一、方案背景

隨著制造業對焊接質量一致性、結構安全性及生產效率的要求不斷提升，MIG（熔化極惰性氣體保護焊）焊機的焊接質量已成為影響產品可靠性的關鍵因素。然而，傳統焊接過程普遍缺乏對焊接電流、電壓等關鍵參數的實時監測，依賴人工經驗判斷與事后抽檢，存在數據缺失、響應滯后、追溯困難等問題。

為提升焊接過程的數字化管理水平，某大型金屬結構制造企業亟需構建一套MIG焊機焊接電流電壓監測物聯網系統，實現焊接參數的實時采集、遠程監控與質量追溯，為工藝優化與質量管理提供數據支撐。

二、前期調研

經過現場調研，本次項目需針對工廠內多臺MIG焊機進行焊接電流與電壓數據的采集，由霍爾型庫侖計（電流傳感 + 電壓采樣）負責在焊機輸出回路取電流電壓信號，點位較少；同時由于焊機需要在各個作業車間移動，還需要監測設備位置。因此，本次項目選用經濟型的4G工業網關WG581。

三、系統架構

設備層：多臺MIG焊機部署在各個車間執行焊接工作，霍爾型庫侖計（電流傳感+電壓采樣）負責在焊機輸出回路取電流電壓信號，同時串口繼電器用于隔離引弧瞬間的高頻高壓脈沖。

網關層：物通博聯工業數據采集網關WG581內置定位模塊，并通過RS485（Modbus RTU）接口輪詢采集焊接電壓、電流等數據，并通過WiFi/4G網絡上報大工廠物聯網平臺中。

硬件參數：單核CPU，128MB運存 ,1個百兆網口，1個串口

聯網功能：5G Red Cap、CAT4/CAT1 4G、2.4GHZ WiFi（AP/STA），有線以太網

采集功能：內嵌工控協議，支持采集PLC、儀器儀表、環保及水文、能源等設備數據

邊緣計算：支持協議解析，報警觸發、跳變觸發、公式計算及邊緣決策功能

云端適配：支持接入物通博聯云、自主開發云平臺、主流第三方工業互聯網平臺

系統應用：遠程維護設備、多網互備、斷點續傳、網絡及應用自恢復、協議轉發等

平臺層：工廠物聯網平臺接收數據報文，解析后對焊接電流、電壓等關鍵參數進行實時展示、存儲與分析，可生成可視化報表與趨勢曲線，并在數據異常時觸發告警。

四、實現功能

焊接參數實時監測：管理人員無需頻繁往返各焊接工位，通過電腦或工控機屏幕即可實時查看所有聯網焊機的電流、電壓等參數與設備狀態，顯著提升監測效率與數據透明度。

異常自動告警：系統可對焊接電流、電壓設定告警閾值。一旦數據異常，系統自動觸發聲光告警，并通過微信、短信、郵件等方式通知相關負責人，及時遏制安全風險。

數據可視化與分析：系統自動統計各焊機的電流、電壓及焊接合格率等關鍵信息，生成可視化報表，支持按班次、批次、日、月等維度導出，為質量改進會議提供數據依據。

系統集成與追溯：采集到的標準化焊接數據可無縫對接到企業MES、ERP等系統，打通生產與質量管理的“數據孤島”，助力企業持續改進焊接工藝，提升產品良率。