3。1。1霍尔电流传感器 16

3。1。2数据采集卡 18

3。1。3 研华IPC-610L工控机 19

3。2 数据采集系统软件开发 19

3。2。1 数据处理的流程 20

3。2。2 软件编程的实现 20

3。3 数据采集系统测试 23

第四章 运动控制系统的开发与测试 25

4。1 运动控制系统硬件 25

4。2运动控制功能 26

4。3多轴运动控制 28

4。3。1多轴联动 28

4。3。2直线插补运动 29

4。3。3回原点运动 30

4。4运动控制系统软件开发 31

4。4。1运动控制系统的开发方法 31

4。4。2运动控制系统界面设计 31

4。4。3运动控制系统的程序开发 32

4。5运动控制系统测试 34

结论 36

致谢 37

参考文献 38

第一章 绪论

1。1本课题研究背景及意义

现如今水下的建筑物越来越多，水下钢结构的应用也不断增加。如普通桥梁和跨海大桥、海洋平台、石油管道等金属结构。当这些金属结构受到腐蚀、磨损或碰撞时，为了维护结构的整体性和安全性，需要对被破坏部分的金属结构进行修复，这时就需要将损坏部分在水下切割掉并对其进行修复。另外，沉船拆除、海底石油开采、海底管线、船舶、船坞、港口设施、军舰潜艇的水下维修、矿井下矿物的开采等方面也不可避免的需要用到水下电弧切割技术[1]。所以说，在海洋技术不断向前发展的今天，水下电弧切割技术的进步不仅对海洋资源的开发和利用以及海洋工程技术的发展有着极大的推动作用，而且还对海上国防事业的发展有着积极作用[2]。

目前，水下切割方法比较多，但很多切割方法都有一定的局限性。比如，有的设备复杂、有的设备比较笨重、有的安全性不高应用范围受限等等。在诸多的切割方法中电弧切割是应用比较广泛的一种切割方法。它具有设备简单、灵活性高、安全可靠等优点。另外，水下电弧切割可以实现半自动和自动化控制，切割效率比一般切割方法高，具有很广泛的发展前景。

未来的水下电弧切割会向着自动化控制的方向发展。自动化控制的水下电弧切割方法能够很好地改善操作人员的工作环境，提高切割效率，保证被切割工件的切口质量[3]。一些特殊的技术，比如超声波对切口的质量有影响，这种影响与超声波的频率有关[4]。本课题的主要目的是通过对水下电弧切割过程的测控系统开发以实现水下电弧切割过程的自动化控制，自动控制系统的开发最主要的就是要处理好切割电流、电弧电压和切割速度三者之间的合理匹配与优化[5]。水下电弧切割过程实现自动化后不仅可以减小工人劳动强度而且可以提高切割精度和切割质量、提高切割效率、增加设备的安全可靠性，从而获得满意的切割效果。可以说，水下电弧切割测控系统的开发是实现切割自动化关键，它能为将来水下电弧切割自动化在工程上的实际应用打下一个坚实的基础。