數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在焊接領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀

張磊　王博健　于靜偉　孟顯偉　李波　曲暢

摘要：總結(jié)和梳理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在焊接領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并展望了該項(xiàng)技術(shù)在未來的發(fā)展。從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理和技術(shù)、焊接工藝參數(shù)管理、遠(yuǎn)程故障診斷與下達(dá)工藝參數(shù)、焊接數(shù)據(jù)庫及焊接質(zhì)量預(yù)測(cè)專家系統(tǒng)、精益化車間運(yùn)營(yíng)管理五個(gè)方面進(jìn)行闡述。目前應(yīng)用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要依托于計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及各類傳感器，通過實(shí)時(shí)采集、監(jiān)控、記錄焊接過程中的相關(guān)信息，可實(shí)現(xiàn)焊接過程的追根溯源。記錄的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行分析、存儲(chǔ)，為建立焊接數(shù)據(jù)庫提供一手?jǐn)?shù)據(jù)。將焊接過程數(shù)據(jù)與焊后檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，可為建立焊接質(zhì)量專家預(yù)測(cè)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持。該系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行故障的遠(yuǎn)程診斷，工藝參數(shù)的遠(yuǎn)程下達(dá)。有助于車間管理的精益化，不僅能夠減少材料損耗、降低生產(chǎn)成本，還可以間接的提高焊接質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);焊接;應(yīng)用現(xiàn)狀;數(shù)據(jù)分析;精益化車間運(yùn)營(yíng)

中圖分類號(hào)：TG408 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C 文章編號(hào)：1001-2303（2020）12-0026-06

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.12.07

0 前言

隨著德國(guó)“工業(yè)4.0”的提出，中國(guó)提出了“中國(guó)制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略，工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入信息化、數(shù)字化、智能化，生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)監(jiān)控是實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)[1-5]。焊接作為材料加工的重要手段，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、船舶重工、航空航天等重要領(lǐng)域[6]。傳統(tǒng)的焊接過程監(jiān)控不足，焊接過程工藝參數(shù)無法保留，焊接過程中出現(xiàn)的缺陷無法排查，造成巨大的人力物力損失，已無法滿足現(xiàn)代精細(xì)化、高質(zhì)量的生產(chǎn)要求，難以實(shí)現(xiàn)焊接過程智能化控制[7-8]。使用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以有效地提取焊接設(shè)備的運(yùn)行、焊接過程、焊接材料用量、人員管理等信息并進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)，不但能做到產(chǎn)品信息的追根溯源，為以后的工作提供經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，還可以準(zhǔn)確地細(xì)算焊接成本和人員成本。該系統(tǒng)有助于提升裝備制造業(yè)信息化水平，為“中國(guó)制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[9-10]。

1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)和原理

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要分為數(shù)據(jù)采集部分以及上位機(jī)和下位機(jī)開發(fā)部分。

1.1 數(shù)據(jù)的采集

數(shù)據(jù)采集卡和可編程邏輯控制器（PLC）是數(shù)據(jù)采集的常用方式。例如PCL-818L數(shù)據(jù)采集卡提供了模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換、數(shù)字輸入、輸出和時(shí)鐘定時(shí)器控制幾種常用的測(cè)量和控制功能[11]。通過該數(shù)據(jù)采集卡，將從設(shè)備上采集的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送給工控機(jī)，最終顯示在人機(jī)界面（HMI）上[12-13]。

PLC提供了模擬量輸入模塊，可接收由變送器轉(zhuǎn)換后的標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號(hào)，通過PLC的計(jì)算和分析發(fā)出指令，將分析后的數(shù)值通過一定的通訊方式顯示在HMI上[14]。開發(fā)者可在HMI中顯示采集的焊接電壓、焊接電流、送絲速度等相關(guān)焊接參數(shù)，以及這些參數(shù)隨時(shí)間變化而變化的曲線圖，方便設(shè)備操作人員和車間管理者實(shí)時(shí)監(jiān)控焊接過程。

1.2 上位機(jī)與下位機(jī)的開發(fā)

1.2.1 下位機(jī)的開發(fā)

目前，工業(yè)制造領(lǐng)域中應(yīng)用比較普遍的下位機(jī)是PLC。自1968年美國(guó)通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求后，美國(guó)、日本、德國(guó)、中國(guó)等國(guó)家相繼研制出了自己的PLC。20世紀(jì)70年代，人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，此時(shí)的PLC已經(jīng)成為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物[15]。在自動(dòng)控制中PLC主要有開關(guān)量控制和模擬量控制兩方面應(yīng)用。PLC還支持與數(shù)字化焊機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、分站PLC等通信，不僅能夠大大提升控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還可以提高現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員的工作效率，節(jié)省勞動(dòng)力[16-17]。所以，PLC在自動(dòng)化生產(chǎn)發(fā)展中起到了重要作用[18]。

1.2.2 上位機(jī)的開發(fā)

與PLC配合通訊的上位機(jī)軟件有很多種，如VC++、VB、組態(tài)軟件等，其中使用較為廣泛的是組態(tài)軟件。組態(tài)軟件與下位機(jī)配合支持MPI、TCP/IP等通訊方式，實(shí)現(xiàn)組態(tài)軟件與PLC交換數(shù)據(jù)，在界面中顯示，從而控制PLC的動(dòng)作。它可以與多數(shù)廠家的PLC進(jìn)行無縫連接，實(shí)用性強(qiáng)，使各項(xiàng)功能達(dá)到設(shè)計(jì)要求[19]。不僅如此，它強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能已經(jīng)得到了諸多企業(yè)的認(rèn)可，并且節(jié)約了開發(fā)成本，使工程效率大大提高[20]。

2 焊接工藝參數(shù)的管理

焊接工藝參數(shù)的管理可分為“焊接參數(shù)在線監(jiān)控及預(yù)警”和“焊接參數(shù)存儲(chǔ)與追溯”兩個(gè)部分，該功能可實(shí)時(shí)監(jiān)控焊接工藝參數(shù)，以及對(duì)焊接過程做到追根溯源。

2.1 焊接參數(shù)在線監(jiān)控及預(yù)警

在焊接過程中，焊接工藝參數(shù)是否符合工藝人員制定的標(biāo)準(zhǔn)是影響焊接質(zhì)量的重要因素。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于焊接作業(yè)在生產(chǎn)中所占比重大，焊機(jī)分布較廣，操作人員技能水平差距大且屢有不按制定好的工藝參數(shù)進(jìn)行焊接的情況發(fā)生[21]。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的焊接參數(shù)在線監(jiān)控功能可方便生產(chǎn)管理人員實(shí)時(shí)監(jiān)控焊接工藝過程，確保焊接參數(shù)的準(zhǔn)確。某焊接車間管理系統(tǒng)的監(jiān)控頁面如圖1所示，該系統(tǒng)可對(duì)車間焊接設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行匯總，分為正常、空機(jī)、超限、關(guān)機(jī)、故障5個(gè)狀態(tài)，同時(shí)也可獲取每個(gè)設(shè)備的設(shè)備編號(hào)、設(shè)備名稱、設(shè)備IP等基本信息[22]。管理者可以點(diǎn)擊查看某一個(gè)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)曲線，如焊接電壓數(shù)據(jù)曲線，顯示此時(shí)的焊接電壓為27.17 V，未超出監(jiān)控參數(shù)范圍。此外還可對(duì)設(shè)備的焊接電流，焊接溫度曲線進(jìn)行顯示[23-28]。

在焊接過程中，若設(shè)置的工藝參數(shù)超出了工藝人員制定的工藝范圍，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)會(huì)將這條報(bào)警信息發(fā)送至操作人員手機(jī)上，提醒操作人員及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)，同時(shí)將這些信息上傳至管理層，包括企業(yè)ERP系統(tǒng)和車間ME系統(tǒng)，幫助管理人員了解實(shí)際焊接情況[29-30]。

2.2 焊接參數(shù)存儲(chǔ)與追溯

在實(shí)際生產(chǎn)過程中當(dāng)一個(gè)零件出現(xiàn)了焊接質(zhì)量問題，如焊縫金屬不連續(xù)、不致密等，就需要查找出焊接缺陷的根源，即查找焊接過程中的數(shù)據(jù)[31]。焊接數(shù)據(jù)往往通過設(shè)置采樣點(diǎn)將焊接相關(guān)的工藝參數(shù)存儲(chǔ)在excel或者數(shù)據(jù)庫中，工件中有很多條焊縫，采集和存儲(chǔ)的工藝參數(shù)只有實(shí)現(xiàn)與焊縫的精確追溯，這些數(shù)據(jù)才有效，否則就不具備可分析的條件。所以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的格式和類型顯得尤為關(guān)鍵，表1展示了一種可以有效記錄焊接過程的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式?？梢钥闯?，表1中詳細(xì)記錄了工件名（追溯碼）、焊縫的焊接順序號(hào)、記錄時(shí)間、工位號(hào)、電流、電壓等信息。

某汽車有限公司的MAG弧焊參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)每個(gè)工件生成唯一的追溯碼。該追溯碼包括工件的產(chǎn)品代碼、生產(chǎn)的日期、班次、工作站號(hào)、夾具號(hào)、工裝號(hào)和序列號(hào)，具體編碼規(guī)則如表2所示。系統(tǒng)將狀態(tài)數(shù)據(jù)存入追溯碼中，實(shí)現(xiàn)工件與生產(chǎn)時(shí)間、焊接參數(shù)之間的精確對(duì)應(yīng)關(guān)系。焊接質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)包含打印機(jī)，將追溯碼打印在工件的表面上形成鋼印。在開始焊接時(shí)，機(jī)器人焊機(jī)將追溯碼傳送給PLC，然后由PLC發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器同時(shí)將焊接時(shí)的狀態(tài)數(shù)據(jù)記錄在相關(guān)焊接規(guī)范上，可更好地滿足產(chǎn)品可追溯性。

例如：17102723A06213 表示17 年10 月27 日第2 班第3 個(gè)工作站A 面第6號(hào)工裝焊接的第213 件產(chǎn)品。通過裝配掃描，實(shí)現(xiàn)工件與識(shí)別號(hào)精確對(duì)應(yīng)。

又如，當(dāng)發(fā)現(xiàn)X 年Y 月Z 日A 班生產(chǎn)的這一批200 個(gè)工件有焊接質(zhì)量問題，只需從系統(tǒng)中調(diào)取這一批200 個(gè)追溯碼，通過工件的追溯碼與上級(jí)總成裝配的對(duì)應(yīng)關(guān)系，精確追溯到每一臺(tái)整車WIN 碼。那么即使涉及整車召回，也可以精確到200臺(tái)，其余生產(chǎn)日期及批次的工件都可以被有效排除，大大降低了召回范圍和費(fèi)用[32]。

3 遠(yuǎn)程故障診斷與參數(shù)下達(dá)

近年來，許多工業(yè)設(shè)備制造公司隨著業(yè)務(wù)擴(kuò)張，生產(chǎn)量增大，設(shè)備必然會(huì)出現(xiàn)問題。圖2為工廠傳統(tǒng)的故障診斷方式，設(shè)備一旦出現(xiàn)異常或者使用出現(xiàn)問題，工廠一般會(huì)給設(shè)備廠商打電話尋求幫助，若無法解決相應(yīng)問題，設(shè)備廠商一般會(huì)先派出維護(hù)人員到工廠對(duì)有問題的設(shè)備進(jìn)行維修，重新調(diào)試。但是，也經(jīng)常存在維修人員無法解決現(xiàn)場(chǎng)問題的時(shí)候，這時(shí)就需要設(shè)計(jì)人員到工廠解決[33]。

隨著Zigbee、WiFi、GPRS 等無線通信技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)也得到了發(fā)展[34]。圖3為本地采集與遠(yuǎn)程監(jiān)控的連接關(guān)系，主要由遠(yuǎn)程監(jiān)控客戶端、服務(wù)器端和數(shù)據(jù)采集端三部分組成，可以分為本地端和遠(yuǎn)程端?，F(xiàn)場(chǎng)的焊接設(shè)備與數(shù)據(jù)采集端構(gòu)成了本地端，采集端與服務(wù)器采用C/S結(jié)構(gòu)，采集端采集數(shù)據(jù)，并發(fā)送至服務(wù)器端。服務(wù)器端與遠(yuǎn)程監(jiān)控端構(gòu)成了遠(yuǎn)程端，采用B/S結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)程用戶使用帶有瀏覽器的計(jì)算機(jī)或移動(dòng)設(shè)備監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)狀況。服務(wù)器為遠(yuǎn)程用戶提供Web服務(wù)和VPN服務(wù)，并提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫供Web服務(wù)使用，同時(shí)用以存儲(chǔ)采集端上傳數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)程用戶對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的參數(shù)下達(dá)[35]。它通過工廠的局域網(wǎng)把各個(gè)車間、各個(gè)工位的設(shè)備連接起來，以達(dá)到協(xié)同工作、集中監(jiān)測(cè)的目的，最大限度地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性和高效性來完成遠(yuǎn)程設(shè)備的監(jiān)測(cè)與故障診斷。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)融合了該遠(yuǎn)程技術(shù)可將編碼器、溫度傳感器、壓力傳感器、等實(shí)時(shí)測(cè)量值提供給遠(yuǎn)程的工程師電腦和手機(jī)上，讓其在遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)反饋的信息分析、預(yù)測(cè)設(shè)備發(fā)生故障的可能性、定位故障，并預(yù)測(cè)故障的發(fā)展趨勢(shì)[36-37]。圖4展示了通過遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析和診斷，對(duì)異常情況進(jìn)行報(bào)警并以多種通信方式及時(shí)通知本地監(jiān)控管理服務(wù)器和現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)管理人員，先進(jìn)行遠(yuǎn)程修復(fù)或維護(hù)，如果問題沒有解決可以安排售后工程師現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)，大大節(jié)省了人力和物力。

4 焊接數(shù)據(jù)庫及焊接質(zhì)量預(yù)測(cè)專家系統(tǒng)

通過使用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可將各種焊接方式過程中的數(shù)據(jù)采集并保存起來，建立焊接數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以通過廣域網(wǎng)在不同的行業(yè)共享，其網(wǎng)絡(luò)共享結(jié)構(gòu)如圖6所示。在焊接數(shù)據(jù)庫中保存的數(shù)據(jù)主要包括以下方面：（1）新材料焊接、新焊接工藝技術(shù)研發(fā)的試驗(yàn)數(shù)據(jù);（2）企業(yè)長(zhǎng)期進(jìn)行各種成熟穩(wěn)定產(chǎn)品的焊接時(shí)，所積累的大量成熟焊接工藝文件，包括產(chǎn)品的焊接方法、材料等重要信息;（3）記錄產(chǎn)品實(shí)際焊接生產(chǎn)過程中，因焊接現(xiàn)場(chǎng)工況等客觀因素影響焊接質(zhì)量的問題，以及對(duì)此問題焊接工程師所采取的解決措施[6]。

借助于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的存儲(chǔ)及運(yùn)算能力，工程師們可以借鑒前人的經(jīng)驗(yàn)，提高設(shè)計(jì)效率，減少重復(fù)試驗(yàn)，縮短工程周期，科學(xué)地為焊接工藝人員解決焊接生產(chǎn)中的各種問題，所以焊接數(shù)據(jù)庫具有廣泛的實(shí)用價(jià)值[38]。

近幾年為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)裝備制造業(yè)的全面數(shù)字化應(yīng)用，在已有焊接數(shù)據(jù)庫研究基礎(chǔ)上，提出了焊接質(zhì)量預(yù)測(cè)專家系統(tǒng)。早在1993 年，魏艷紅等[39]就通過總結(jié)大量的工藝試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了一個(gè)焊接接頭機(jī)械性能預(yù)測(cè)專家系統(tǒng)。而后李江[40]等又設(shè)計(jì)了基于BP網(wǎng)絡(luò)模型的焊接接頭力學(xué)性能預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其結(jié)果可達(dá)到的抗拉強(qiáng)度最大預(yù)測(cè)誤差為2.96%、延伸率最大預(yù)測(cè)誤差為4.78%。

5 精益化車間運(yùn)營(yíng)管理

精益化車間運(yùn)營(yíng)管理分為車間生產(chǎn)管理和焊接成本監(jiān)控兩個(gè)部分。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可通過分析整理采集數(shù)據(jù)，合理分配焊絲、焊劑等焊接用料，避免不必要的資源浪費(fèi)。

5.1 車間生產(chǎn)管理

可通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄和查詢焊機(jī)的工作情況，如焊機(jī)的正常工作時(shí)長(zhǎng)，空載時(shí)長(zhǎng)，并可采用導(dǎo)出PDF報(bào)表的形式記錄焊機(jī)的工作情況。對(duì)焊機(jī)的工作時(shí)間分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，了解查詢時(shí)間段內(nèi)焊接與非焊接狀態(tài)的時(shí)間分布，從而根據(jù)查詢的焊機(jī)工作時(shí)間分布掌握焊機(jī)的使用率。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還可構(gòu)建設(shè)備與管理系統(tǒng)、設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與人之間的信息通訊環(huán)境。下發(fā)到車間的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確高效地傳遞給工位、焊接設(shè)備及作業(yè)人員。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還可設(shè)置不同的權(quán)限，使管理人員、技術(shù)人員、班組負(fù)責(zé)人等不同的人看到不同的模塊信息，使整個(gè)焊接車間的信息管理更加統(tǒng)一、有序、有效[42]。

5.2 焊接成本監(jiān)控

可查詢到每個(gè)焊接時(shí)間段內(nèi)的焊絲消耗量、氣體消耗量、電能消耗量。圖6顯示為焊機(jī)每天的焊接使用消耗。焊接管理人員可隨時(shí)在線查詢記錄各焊接工位的實(shí)際焊接工時(shí)，統(tǒng)計(jì)焊工的工作時(shí)間分布，通過焊工的焊接時(shí)間計(jì)算工時(shí)。從而估算每一件焊接產(chǎn)品的成本和人工成本，可大大降低工廠企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本并減少浪費(fèi)，達(dá)到焊接精益化管理的目的。

6 展望

（1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備和工藝數(shù)據(jù)的在線監(jiān)控，存儲(chǔ)、故障的遠(yuǎn)程診斷與參數(shù)下達(dá)、對(duì)車間管理數(shù)據(jù)的記錄和查詢功能。

（2）隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)的成熟，人們?cè)絹碓疥P(guān)注如何從成千上萬的采集數(shù)據(jù)中分析出有價(jià)值的信息。如果可以建立一套大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接工藝的優(yōu)化、各個(gè)企業(yè)數(shù)據(jù)的共享、海量數(shù)據(jù)的管理，提高焊接質(zhì)量，那么我國(guó)的工業(yè)智能制造水平將更上一層樓。

參考文獻(xiàn)：

[1] Gruber F E. Industry 4.0：a best practice project of theau-tomotive industry[M]. Springer，Berlin，Heidelberg，2013.

[2] 張曙. 工業(yè)4.0和智能制造[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程，2014（8）：1-5.

[3] Schmidt R，Michael Mhring，Ralf-Christian Hrting，et al.Industry 4.0-potentials for creating smart products：empi-ricalresearch results[C]. BIS 2015 18th International Con-ferenceon Business Information Systems，Lecture Notes inBusiness Information Processing （LNBIP），2015.

[4] 賀正楚，潘紅玉. 德國(guó)“工業(yè)4. 0”與“中國(guó)制造2025”[J].長(zhǎng)沙理工大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2015（3）：103-110.

[5] 周濟(jì). 智能制造——“中國(guó)制造2025”的主攻方向[J]. 中國(guó)機(jī)械工程，2015，26（17）：2273-2284.

[6] 魏艷紅，余楓怡，占小紅. 焊接數(shù)字化技術(shù)及其在航空制造業(yè)中的應(yīng)用[J]. 航空制造技術(shù)，2016（11）：36-40.

[7] 米凱，易倍羽. 關(guān)于航天數(shù)字化制造質(zhì)量保證的探討[J].質(zhì)量與可靠性，2016（5）：26-29.

[8] 齊艷娜. 電弧焊接過程質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[D]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2009.

[9] 趙虎林，茍藏紅. 數(shù)字化技術(shù)在焊接工藝中的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2019（1）：146-147.

[10] 鄧惠庸，彭亞萍. 一種基于電弧焊接信息檢測(cè)的焊接數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析方法及系統(tǒng)，CN201910143767.2[P].

[11] Adventech Co.Ltd PCL-818L mutli-function data acquis-ition user manual [Z]. Taiwan，1995：10-26.

[12] 李文杰，于有生. VB環(huán)境下基于DLL的PCL-818L數(shù)據(jù)采集卡在焊接控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 兵器材料科學(xué)與工程，2004（2）：50-53.

[13] 劉繼承，宋萬廣，劉春俠. VB 環(huán)境下基于PCI總線的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)[J]. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2005，24（9）：39-41.

[14] 郭榮祥，王洪一. PLC 數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)[J]. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2013，26（1）：88-90.

[15] 欒朋. 基于嵌入式ARM的PLC設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 沈陽：沈陽理工大學(xué)，2012.

[16] 代志健，付超，雷小兵. 數(shù)字化焊接系統(tǒng)在螺旋縫焊管預(yù)精焊機(jī)組中的應(yīng)用[J]. 鋼管，2012，41（5）：76-78.

[17] 鄭晨，劉小洋，劉力源. PLC 在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019，27（25）：83.

[18] 李軍. 論P(yáng)LC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J]. 黑龍江科技信息，2014（20）：43.

[19] 張曉杰，劉海昌. 基于WinCC的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置，2007（4）：53-55.

[20] 馬景龍. 西門子S7-300及工控組態(tài)軟件WinCC 的應(yīng)用探究[J]. 黑龍江科學(xué)，2017，8（14）：170-171.

[21] 王建輝. 基于無線網(wǎng)絡(luò)的焊機(jī)通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2015.

[22] 馬詩龍. 基于WiFi技術(shù)的船廠焊機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 江蘇：江蘇科技大學(xué)，2018.

[23] Jingzhou Zhao，Hang Li，Hongseok Choi，et al. Insertablethin film thermocouples for in situ transient temperaturemonitoring in ultrasonic metal welding of battery tabs[J].Journal of Manufacturing Processes，2013，15（1）：64.

[24] S. Senthil? Kumar，S. Denis Ashok，S. Narayanan. Investi-gation of Friction Stir Butt Welded Aluminium Alloy FlatPlates Using Spindle Motor Current Monitoring Method[J].Procedia Engineering，2013（64）：915-925.

[25] Na Lv，Yanling Xu，Zhifen Zhang，et al. Audio sensing andmodeling of arc dynamic characteristic during pulsed Alalloy GTAW process[J]. Sensor Review，2013，33（2）：141-156.

[26] Bin Wang，Xiao Xu Li，Weng Ming Zhang. Design on theDetection System of Stud Welding Dynamic Parameters[J].Advanced Materials Research，2014，3286（983）：404-407. [27] M Vural. Welding Processes and Technologies[M]. ElsevierInc.：2014.

[28] Sadek C. A. Alfaro，F(xiàn)ernand Díaz Franco. Exploring Infr-ared Sensoring for Real Time Welding Defects Monitoringin GTAW[J]. Sensors，2010，10（6）：5962-5974.

[29] 戚寶運(yùn)，許自力，毛勤儉. 數(shù)字化車間MES 系統(tǒng)構(gòu)建[J].指揮信息系統(tǒng)與技術(shù)，2013，4（1）：25-29.

[30] 黃振林，劉俊杰，賈維科，等. 基于可編程控制器的智能制造數(shù)字化車間的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 自動(dòng)化博覽，2017（8）：46-51.

[31] 袁思斌，郭正華. 焊接質(zhì)量可追溯管理系統(tǒng)研究[D]. 江西：南昌航空大學(xué)，2012.

[32] 顧承揚(yáng)，劉云泊，雷海蓉. 機(jī)器人MAG弧焊參數(shù)在線監(jiān)控及精確追溯系統(tǒng)[J]. 裝備制造技術(shù)，2018（1）：123-127.

[33] 李正訓(xùn). 淺談PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷分析系統(tǒng)[J]. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015（1）：85-87.

[34] 李會(huì)樂. 基于Zigbee的焊接車間環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].哈爾濱：哈爾濱理工大學(xué)，2014.

[35] 汪華斌，羅中良，陳治明，等. 基于WIFI+GPRS的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2014，23（3）：224-227.

[36] 周桂平，王宏. 故障診斷在現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2012（9）：94-97.

[37] 邵富杰. 遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].2007，20（6）：15-20.

[38] 魏艷紅，梁寧，徐振亮. 我國(guó)焊接共享數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)狀與未來[R]. 北京：先進(jìn)制造與數(shù)據(jù)共享國(guó)際研討會(huì)，2007.

[39] 魏艷紅，張修智，杜文，等. 焊接接頭機(jī)械性能預(yù)測(cè)專家系統(tǒng)—PPES[J]. 焊接學(xué)報(bào)，1993，14（4）：268-272.

[40] 李江，時(shí)國(guó)玉，劉金龍. 數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)在高速列車焊接車間的實(shí)踐應(yīng)用[J]. 電焊機(jī)，2018，48（3）：43-47.

[41] 榮佑珍，劉仁培，魏艷紅. 航空專用焊接數(shù)據(jù)庫及專家系統(tǒng)[J]. 先進(jìn)航空焊接技術(shù)，2017（12）：43-47.

[42] 張?zhí)m，苗則層，李力. 數(shù)字化焊接設(shè)備生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)集中控制管理系統(tǒng)[A]. 全國(guó)焊接工程創(chuàng)優(yōu)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)論文集[C]. 西安：2011.

收稿日期：2020-08-04

基金項(xiàng)目：哈爾濱焊接研究院有限公司技術(shù)發(fā)展基金項(xiàng)目（201916215）

作者簡(jiǎn)介：張 磊（1986— ），男，碩士，高級(jí)工程師，主要從事焊接裝備及焊接工藝方面的研究。E-mail：Leibanz

hanglei@163.com。