基于嵌入式技术的电熔焊接机控制系统设计与实现

摘要

聚乙烯(PE)管道在各个行业中应用越来越广泛,特别是在燃气输送和给水排水方面得到快速发展,使得PE管道正在逐步的替代传统的金属管道。PE管道的连接技术是PE管道系统应用中的关键技术之一,连接的质量对PE管道系统整体寿命有重大影响。电熔焊接作为一种有效的焊接方法,已经在国内外聚乙烯管道的施工中得到了广泛的应用。由于施工时往往在野外,使用自备发电机,电压不稳定,而为了保障良好的焊接效果,就要求焊接机在焊接过程中能够定时输出高精度电压。由于我国聚乙烯管道的应用起步较晚,焊接技术和焊接设备的研发都落后于国外,针对我国国情开展焊接技术和设备的研究,对提高我国的聚乙烯管道的焊接技术,保证PE管道系统的使用寿命有重要意义。
　　 本文通过分析和研究电熔焊接机的焊接流程和工艺参数,提出了一种基于嵌入式技术,采用可控硅调压技术、传感技术、现代电子技术的聚乙烯塑料管道智能化焊接系统。该系统具有自动环境温度补偿、条码扫描器自动录入管件参数、U盘记录存储焊接数据、管件断路自检、供电电源超压、供电电源欠压和过流检测报警等功能,且具有焊接质量高、使用方便和追溯性强等特点。课题研究的主要内容有:
　　 1.电熔焊接的原理和实现方式；
　　 2.可控硅调压技术原理及其控制的实现；
　　 3.真值有效值电压检测技术；
　　 4.嵌入式系统中搭建USB HOST驱动电路；
　　 5.USB、SPI,I2C总线硬件接口电路的搭建,软件驱动程序的编写；
　　 6.打印机和扫描仪驱动电路的设计和程序的编写。