本发明专利技术公开了一种基于ＣＡＮ总线的焊接现场协同管理系统。包括：焊接电源控制单元、外部协同执行单元和控制区域ＣＡＮ总线，所述焊接电源控制单元和外部协同执行单元的各单元均为带有ＣＡＮ总线控制器的嵌入式控制单元；所述焊接电源控制系统和外部协同执行单元通过接入ＣＡＮ总线实现相互之间的通讯。本发明专利技术通过在焊接电源与外部协同执行单元之间设置ＣＡＮ总线控制器，通过ＣＡＮ总线实现相互之间的通讯，具有可靠性高、通信灵活、抗干扰能力强等优点。不仅可以实现单个焊接电源与各个执行单元的互联，以及执行单元的可扩展性，而且可以实现多个焊接电源系统的互联，且并行工作，不会相互干扰。
Welding field collaborative management system based on CAN bus
The invention discloses a welding field cooperative management system based on CAN bus. Including: welding power supply control unit and external collaborative execution unit and the control area of CAN bus, the welding power supply control unit and external collaborative implementation of the unit are embedded control unit with CAN bus controller; power supply control system and external coordination execution unit through the realization of mutual communication between the CAN bus access the welding. The present invention through the collaborative implementation of CAN bus controller setting unit between the welding power and external, through the realization of mutual communication between the CAN bus, has the advantages of high reliability, strong anti-interference ability, flexible communication etc.. The utility model can realize the interconnection between a single welding power supply and each execution unit, as well as the extensibility of the executing unit, and can realize the interconnection of a plurality of welding power systems, and work in parallel without disturbing each other.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于现场总线的全数字焊接电源系统的各分系统的协同管理系统，具体地说是基于CAN总线的焊接现场协同管理系统。
技术介绍
随着世界科学技术水平的不断提高，单片机的性能不断提高，而器件的价格却大幅度的下降，这就使得做嵌入式工业控制系统不再是极其昂贵的事情。因此，嵌入式开发系统的开发在全世界范围内的各个相关行业迅速普及起来。相应的，嵌入式系统也应用到了焊接电源中，不论是在国外，还是在国内，都在全力开发全数字焊接设备。使焊接的焊接性能，适应能力，智能化水平不断提高。更好的满足了现代工业社会对焊接电源的性能需求。对于全数字焊接电源内部的控制系统，各功能模块的通信主要是采用同步串行通信(spi)，异步串行通信等通讯方式，由于传输距离很短，被干扰的可能性相对就小的多，基本上能够满足内部通信的需要。但是，焊接电源还有外部协同工作的执行元件，例如水箱、送丝机等外部设备。由于这些设备是外部设备，而且需要彼此协同工作，这就需要彼此通信实现相互的准确协同工作。传统的模拟控制焊接电源主要是通过输送开关量以及模拟电压、电流等信号给外部的协同工作单元，实现彼此的协同工作。由于焊接电源的工作环境一般都比较恶劣，而且干扰强烈，故模拟协同在模拟焊接电源控制系统中的应用并不是很理想，在干扰比较强烈的地方，甚至无法正常工作。因此，这就更不能应用于全数字焊接电源的协同工作中了。解决全数字焊接电源的协同工作问题就成为全数字焊接电源研制开发中不能回避的问题。为了解决这个问题，世界各地的研发人员开始考虑把用于其他领域的较长距离通信的各种总线协议引入到全数字焊接电源的研制中来。随着现场总线技术的发现和发展，各种现场总线的市场竞争日趋激烈，CAN总线作为现场总线的一种，与其他总线相比具有可靠性高、通信灵活等其他通信方式无法比拟的优点，使之成为全数字焊接电源控制系统的理想总线。因此设计出一种基于CAN总线的焊接现场的协同管理系统成为本领域技术人员迫切需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可靠性高、通信灵活、抗干扰能力强的基于CAN总线的焊接现场的协同管理系统，以克服现有技术存在的上述缺陷。本专利技术解决技术问题的技术方案如下一种基于CAN总线的焊接现场协同管理系统，其特征在于，包括焊接电源控制单元，用于提供焊接所需电流；外部协同执行单元，其包括水箱单元和送丝单元，所述水箱单元根据焊接电源提供的电流调整向焊枪提供冷却水的速度，所述送丝单元根据焊接电源提供的电流调整送丝机的送丝速度；所述焊接电源控制单元和外部协同执行单元的各单元均为带有CAN总线控制器的嵌入式控制单元；控制区域CAN总线，所述焊接电源控制系统和外部协同执行单元通过接入CAN总线实现相互之间的通讯。作为本专利技术的进一步改进，所述外部协同单元还包括遥控器单元，其用于远程实现焊接电源面板的各个参数的调节功能； 作为本专利技术的进一步改进，还包括连接在焊接电源控制单元和外部协同执行单元之间的对控制单元和执行单元的供电的电源线。作为本专利技术的进一步改进，还包括分别设置在所述焊接电源控制单元和外部协同执行单元的各单元内的开关电源，所述电源线通过各开关电源对控制单元和外部协同执行单元供电，由以上公开的技术方案可知，本专利技术与现有技术相比，本专利技术有益效果如下本专利技术通过在焊接电源与外部协同执行单元之间设置CAN总线控制器，通过使用的CAN总线实现相互之间的通讯，其抗干扰能力、稳定性都有了很大的提高。而且基于CAN总线协调各功能单元的工作，与原来模拟控制比可以双向传输信息。从而实现在系统的整个协同工作的同时，定时的对各功能模块进行故障检测，如果某个功能单元出现问题，马上可以通过CAN总线通知焊接电源的控制系统，电源主控系统的到信息后，会根据具体的问题采取相应的保护措施。具有可靠性高、通信灵活、抗干扰能力强等优点。此外本专利技术不仅可以实现单个焊接电源与各个执行单元的互联，以及执行单元的可扩展性，而且可以实现多个焊接电源系统的互联，且并行工作，不会相互干扰。附图说明图1是本专利技术基于CAN总线的焊接现场协同管理系统结构框图；图2是本专利技术基于CAN总线的焊接现场协同管理系统扩展结构框图；图3是基于本专利技术的多焊接系统的协同工作结构框图；图4是MB90F497最小系统原理图；图5是MB90F497的外扩CAN总线硬件电路；图6是本专利技术基于CAN总线的焊接现场协同管理系统另一实施例结构框图。具体实施例方式如图1所示，本专利技术基于CAN总线的焊接现场协同管理系统，包括焊接电源控制单元1，用于提供焊接所需电流；外部协同执行单元2，其包括水箱单元22和送丝单元23，所述水箱单元22根据焊接电源提供的电流调整向焊枪提供冷却水的速度，所述送丝单元23根据焊接电源提供的电流调整送丝机的送丝速度；所述焊接电源控制单元1和外部协同执行单元2的各单元均为带有CAN总线控制器的嵌入式控制单元；控制区域CAN总线3，所述焊接电源控制系统1和外部协同执行单元2通过接入CAN总线3实现相互之间的通讯。焊接系统主要包括焊接电源、送丝机、遥控器和水箱等主要工作单元组成，在特定的情况下，可能出现其中的几种工作单元的组合。在此列出比较齐全的一种焊接系统，如图1所示。所有的功能单元都由带CAN总线控制器的嵌入式MCU组成一个单独的嵌入式控制系统，且这些单个的系统可以通过CAN总线实现通讯，进而实现协同工作。图1所示并不是基于CAN总线的焊接现场系统协同管理的全部，它还可以根据需要，以及系统的改进而增加多个功能单元，如图2所示。还可以实现多个焊接系统的互联，如图3所示。焊接电源是焊接系统的主要部分，提供焊接所需的电流。送丝机是用来送焊丝的，根据焊丝喂送的速度不同，焊接电源提供不同的焊接电流。要调节焊接电流，其实就是调节焊机的送丝速度。这样就需要焊接电源接到调整焊接电流信号后，通过CAN总线给送丝机发送命令，送丝机接到命令后，调整送丝的速度。水箱主要是给焊枪提供冷却水。老的水箱都是在焊接开始前，打开水箱，焊接中间不论焊接电流的大小，焊枪的发热量的多少，统一采用一个速度送冷却水。通过使用CAN总线通讯，焊接电源不但随时可以使水箱启动和停止，而且还可以根据焊枪的发热量的多少，通过CAN总线发送命令给水箱，调节送水量，起到节约电能的作用。这也契合了节约能源这一世界性的潮流。在远程使用焊枪的时候，为了避免每次都跑很远的路回到焊接电源调节各项性能参数，通过基于CAN总线的有线遥控器，可以远程实现焊接电源面板的各个参数的调节功能。而且由于使用的CAN总线通讯，其抗干扰能力、稳定性都有了很大的提高。它们之间的控制关系就是焊接电源是主要的控制单元，送丝机和水箱都由它来控制。而遥控器主要是在距离焊接电源较远的地方焊接时，提供一个方便的代替焊接电源控制面板调节功能的模块。对遥控器的操作，都会通过CAN总线传输给焊接电源，再由焊接电源发出各项控制命令。下面结合附图进一步说明本专利技术的具体实施例。1.单个带CAN总线的嵌入式控制系统的构成。焊接电源系统不仅工作环境通常比较恶劣，而且其本身也会产生极强的干扰。选择嵌入式MCU的时候就得选择抗干扰性能好的MCU，而且为了能够实现基于CAN总线的通信，故选择富士通公司的MB90F497作为焊接电源系统的M本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于ＣＡＮ总线的焊接现场协同管理系统，其特征在于，包括：焊接电源控制单元，用于提供焊接所需电流；外部协同执行单元，其包括水箱单元和送丝单元，所述水箱单元根据焊接电源提供的电流调整向焊枪提供冷却水的速度，所述送丝单元根据焊 接电源提供的电流调整送丝机的送丝速度；所述焊接电源控制单元和外部协同执行单元的各单元均为带有ＣＡＮ总线控制器的嵌入式控制单元；控制区域ＣＡＮ总线，所述焊接电源控制系统和外部协同执行单元通过接入ＣＡＮ总线实现相互之间的通讯。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：尤志春，
申请(专利权)人：上海威特力焊接设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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