LK电阻焊机控制器使用说明指导书.doc

L K 电 阻 焊 机 控 制 器
使 用 说 明 书

天津七所高科技
二零零四年七月
1 介绍
LK控制器以PHILIPS 80C592为关键芯片，对焊接电流进行同时恒流控制，能够广泛应用于多种单相悬挂式、固定式及一体化式电阻点焊机。
LK控制器含有单、连点焊接功效及CAN数据总线接口，可用在流水线上进行自动焊接；焊接加热脉冲可设定为单脉冲及多个脉冲，配合16种焊接规范，以满足对不一样材料、厚度高质量焊接要求；CAN数据总线接口，应用于焊机联网系统，实现焊装生产线上焊机集中控制和数据采集、参数修改、故障报警生产管理；另外，LK控制器还含有焊接电流自动赔偿、电极磨损和寿终监视功效和傻瓜式汉字大屏幕液晶显示，可方便地了解焊接过程中多种参数、故障情况。
本控制器由控制器主体及编程监视器组成，各部分名称请参见“控制箱主体及编程监视器图”。
2 特点
2.1 焊接过程由微机进行闭环控制，在电网电压波动及焊接负载改变情况下，均能确保焊接电流恒定。
2.2 控制方法有恒流方法、恒压方法及恒相位方法。
2.3 焊接循环中，如预压、加压、预热、焊接、回火、冷却、保持、休止等各工序中时间长度由程序设定，无误差。
2.4 可带二把焊钳，每把焊钳7个焊接规范，1个修磨规范；或一把焊钳，10/16个规范。
2.5 单点和连点焊接功效，且有多脉冲选择，焊接脉冲数最多可达9个。
2.6 电极磨损焊接电流自动赔偿功效，可依据焊点数增加自动增加焊接电流，平台阶数可达10个；同时，还可依据焊点数立即告之电极需修磨或更新。
2.7 含有焊接压力控制功效，对配有百分比阀接口控制器，可在不一样规范中设定不一样焊接压力，不仅可实现锻压功效还可实现焊接过程压力改变控制。
2.8 功率因数自适应，适合不一样主机。
2.9 傻瓜式编程及较强显示和自检功效，采取大屏幕汉字液晶显示器，编程菜单化，可显示焊接电流、周波数、控制角及导通角等参数值；同时自动检测诸如可控硅直通、变压器（可控硅）过热等故障。
2.10 本控制器配有CAN数据总线接口、群控接口，配合上位机及集中控制管理器可实现联网和集中控制管理。
2.11 较强接口扩展能力和抗干扰能力，I/O接口功效多，软硬件全部有扩充能力；全部集成化，可靠性高。
3 关键技术参数
3.1 工作电源为单相交流380V，-20%～+10%，50Hz/60Hz，供电频率改变±1%内。
3.2 电磁阀控制电压可选择交流220V、110V等，推荐使用交、直流24V。
3.3 可控硅规格500A/1200V（如需要可增大）。
3.4 受控变压器功率≤200KVA（如需要可增大）。
3.5 设定范围（参见附2“焊接参数规范及修磨规范表”）。
3.6 冷却水流量360升/小时；入口处冷却水应保持5℃至30℃之间，无杂质；进出水嘴口径为3/8″。
3.7 使用环境温度5℃～40℃；相对湿度小于90%。
3.8 使用环境条件：安装于便于调整和维修、灰尘小地方，周围无水蒸气、盐雾、化学性沉积等有害工业气体，无易爆、腐蚀性介质。
3.9 外型尺寸：模块式可控硅，长×宽×高=350×232×520（㎜）。分体式可控硅长×宽×高=350×300×520（㎜）。
3.10 重量：26㎏。
4 使用方法
本控制器只有一块控制板，固定于控制箱内，和箱内高压部分隔离，内部接线经过J1插头和控制板J1插座连接；焊接开启、规范选择、及加压气阀连线经过箱内转接接头M1和控制板插头J2连接到控制板J2插座；焊接规范录入和焊接参数显示由经过控制板插座J3和编程监视器DB9插座连接来实现；（J1、J2、J3插座请参见“控制板插座分布及指示灯说明图”；转接接头M1、快速接头U1或航空插座请参见“控制箱接线说明图”）。焊接电源及到焊接变压器接线经过机箱底部A、B、X接线螺钉接出（请参见“电源接线图”）。
控制器面板有：电源指示灯及自锁开关，控制机箱TR1变压器开断，注意开关两端有高压380V；故障指示灯复位开关；修磨预警指示灯；调整、焊接、夹紧三位开关；单点、连点两位开关。配固定式、一体化式控制器，面板还有一位或二位拨码开关（拨码和规范对应关系请参见附5）。
控制箱在投入使用前，请仔细检验各连接螺钉和保险丝是否松动，然后按下述步骤操作。
4.1 加压气阀线圈工作电压设定，经过调整控制箱内TR1变压器付边输出不一样电压值可调整气阀工作所需电压。确定所使用气阀工作电压，将TR1付边输出接线端子调整到所需位置即可（TR1变压器请参见“控制箱接线说明图”）。本控制箱出厂前缺省设置为24V。
4.2 检验控制板插头是否和插座插牢。
4.3 焊接控制方法选择，经过调整控制板上切换开关S1、S2位置，选择所需工作方法（S1、S2请参见“控制板插座分布及指示灯说明图”），各状态对应方法如表1所表示：
表1
S1
S2
工作方法
ON
OFF
恒相位控制方法
OFF
ON
ON
恒流控制方法
OFF
恒压控制方法
出厂设定缺省值为恒流控制方法。
4.4 焊接电源线及焊接输出线连接，焊接电源（交流380V）由控制箱下侧A、B接线端接入；到焊接变压器输出线由B、X端子接出（请参见“控制箱接线说明图”）。输入电缆长度在10米内（含10米），推荐电缆（YⅡ）截面以下：
配80KVA焊接变压器用50㎜2；配125KVA焊接变压器用70㎜2；
配160KVA焊接变压器用90㎜2；配200KVA焊接变压器用100㎜2；

4.5 控制线连接
4.5.1 配悬挂式点焊机，LK控制箱可带两把焊钳，焊钳1、2分别对应各自规范1～7，焊机开启开关等由10芯或14芯航空插头引出，它各端子定义见附录（悬挂式控制器机箱连线图）。其中，10芯航空插头引出两把焊钳各3个焊接规范；14芯航空插头引出两把焊钳各7个焊接规范。航空插头其它端子引出温控信号和气阀控制信号。上述接线均可使用截面为1㎜2双芯电缆。
4.5.2 配固定式点焊机控制器带一把焊钳，焊接规范选择由面板拨码决定，范围0～7、 10～17，对应焊接规范0～7 、8～15（见附5）。焊接开启开关、气阀控制及温控信号由10芯航空插头接出，它各端子定义见附录（固定式控制器机箱连线图）。
4.5.3 配一体化式点焊机控制器带一把焊钳，可选择2个焊接规范或16个焊接规范，焊接开启开关、气阀控制及温控信号由10芯航空插头接出，它各端子定义见附录（一体化式控制器机箱连线图）。
4.5.4 配同体式点焊机控制器带二把焊钳，两个5芯航空插座分别对应1#焊钳开启及焊接规范选择及2#焊钳开启及焊接规范选择，可选择2个焊接规范或7个焊接规范，10芯航空插座是和同体变压器相连控制线，和编程监视器相连是7芯航空插座。它各端子定义见附录（同体式控制器机箱连线图）。
4.6 地线连接在控制箱后左下角，设有M8接地螺钉，使用前请务必和地线接牢。
4.7 冷却水管连接，冷却水管接头在控制箱后右下角，下为进水，上为出水，请使用内径φ10水管接牢。
4.8 控制器前面板设定：提议首次使用前，将焊接/调整开关置于调整状态；将单点/连点开关置于单点状态，确保无误后再置于所需状态（请参见“面板开关及指示灯图”）。
4.9 连接上编程器（请参见编程器使用说明）。
4.10 完成上述步骤后，再次检验A、B、X线及地线是否接牢，水路、气路是否通畅等后，能够上电工作了。
4.11 故障及处理
假如焊机工作异常或停机时，控制板上故障指示灯会点亮，连接编程监视器可显示故障名称（见附录常见故障显示表），方便采取对应方法。
另外，当无焊接电流输出应检验：
焊接电源是否接通；
保险丝是否断了；
焊接开关有没有损坏；
各关键连接处是否接牢；
可控硅是否损坏。
5 注意事项
5.1 焊机约在80%能力下使用时，恒流效果最好，大于80%时恒流效果下降，故提议用户尽可能在焊机能力80%以下使用。
5.2 通电使用时，机箱壳体必需牢靠接地，不许可打开机箱，触摸控制箱内各部件，以免触电；检验控制箱、控制板时，必需切断电源。
5.3 必需确保冷却水水管接牢、水路通畅无杂质且含有一定压力和流量，并定时检验。
5.4 定时检验控制箱内接线处是否松动。
5.5 长久存放时，存放仓库应空气流通，温度在5℃～40℃范围内，相对湿度小于90%。
5.6 需要运输时，必需用箱罩包装，以免碰撞损坏。
5.7 对于保修期内故障，除下列情况外，无偿维修。
5.7.1 因为不正确使用、维修或更改造成损坏。
5.7.2 在运输过程中因为移动或坠落造成损坏。
5.8 为确保设备正常工作，本企业长久提供维修、咨询服务。
6 产品成套
6.1 控制箱一台
6.2 3A/1A保险丝各一个
6.3使用说明书、产品合格证各一份
7 附件清单(见表2)
表2 附件清单
常见故障显示表
一张
焊接参数规范及修磨规范表
一张
主控制板原理框图
一张
控制板插座分布及指示灯说明图
一张
电源接线图
一张
控制器接线图
六张
编程器使用说明书
一份

附1： 常见故障显示表
故障名称
原因及维修方法
存放器犯错
焊接规范、修磨规范等数据未经修改而有改变，可经过编程监视器等重新写入参数。
电流异常(超限)
1主控制电气元件是否损坏造成可控硅触发异常；2各处连线是否松动而使得阻抗变大；3检验冷却水是否通畅；4焊钳是否有短路引发分流；5所设定电流是否已靠近或超出焊接变压器容量；6检验气路或电缆。
可控硅直通
1检验可控硅是否损坏；2检验TR2变压器有没有开路或连线断；3检验主控制板J1接触是否良好。
可控硅过热
应检验可控硅冷却水是否流畅，焊接频率是否过高，温度继电器有没有故障。
次级回路异常
试探电流过小、电极粘连，检验电缆连接是否良好。
相位异常
检验机箱TR2变压器是否击穿。
电极寿终告警
提醒电极需更新；按机箱面板故障复位即可消除故障显示。
电极修磨提醒
提醒电极需修磨；按机箱面板故障复位即可消除故障显示。
网压过低
在通电过程中，电网电压下降低于网压30%情况下提出报警；另外，可检验主控制板+5V是否低于4.85V，可调控制板上VR1电位器上调到5.1V，或将VR3顺时针调到底。
电极立即寿终提醒
告之正在工作电极将要达成更新点数。

附2： 焊接参数规范及修磨规范表
1.焊接规范表
内 容
范 围
预压时间（周波）
0～199
加压时间（周波）
0～199
预热时间（周波）
0～199
预热电流（×100A）
20～199
预热冷却时间（周波）
0～199
焊接时间（周波）
0～199
焊接电流（×100A）
20～199
焊接冷却时间（周波）
0～199
回火时间（周波）
0～199
回火电流（×100A）
0～199
维持时间（周波）
0～199
休止时间（周波）
0～199
斜升时间（周波）
0～199
斜降时间（周波）
0～199
斜升/斜降值（×100A /周）
1～99
脉冲数
1～9
补焊处理
0～1
电流超限监视
0～1
上限范围
5%～20%
下限范围
5%～20%
变压器匝数比
1～99
焊接回路数
1～4
预压压力
0～100%
焊接压力
0～100%
维持压力
0～100%
平台数
0～9
平台焊点数（×100）
0～199
平台电流增加率（×100）
0～99%

2.修磨规范表
内容
范围
总焊点数
1～65535
修磨点数
0～65535
更新报警点数(╳250)
0～255

附3：主控制板原理框图

可控硅触发电路
由B20、脉冲变压器MB1等。
相位同时和控制电路由脉冲形成电路、相位比较电路等，由CPLD型芯片B8（EMP7128LS84）等实现。
电流、电压反馈电路
关键芯片有B16、B17、B18、B11，运算放大器、模拟开关、A/D转换器等

单片机系统（CPU、RAM、EPROM、扩展I/O接口、串行口、CAN总线接口、PWM）关键芯片CPU B1（80C592）、B2、B3、B4、B5、B6等。
输出控制电路
包含故障、焊接终了、夹紧、气阀输出等信号，由B7、B21、CR1～CR5、SSR1、SSR2等
输入控制电路
开启、复位、单连点、夹紧等，经过光电隔离电路等进入CPU，由PX2～PX4，B23、B24、B7。

百分比阀控制
接百分比阀控制板，包含F/V转换器、V/A转换器。
和上位机通讯接口CAN数据总线，由B14、PX5、PX6，由J5输出；集中控制器
接口是PX7，由J4输出
和编程器通讯接口是RS485口，芯片是B13、B9（MAX1480B），由J4输出。

开关稳压电源提供+24V、±15V、+5V、+12V、+9V等

附4：控制板插座分布及指示灯说明图

说明：
J1插座用于控制箱内部连接；
J2插座用于连接面板指示开关、开启、规范和焊钳选择、气阀等控制线；
J3插座为编程监视器接口；
J4插座为集中控制接口；
J5插座为联网接口；
J6插座为百分比阀控制接口；
DL1-DL3为规范指示灯； DL4为钳号指示灯；
DL5为开启指示灯； DL6为单点/连点焊接指示灯；
DL7为焊接/调整指示灯； DL8为复位指示灯；
DL9为电源指示灯；
DL10为集中控制申请焊接指示灯； DL11为集中控制回复焊接指示灯；
DL12为焊接指示灯；
DL13为气阀1指示灯； DL14为气阀2指示灯；
DL15为故障指示灯； DL16为焊接终了指示灯；
DL17为电极更新预警指示灯； DL18、DL19为接口扩展指示灯；

附5：控制器面板使用一位拨码时，规范号和拨码对应关系以下

规范号
拨码
0
0
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9

控制器面板使用二位拨码时，规范号和拨码对应关系以下
（配固定式、一体化点焊机）

规范号
拨码2（左）、拨码1（右）
规范号
拨码2（左）、拨码1（右）
0
0 0
8
1 0
1
0 1
9
1 1
2
0 2
10
1 2
3
0 3
11
1 3
4
0 4
12
1 4
5
0 5
13
1 5
6
0 6
14
1 6
7
0 7
15
1 7

附6：电源接线图