啟揚方案：ARM硬件應(yīng)用于焊接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實時監(jiān)測焊接質(zhì)量

在機械制造、航空航天、船舶加工、油氣管道等行業(yè)的金屬材料加工過程中，焊接是重要的手段之一，焊接的質(zhì)量直接關(guān)系到產(chǎn)品的性能和使用壽命，焊接數(shù)據(jù)則是關(guān)系焊接質(zhì)量的重要依據(jù)。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)在工業(yè)智能化生產(chǎn)上的應(yīng)用，生產(chǎn)過程實時數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)布局在各行業(yè)。在焊接領(lǐng)域，焊接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過在焊機上安裝數(shù)據(jù)采集設(shè)備，實時采集焊接設(shè)備操作數(shù)據(jù)、焊接工藝、焊接材料消耗等信息并進行顯示和存儲，實現(xiàn)產(chǎn)品信息的跟蹤，減少焊接異常，降低焊接成本、提升焊接效率、保證焊接質(zhì)量。

焊接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

焊接工藝參數(shù)是影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在人工焊和半自動焊操作中，操作人員存在技能差異、操作人員不按照既定參數(shù)進行焊接都會影響產(chǎn)品質(zhì)量。焊接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實時監(jiān)測焊接過程中用電、用氣、用絲等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，當(dāng)工藝參數(shù)超出設(shè)定的參數(shù)范圍，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)會發(fā)送報警信息，提醒操作人員及時調(diào)整工藝參數(shù)，確保焊接參數(shù)的準確性。

通過焊接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以獲取每臺焊機具體信息，如設(shè)備名稱、運行狀態(tài)、使用時長、工件的產(chǎn)品代碼、生產(chǎn)時間、焊縫編號、焊機操作人員等，實現(xiàn)工件與生產(chǎn)時間、操作人員和焊接參數(shù)的精準對應(yīng)，滿足產(chǎn)品的可追溯性；操作人員與工件之間建立關(guān)聯(lián)，也為績效評定、人工計費提供依據(jù)。

焊接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對生產(chǎn)過程中的用電、用氣、用絲等生產(chǎn)消耗的記錄分析，從而能夠進一步對不同焊機操作人員和焊接機器人進行用料差異的分析，為更好地降本增效提供數(shù)據(jù)支撐；同時打通用料情況與企業(yè)物料系統(tǒng)之間的信息數(shù)據(jù)，實現(xiàn)信息共享，實時獲取各類耗材余量，為制定生產(chǎn)計劃和物料采購提供依據(jù)。

部分焊接件對環(huán)境要求較高，溫濕度過高過低都會影響焊接質(zhì)量。焊接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過環(huán)境傳感器可以實時監(jiān)測焊接環(huán)境溫濕度信息。

焊接數(shù)據(jù)采集終端硬件推薦

焊接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)終端采用嵌入式硬件，通過安裝在焊機上的電壓傳感器、電流傳感器、氣體流量傳感器等獲取焊接參數(shù)；通過內(nèi)部無線通信模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫嘶蚝笈_管理中心；設(shè)備配備顯示屏幕，實時顯示設(shè)備運行情況和各類數(shù)據(jù)，操作人員可通過控制按鍵調(diào)整參數(shù)設(shè)置。終端支持多種工業(yè)總線協(xié)議對接，支持遠程監(jiān)控與系統(tǒng)升級。終端主控嵌入式硬件采用ARM+FPGA，ARM接口資源豐富、功耗低，性能強，提供數(shù)據(jù)處理分析和顯示功能，F(xiàn)PGA擅長多通道高速AD采集，作為數(shù)據(jù)采集卡提供模數(shù)轉(zhuǎn)換等功能，兩者相互協(xié)作實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲分析、網(wǎng)絡(luò)通訊、顯示等功能。

ARM硬件可采用啟揚i.MX8M mini核心板，四核Cortex-A53高性能處理器，支持邊緣計算算法，將采集的數(shù)據(jù)在本地進行處理分析，減少數(shù)據(jù)通信量，做到實時監(jiān)測、實時反饋；

核心板配備大容量內(nèi)存和SD卡，保障軟件程序運行的穩(wěn)定性，數(shù)據(jù)傳輸更迅速，同時能夠?qū)?shù)據(jù)存儲在SD卡中，支持本地長時間存儲數(shù)據(jù)，保障數(shù)據(jù)安全。

核心板支持MIPI顯示接口，連接高清液晶屏幕，人機界面實現(xiàn)本地化數(shù)據(jù)展示；

i.MX8M mini處理器擁有豐富的接口資源，與FPGA連接執(zhí)行高速數(shù)據(jù)采集，引出RS232、CAN、USB等接口，支持連接各類外接設(shè)備并讀取數(shù)據(jù)；

i.MX8M Mini支持多種通信方式，通過4G網(wǎng)絡(luò)、WIFI或有線網(wǎng)絡(luò)將采集的數(shù)據(jù)上傳到云平臺或后臺管理中心進行數(shù)據(jù)分析計算，輸出各類報表，實現(xiàn)人工、機器、物料、產(chǎn)品等的全方位管理；

硬件可選擇工業(yè)級元器件，面對復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境，仍能提供穩(wěn)定、長時間的運行狀態(tài)。

如今，工業(yè)生產(chǎn)向信息化、數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)變，焊接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是焊接領(lǐng)域企業(yè)生產(chǎn)與信息技術(shù)的融合，有利于提高企業(yè)生產(chǎn)智能化水平，打造智能工廠、數(shù)字化車間，推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

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