工业自动化
机电工程技术2017年第46卷第08期
DOI:10.3969 /j.issn.10099492.2017.08. 012
增压涡轮焊接控制系统的设计
张云亮，曹永军2，3，赵玫4
(1.威海广泰空港设备股份有限公司，山东威海
264209
2.广东省自动化研完所广东省现代控制技术重点实验宝，广东广州
510000
3.华南智能机器人创新研究院，广东广州510000；4.鲁东大学信息与电气工程学院，山东烟台
264000）
摘要：随着国内增压涡轮装置的发展，相应的涡轮焊接系统也在不断发展。对增压涡轮焊接控制系统进行了研究，构建了焊接系统模型，解析了模型运动学方程，并基于多CPU系统进行了系统设计。利用连续定位的轨违控制的方法，解决了焊接过程中复杂轨迹的运动控制间题。对焊接控制系统的操作采用人机交互的方式。同时对焊接系统进行了联合调试。充分验证了控制器系统的性能。
关键词：焊接系统；PLC控制；运动控制器；连续定位
中图分类号：TP273
文献标识码：A
文章编号：10099492（2017）08003805
Design of Welding Control System for Turbo Charger
ZHANG Yunliang', CAO Yongjun2", ZHAO Mei
(1. Weihai Guangtai Airport Equipment, Inc., Weihai 264209, China; 2. Guangdong Automation Research Institute, Guangdong Modern Control Technology Key Laboratory , Guangzhou 510000, China; 3. South China Robotics Innovation
Research Institute, Guangzhou 510000, China; 4. School of Information and Electrical Engineering, Ludong
University,Yantai 264000, China)
Abstract: Along with the development of domestic turbo charging device, the coresponding turbine welding system is also developing. In this paper, the control system of turbo welding is studied, the welding system model is constructed, the model kinematics equation is analyzed, and the system design is carried out based on multi CPU system. The trajectory control of continuous positioning is used to solve the problem of complex trajectory motion control in welding process. The operation of the welding control system is performed by means of humancomputer interaction. Meanwhile, the welding system has been debugged jointly. The performance of the controller system is fully verified.
Key words: welding system; PLC eontrol; motion controller; continuous position
0绪论
焊接作为制造业中重要的、传统的加工工艺，利用加压或者加热等手段将两个工件结合到一起，并使之能达到原子结合成为一个整体，具备其他连接工艺所不具有的节省材料、减轻结构重量以及接头性能好等优点。随者着科学技术的飞速发展，传统的涡轮手工焊接已经不能满足制造的质量、数量的要求，现代焊接加工正在向若机械化、自动化方向发展"。
增压涡轮是航空发动机、燃气轮机的关键部件，其工作环境极其恶劣：一方面叶片的工作温度很高；另一方面涡轮叶片焊接处所承受的温度并不均勾。为了提高增压涡轮的耐高温性能，自动化焊接的效果远非人工焊接所及，
*中国博士后科学基金（编号：2016M592242）
收稿日期：20170612 万方数据
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增压涡轮焊接系统带来的效益非常明显。
根据特种增压涡轮的焊接需要，设计一套焊接自动系统，一方面能改变人工焊接涡轮叶片带来的低效、危险和不可靠的境况，另一方面相对于使用工业机器人焊接系统，定制的增压涡轮焊接系统能有效降低成本，同时还能根据需求设计出最合适的控制系统。
在20世纪80年代初期，伴随若科学技术的飞速发展，计算机技术、信息技术以及自动控制技术逐应用于现代工业生产，各种自动化设备如工业机器人如雨后春笋股的开始进人现在工业生产的制造领域，并且在先进的工业国家开始普及应用，截止1997年初，世界上应用中的各类工业机器人已经高达近70万台。其中焊接用机器人