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目前通过直接或者间接的方式同计算机进行信息交互逐渐成为了数字化焊机的发展趋势,各大焊机制造商都为焊机添加了信息交互模块。针对数字化焊机的特点,一个功能全面、使用方便的信息交互系统可以使焊机具有更宽广的应用领域、更灵活的工艺特性、更人性化的焊接管理。USB总线作为一种串行总线,在计算机领域获得了广泛应用,具有传输速度快、兼容性好、使用方便等优点。以该总线技术作为信息交互系统的基础,不仅能够满足底层数据传输的要求,还能使焊机同计算机更紧密的联系在一起。
针对数字化焊机的特点及今后发展趋势并结合USB技术的优势,设计了由USB总线传输层和焊机信息交互层构成的信息交互系统,同时以U盘作为信息交互的载体。USB总线传输层按照USB2.0协议搭建,实现U盘和USB桥接芯片的通信。信息交互层按照自己制定的协议实现上位机同焊机的通信。本课题以这两层传输协议为核心,实现上位机直接或间接的同焊机进行信息交互。
本文对USB2.0协议的要点进行了分析,根据数字化焊机的特点并结合本课题的实际情况,设计了USB事务传输层。该层分为两种情况:上位机同焊机直接连接;上位机和焊机以U盘为媒介进行连接。针对这两种情况分别设计了两套对应的传输方案:以MSC协议为基础的方案,该协议可实现USB主机同大容量存储设备间的数据传输;以HID协议为基础的方案,可实现USB主机同人机接口设备的通信。
在USB事务传输层之上建立了焊机信息交互层,制定了信息交互层的协议格式。在这一层上位机就要对焊机进行应用层面的控制了:一方面向焊机发送各种焊接指令,从焊机主控芯片的寄存器、模块配置到程序的运行流程、变量取值再到焊接工艺参数等各个层次进行控制;另一方面接收焊机采集到的各种焊接数据,本课题的任务是将这些数据最终传给上位机并保存起来,以便日后进行焊接情况的分析或焊接质量管理。
本课题的上位机采用VB6.0开发,包括焊接指令发送部分和焊接数据接收部分。上位机发送指令和接收数据都要调用API函数,通过windows驱动层间接执行,所以不需要开发底层驱动,只需要按照信息交互层的协议传输数据,实际上简化了上位机的开发。