的问题,并设计了喷焊主电路。详细介绍了控制系统与单片机跟踪系统软硬件设计。硬件设计包括位移传感器的选型、单片机的选型、单片机最小系统、开关量输入输出电路、信号调理电路、MAX7219实时显示电路、脉冲信号输出电路和直流电机调速电路。软件部分的设计包括主控程序结构与程序流程框图和跟踪控制软件流程等。除此之外,由于喷焊系统工作环境恶劣,还采取了一系列的措施来提高系统的抗干扰性能。
The triple eccentric butterfly valve is widely used because of its characteristics of no-leakage, no-friction, anti-high temperature and anti-high pressure. The sealing face of the triple eccentric butterfly valve need to be strengthened, the method most used is manual welding, but it is complicated, low efficient and high cost. So the other method is needed.
     Plasma transferred arc welding(PTAW) is an advanced surface strengthen method, which adopts plasma arc as high temperature source and welds on the base-material to form an anti-abrasion, anti-high temperature, anti-corruption layer. It is used not only in repairing project but also in surface consolidation of product. Thus, the technology of PTAW can improve airproof performance of the triple eccentric butterfly valve. In order to meet with the triple eccentric butterfly valve welding craft, the automatic track control system is designed.
     The control system consists of three parts: plasma transferred arc welding system, electric control system, tracking control system. Compared with the PLC-control system, these three parts are all under the control of 80C196KC, so the cost is low.
     The specialty of the design is using two displacement transducers to realize tracking. And the double-transducer design idea is explained systematically. The components of PTAW system and the highlight problems in design of welding system are expatiated. The designing of software and hardware about control tracing system are introduced in detailed .The hardware design include type choosing of controller and displacement transducer, microprocessor minimum system, discrete input and output circuit, signal adjustment circuit, MAX7219 display circuit in real time, pulse signal outputting circuit and DC motor speed adjustment circuit. The software design include main programmable frame,flow chart of MCU and tracing control software. Because of the hard working circumstance,serious of effective measures are taken to improve the anti-interference ability of the system.
引文
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