专利名称：焊机故障检测及保护系统及其所采用的方法
技术领域：
本发明涉及焊机的故障检测及保护系统及其所采用的方法，尤其涉及一种数字化的焊机故障检测及保护系统及其所采用的方法。
背景技术：
现有焊机的故障检测及保护系统采用模拟检测系统，该系统受元件的性能影响大，系统的一致性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种数字化的焊机故障检测及保护系统及其方法，其能有效地检测焊机的故障类型并进行诊断，输出相关信息供维修人员参考。
为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案提供一种焊机故障检测及保护系统，其特征在于，包括依次电路连接的故障信号采集电路、其用于采集系统的故障信号；信号锁存电路、其接收来自故障采集电路的故障信号并进行缓冲功率放大并锁存；信号处理电路、接收来自信号锁存电路的信号，检测确定信号故障；显示电路，其显示故障信息。
本发明还提供一种焊机故障检测及保护方法，包括如下步骤1)故障信号采集电路采集并输出故障信号；2)信号锁存电路接收所述故障信号，先经过缓冲电路进行缓冲，提高功率，然后输入到锁定触发器中，然后锁定触发器输出一信号经过或门后输出电平信号；3)信号处理电路根据输出的电平信号检测出系统总线驱动器的位，并从而确定故障类型；4)显示电路输出并显示所述的故障信息。
本发明的焊机故障检测及保护系统简单、可靠，焊机故障状态检测灵敏，能够检测确定故障类型，有效保护焊机，且降低了焊机的维修难度。该发明的特点在于采用的简单的硬件能够可靠有效检测故障，并输出信息，能够保护现场焊接参数，能够避免由于故障造成的重大损失。
图1是本发明的故障信号采集电路的具体电路图。
图2是本发明的信号锁存电路的具体电路图。
图3是本发明的信号处理电路及显示电路的具体电路图。
图4为本发明的工作方法流程图。
具体实施例方式
本发明的焊机故障检测及保护系统包括依次连接的故障信号采集电路1，信号锁存电路2、信号处理电路3、显示电路4。
如图1所示本发明的故障信号采集电路1包括过压信号采集电路11、过热信号采集电路12、欠压信号采集电路13、过流信号采集电路14。由于上述采样电路均为现有技术，这里不再赘述。
如图2所示本发明的信号锁存电路2接收来自故障信号采集电路1的过流、过压、欠压信号，其包括六同相缓冲变换器4050，所述的过流、过压、欠压信号输入同相缓冲变换器的3、5、7引脚进行缓冲并功率放大，以避免信号的失真；四输入R-S(三态)锁定触发器4043，其只有新的脉冲到来时才能清除前面已保存的脉冲，在本电路中锁存故障信号，不落下有效信号，保证整个系统的可靠性。
三输入或门4075，其输入端可接3个信号，经过或逻辑后输出一个信号，在本系统中为了节约硬件成本采用了或门4075，对焊机来说过流、过压、欠压、过热等故障都能对焊机造成危害，即对任何一个故障必须采取保护措施，因而采用了或逻辑，选用了或门4075。
由于过流、过压、欠压信号容易受外部干扰，可能导致误信号，因此通过锁存环节对信号的有效性进行诊断，增强了系统的可靠性。而对过热信号的采集采用了常开热敏电阻连接到地的形式，低电平有效、抗干扰能力强，故无需经过信号锁存环节，节省了硬件成本。
各个信号经信号锁存电路后输入给信号处理电路及显示电路，如图3所示其包括微电脑80C196KC，微电脑80C196KC是INTEL公司采用CHMOS工艺制造，具有运算速度快，处理能力强，接口丰富等特点，成为控制系统理想的控制芯片。集成有16K字节的EPROM，488字节寄存器阵列，有20个中断源，3个脉宽调制(PWM)输出，4个高速输入口HSI，6个高速输出口HSO，4个16位软件定时器，8通道带采样——保持的10位A/D转换器，全双工串行口，看门狗以及高速时钟和I/O系统等，与80C196KB相比，80C196KC不仅内部存储器的容量扩大了一倍，扩展了输入输出口(如增加了2个PWM口)，还新增了一个外设事务服务器PTS(Peripheral TransactionServer)，大大降低了中断服务的开销。另外，它可以采用16MHz的晶振，运行速度比12MHz的80C196KB快33％。这给系统设计以及今后控制系统的升级和扩展提供了极大的方便。本系统采用该芯片作为主控制芯片对焊机的故障进行检测、识别并输出相关信息诊断故障，故障信号经过信号锁存电路后输入到微电脑80C196KC的系统总线驱动器74LS244中，80C196KC读该芯片的状态来识别故障类型，通过微电脑的P1.1，P1.2，P1.3口线控制串行专用显示芯片MAX7219进行显示。
所述显示电路MAX7219是集成的串行输入共阴极显示驱动器，这种接口微处理器可驱动八位七段数字型LED或条形图显示器或64只独立LED，本系统采用该芯片考虑到硬件简单，降低成本，本系统采用该芯片驱动七位七段数字型LED和八只独立的发光LED作为工作过程指示用。
结合图4所示本发明的保护系统能够识别焊机的过流、过压、欠压和过热故障，故障源不一样，但是信号采样电路基本类似，故只举过压故障识别原理为例说明本发明的工作过程如下焊机正常工作的允许电压为340～420，当电压高于420时就认为是过压，如过压信号采样电路所示，正常工作时光耦U5不工作，一旦过压，光耦U5的1脚电压高于2脚的电压，光耦导通，经过电阻R3分压后输出过压信号OV，该信号输入到信号锁存电路，即先经过六同相缓冲变换器4050进行缓冲，提高功率，然后输入到锁定触发器4043中，然后锁定触发器4043输出一信号经过或门4075后输出高电平信号经过系统总线驱动器74LS244总线驱动后与微电脑进行动作，微电脑检测系统总线驱动器74LS244的位，当检测到第2位为高时，则置过压故障标志位，延时检测确定后，保护现场焊接参数，通过P1.0、P1.1、P1.2控制显示驱动器MAX7219显示故障信息，显示过压信息为“OV-----”。
权利要求
1.一种焊机故障检测及保护系统，其特征在于，包括依次电路连接的故障信号采集电路(1)、其用于采集系统的故障信号；信号锁存电路(2)、其接收来自故障采集电路(1)的故障信号并进行缓冲功率放大并锁存；信号处理电路(3)、接收来自信号锁存电路的信号，检测确定信号故障；显示电路(4)，显示故障信息。
2.根据权利要求1所述的焊机故障检测及保护系统，其特征在于，所述信号锁存电路(2)包括依次电路连接的缓冲电路、锁定触发器、或门；
3.根据权利要求1所述的焊机故障检测及保护系统，其特征在于，所述的信号处理电路包括微电脑及系统总线驱动器。
4.根据权利要求1所述的焊机故障检测及保护系统，其特征在于，所述的显示电路采用集成的串行输入共阴极显示驱动器。
5.根据权利要求1所述的焊机故障检测及保护系统，其特征在于，所述的故障信号采集电路(1)包括过压信号采集电路(11)、过热信号采集电路(12)、欠压信号采集电路(13)、过流信号采集电路(14)。
6.一种焊机故障检测及保护方法，其特征在于，包括如下步骤1)故障信号采集电路采集并输出故障信号；2)信号锁存电路接收所述故障信号，先经过缓冲电路进行缓冲，提高功率，然后输入到锁定触发器中，然后锁定触发器输出一信号经过或门后输出电平信号；3)信号处理电路根据输出的电平信号检测出系统总线驱动器的位，并从而确定故障类型；4)显示电路输出并显示所述的故障信息。
全文摘要
本发明提供一种焊机故障检测及保护系统及其所采用的方法，其包括依次电路连接的故障信号采集电路、其用于采集系统的故障信号；信号锁存电路、其接收来自故障采集电路的故障信号并进行缓冲功率放大并锁存；信号处理电路、接收来自信号锁存电路的信号，检测确定信号故障；显示电路，其显示故障信息。本发明的焊机故障检测及保护系统简单、可靠，焊机故障状态检测灵敏，能够检测确定故障类型，有效保护焊机，且降低了焊机的维修难度。该发明的特点在于采用的简单的硬件能够可靠有效检测故障，并输出信息，能够保护现场焊接参数，能够避免由于故障造成的重大损失。
文档编号B23K37/00GK1640611SQ20041001591
公开日2005年7月20日 申请日期2004年1月16日 优先权日2004年1月16日
发明者尤志春 申请人:上海威特力焊接设备制造有限公司