在恶劣环境中用于控制工业装置的无线通信网络电力优化制造方法及图纸

技术编号:11280896 阅读:83 留言:0更新日期:2015-04-09 14:22
某些实施例中,一种系统包含主节点设备。该主节点设备包含:通信电路,其被配置为便于经由长距离通信链路与焊接电源单元进行通信,并便于经由短距离无线通信网络与一个或更多个焊接相关设备进行无线通信。主节点设备还包括配置成管理主节点设备和一个或更多个焊接相关设备的机载电池的电力消耗的控制电路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】某些实施例中,一种系统包含主节点设备。该主节点设备包含:通信电路,其被配置为便于经由长距离通信链路与焊接电源单元进行通信,并便于经由短距离无线通信网络与一个或更多个焊接相关设备进行无线通信。主节点设备还包括配置成管理主节点设备和一个或更多个焊接相关设备的机载电池的电力消耗的控制电路。【专利说明】在恶劣环境中用于控制工业装置的无线通信网络电力优化相关申请的交叉引用本申请是2012 年 8 月 17 日提交的、名称为 “Wireless Communicat1n NetworkPower Optimizat1n for Control of Industrial Equipment in Harsh Environments(在恶劣环境中用于控制工业装置的无线通信网络电力优化)”的美国临时专利申请N0.61/684,546的非临时申请,在此以参见方式引入该临时申请的全部内容。
技术介绍
本专利技术总体涉及在工业装置间的通信,更具体来说是指在恶劣环境中用于控制工业装置的无线通信网络。 焊接相关设备,例如是焊丝送料器、焊枪、焊接头盔、焊接悬持控制器、焊接脚踏板等,通常在远离电源例如焊接电源单元的焊接位置被操作。举例来说,这样的远程焊接位置可以是距离电源高达甚至大于300英尺。因此,通常用长的线缆延伸至这些远程焊接位置,而这是非常不方便的。另外,在特定的焊接应用中,如在船只建造应用中,会在任何给定时间在相对狭小区域中使用多个远程焊接位置,由此会加剧延伸线缆至这些远程焊接位置带来的问题。此外,在这样环境中使用无线通信技术有迄今为止被证明存在问题,至少由于噪音考虑(通常会阻碍无线通信),安全方面的考虑等。 简要说明 当参照附图阅读下面的详细描述时,本专利技术的这些及其它特征、方面以及优点将更好地被理解,在所有附图中相似的标记表示相似的部件,其中: 在一个实施例中,系统包含主节点设备。该主节点设备包含通信电路,通信电路配置为适合通过一个长距离通信链路与焊接电源单元进行通信,以及适合通过短距离无线通信网络与一个或更多个焊接相关设备进行无线通信。主节点设备还包括配置成管理主节点设备和所述一个或更多个焊接相关设备的机载电池的电力消耗的控制电路。 在另一实施例中,方法包括经由短距离无线通信网络在焊接相关设备与主节点设备之间进行无线通信。该方法还包括经由长距离无线通信链路在主节点设备和焊接电源单元之间进行通信。该方法进一步包括管理所主节点设备和一个或更多个焊接相关设备的机载电池的电力消耗。 在另一实施例中,无线通信网络包括一个或更多个焊接相关设备。一个或更多个焊接相关设备包含焊接送丝器、焊枪、焊接头盔、焊接悬持控制器或焊接脚踏板。该无线通信网络还包含焊接电源单元,其配置为将来自于电网的功率转换为使用一个或更多个焊接相关设备执行焊接操作所用的功率。该无线通信网络进一步包括主节点设备,其配置为便于经由短距离无线通信网络在一个或更多个焊接相关设备和主节点设备之间进行无线通信,便于经由长距离通信链路在主节点设备和焊接电源单元之间进行通信,以及便于管理在主节点设备和一个或更多个焊接相关设备之间的机载电池的电力消耗。 【专利附图】【附图说明】 当参照附图阅读下面的详细描述时,本专利技术的这些及其它特征、方面以及优点将更好地被理解,在所有附图中相似的标记表示相似的部件,其中: 图1是根据本专利技术实施例的可以使用无线通信网络技术的焊接系统的一个实施例示意图; 图2是根据本专利技术实施例的图1的焊接系统的一个实施例的图表性示意图,其中焊接系统的许多焊接装置和附件组成了本地无线网络,其能够与相关联的焊接电源单元通信,该焊接电源单元可以位于远离焊接系统的焊接装置和附件的位置; 图3是根据本专利技术实施例的包含多个同时操作的焊接系统的焊接应用的一个实施例的图表性示意图,每个焊接系统具有自己的本地无线网络和相关的焊接支持单元; 图4是根据本专利技术实施例的焊接系统的示例性通信系统的图表性示意图,该通信系统在该焊接电源单元的后端执行外部通信设备连接; 图5是根据本专利技术实施例的焊接系统的示例性通信系统的图表性示意图,该通信系统在该焊接电源单元的前端执行外部通信设备连接; 图6是根据本专利技术实施例的连接于距离延伸型无线路由器的示例性本地无线网络的图表性示意图; 图7是根据本专利技术实施例的通过主节点设备和焊接电源单元(或其它任何附属节点)上相应的关联按钮的同时按压,实现主节点设备和焊接电源单元之间相互关联的图表性示意图; 图8是根据本专利技术实施例的示例性焊接电源单元、主节点设备和焊接装置/附属节点设备的图表性示意图,示出了适于执行本地无线网路操作的每个设备的内部电路;以及 图9是根据本专利技术实施例的多个主节点设备和相关联的本地无线网络(如焊接单元)的嵌合型网络拓扑图表性示意图,其能够彼此通信并分享关于彼此能力的信息,由此实现从多个传感器传输传感器数据。 【具体实施方式】 回到附图,图1是根据本专利技术实施例的可以使用无线通信网络技术的焊接系统10的实施例示意图。应当理解,虽然这里描述的焊接系统10被具体为气体金属电弧焊接(GMAW)系统10,但是这里公开的无线通信网络技术也可以用于其他电弧焊接工艺(如?0八1、?041-6、6141、341、3祖1、或类似的电弧焊接工艺)。更具体来说,如下更详细描述的,用在焊接系统10中的所有装置和附件均可配置为相互间无线通信、以及与中央式或分布式焊接控制系统通信。该焊接系统10包括焊接电源单元12,焊接送丝器14,供气系统16,以及焊枪18。该焊接电源单元12总体地给该焊接系统10和其他各种附件供电,并可以通过焊接线缆20与焊接送丝器14相连接,以及使用具有夹子26的导缆24与工件22相连接。在所示出的实施例中,该焊接送丝器14通过焊接线缆28与焊枪18相连接,以在焊接系统10操作期间向焊枪18提供焊丝以及电能。在另一实施例中,焊接电源单元12可以与焊枪18相连接以直接向焊枪18提供电源。 如图1所示的实施例,该焊接电源单元12总体可以包括功率转换电路,其能够从交流电源30 (如:AC电网,引擎/发电机设备,或其组合)接收输入功率,调节输入功率,并通过焊接线缆20提供DC或AC输出功率。由此,根据焊接系统10的要求,焊接电源单元12可以向焊接送丝器14供电,焊接送丝器14又向焊枪18供电。终止于夹子26的导缆24将焊接电源单元12连接至工件22以闭合焊接电源单元12、工件22、和焊枪18之间的电路。该焊接电源单元12可包含电路元件(如变压器、整流器、开关等),根据焊接系统10的要求(例如基于该焊接系统10执行的焊接工艺类型等),其能够将交流(AC)输入功率转换为直流正极输出(DCEP),直流阴极(DCEN)输出、直流可变极性、或可变均衡(如:均衡的或非均衡的)交流输出。 如焊接系统10所示,其包含可提供保护气体或保护气体混合物给焊枪18的供气系统16。在所示实施例中,供气系统16通过气体导管32直接与焊枪18相连接,气体导管32是来自焊接电源单元12的焊接线缆20的一部分。在其它实施例中,供气系统16可换成与焊接送丝器14相连接,以及该焊接送丝器14可以调节从供气系统16到焊枪18的气本文档来自技高网...
在恶劣环境中用于控制工业装置的无线通信网络电力优化

【技术保护点】
一种系统,包括:主节点设备,其包括:通信电路,配置为适于通过长距离通信链路与焊接电源单元进行通信,并适于通过短距离无线通信网络与一个或更多个焊接相关设备进行无线通信;以及配置成管理所述主节点设备和所述一个或更多个焊接相关设备的机载电池的电力消耗的控制电路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:丹尼尔·迪纳凯西·李·唐尼
申请(专利权)人:伊利诺斯工具制品有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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