一種基于主從雙核協(xié)調控制的變極性電源控制系統(tǒng)技術方案

本發(fā)明專利技術公開了一種基于主從雙核協(xié)調控制的變極性電源控制系統(tǒng)，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(tǒng)、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(fā)明專利技術的有益效果是能實現(xiàn)多任務控制和快速處理大信息量。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術屬于變極性電源控制系統(tǒng)
，涉及一種基于主從雙核協(xié)調控制的變極性電源控制系統(tǒng)。
技術介紹
目前變極性電源控制系統(tǒng)大多單核控制結構，單片機控制和事務管理能力強，但數(shù)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(tǒng)不能滿足多任務控制和大信息量處理的智能化焊接場合。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的在于提供一種基于主從雙核協(xié)調控制的變極性電源控制系統(tǒng)，解決了目前變極性電源控制系統(tǒng)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。本專利技術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(tǒng)、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。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。本專利技術的有益效果是能實現(xiàn)多任務控制和快速處理大信息量。【附圖說明】圖1是本專利技術基于主從雙核協(xié)調控制的變極性電源控制系統(tǒng)結構示意圖；圖2是本專利技術主從雙芯協(xié)調控制變極性電源電流波形控制流程圖。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(tǒng)，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】下面結合【具體實施方式】對本專利技術進行詳細說明。本專利技術是一種基于主、從雙核協(xié)調控制的變極性電源控制系統(tǒng)。本專利技術如圖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(xiàn)系統(tǒng)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(jù)用戶設定的輸出頻率、正負半波幅值、占空比等參數(shù)，控制輸出波形，實現(xiàn)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(tǒng)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；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(xiàn)兩個控制核心的通信，雙核進行數(shù)據(jù)交換。實時性好，數(shù)據(jù)傳輸量大。控制系統(tǒng)的具體控制方案為:上電后，用戶設定的焊接規(guī)范由控制面板3輸入，經(jīng)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(jù)用戶設定的焊接規(guī)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(shù)倍)，PWM1經(jīng)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(xiàn)恒定的焊接電流輸出，PWM2經(jīng)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(xiàn)變極性電流輸出。在控制過程中，雙口 RAMll作為通信橋梁實現(xiàn)雙芯之間是數(shù)據(jù)交換。如圖2所示主從雙芯協(xié)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(shù)經(jīng)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(xiàn)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(xiàn)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(jié)。本專利技術的優(yōu)點還在于:本專利技術采用主從結構的雙核協(xié)調控制，實現(xiàn)了變極性電源的全數(shù)字化控制，電流換向速度快，焊接電弧穩(wěn)定，同時，又具有硬件電路簡單，成本低、系統(tǒng)效率高的優(yōu)點。本專利技術對變極性電源進行協(xié)調控制時，是一個以雙核為控制核心的閉環(huán)控制系統(tǒng)，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(xiàn)對變極性電源的協(xié)調控制。用戶設定的焊接參數(shù)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(jù)用戶設定的焊接參數(shù)對變極性電源主電路進行脈沖寬度控制和PID運算，產(chǎn)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(xié)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(jié)。本專利技術采用主、從結構的雙核閉環(huán)控制，實現(xiàn)了變極性電源的全數(shù)字化控制，不但可以實現(xiàn)多任務、大信息量處理，而且使焊接電源具有更高更穩(wěn)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(wěn)定，焊縫成形精密美觀。以上所述僅是對本專利技術的較佳實施方式而已，并非對本專利技術作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本專利技術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，均屬于本專利技術技術方案的范圍內。【主權項】1.一種基于主從雙核協(xié)調控制的變極性電源控制系統(tǒng)，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(tǒng)(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(xié)調控制的變極性電源控制系統(tǒng)，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】本專利技術公開了一種基于主從雙核協(xié)調控制的變極性電源控制系統(tǒng)，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(tǒng)、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IGB本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種基于主從雙核協(xié)調控制的變極性電源控制系統(tǒng)，其特征在于：包括單片機(1)和DSP模塊(2)，單片機(1)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(tǒng)(6)、高頻氣閥(7)、送絲機構(8)、計算機(9)、焊槍檢測機構(10)、雙口RAM(11)、保護電路(12)，雙口RAM(11)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)。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：白宏偉，李福勤，張敏，李士曉，楊航，
申請(專利權)人：河南機電高等專科學校，
類型：發(fā)明
國別省市：河南;41