船舶钢结构焊接技术：数字控制弧焊电源概述

所谓数字控制弧焊电源是指近年来开发的一类新型弧焊电源，其主要特征是：控制电路中的传统模拟量控制电路被数字控制电路所取代，而且控制电路中的控制信号也随之由模拟控制信号过渡到I/O编码的数字控制信号。

数字信号（控制、处理）技术相对于模拟信号（控制、处理）技术具有较大的优越性，主要表现在：数字信号处理技术的控制精度高、灵活性大、可靠性好以及易于实现大规模集成电路。因此，数字信号处理技术早已在自动控制、通信、语音处理等诸多科技领域内得到了广泛应用。

数字控制弧焊电源的开发经历了两个阶段：即开发阶段和直接数字控制阶段。

在开发阶段，数字控制弧焊电源的主要特征是采用8098或80C196为代表的单片机控制机型，其在弧焊电源结构中的主要作用只是完成电源的管理和焊接参数的给定，而焊接工艺中要求的恒压、恒流等控制功能仍通过常规模拟量PID控制器来完成。

在直接数字控制（DDC）阶段，数字控制弧焊电源的主要特征是控制电路中，以采用具有快速数据处理能力的数字信号处理器（DSP）为特点。(www.xing528.com)

数字控制弧焊电源中之所以要采用数字信号处理器（DSP），是因为DSP具有比单片机更快的数据处理功能，见表2-4。

表2-4 单片机与DSP的性能参数

就目前的技术现状，以单片机为上位机，负责焊接程序控制和人机接口，以DSP为下位机，负责焊接参数反馈运算和PWM波形的产生，就是充分发挥DSP可进行快速的数值计算和数值分析的能力；而焊接参数设定、焊接参数采样、反馈和PID控制则是由快速单片机（MCU）本身完成。这样，单片机和DSP结合运用，并把控制软件融合在电源硬件中，从而提高焊接电源的工艺稳定性、精确度、生产效率和质量。从某种意义上说，只有在引入直接数字控制才真正地实现了弧焊设备数字化控制，也才体现出数字化控制所带来的种种焊接工艺技术优势。总体上讲，数字化控制优于模拟控制，主要表现在灵活性好、稳定性强、控制精度高、接口兼容性好等几个方面。