流，并且因此電弧電壓/電流檢測電路被耦合到接線柱，以使輸出接線柱180提供焊接操作的電弧反饋信號220(即，電弧的電流和/或電壓)。電弧電壓/電流檢測電路可以被配置來與已知的與感測引線系統(tǒng)一起使用的電路相一致。然而，本系統(tǒng)實施方案僅利用電弧電壓/電流檢測電路來經(jīng)由焊絲送進(jìn)器120的接線柱180獲得電弧電壓/電流數(shù)據(jù)，而不是使用感測引線。該電弧電壓/電流數(shù)據(jù)以反饋信號220被傳輸?shù)紸/D轉(zhuǎn)換器210。進(jìn)一步地，在本系統(tǒng)的實施方案中，焊絲送進(jìn)器120內(nèi)的各種部件可以通過高速通信總線(在圖2中未示出)彼此耦合。
[0024]模數(shù)轉(zhuǎn)換器210將模擬信號(例如，電弧反饋信號220)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。典型地，模擬信號中的模擬信息通過調(diào)制連續(xù)傳輸?shù)男盘?例如，通過改變信號的幅度強(qiáng)度或者通過改變信號的頻率)被傳輸。存儲器模塊242可以儲存指令、代碼和/或數(shù)據(jù)，用于提供焊絲送進(jìn)器120的各種功能。網(wǎng)絡(luò)模塊240可以例如經(jīng)由以太網(wǎng)端口或者經(jīng)由任何已知的無線通信技術(shù)(例如藍(lán)牙等)被連接至網(wǎng)絡(luò)(例如，萬維網(wǎng)或用于電子通信的內(nèi)部網(wǎng))。附加地，網(wǎng)絡(luò)模塊240可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)模塊上的USB端口被連接到其他外圍裝置。再有，在本發(fā)明的實施方案中，控制命令可以被傳輸?shù)阶鳛橥ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的一部分被包括的其他裝置/可以從作為通信網(wǎng)絡(luò)的一部分被包括的其他裝置被接收。
[0025]本發(fā)明的實施方案提供改進(jìn)的感測并且因此提供對焊接過程的改進(jìn)的控制，以及提供現(xiàn)有焊接系統(tǒng)所未知的顯著的控制和通信多功能性。這部分地是因為，這樣的感測和控制是經(jīng)由通過連接電源供應(yīng)器110與焊絲送進(jìn)器120的焊接線纜130的高速數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信。例如，焊絲送進(jìn)器120可以在幾微妙或甚至幾納秒內(nèi)將表征在焊接過程檢測到的電弧電壓和電流的電弧反饋信號(可替換地，在本文被稱為焊接電弧反饋信號)傳遞給電源供應(yīng)器110，而在電源供應(yīng)器110和電弧之間不使用任何感測引線或任何單獨的反饋連接。從而，電源供應(yīng)器110可以響應(yīng)于接收電弧反饋信號(在幾微妙或甚至幾納秒內(nèi))對焊接功率做出調(diào)整。在一些示例性實施方案中，高速數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信至少部分地在電力線通信規(guī)范(例如，基于G.hn族標(biāo)準(zhǔn))上被限定。G.hn族標(biāo)準(zhǔn)一般地利用正交頻分多路復(fù)用(OFDM)技術(shù)，用于數(shù)據(jù)調(diào)制。例如，各種操作參數(shù)和控制命令可以使用OFDM被編碼，用于通過焊接線纜傳輸。要清楚的是，在本發(fā)明的實施方案中，高速數(shù)據(jù)通信在線纜130中通過與焊接功率信號一樣的電導(dǎo)管被傳輸，并且可以與焊接功率信號同時被傳輸。附加地，在示例性實施方案中，高速數(shù)據(jù)通信可以僅通過單個線纜130被發(fā)送，或者在其他實施方案中，通過兩個線纜130被發(fā)送。這些示例性實施方案的進(jìn)一步的方面將在下面被討論。
[0026]電源供應(yīng)器110包括電源250、電力線通信電路260、焊接邏輯控制器270、網(wǎng)絡(luò)模塊290以及存儲器模塊280。電源供應(yīng)器110內(nèi)的各種部件可以通過高速通信總線彼此耦合。例如，電源250和電力線通信電路260可以通過第一通信總線連接。再有，第二通信總線可以在焊接邏輯控制器270與電源250和電力線通信電路260 二者之間耦合。第三通信總線可以連接網(wǎng)絡(luò)模塊290和焊接邏輯控制器270。存儲器模塊280可以儲存指令、代碼和/或數(shù)據(jù)，用于提供電源供應(yīng)器110的各種功能。網(wǎng)絡(luò)模塊240可以例如經(jīng)由以太網(wǎng)端口或者經(jīng)由任何已知的無線通信技術(shù)(例如藍(lán)牙等)被連接至網(wǎng)絡(luò)(例如，萬維網(wǎng)或用于電子通信的內(nèi)部網(wǎng))。附加地，網(wǎng)絡(luò)模塊240可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)模塊上的USB端口被連接到其他外圍裝置。再有，在本發(fā)明的實施方案中，控制命令可以被傳輸?shù)酵ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)中的其他裝置/可以從通信網(wǎng)絡(luò)中的其他裝置被接收。焊接邏輯控制器270可以將控制命令提供給電源供應(yīng)器110?？刂泼羁梢允褂秒娏€通信規(guī)范(例如，基于G.hn族標(biāo)準(zhǔn))被編碼。焊接邏輯控制器的操作的示例性細(xì)節(jié)將結(jié)合圖7被討論。在一些實施例中，電源供應(yīng)器110可以傳遞這樣的功率信號，所述功率信號不足以用于焊接，但可以被用來對焊絲送進(jìn)器120中的電子器件供電。為了自動地補(bǔ)償跨焊接線纜(其在長距離上行進(jìn))的損失，電源供應(yīng)器和/或焊絲送進(jìn)器可以包括附加的電路。例如，焊接功率信號或電弧反饋信號可以被更改來補(bǔ)償跨焊接線纜所經(jīng)歷的損失。
[0027]將理解和領(lǐng)會的是，圖2所示的具體的模塊和部件僅是出于圖示說明的目的，并且本系統(tǒng)的實施方案不限于所示出的具體結(jié)構(gòu)。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到的，附加的部件(例如，收發(fā)器、控制器等)可以被包括在焊絲送進(jìn)器和電源供應(yīng)器中的任一個(或兩者)。例如，在一些實施方案中，電力線通信電路可以包括多輸入多輸出天線。將進(jìn)一步理解的是，本公開的實施方案允許使用各種其他類型的電力線通信協(xié)議和規(guī)范，并不必限于G.hn族。另外，不同的通信協(xié)議和規(guī)范可以被用于傳遞不同類型的控制命令，或者，甚至用于不同類型的部件。
[0028]圖3圖示說明如圖1和圖2所示的示例性焊接系統(tǒng)的示例性功率分布300的圖示表征。具體地，圖3指示功率與頻譜的關(guān)系，其中焊接功率信號310被疊加為在頻率上在數(shù)據(jù)信號320的旁邊。在示例性實施方案中，焊接功率信號310可以占據(jù)較低的頻率，而數(shù)據(jù)信號占據(jù)較高的頻率。同樣在圖3中示出的是，這樣的低頻焊接功率信號310具有較低的帶寬。就是說，在示例性實施方案中，功率信號310的帶寬不多于IMHz。然而，數(shù)據(jù)信號320具有比功率信號310高得多的帶寬。這允許本發(fā)明的系統(tǒng)以任何方式通過電力線130傳輸非常大量的數(shù)據(jù)而不干擾焊接操作，并且在很大程度上實現(xiàn)焊接系統(tǒng)100的多功能性。在本發(fā)明的示例性實施方案中，數(shù)據(jù)信號320的頻率范圍在2MHz至10MHz之間。在進(jìn)一步的示例性實施方案中，頻率范圍在1MHz至10MHz之間。在一些實施方案中，頻率范圍在40MHz至10MHz之間。進(jìn)一步地，低頻焊接功率信號310具有頻率上限并且高帶寬數(shù)據(jù)信號320具有頻率下限。例如，在示例性實施方案中，焊接功率信號310具有IMHz的頻率上限，并且高帶寬數(shù)據(jù)信號具有2MHz的頻率下限。預(yù)期的是，在一些實施方案中，焊接功率信號310的頻率上限可以高于1MHz。然而，在那些實施方案中，焊接功率信號310和數(shù)據(jù)信號320之間沒有重疊。因此，如本文所說明的，頻隙仍然維持在焊接功率信號310和數(shù)據(jù)信號320之間。在進(jìn)一步的示例性實施方案中，高帶寬數(shù)據(jù)信號具有2MHz至20MHz范圍內(nèi)的頻率下限。在本發(fā)明的實施方案中，不僅頻率上限和頻率下限彼此不同，而且，在示例性實施方案中，在頻率上限和頻率下限之間存在最小頻隙。例如，在示例性實施方案中，最小頻隙是1MHz。在其他示例性實施方案中，最小頻隙大于IMHz以避免信號之間的干擾。在一些其他示例性實施方案中，最小頻隙小于1MHz，只要焊接功率信號310的頻率上限與數(shù)據(jù)信號320的頻率下限不重疊。因此，在一些實施方案中，焊絲送進(jìn)器和電源供應(yīng)器之一(或二者)中的電力線通信電路通過將進(jìn)來的合信號(例如，焊接功率供應(yīng)信號310和高帶寬OFDM數(shù)據(jù)信號320)傳送通過高階高通濾波器來提取高帶寬OFDM數(shù)據(jù)信號。在進(jìn)一步的示例性實施方案中，最小頻隙在IMHz至20MHz的范圍內(nèi)。
[0029]圖4圖示說明示出單一載波頻率的對應(yīng)于OFDM信號的頻譜的圖示表征。OFDM技術(shù)通過在彼此不同的多個同時發(fā)生的(simultaneous)載波頻率上對數(shù)據(jù)編碼來允許高速數(shù)據(jù)通信。在一個實施方案中，用于焊絲送進(jìn)器和電源供應(yīng)器之間的數(shù)據(jù)通信的高帶寬OFDM數(shù)據(jù)信號包括4096個不同的、同時發(fā)生的載波頻率。
[0030]出于圖示說明的目的，示出五個示例性載波頻率的對應(yīng)于OFDM信號的頻譜在圖5示出。在OFDM中，載波頻率以這樣的方式被選擇，以使載波彼此正交，意味著(由載波所占據(jù)的)數(shù)據(jù)信道之間的串?dāng)_被消除，并且不需要載波間保護(hù)帶。這在很大程度上簡化發(fā)射器和接收器二者的設(shè)計；不像常規(guī)的頻分多路復(fù)用技術(shù)。例如，使用0FDM，每個數(shù)據(jù)信道不需要單獨的濾波器。再有，因為OFDM是高帶寬數(shù)據(jù)調(diào)制技術(shù)，OFDM調(diào)制的高帶寬數(shù)據(jù)信號一般地具有幾乎“白色”頻譜，相對于其他同信道的使用者，給予它良好的電磁干擾特性。
[0031]圖6圖示說明根據(jù)本發(fā)明的實施方案的由焊絲送進(jìn)器執(zhí)行的示例性方法步驟600的邏輯流程圖。開始于步驟610，焊絲送進(jìn)器(例如，圖1中的焊絲送進(jìn)器120)使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器將(例如，經(jīng)由圖2所示的輸出接線柱接收的)電弧反饋信號轉(zhuǎn)換為OFDM信號。然后在步驟620，焊絲送進(jìn)器將(0FDM調(diào)制的)電弧反饋信號傳遞給電源供應(yīng)器(例如，圖1中的電源供應(yīng)器110)。將理解的是，如本文所使用的術(shù)語“電弧反饋信號”可以被解讀為對應(yīng)于電弧反饋信號的數(shù)值。在步驟630，焊絲送進(jìn)器確定是否已經(jīng)從電源供應(yīng)器接收到確認(rèn)。為了增加通信鏈路的魯棒性(robustness)，在交換數(shù)據(jù)的部件之間建立的通信鏈路上的電子通信一般地與這樣的確認(rèn)相關(guān)聯(lián)，所述確認(rèn)對應(yīng)于接收到傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。例如，結(jié)合圖2中的系統(tǒng)200，電源供應(yīng)器110可以確認(rèn)接收到至焊絲送進(jìn)器110的電弧反饋信號220。然而，