焊接生产车间无线网络监测系统

摘要

焊接生产车间无线网络监测系统，屈于焊接生产车间的焊接质量检测以及控制领域，其特征包括传感器、嵌入式监测装置、WIFI传输装置、WIFI组件、无线路由器和工控机；监测时，嵌入式监测装置通过传感器或其它力式监测焊接设备的各项焊接数掘，嵌入式监测装置将焊接数掘通过CAN总线传输到WIFI传输装置后，经SPI接口发送到WIFI组件，WIFI组件将焊接数掘发送到无线路由器，无线路由器再将焊接数掘输送到工控机，由专用软件显示在显示器上；要对焊接设备进行设定时，工控机上专用软件发出的设定数掘经无线路由器、WIFI组件、WIFI传输装置输送到嵌入式监测装置，由嵌入式检测装置对焊接设备进行设定和控制。

主权项

焊接生产车间无线网络监测系统，其特征在于：含有依次连接的焊接设备、传感器、嵌入式监控装置、WIFI传输装置、WIFI组件、无线路由器和工控机，其中: 嵌入式监控装置包括：第一CPU、各输出端分别和所述第一CPU的各对应输入端相连接的模拟输入电路、数字量输入电路以及开关量输入电路，各输入端分别和所述第一CPU的各对应输出端相连的开关量输出电路、模拟量输出电路和第一CAN通讯电路，其中： 模拟量输入电路包括焊接电流模拟量输入电路、电弧电压模拟量输入电路以及保护气体流量模拟量输入电路，其中：该焊接电流模拟量输入电路的输入端输入由霍尔电流传感器从所述焊接设备采集的焊接电流；该电弧电压模拟量输入电路的输入端输入由霍尔电压传感器从所述的焊接设备采集的电弧电压；该保护气体流量模拟量输入电路的输入端输入由气体流量计从所述的焊接设备采集的保护气体流量，其中，每一种所述的模拟量输入电路包括：各自分别对应于模拟量输入信号正半波和模拟量输入信号负半波的两类电路：正半波模拟量输入电路和负半波模拟量输入电路，所述的每一类模拟量输入电路都包括一个运算放大器，输出端对地都串接有限流电阻和反向二极管，但是，对于正半波模拟量输入电路而言，输出端同时直接和负输入端相连，正输入端依次经过滤波电容、分压电阻接所对应的传感器的正半波输出端，对于负半波模拟量输入电路而言，负输入端在经过反馈电阻与输出端相连的同时又依次经过相应的滤波电容、分压电阻与所对应的传感器各自的负半波输出端相连，而正输入端则经电阻接地， 数字量输入电路，包括型号为6N137的高速光耦（O1）对应于来自送丝机的送丝速度脉冲信号，送丝机脉冲信号的正端直接与所述高速光耦（O1）的脚（2）相连，负端经限流电阻与所述高速光耦（O1）的脚（3）相连，所述高速光耦O1的脚（7）和脚（8）短接后接5V电源，脚（5）接地，脚（6）输出端输出的数字信号接所述第一CPU脚（30），在脚（6）和脚（8）之间接滤波电容，第二路的高速光耦（O2）备用， 开关量输入电路，来自所述焊接设备的起弧信号经由端子（P2）、限流电阻和稳压二极管组成的稳压电路后再经滤波电容滤波后接型号为TLP281‑4的光耦电路后输入到所述第一CPU脚（21）， 开关量输出电路，所述第一CPU发出的起弧控制信号、收弧控制信号、焊接结束控制信号以及报警信号各自分别接一个发射极接地的三极管的基极，集电极各接继电器脚（5），该继电器的脚（4）接5V电源该继电器脚（5）与5V电源之间还接一个二极管，该继电器的常闭触头（1）和常开触头（3）分别经端子P3输出到焊接设备对应的接口， 模拟量输出电路，包括焊接电流给定值输出电路和电弧电压给定值输出电路，其中，所述第一CPU发出的焊接电流脉宽调制信号，经第三高速光耦（O3）后接反相器U4B，再由阻容滤波电路滤波后输出，所述第一CPU发出的电弧电压给定值输出电路经第四高速光耦（O4）后接反相器U4A，再由另一个阻容滤波电路滤波后输出，两个所述模拟量输出 电路的独立电源由外部电源经型号为LM7805的整流芯片和电容组成的电流电路提供， 第一CAN通讯电路，包括第五高速光耦（O5）和第六高速光耦（O6）、型号为VP230的第一CAN通讯芯片、端子（P5）以及型号为LM7805的第二整流芯片（U11），所述第一CPU脚（33）发出的通讯信号CAN1_TX通过所述第五高速光耦后，接所述第一CAN通讯芯片的对应脚（1）、脚（2），所述第一CAN通讯芯片脚（3）、脚（4）发出的通过所述第六高速光耦（O6）后的通讯信号CAN1_RX，接所述第一CPU的脚（32），所述第一CAN通讯芯片脚（6）、脚（7）输出的对应于外部CAN通讯信号经所述端子（P5）输出，在所述第一CAN通讯芯片的脚（6）、脚（7）之间接有跳线和电阻，经所述端子（P5）输入的外部电源经电容和电阻滤波后接所述第二整流芯片（U11）输入端，该第二整流芯片（U11）的输出经电容和电阻滤波后为所述第一CAN通讯提供独立电源， 第一CPU，采用型号为STM32F103VET6的32位基于ARM内核的Cortex M3微处理器； WIFI传输装置，由第二CPU、第二CAN通讯电路和SPI‑WIFI电路组成，其中： 第二CAN通讯电路，包括第七高速光耦（O7）和第八高速光耦（O8）、型号为VP230的第二CAN通讯芯片、端子（P11）以及型号为LM7805的第三整流芯片（U22），所述第二CPU脚（33）发出的通讯信号CAN2_TX通过所述第七高速光耦后，接所述第二CAN通讯芯片的对应脚（1）、脚（2），所述第二CAN通讯芯片脚（3）、脚（4）发出的通过所述第八高速光耦后的通讯信号CAN2_RX，接所述第二CPU的脚（32），所述第二CAN通讯芯片脚（6）、脚（7）输出的对应于外部CAN通讯信号经端子（P11）输出，在所述第二CAN通讯芯片的脚（6）、脚（7）之间接有跳线和电阻，经所述端子（P11）输入的外部电源经电容和电阻滤波后接所述第三整流芯片（U22）输入端，该第三整流芯片（U22）的输出经电容和电阻滤波后为所述第二CAN通讯提供独立电源， SPI‑WIFI电路，包括插座JC2、JC3、复位按钮SW1、跳线JC1、JC4、发光二极管D2，插座JC2、JC3上按照引脚对应关系安插一个所述WIFI组件，所述WIFI组件脚（3）发出的INT信号通过插座JC2脚（3）经跳线JC1接第二CPU脚（29），所述WIFI组件脚（12）发出的RECV信号经插座JC2脚（12）接第二CPU脚（20），所述WIFI组件脚（15）、（16）、（17）、（18）发出的SPI通讯信号NSS、SCLK、MISO、MOSI信号分别经插座JC3脚（1）、（2）、（3）、（4）与所述第二CPU脚（14）、（15）、（16）、（17）相接，所述WIFI组件脚（22）发出的WIFI连接信号接插座JC3脚（8），经电阻后接发光二极管D2，发光二极管D2另一端接地，所述第二CPU发出的WAKE_UP信号通过跳线JC4后，经插座JC3脚（5）与所述WIFI组件脚（19）相接，复位按钮SW1一端接地，发出的复位信号经电阻接插座JC3脚（9）与所述WIFI组件脚（23）相接， 第二CPU，采用型号为STM32F103VET6的32位基于ARM内核的Cortex M3微处理器； 所述WIFI组件采用MXCHIP公司的SPI接口WIFI数据传输模块EMW‑381‑I3，按照引 脚对应关系安插在WIFI传输装置插座JC2、JC3上； 所述无线路由器采用TP‑LINK的TL‑WR740N，与所述WIFI组件相接； 所述工控机采用研华工控机IPC‑610Mb，通过网线与无线路由器相连。