[摘 要]本文主要从控制系统总架构设计、硬件系统设计、软件系统设计这三个方面，手持激光焊接机_基于PLC与触摸屏的激光焊接机控制系统设计探讨深层次 地研究了以 PLC 及触摸屏为基础之下，该激光的焊接机内部控制系统总体设计。从而能够让 广大设计者全面性地了解与掌握以 PLC 及触摸屏为基础之下，该激光的焊接机内部控制系统 总体设计要点，更好地进行该激光的焊接机内部控制系统总体设计，提高该激光的焊接机内 部控制系统总体的运行效率。

　　激光的焊接机（Laser welding machine），通常又被称之为镭射焊机或者激光焊机，它主要激 光材料生产加工期间所需应用到的主要机器设备，手持激光焊接机_基于依据其操作方式的不同，可将其分成光纤 传输式激光的焊接机、自动式激光的焊接机、激光模具式的烧焊机等。当前，是我国工业化 发展的关键时期，各项先进技术均呈现着突破性地发展趋势。在这一发展背景之下，激光的 焊接机该项技术也取得了空前地发展成效，技术水平日趋提高。那么，为了能够不断提高该 激光的焊接机整体运行效率，广大设计者就必须提高对该激光的焊接机内部控制系统总体设 计的重视程度，并呢过过切实地以 PLC 及触摸屏为基础之下，来进行该激光的焊接机内部控 制系统总体设计。

　　如图 1 所示，为激光的焊接机内部控制系统总体架构。在该总控制系统当中，共分为管理级 别、控制级别及现场级别。现场级别，它是由 Z 向的伺服系统、Y 向的伺服系统、X 向的伺 服系统与其它的系统所构成。现场级别焊接的信号经过特定路径传送到由过 PLC 所组成的控 制级别，由相关操控人员字触摸屏所构成的管理级别，综合管理所传输的数据信息，以实现 综合控制该激光的焊接机。在总控制系统当中，该可编程的逻辑性控制器属于控制系统核心 部分，能够控制所有系统正常地运行状态。在一定程度上，手持激光焊接机编程的逻辑性控制器，其与触摸 屏均可借助于 ModBus 相应通信协议，将信息数据交换操作完成，以能够实现高效性地。高 精准度地数据信息传输，更好地符合于该控制系统总体运行要求及标准。

　　该控制系统总架构当中硬件系统，主要是由激光的发射器、伺服系统、手持激光焊接机触摸屏、控制电路、 PLC 及相关元件等所构成。手持激光焊接机焊枪是在 Z/X/Y 这三个方向做出相应的运动动作，动作实施过程中 主要是通过该 PLC 与伺服系统来实现自动哈的控制。PLC 主要是根据事先所设定好的系统呈 现，将 ModBus 相应通讯的协议作为主要的路径，传输到该控制系统 PLC 核心当中，由该 PLC 通过一系列逻辑性计算分析之后，把计算分析结果传输到伺服的驱动器与相关执行的元 件当中，完美地完成相应指令。

　　根据激光的焊接机其实际的系统控制需求与 PLCI/O 实际输出的状况，择取 S7-200 该系列当 中 CPU224XP 为该控制系统主要单元，PLC与触摸屏的激光并配被 EM253 的定位系统模块。这种类型的 CPU，其 在输入/出的点数上基本可满足于该控制系统总体要求，还具备着 RS485 两个通讯的接口，以 确保与其触摸屏进行通讯期间，可同时进行下载与上传 PLC 系统程序。如图 2-4 所示，为该 I/O 实际分配与部分的电路图。

　　图 3 PLC 与位置系统模块的接线 伺服电机及驱动器的接线 总控制系统基本流程设计

　　在本次针对于激光的焊接机内部控制系统的软件系统设计当中，为确保焊接正常地运行与焊 接操作工艺顺利地进展，PLC 系统程序就需具有着上电的初始化、自我检测、判断及处理等 这些功能特性。如图 5 所示，手持激光焊接机在该 PLC 系统程序上电之后先予以初始化操作，待初始化操作 完毕后，就需择取操作方式（即为自动与手动两种），自动化地硬件检测，一直到所有指令 全部执行操作完成后，可停止该系统程序。

　　为确保该总控制系统实际的精准度可满足于相关标准及要求，切实地避免脉冲丢失所引起偏 差情况，就需根据该控制系统总体控制运行要求及相关标准，使用闭环式伺服的控制系统。 有效利用 PLC 系统程序自带高速的计算器，借助于编码器来进行伺服电机实际运转的速度信 号采集。该控制系统程序，它主要是由主系统程序、初始化系统程序、模拟量子程序的采集 系统、硬件检测的子程序、脉冲输出的子程序等所构成。该主系统程序，用以处理及调用所 以子系统程序之间内在的联系；脉冲输出的子程序，它用以为所以伺服的电机进行脉冲串的 发送；硬件检测的子程序及初始化系统程序，主要是用以将初始化与硬件的检测操作完成； 模拟量子程序的采集系统，它应用于对冷却的水温及激光功率的处理。如图 6 所示，为一部 分的主系统程序。

　　为确保人机界面总体形象的逼真效果能够得以提升，在开发该组态的界面前期，广大设计者 必须综合分析其控制系统内部运行基本流程。在开发这一控制系统的组态界面期间，需现合 理地分类人机交换的界面，并明确好各个页面、总页面之间所存在着的相应逻辑性联系；合 理化择选自动化或手动操作这两种模式；将全部输入/出点的内容及其显示确定好，手持激光焊接机如图 7-8 所示，是以 PLC 及触摸屏为基础之下激光的焊接机内部控制系统总体组态界面及其触摸屏的 主要监控界面设计。

　　综上所述，为了能够切实地提高激光的焊接机实际运行效果，广大设计人员就必须愈加重视 对激光的焊接机内部控制系统的设计工作，以 PLC 及触摸屏为基准，结合以往的设计工作实 战经验，周密地构思出以 PLC 及触摸屏为基础之下，该激光的焊接机内部控制系统总体设计 方案，赋予该激光的焊接机内部控制系统以强大的功能优势，促进其能够高效性地运行，提 高激光的焊接机内部控制系统总体设计的专业化水平，促进激光的焊接机相关生产加工行业 的持续性发展，手持激光焊接机凸显出激光的焊接机内部控制系统总体设计价值。