直流電焊機從功率上可分為單相和三相，其輸出為直流的低壓大電流。為了提高焊接工藝，往往需要對直流電焊機的輸出電壓和電流進行監測，現在的監測系統都是與直流電焊機集成在一起，但是與直流電焊機集成在一起成本比較高，直流焊接機品牌種類繁多，導致了其形狀、尺寸、內部空間、接口位置等變化不一，很難對現有的直流焊接機進行改造，所以無法對現在普遍使用的直流焊接機的焊接過程進行監測。

德州云軟物聯焊接群控系統提供了一種直流電焊機焊接工藝數據采集系統及使用方法，采用外置的結構，可以與現有的電焊機進行連接，方便對現有的直流電焊機的焊接工藝進行監測。

為實現上述目的，云軟物聯焊接群控系統提供如下技術方案：一種直流電焊機焊接工藝數據采集系統，包括采集盒，所述的采集盒的內部安裝有電壓測量部件、電流測量部件和采集傳輸控制板，所述的電壓測量部件和電流測量部件均與采集傳輸控制板相連，所述的采集盒同時與直流焊機以及焊接輸出接頭的正負極相連，所述的采集傳輸控制板上集成有數據處理模塊、無線通訊模塊和模擬信號調理模塊。

本系統采用外置采集盒的結構，可以與現有的電焊機進行連接，具有無線傳輸功能，無需連接信號線，方便對現有的直流電焊機的焊接工藝進行實時監測。

附圖說明

圖1為焊接群控系統連接示意圖；

圖2為焊接群控系統采集盒的電學框圖；

圖3為焊接群控系統采集盒的正面結構示意圖；

圖4為焊接群控系統采集盒的背面結構示意圖。

下面將結合焊接群控系統實施例中的附圖，對焊接群控系統實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

如圖1-4所示，德州云軟物聯焊接群控系統提供一種直流電焊機焊接工藝數據采集系統，包括采集盒，采集盒的內部安裝有電壓測量部件、電流測量部件和采集傳輸控制板。電壓測量部件和電流測量部件均與采集傳輸控制板相連。采集盒同時與直流焊機以及焊接輸出接頭的正負極相連，所述的采集傳輸控制板上集成有數據處理模塊、無線通訊模塊和模擬信號調理模塊。

采集盒的一端設置有焊接負輸入接頭、焊接正輸入接頭和電源接頭，另一端設置有負載負輸出接頭、負載正輸出接頭和數碼顯示屏。

由于監測的數據量比較大，焊接群控系統的無線通訊模塊為4G通訊模塊或者Wifi通訊模塊，Wifi和4G都可以接入互聯網，可直接將數據傳入服務器數據庫，由智能管控平臺調用展示，而且Wifi和4G都是無線傳輸無需布線，并且傳輸速率較快。

焊接作業是一個連續的過程，其工藝參數就是一個連續的過程，若要記錄工藝參數，則需要記錄一段時間內的電流電壓。數據采集盒可以連續地對電流電壓進行采樣，但其不知何時開始焊接需要記錄并發送數據，不知何時停止焊接不需要記錄發送數據，簡單來講，就是采集盒不知道哪段時間的數據是要記錄發送的，所以這里需要一種觸發機制來通知采集盒，作為一種觸發機制，所述的焊接輸出接頭中的正極手柄上設置有彈性開關，所述的彈性開關與采集傳輸控制板相連通，當焊接作業時，應按下該彈性開關，直至焊接作業結束放開即可。

群控系統作為電壓測量部件和電流測量部件的一種實施方式，所述的電壓測量部件為電壓互感器，所述的電流測量部件為電流互感器，當然，在電流和電壓的測試方式上，不僅僅所述的電流測量部件為分流器或者大功率高精度低阻值采樣電阻。

群控系統作為數據采集系統的使用方法，具體步驟如下：

S1：將電焊機的輸出正負極分別與采集盒上的焊接負輸入接頭、焊接正輸入接頭相連，而采集盒上的負載負輸出接頭和負載正輸出接頭分別連接焊接頭的正負極；

S2：進行焊接，焊接的同時啟動采集盒對電焊機的輸出電壓和電流進行監測，其中，通過數據處理模塊智能判斷電壓的跌落與電流的上升來識別開始焊接，通過判斷電壓回升與電流的下降來識別焊接結束，以此方式啟動和結束監測功能；

S3：電壓和電流數據轉化為模擬信號，并將信號數據通過無線模塊傳輸出去。

根據經驗，一根焊條完全焊完需要40多秒的時間，按60秒計，每秒采樣n點(每秒采樣點數越多，曲線的還原度越高)，每點2個字節，那么持續用完一根焊條，電流與電壓數據量為：60n2*2字節，如下表：

表1

電焊機需用12字節傳輸，需上報電流最大值、電流平均值、電流最小值、電壓最大值、電壓平均值、電壓最小值。比如電流最大值實際為189 .5A；電流平均值實際為185 .0A；電流最小值為184 .1A；電壓最大值為12 .9V；電壓平均值為12 .5V；電壓最小值為11 .9V；

為了保留1位小數點，放大十倍后十六進制為1895＝0x0767；1850＝0x073A；1841＝0x0731；129＝0x0081；125＝0x007D；123＝0x007B；則順序的字節流為67、07、3A、07、31、07、81、00、7D、00、7B、00；每兩字節小端。

審核編輯：湯梓紅