基于 DSP 的脉冲 MIG 焊控制系统

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MIG 焊时一般采用惰性气体（氩气或氦气）作为保护气体，焊接开始时提前供气，
焊接结束时延时送气，以保证焊接质量。MIG 焊都有单独的供气系统，其主要由气瓶、
气体减压阀、气体流量计、电磁气阀和送气软管等组成。控制系统主要通过控制电磁气
阀的动作来控制供气系统。
气阀驱动电路为电磁气阀提供其工作的驱动电压，其硬件电路如图 2.22。控制系统
输出数字信号控制电磁气阀工作，当控制系统发出的数字信号为低电平时，经气阀驱动
电路输出直流 36V 电压，驱动电磁气阀动作，气路被开通，焊接保护气体送到电弧区域；
当控制系统发出的数字信号为高电平时，经气阀驱动电路输出的电压为零，电磁气阀复
位，焊接保护气路被关断。

1万 · 2021-1-7 14:51

逆变焊机中，较高的逆变频率会引起主电路磁性器件的漏感增加，电感电容的振荡
加大，以及焊接过程中焊接电弧的弧光和电磁辐射等，造成了焊机的硬件干扰问题。为
使焊机内外的硬件干扰不对控制系统造成影响，保证控制系统的稳定性，必须采取必要
的硬件抗干扰措施，其主要措施:
1) PCB板布线要遵从布线尽量短且数字地与模拟地分开的原则，合理布线;未用
完的CMOS芯片阻抗高，易受感应，故将闲置的引脚接地或电源;加宽地线，使地线、
电源线及数据传输线走向一致，增强系统的抗干扰性。
2)主电路的强电信号会对控制电路产生干扰，导致控制系统稳定性下降。为了防
止强电信号对弱电信号的干扰问题，利用驱动电路中变压器或光藕器件对其进行隔离，
驱动信号线采用短的屏蔽线且为双绞线，从而很好的屏蔽外部干扰信号。

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中断是通过中断源来改变CPU程序运行方向，使得CPU暂停当前主程序的执行，
转而去执行一个中断服务子程序，待执行完中断程序任务后，返回继续执行主程序。中
断技术是计算机中的一个很重要的技术，是软硬件驱动事件，中断技术的使用使得CPU
的工作更加灵活、效率也更高。本文设计软件程序时采用了中断，设计了中断程序，脉
冲控制采用了软件定时器中断，故障处理采用了硬件中断。脉冲控制时采用的软件定时
器中断已在3.1.7小节做了详细的介绍，下面主要介绍一下故障处理采用的三个硬件中
断。
过流故障较过热、过/欠压故障对焊机的危害更大，故对其中断使用了DSP中断中
具有最高优先级的非屏蔽中断NMI，过热、过/欠压故障使用了外部接口中断XINT 1,
XINT2，通过判断NMI, XINT 1, XINT2状态来确定何种故障发生。当该硬件中断发生
时，进入中断程序，从而有效的通过中断指令来关闭PWM信号输出、停止送丝、停止
送气、点亮故障指示灯等来保护焊机。

1万 · 2021-1-7 15:04