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1、第7章 弧焊电源的控制,7.1 弧焊电源控制系统的概述7.2 弧焊电源控制系统的关键技术7.3 弧焊电源的单片机控制7.4 弧焊电源的全数字化控制7.5 弧焊电源的智能控制7.6 机器人用弧焊电源7.7 数字式控制弧焊电源产品介绍,7.1 弧焊电源控制系统的概述,对弧焊电源的控制方法可有不同的分类方法:1.按控制装置：主要有机械式控制、电磁式控制、电子式控制和数字式控制。2.按控制方法：主要有PID控制、自适应控制、模糊逻辑控制、人工神经网络控制等。3.按控制内容：有外特性控制、动特性控制和工艺程序控制等。,图7-1 弧焊电源控制方法的分类,7.1.1 弧焊电源的控制方法分类,7.1.2 弧焊
2、电源各种控制方法的特点,1.采用机械装置来控制弧焊接电源的外、动特性方法有：动铁式、动圈式、抽头式弧焊变压器，弧焊整流器等。它是通过机械移动铁心或绕组的位置，或换接抽头来改变漏抗和控制漏抗，从而控制弧焊电源的外特性。其动特性取决于弧焊电源自身的结构及其电气参数。机械式控制的弧焊电源的特点是结构简单结实、工作可靠。其规范参数有级调节，在建筑工地等场合还在使用。但是它们的无功损耗大、控制性能差，不能做到精细的控制，只能用在对焊接质量要求不太高的场合。 2.电磁式控制的弧焊电源有串联饱和电抗器式弧焊变压器、磁放大器式弧焊整流器和弧焊发电机等。它们靠改变主回路中饱和电抗器的磁饱和程度来控制弧焊电源的外
3、特性，其外、动特性也主要取决于弧焊电源本身的结构。电磁式控制弧焊电源的特点是工作可靠性高，但是磁惯性大、调节速度慢、不灵活，体积和重量都很大，效率低，它们将逐渐被淘汰。我国已明令禁止生产磁放大器式弧焊电源，而弧焊发电机也只生产少量的柴油发电机式，用于野外施工无动力供应的场合。,3.电子式控制的弧焊电源无论是弧焊电源的外特性还是动特性，都完全采用电子电路进行控制，包括电流、电压波形的任意控制，而与自身的结构没有决定性关系。电子式控制的弧焊电源主电路采用电力电子功率器件进行功率调节，常用的器件有晶闸管、晶体管、场效应管和IGBT等；采用微电子集成IC为核心的控制电路，使弧焊电源的性能得到大幅度的提
4、升。电子式控制的弧焊电源的主要特点是：控制精度高，可控性好；参数调节范围宽，可调参数多；动特性好，动态响应速度快；高效、节能省材。 4.数字式控制的弧焊电源是在电子式控制弧焊电源的基础上，以单片微处理器、DSP、ARM嵌入式芯片为核心实现弧焊电源的部分或全数字化控制。目前在弧焊电源中常用的微处理器有：各种型号的单片微机，有8位和16位的；DSP数字信号处理器，主要有通用型，如美国TI公司的TMS3202xx系列；32位的嵌入式ARM微处理器也开始在弧焊电源中使用。,7.1.3 对弧焊电源控制系统的要求,电子、数字式控制类弧焊电源，与传统的电源区别，它的外特性、调节特性、动特性，除了与结构有一定
5、的关系外，更重要的还受控制于电子、微电子电路。因而对它的要求也较高，除要求它完成基本要求的“宏观”控制任务外，还要求对其静、动态特性，输出的焊接电流、电压波形，引弧、收弧，脉冲波形，多焊接参数的优化匹配等等，进行任意的“微观”控制与变换，还包括工艺时序控制，以便实现高性能、高速度、高质量和对多种贵重材料的自动、半自动焊接，以及具有多功能、柔性的特点。,7.2 弧焊电源控制系统的关键技术,7.2.1 工艺时序控制技术 各种焊接方法都要按照一定的程序操作焊接过程，图7-2a所示为带高频引弧器的TIG弧焊逆变器工艺控制时序。焊枪开关接通后，弧焊电源的控制电路开始工作，Ar保护气电磁阀开通；延时后，高
6、频引弧器开通引燃电弧，引弧成功后高频引弧器关断。电流在电弧引燃时经过短暂的峰值后回到维弧电流，经过一段预热延时后缓升到正常值。在焊接结束前电流要缓降到维弧电流，经过一段延时后再降为零。送气阀经过延时后再关断。,图7-2 弧焊工艺控制时序TIG焊（带高频引弧）工艺时序,7.2.2 引弧和收弧控制技术,对于熔化极气体保护焊，在引弧过程中由于焊丝和工件的接触不可避免地存在抖动，电压产生剧烈震荡，电流上升缓慢，引燃电弧较为困难。图7-3a在引弧过程中，在空载电压上维持有一段时间，电流上升迅速，引弧时间短，引弧顺畅，电弧声音柔和。 在收弧过程中，电流应缓慢减少到零，让焊丝回烧以填平弧坑，减少弧坑裂纹等焊
7、接缺陷。若收弧过程中电流冲击比较严重，焊接电流和电弧电压的抖动都比较剧烈，收弧过程不稳定，焊接过后有较大的弧坑出现。图7-2-2b的收弧过程比较好，焊接电流波形比较稳定，纹波抖动也较小，电流平缓降低，收弧过程效果较好。,图7-3 MAG焊的引弧收弧过程a) 引弧过程 b) 收弧过程,7.2.3 一元化调节技术,在焊接规范的调节中，焊接电流和电压需要有很好的配合，不同焊接方法其电流和电压之间的关系也不同。在某一焊接电流值下，有一个对应的最佳电压值，只有电流和电压合理搭配才能使焊丝的熔滴过渡最稳定。电流与电压之间的搭配关系可以从大量焊接工艺试验中得到的，并可绘制出一条一元化曲线。在焊接过程中，通常
8、采用的是电压优先的一元化参数调节。根据焊接材料和焊丝直径的不同，将电源电压给定电压信号依据一定的比例变换后，作为送丝电机的控制电压，使送丝速度随着弧焊电源输出电压的增大而增大，从而使输出电流随之增大。,7.2.4 弧焊电源的波形控制技术,在熔化极气体保护焊中，熔滴的形成、尺寸、过渡模式和熔滴行为等是影响焊接工艺性能、焊缝成形和焊接质量的重要因素，熔滴过渡及行为一直是焊接工作者研究的热点。在熔化极气体保护焊中，典型的熔滴过渡模式有CO2短路过渡和脉冲MIG焊的射滴过渡，研究熔滴过渡模式及行为的目的之一是要对熔滴过渡过程加以控制。,7.2.4.1 短路过渡的波形控制技术,在CO2焊中小电流规范下，
9、熔滴主要是短路过渡，它是在电压较 低，弧长较短的时候发生的，是燃弧与短路交替进行的不规则周期性 变化过程。在短路过渡过程中，焊接电流起着极其重要的作用。焊接 电流的大小及变化率既控制焊丝的熔化，熔滴过渡过程，又影响飞溅的产生和焊缝成形。而焊接电流是焊机输出特性和电弧特性综合作用的结果。焊接工作者研究出各种有效的控制方法。典型的有：恒压特性控制法、复合外特性控制法、波形控制法、脉动送丝控制方法等。 较为典型的控制方法有双L型输出特性、双阶梯输出特性。,7.2.4.2 脉冲电流的波形控制技术,脉冲MIG焊工艺是一种焊接质量比较高的熔化极气体保护焊方法。它具有熔滴过渡过程可控，母材热输入量低，焊接变
10、形小，适于全位置焊接，生产效率高。脉冲MIG焊的熔滴过渡形式为：多脉一滴、一脉一滴和一脉多滴，其中一脉一滴是所有过渡形式中最理想的一种，要获得这种熔滴过渡形式，焊接参数之间的配合尤为重要。脉冲焊工艺参数多，除了电弧电压、送丝速度和焊接速度外，还有脉冲参数，包括峰值电流Ip、峰值时间tp、基值电流Ib和基值时间tb。,图7-5 脉冲MIG焊的脉冲参数示意图,7.2.4.2 脉冲电流的波形控制技术,1 Synergic控制法2脉冲门限控制系统3QH-ARC控制法4 闭环控制法5 综合控制法6中值波形控制法,7.3 弧焊电源的单片机控制,随着电子技术和信息技术的进步，弧焊电源向着数字化方向发展。弧焊
11、电源的数字化包括两方面的内容： (1) 主电路的数字化。电力电子技术的发展为焊接装备的数字化提供了条件，大功率电力电子器件的出现，使弧焊电源的主电路由模拟工作状态变为开关状态，完成了主电路从模拟到数字化的跨越，当前弧焊逆变器已成为焊机生产中的主流产品和重点发展方向。 (2) 控制电路的数字化。它们是以单片机、DSP或ARM嵌入式微处理器为控制核心，通过软件编程实现弧焊工艺过程控制，这就大大增加了控制系统的柔性和适应性，便于操作和精确控制。,7.3.1 单片机控制的功能和特点,单片机具有三个基本功能，即数值计算、数值分析和实时控制。采用单片机控制后，通过不同的控制算法可以获得弧焊电源的各种外特性
12、；通过编程可实现任意复杂工艺的顺序控制；可以采用各种控制算法实现焊接工艺参数的最优控制和匹配；利用现场通信技术可进行双机协同控制，实现双丝高速焊接；通过以太网IP接口技术可以实现焊接电源设备的远程管理、维护和升级。,外特性控制：通过不同的算法可获得不同外特性和输出线能量的任意控制。动特性控制：通过软件编程可以实现PI或PID调节器，在反馈量中加入电流变化率(di/dt)，可以控制电流的上升速度，使其符合焊接工艺的动态性能特征。 预置焊接参数：可以将焊丝材料与直径、工件材质与板厚、保护气体成分等预置在单片机系统的ROM存储器中。焊接时，可通过面板选择具体的焊接工艺参数，单片机系统根据记忆再现，并
13、在焊接过程监控这些焊接参数。实现“一元化”调节功能：针对某一焊接方法，在不同焊接规范下进行大量的焊接工艺试验，找出焊接参数之间的最佳组合。在焊接时，仅用单旋钮选择焊接电流(送丝速度)，其它工艺参数与之配合实现一元化调节。 对焊接电流波形的控制：通过软件编程实现PID、模糊逻辑等控制算法，在焊接过程实时采集电流波形，可以实现波形控制。 对焊接工艺程序的控制和焊接故障报警：如对先通气后通电、引弧、电流的递增和衰减等工艺程序进行控制；以及对焊接过程中可能产生的粘丝、熄弧、过流、过压、过热、触嘴等故障进行诊断和报警。,一、单片机控制实现的功能 弧焊电源采用单片机控制后，通过软件编程，大大丰富了控制系统
14、的功能，增加了控制系统的灵活性和适应性，其主要功能如下：,二、单片机控制的特点 弧焊电源采用单片机控制后，性能更好，功能更全，与传统弧焊电源相比，具有以下特点： (1) 便于采用各种先进的控制算法：采用软件编程，不仅可以实现常规PID控制算法，而且可以实现更加先进、更加智能化的控制算法. (2) 控制更加灵活、系统升级方便：采用单片机控制后，弧焊电源的许多控制功能可以通过软件编程实现，若改变弧焊电源的功能或对弧焊电源加以升级，只要修改软件重新装载到单片机系统，或者在线修改控制算法和工艺参数，而不必改动硬件电路。,(3) 控制电路的元器件数量明显减少：随着单片机的集成度的不断提高，以前需要专用I
15、C和分立元件实现的功能，可以在一块单片机内实现。(4) 控制系统的可靠性高，易于实现标准化：采用单片机后，许多模拟信号的处理被数字信号处理所代替，使控制系统的可靠性得到大大提高。对于某一系列的弧焊电源产品，可以采用同一套硬件控制电路板；而软件可以采用模块化设计，在产品开发时，根据不同的焊接方法，修改有关参数，并将所需要的软件模块组合起来即可实现相应的焊接工艺。这样从软硬件两方面都可以很容易实现标准化，进一步提高系统的性能和可靠性。(5) 存储能力强，便于实现一机多用：存储技术的发展，出现不同的高速存储技术，而存储的密度在大幅度提高。在控制系统中就可以存放不同的焊接工艺应用程序及控制参数，这样就
16、可以实现一机多用。(6) 系统一致性好，便于生产制造：采用单片机实现信号的数字化处理，不会出现模拟器件中因温飘和时飘等带来的差异问题，使产品的一致性好。,7.3.2 单片机控制原理,弧焊电源的控制主要可分为以下几个模块：(1) 主电路的驱动控制； (2) 电参数控制；(3) 信号检测电路； (4) 故障报警与处理电路；(5) 通信电路； (6) 人机界面。 单片机在控制电路中处于核心地位，是控制系统的中枢大脑，它控制着几个模块按一定的规则协调有序地工作。,图7-9 单片机控制的弧焊逆变器组成框图,系统组成 可分为主电路（即电子功率单元）和控制电路（即电子控制单元）两大部分。为了防止主电路对控制
17、电路的干扰，在信号采集输入和控制信号输出通道上都采用光电隔离和电磁隔离等措施。,控制过程 单片机控制过程如下：由键盘直接输入焊接规范参数，或借助于多圈电位从基准电源产生电压信号，并经过A/D转换输入焊接过程的规范参数，然后通过键盘或控制开关发出焊接指令。这时，单片机接上弧焊逆变器、送丝机、保护气体等设备的有关控制通道，并发出提前送气指令，然后是引弧指令，引弧成功后，单片机自动把电流从小递增到预定值。若是TIG焊，焊接电流通过电流反馈实现恒流特性控制。若是熔化极气体保护焊，微机控制系统通过对电弧电压、焊接电流信号的采集比较，使焊丝速度和电弧电压调节到预定焊接规范。待工件预热（工件厚度和电弧电压较
18、大时才需预热）到一定时间后，单片机发出启动行走机构指令，并输出一定数值的焊接速度信号，开始正常焊接。在焊接过程中，单片机实时数字显示焊接电流及电弧电压值（包括空载电压），自动进行焊接过程中的规范变换。收弧时，单片机发出收弧指令，进行收弧处理（包括电流衰减、滞后送气等）。收弧完毕，单片机进入焊接结束状态，并关闭所有通道。若在焊接过程中或焊接结束后检测到故障信号，则以中断方式供单片机进行处理，中断一切工作，发出报警信息，并显示故障原因，以便操作者查找并排除故障，待故障排除后方可以再次进行焊接。,7.3.3 PID控制原理,PID控制是工业过程控制中应用最为广泛的一种控制方法。在单片机控制的弧焊电源
19、系统中，对于焊接工艺参数的控制，可以通过编程实现有关工艺参数的PID控制算法，利用单片机强大的逻辑功能，可以使PID控制更加灵活。1PID调节算法 按闭环系统误差信号的比例、积分和微分进行控制的调节器称为PID调节器。理想PID控制算式如下： 式中，u为调节器输出控制量；为比例系数；e为给定量与反馈量之间的偏差；为积分常数；为微分常数。 单片机系统是离散控制系统，因此，理想PID必须进行离散化，经过离散化的PID调节器成为数字PID调节器。其算式如下：,（7-3-1）,（7-3-2）,7.3.3 PID控制原理,实际数字PID调节器的控制规律如下，在采样时间（T为采样周期）时刻， 式中，为调节
20、器输出控制量；为比例系数；为给定量与反馈量之间的偏差；为积分常数；为微分常数；为控制常量。 因为： 可以得出： 式（7-3-6）被称为增量式PID算式。采用这种算法，算式只与最近几次采样有关，不易引起误差积累，可以降低出现机器故障的可能性。 在PID调节器中，比例、积分和微分常数，需要根据不同的控制对象选择不同的数值，还需要经过现场调试才能获得较好的效果。,（7-3-3）,（7-3-4）,（7-3-5）,（7-3-6）,2数字PID调节参数选择 PID调节器是一种线性调节器，系统的给定值和反馈值的差成为偏差，对偏差进行的比例、积分、微分线性组合构成控制量式(7-3-3）。它们在PID调节器中的
21、作用如下：比例调节的作用：是按照比例反应系统的偏差，系统一旦出现了偏差，比例调节立即产生调节作用以便减少偏差。比例作用大，可以加快调节，减少误差，但是过大的比例，使系统的稳定性下降，甚至造成系统的不稳定。积分调节作用：是使系统消除稳态误差，提高无差度。因为有误差，积分调节就进行，直至无差，积分调节就停止，积分调节输出一常值。积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti，Ti越小，积分作用就越强。反之Ti大则积分作用弱，加入积分调节可使系统稳定性下降，动态响应慢。微分调节作用：微分作用反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用，在偏差还没有形成之前，已被微分调节
22、作用消除。因此，可以改善系统的动态性能。微分作用对噪声干扰有放大作用，因此过强的微分调节，对系统抗干扰不利。此外，微分反映的是变化率，而当输入没有变化时，微分作用输出为零。 一般来说，被控对象的数学模型很难建立，PID调节参数的选择需要反复调试才能找到比较理想的参数值，对不同的控制系统，也没有参考值可循，但是可以根据上述PID调节作用原理，对参数进行选择。,3带死区的数字PID控制算法 焊接过程是一种非线性系统，采用PID调节的控制算法，由于积分饱和、系统干扰等原因，控制量的超调可能很大，为了避免控制量的过大或者过小，在应用中，设置控制量的死区，对控制量进行限制。 在式（7-3-7）算式中对控
23、制量设置了范围，避免了系统过量的超调，增加了稳定性。,（7-3-7）,7.3.4 单片机控制系统实现,1. 系统方案 在单片机控制的弧焊电源中要执行多重控制任务，如时序控制、波形控制、通信、键盘显示、故障报警等，运算量较大，对实时性要求很高，因此对单片机控制系统有以下要求： (1) 单片机系统有较高的运算速度。由于系统运行的是实时多任务软件，要对焊接电流、电弧电压进行控制，需要要实时采集电弧电压、电流信号，并对数据进行计算处理，发出相应的控制量。因此要综合考虑微处理器的指令处理速度、主频、A/D、D/A、片上存储器速度的适当匹配。 (2) 对于熔化极气体保护焊，送丝系统除保证其快速的动态响应性
24、能以及送丝平稳等要求外，还要使其速度可调范围宽、结构简单可靠。 (3) 弧焊电源本身是一个强干扰源，加之焊接环境条件差,外界干扰源多，必须采取合理的抗干扰措施，才能保证控制系统的正常工作。 (4) 在设计单片机控制系统时，要综合考虑控制器的成本，性能价格比，体积等因素。,为了提高系统的可靠性，系统采用功能模块化设计、模块功能单一化等措施。弧焊电源单片机控制系统的硬件设计包括： (1) 单片机控制系统输入输出模拟量和开关量及其通道数量的确定。 (2) 单片机控制系统的硬件结构。 (3) 弧焊电源与微机的接口。 单片机系统控制的对象是弧焊电源及设备，为了确保安全可靠工作，实现高质量焊接，需要对输入
25、输出模拟量和开关量及其通道数进行合理设计。,2. 单片机的选型 自从1975年世界上第一台单片机诞生以来，已经发展了四代。按数据总线的位数来分，将单片机分为4位、8位、16位和32位机。20世纪70年代后期，开始出现第一代4位单片机，如INTEL公司的MCS-48系列。20世纪80年代初期，开始第二代8位单片机，如MCS-51，目前仍是市场的主流产品之一。第三代单片机出现了新特点： 由可扩展总线型向纯单片型发展；多个CPU集成到一个MCU中；从并行总线发展出各种串行总线；工作电压降到3.3V,功耗更低、可靠性更高。FLASH的使用，标志着MCU技术进入了第四代。目前在单片机市场上，8位单片机和
26、32位的ARM嵌入式微处理器占据市场的大部分份额，达70%以上。,在弧焊电源开发中最常采用8位单片机，一是其价格低廉，二是其性能可满足大多数焊接方法的控制需求。在单片机市场中，代表性的产品有：MCS-51系列产品，生产MCS-51的单片机半导体厂家有20多个，产品达300多种。其中ATMEL公司的AT89C51/C52两个系列8位单片机在焊接领域应用较为广泛。1994年ATMEL公司以其E2PROM和Intel公司的80C31单片机核心技术进行交换，从而取得80C31核的使用权。AMTEL公司把自己先进的Flash技术和80C31核相结合，从而生产出了Flash单片机。Microchip公司从
27、1989年开始生产8位单片机，也深受用户青睐。,7.3.5 信号采集与处理,在单片机用于弧焊电源的控制中，首先是要把被控的模拟量通过传感器进行采集，并由A/D转换变成数字量，通过数字信号处理后，再经由D/A变回模拟量后对弧焊电源实施控制。1.采样过程 把连续信号转换成离散信号的过程成为采样。采样就是利用周期性采样脉冲序列p(t)，从连续信号中抽取一系列的离散值，得到采样信号即离散的时间信号。采样器可以看成是一个电子开关，如图7-10所示。开关每隔T秒闭合一次，对于理想采样，闭合时间应为无穷短，对实际采样，闭合时间为秒，使输入信号得以采样，得到离散的输出信号。在单片机控制系统中，离散信号可以看作
28、是一数字表示其幅值的脉冲序列，如图7-11所示。,图7-10 采样器原理,7.3.5 信号采集与处理,2. 采样定理 信号是信息的物理表现形式，或者说是传递信息的函数，而信息则是信号的具体内容。根据载体的不同，信号可以是电的、磁的、声的、机械的、热的等各种信号。对于弧焊电源有电弧电压、焊接电流、送丝速度等。 通过采样器可以把一个连续变化的模拟量变成断续的离散信号。若要保证离散信号能精确地描述被采样的连续信号特征，就必须满足shannon（香农）采样定理： （1）被采样的连续信号所包含的全部谐波频率均在一定的频带之内； （2）采样周期 ，其中为信号中所含谐波的最高频率。,7.3.5 信号采集与处
29、理,3采样周期的选择 采样定理为确定采样周期提供了理论依据，只有当采样频率（ ）大于或等于被采样信号所包含最高频率 的两倍时，才可能通过理想的低通滤波器把原信号完整地提取出来。 在弧焊电源的单片机控制系统中，合理地选择采样周期直接影响系统的控制质量。从信号的复杂性和控制性能考虑，采样周期越短越好；但由于单片机速度和存储容量的限制，采样周期也不能过短。从理论上来计算采样周期是比较困难的，一般是根据经验数据来选择，并通过实际的试验加以调整。对于一个控制回路，采样周期可以取该回路自然振荡周期的1/81/10。,7.4 弧焊电源的全数字化控制,弧焊电源的发展与电力电子技术、信号处理技术及计算机控制技术
30、的发展密不可分。从硬件电路角度看，数字式控制的弧焊电源借助DSP技术实现了PID控制器和PWM信号发生电路的全数字化。随着实现了模拟电路和数字电路有机结合的混模电路的出现，预计不久的将来分立式的模拟电路将逐步被高度集成的数字化混模电路所取代。而弧焊电源的设计制造也可根据需要以数字化的方式完成。弧焊电源的能量控制由电流、电压、时间的协同方式来完成，具体表现为输出波形的数字化。,7.4.1 弧焊电源的DSP控制技术,DSP属于精简指令系统计算机（RISC），大多数指令都能在一个周期内完成，并可通过并行处理技术，在一个指令周期内完成多条指令；同时，DSP采用改进的哈佛结构，具有分离的程序和数据总线，
31、允许同时存储程序和数据；采用多级流水线和内置高速硬件乘法器，使其具有高速的数据运算能力。 DSP以其强大的指令系统及接口功能显示出功能强、速度快、编程和开发方便等特点而广泛应用于通用数字信号处理、通讯、语音处理、图像处理和仪器仪表及军事与尖端科技等方面，近年来DSP在自动控制领域也获得广泛应用。DSP芯片已经成为数字电路设计的主要方法。 DSP控制的弧焊电源借助DSP实现控制算法和PWM信号发生电路的全数字化，DSP主要完成电压、电流信号的反馈运算、PWM波形的输出、系统实时监控及保护、系统通信等功能。DSP控制的弧焊电源原理框图如图7-4-1所示。,7.4.1 弧焊电源的DSP控制技术,就控
32、制系统结构而言，全数字化弧焊电源的控制部分由单片机和DSP共同构成。单片机负责系统的总体管理及给定参数的输出，而弧焊逆变器的PWM信号产生和电流、电压的PI控制则由DSP完成。与传统的硬件电路构成的PWM信号发生器和PI控制器相比，基于软件方式实现的控制器具有更大的灵活性。,图7-24 DSP控制的弧焊电源,7.4.2 弧焊电源的ARM嵌入式控制技术,ARM（Advanced RISC Machines）是通用的32位微处理器，它是基于精简指令系统计算机（RISC）构建的。ARM微处理器已经遍及工业控制、消费类电子通信系统、网络系统、无线系统各类产品市场，基于ARM技术的微处理器应用占据了32
33、位RISC微处理器80%以上的市场份额。采用RISC架构的ARM微处理器的主要特点包括：（1）小体积、低功耗、低成本、高性能；（2）支持双指令集，能很好地兼容8位/16位器件；（3）大量使用寄存器，指令执行速度更快；（4）大多数数据操作都在寄存器中完成；（5）寻址方式灵活简单，执行效率高；（6）指令长度固定。,7.4.2 弧焊电源的ARM嵌入式控制技术,在焊接生产过程管理信息化方面焊接工作者做了大量的研究工作，例如焊接工艺制定、焊材用量计算和统计、焊工技术档案管理、焊接工艺专家系统、焊接工艺制订等，但这些研究还主要集中在焊接生产的管理和决策层，对焊接现场设备的网络化研究还十分薄弱。 许多ARM
34、芯片都具有网络控制功能，从硬件的角度看，以太网接口电路主要由MAC控制器和物理层接口（Physical Layer，PHY）两大部分构成，目前常见的以太网接口芯片，如RTL8019、RTL8029、RTL8039、CS8900、DM9008等，其内部结构也主要包含这两部分。从网络化实现的技术可行性来看，利用ARM嵌入式微处理器中的网络模块，采用以太网络通信技术，在每台弧焊电源中内置IP地址，这样弧焊电源就可以通过RJ45接口直接连接到企业的Intranet网中。,7.5 弧焊电源的智能控制,以模糊逻辑、人工神经网络和专家系统为标志的人工智能技术成为控制领域中的重要研究方向，取得很多重大的理论成果，并在实际中有大量成功的应用实例。在弧焊电源和焊接质量的控制中也出现一些成熟的应用技术。,
