Перейти к содержанию

Алгоритм Управления Мощной Контактной Сваркой


Рекомендуемые сообщения

Добрый вечер форумчане!

Задался задачей для друга смастерить блок управления контактной сваркой. Станки все есть в рабочем состоянии (трансформаторы, клапаны, контакторы и прочее) но вот блоки управления типа РКС-801 давно уже вышли из строя. Свой блок делаю на контроллере и проблема возникает с управлением тиристоров. Хочется сделать фазовое управления для регулировки тока, но пока-что даже не получается варить листы хоть на каком-то одном фиксированном токе.

По поводу тиристоров, используется готовы тиристорный контактор КТ-12, вот ссылка на него. Как видно из схемы для развязки используется трансформатор на который я подаю управляющие импулься амплитудой 20-30В постоянного напряжения. Контакты 12-13. Что касается трансформатора то он на 32кА, достаточно больших размеров. Кстати может кто-нибудь вкурсе какой cos(fi) бывает у таких трансформаторов, бирки на нём не обнаружил.

Проблема собственно в том, что какие только импульсы я не подавал на этот трансформатор (естественно с разным сдвигом относительно перехода напряжения через ноль) так и не получается получить нормальную сварку, всегда получается что-то недоваренное и легко отламывается. При этом зачастую автомат на станке скидывает от перегрузки. Хотя когда пробуем варит тот же метал его старым блоком он чуть ли не до красна расскаляет его и при этом автомат не срабатывает.

Можете посоветовать в какую сторону копать ? Каким алгоритмом подавать импульсы на трансформатор и собственно какой формы\длительности. Ну или может есть у кого старые книжки на эту тему где подробно разъясняется данная тематика ?

Буду рад любой помощи :)

Я был механик, я есть механик, я буду механик

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Вот тут поищи: http://www.chipmaker.ru/

Много схем промышленного оборудования.

Ошибка в управлении тиристорами. Они постоянно работают на полную мощность. И клапан воздуха должен срабатывать раньше, чем идет импульс сварки. Сначала идет разогрев малым током и дожим материала, потом основной сварочный импульс.

Изменено пользователем chip-chip

Все можно наладить, если вертеть в руках достаточно долго!

Если ничто другое не помогает, прочтите, наконец, инструкцию!

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Спасибо за ссылку, поищу завтра и отпишусь.

Клапан срабатывает раньше тока, с этим проблем нету. Со схемой думаю тоже нет проблем, т.к. ничего сложного там нету - выход с контроллера идёт на оптопару а потом на драйвер. Проблема именно в длительности импульса, в их количестве и в том когда нужно эти импульсы давать. В зависимости от мощности и трансформатора.

Так если бы трансформатор работал на полную мощность то сварка хотя бы получалась бы, а у меня вместо сварки получается небольшой прогрев и неравномерные обгорания металла. Это при том что РКС так варит (при том же времени) что получается ровное чёрное пятно. А что касается разогрева(модуляции) то я его отключил на РКС. И даже с отключённой модуляцией и максимальным током РКС автомат не сбрасывает. А у меня чуть что так сразу сбрасывает.

Я был механик, я есть механик, я буду механик

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

Обгорания идут от мгновенного большого тока. Неплотный контакт сжигает частицы металла в зоне нагрева, а оксид железа ток не проводит. Потом все это дело дожимается пневматикой и далее металл плавится пополам с окисью. Получается рваное пятно контакта. Найдите диаграмму сварочных токов старого блока управления. И по ним составьте программу контроллера. Можете выложить схему и прошивку? Посмотрю как у вас выход управления построен. Для спасиба есть кнопочка в нижнем правом углу понравившегося сообщения.

Изменено пользователем chip-chip

Все можно наладить, если вертеть в руках достаточно долго!

Если ничто другое не помогает, прочтите, наконец, инструкцию!

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. 

Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств. Подробнее параметры и результаты тестов новой серии PLM по ссылке.

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

Видал у одного товарища на это дело магазинную релюху с установкой временного интервала работы от 0 до1сек. Размером с полдолони.

На сайт захожу с мобилки просьба не судить строго!

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

cuzikov, не реле это не наш подход, лучше чуток попаримся но сделаем чтоб хорошо работало и с фазовым регулирвоанием было :)

Схему выходной части прикрепил, катушку трансформатора тоже пририсовал. Сейчас заметил, что выводы GND микросхемы драйвера у меня не подключены к минусу, а висят в воздухе и на них порядка 9 вольт. Но прошерстил даташит и как понял проблемы вряд ли из-за этого. Тем более, что клапаны нормально работают.

Что бы было проще разобраться прикрепляю осциллограмму сигналов. Верхний график - прерывания от датчика перехода через ноль, нижний график - выходной сигнал идущиё на тиристорный контактор. Кстати везде в документации написано что шинина сигнала равна 200мкС, у меня при 200мкС вообще ничего не сваривает, пришлось повышать до 1-1.5мс. Думаю может вместо постоянного сигнала в 1.5мс подавать серию импульсов с шининой 200мкс, но общей длительностью 1.5мс ?

// Current enable flag
unsigned char current_enabled = 0;

// Current start flag
unsigned char current_start = 0;

// Welding state flag
unsigned char weld_state = 0; 

// Current running program
ProgramData program; 

// Thyristor out state
unsigned char triac_on = 0; 


void Timer3Reset(unsigned int time_us)
{
time_us <<= 1; 
cpu_irq_disable(); 
triac_on = 1; 
TCNT1H = 0x00;
TCNT1L = 0x00;
OCR1AH = time_us >> 8;
OCR1AL = time_us & 0xFF;
cpu_irq_enable(); 
}


// Converts phase regulation percent to timer delay in us
#define PERCENT_TODELAY(x) (x*100)

// External Interrupt 1 service routine
// ZERO_CROSS interrupt
ISR(INT5_vect)
{
static unsigned int weld_time = 0; 
static unsigned char delay_cnt = 1; 
LEDMainToggle();
if(current_start)
{
if(weld_time >= program.weld1_time)
{
current_start = 0; 
weld_time = 0;
delay_cnt = 1;  
weld_state = CURRST_COMPLETED; 
}
else
{

Timer3Reset(PERCENT_TODELAY(program.weld1_current));
delay_cnt ++; 
weld_time ++; 
}

}
else
{
weld_time = 0;
}
}


#define TIMER_STEP 400 // Tiner time = x / 2  us
// Timer3 output compare A interrupt service routine
ISR(TIMER1_COMPA_vect)
{
static char after_del = 0; 
switch(triac_on)
{
case 0: 
return; 

case 1: 
// Enable thyristor only if it is closed!
TRIAC_ON;
triac_on = 2;
after_del = 0;
OCR1AH = TIMER_STEP >> 8;
OCR1AL = TIMER_STEP;
return; 

case 2:
if(after_del++ >= 5) // Take delay 5*200us = 1ms
triac_on = 3; 
return; 

case 3:
TRIAC_OFF;
triac_on = 0;
return; 
}
}



void CurrentOn(ProgramData * program_)
{
memcpy(&program, program_, sizeof(ProgramData)); 

weld_state = CURRST_IN_PROGRESS; 
current_start = 1;  
}

void CurrentInit(void)
{
cpu_irq_disable();

// Thyristor output initialization 
TRIAC_INIT; 

// Timer/Counter 1 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: 2000.000 kHz
// Mode: CTC top=OCR1A
// OC1A output: Discon.
// OC1B output: Discon.
// OC1C output: Discon.
// Noise Canceler: Off
// Input Capture on Falling Edge
// Timer1 Overflow Interrupt: Off
// Input Capture Interrupt: Off
// Compare A Match Interrupt: On
// Compare B Match Interrupt: Off
// Compare C Match Interrupt: Off
TCCR1A = 0x00;
TCCR1B = 0x0A;
TCNT1H = 0x00;
TCNT1L = 0x00;
ICR1H = 0x00;
ICR1L = 0x00;
OCR1AH = 0xFF;
OCR1AL = 0xFF;
OCR1BH = 0x00;
OCR1BL = 0x00;
OCR1CH = 0x00;
OCR1CL = 0x00;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization
TIMSK |= 0x10;

// External Interrupt(s) initialization

// INT5: On
// INT5 Mode: Any change
EICRB |= (0<<ISC51) | (1<<ISC50);
EIMSK |= (1<<INT5);
EIFR |= (1<<INTF5);
DDRE &= ~(1 << 5);
PORTE |= 1 << 5;

cpu_irq_enable();
}

post-17647-0-99929100-1417253021_thumb.png

post-17647-0-05492800-1417253038_thumb.png

Я был механик, я есть механик, я буду механик

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Хотя когда пробуем варит тот же метал его старым блоком он чуть ли не до красна расскаляет его

По алгоритму ничего сказать не могу, но может стоит поискать осциллограф? И посмотреть что делает старый блок.

Изменено пользователем mr_smit
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Вот алгоритм. Почитайте и сравните. Сварка работает на переменке с фазоимпульсным регулированием?

Контактная сварка.pdf

Изменено пользователем chip-chip

Все можно наладить, если вертеть в руках достаточно долго!

Если ничто другое не помогает, прочтите, наконец, инструкцию!

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Что бы было проще разобраться прикрепляю осциллограмму сигналов. Верхний график - прерывания от датчика перехода через ноль, нижний график - выходной сигнал идущиё на тиристорный контактор. Кстати везде в документации написано что шинина сигнала равна 200мкС, у меня при 200мкС вообще ничего не сваривает, пришлось повышать до 1-1.5мс. Думаю может вместо постоянного сигнала в 1.5мс подавать серию импульсов с шининой 200мкс, но общей длительностью 1.5мс ?

для чего в схеме драйвер верхнего плеча мосфета??? не уж то так трудно повторить выходной каскад РКС-801 на транзисторах , вы думаете его просто так там сделали? схема ведь в гугле есть, к тому же у вас рабочий блок на руках...

1. у вас тупо форма импульса для импульсного тр-ра не соответствует требуемой, отсюда и увеличение импульса до 1.5мс

2. и даже этой длительности не хватает для открытия тиристоров, идет пропуск полупериодов из-за чего происходит намагничивание железа

3. на малых токах импульс на тиристор приходит с опозданием, те происходит открытие тиристора на максимальный ток....

п.2 и п.3 при определенных углах открытия могут накладываться друг на друга...

ЗЫ: мало ли вдруг забыли , тиристоры закрываются не в момент перехода напряжения через ноль, а при определенном токе закрытия через тиристор....

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

chip-chip, за файл спасибо, интересный. Но именно алгоритма управления тиристором (какая форма импулься, когда включать, какие длительности) там к сожалению не было.

IMXO, Схему изучил. Даже прикрепил к посту. Вот только не могу понять в чём разница между тем, что бы подключить общий на 24В но коммутировать минус и подключить общий на минус, но кммутировать плюс ? Дабы не пришлось искать схему я её вырезал и прикрепил к посту. И вопрос в догонку, чем именно по вашему отличаются импульсы даваемые приведённой схемой и схемой РКС ?

post-17647-0-17171100-1417292687.png

Вот на счёт пропуска импульсов абсолютно согласен, я тоже на это грешу, просто не могу понять в чём реально прчина, в алгоритме, программе или в железе.

mr_smit, Есть там С1-55 но как-то я сним не поладил)) Но попробовал подключить всё к логичскому анализатору через оптронные развязки. Вот первый скриншот - РКС при сваривании металла, на среднем значении тока. Как видно открывающий импульс длился 0.5мс, и он был через 2.28мс после перехода напряжения через ноль.

Первый график - датчик перехода через ноль напряжения сети

Второй - выходной сигнал берущийся с катушки тиристорного трансформатора и подающийся на оптрон.

Третий - сигнал с оптрона подключённого параллельно силовым тиристорам через сопростивление в 40кОм.

Четвёртый - Сигнал перехода через ноль но берётся выхода окнтроллера.

post-17647-0-51930200-1417293854_thumb.png

Второй скриншот - графики моего устройства. Импульс открывания длиной 1.5мс, задержка от начала перехода через ноль - 3мс. Впринципе я пробовал и те же числа что и в РКС, но тогда автомат сбрасывал.

post-17647-0-50335700-1417294009_thumb.png

Я был механик, я есть механик, я буду механик

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Оригинальную схему полностью выложите.

Все можно наладить, если вертеть в руках достаточно долго!

Если ничто другое не помогает, прочтите, наконец, инструкцию!

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Ручь про третий сверху график ? Тогда да. Но это график с оптрона подключённого параллельно силовым тиристорам (через резистор и диодный мост).

Кстати на втором графике сигналы тоже чуть-чуть отличаются (меньше 100мкС), в зависимости от периода. Это связано со схемой датчика перехода через ноль. При разных знаках полупериода у него разные временные задержки, но это впринципе исправимо.

Завтра собираюсь выехать, ещё немного потестировать. О результатах отпишусь. Если есть ещё что-то что желательно проверить то внимательно слушаю :)

Я был механик, я есть механик, я буду механик

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Кстати на втором графике сигналы тоже чуть-чуть отличаются (меньше 100мкС), в зависимости от периода. Это связано со схемой датчика перехода через ноль. При разных знаках полупериода у него разные временные задержки, но это впринципе исправимо.

по моим расчетам 80мкС , даже если предположить что это ошибка измерения, на втором скрине разница составляет 420мкс , те чистая ошибка 340мкс или разность открытия тиристоров составляет более 6-ти градусов , это не просто много , это очень много...
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

  • 2 недели спустя...

разность открытия тиристоров составляет более 6-ти градусов , это не просто много , это очень много...

Угу, из-за несимметричного открывания тиристоров сердечник транса намагничивается, ток первички становится запредельным, автомат вылетает.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

реле это не наш подход, лучше чуток попаримся но сделаем чтоб хорошо работало и с фазовым регулирвоанием было :)

Тогда вам на форум к Володину, там сейчас как раз обсуждают вопрос, связанный с косинусом фи и пр.

А если вам надо ехать, а не шашечки - можно просто включать контактор на 100%.

Это делается, например, так: между управляющими электродами тиристоров включают последовательно резистор Ом на 50 и контакты реле. В таком разе управление не синхронизируется с фазой сети и в момент включения возможен "взбрык тока", но намагничивание исключено. Для не очень прецизионной сварки достаточно регулировать время протекания тока.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

В данном случае ему шашечки, ему ток регулировать нужно...

И портить сеть фазовой отсечкой тиристоров :)

Впрочем, хозяин - барин. Моё мнение - более-менее качественную сварку можно получить, регулируя проплавление только временем протекания тока и переключением ступеней трансформатора.

Если только изделие потом в космос запускать - тогда, конечно.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

С порчей сети особых проблем нет, т.к. райончик промышленный и там с сетью и не такое твориться. Сигнал мягко говоря идёт ужасный. Но это мало кого волует :)

Мне кажется что вся проблема кроется в обработке сигнала перехода через ноль. А так же обработка этого сигнала в прерывании. Видимо обработка в прерывании не лучшая идея т.к. в сети идёт много помех и уже не говорю о том, что во время сварки от аппарата тоже идёт шумы. Что скажите на счёт идеи постоянно (в таймере раз в 5мкс) опрашивать порт перехода через ноль и так ловить сигнал а не прерыванием ?

По поводу схемы, графики снимал с использованием левой схемы, но потом попробовал и правую (отдельно друг от друга). Вторая даёт более близкий к нулю сигнал, но как вижу в ней много помех идёт. А первая искажет время перехода через ноль, но при этом помех поменьше. Какие обычно схемы используете сами ?

Кстати, видимо КТ12 который питается от этой же катушки трансформатора тоже добавляет свои помехи в сигнал. Как считаете использование отдельного выхода трансформатора поможет чем-нибудь ?

post-17647-0-20045500-1418471068_thumb.png

Пару дней назад был на производстве. Тестирвоали сварку. Результаты впринципе такие же как и были, ничего не поменялось. На мылох токах сварка получается какая-то странная (ток идёт по бокам электрода). А на больших токах ток идёт по центру, но при этом автомат сбрасывает. Пробовали варить обычным РКС на малых токах и с теми же электродами. Точка сварки получается маленькой но видно что так идёт именно по центру.

Слева на право идёт с увеличением тока. Время и электроды теже. На самых правых точках сваривалось нормально, но автомат сбрасывал.

post-17647-0-40018000-1418471299_thumb.jpg

Я был механик, я есть механик, я буду механик

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Мне кажется что вся проблема кроется в обработке сигнала перехода через ноль. А так же обработка этого сигнала в прерывании. Видимо обработка в прерывании не лучшая идея

Если честно, то что такое "обработка в прерывании" - для меня не понятно, контактной сваркой занимался вплотную больше 10 лет назад. Поэтому, отвечу, что знаю, а потом вам придётся искать более квалифицированных советчиков.

Какие обычно схемы используете сами ?

Уже писал, что использовал только тупое управление контактором с помощью реле.

Если вам требуется обязательно фазовое управление, то могу только высказать свои предположения.

1. Нагрузка имеет индуктивный характер, следовательно тиристор закрывается не сразу, не в момент перехода напряжения питания через ноль. Отсюда вывод - если подать открывающий импульс на тиристор в начале периода, то тиристор не откроется, т.к. встречный тиристор ещё открыт и весь ток протекает через него, причём на встречу тому тиристору, который пытаетесь открыть.

Совсем плохо если из-за намагничивания сердечника система управления как-бы "опрокидывается" и один из тиристоров начинает открываться раньше другого. В результате - намагничивание сердечника силового транса и отключение автомата, что у вас, возможно, и происходит. (Осциллограмму тока снять не пробовали?)

2. Может быть, следует вести отсчёт не от момента перехода напряжения через ноль, а от момента, когда ток через тиристорный контактор перестанет протекать . Этот момент, мне кажется, поймать очень просто т.к. на контакторе появляется напряжение. (насколько помню, в разъёме контактора специальные выводы предусмотрены) В регуляторах на электроинструменте, видимо, этот принцип и используется.

Следовательно, открывающий импульс должен поступать не раньше, чем перестанет протекать ток через контактор и не позже, чем закончится полупериод. Иначе получим свистопляску.

Вот и всё немногое, что мог сказать по теме. Успехов!

Пару дней назад был на производстве. Тестирвоали сварку. Результаты впринципе такие же как и были, ничего не поменялось. На мылох токах сварка получается какая-то странная (ток идёт по бокам электрода).

Понятия не имею, не видел такого чуда. Может быть скин? Но откуда ему взяться. (осциллограмма формы тока, возможно, вам бы помогла)

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Позвольте вставить свои 5 коп. в вашу учёную беседу.

Играться с током и растягивать прогрев для контактной сварки строго противопоказано. Если место сварки полностью прогреется металл поведёт. Что собственно и видно. КС собственно и придумали что б избежать деформации, я так думаю. Прогреть нужно только соприкасающиеся поверхности до размягчения металла и дать давление для соприкосновения кристаллических решёток. При этом важно не прогреть всю толщину, иначе металл выдавится из зоны контакта при сжатии. Значит время нагрева должно быть максимально коротким, а ток соответственно очень большим. При этом нельзя позволить металлу в зоне контакта вскипеть. Баланс тут достаточно тонкий и время прохождения тока будет измеряется миллисекундами ИМХО.

Сам никогда этим вопросом не занимался. Высказал чисто эмпирические размышления. Надеюсь пригодится. :unknw:

Настоящий признак интеллекта не знания, а воображение. (Альберт Эйнштейн.)

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Если время будет коротким, а ток большим будет дырка в заготовке,

Полный цикл сварки состоит из пяти фаз:

прижим

импульс

сварка

проковка

отжим

время , сила тока, давление для каждого этапа задается отдельно в зависимости свариваемого матерьяла

его формы и толщины

В свое вреня имел удовольствие настраивать немца для сварки хомутов под пластиковые трубы

метал всегда разный приходилось подстраивать время и ток сварки и проковки практичеески под каждую бухту...

а переключение тока в ручную годится разве что для сварки проволки для ЖБИ , там качество особо не нужно, лижбы ячкейка сетки была соответствующей

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

По вопросу тока патент гласит: "свариваемые предметы приводятся в соприкосновение местами, которые должны быть сварены, и через них пропускается ток громадной силы — до 200000 ампер при низком напряжении — 1-2 вольт." https://ru.wikipedia...нтактная_сварка

К "немцам" я несколько охладел. Многое плохо продумано. А вот "итальянцы" нравятся всё больше. :yes:

Изменено пользователем тимвал

Настоящий признак интеллекта не знания, а воображение. (Альберт Эйнштейн.)

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Гость
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Восстановить форматирование

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

Загрузка...
  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    • Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
×
×
  • Создать...