成都噴涂機(jī)控制器設(shè)計(jì)要求

靜電噴涂的質(zhì)量的好壞在于對(duì)噴涂粉料的靜電參數(shù)和繼續(xù)安穩(wěn)的噴粉量有關(guān)，而噴粉量又與供粉桶上的抽粉泵的流速氣壓有關(guān)，噴涂的粉末需求杰出的霧化開來才干確保涂層均勻。根據(jù)靜電噴涂的原理，在靜電粉末涂裝時(shí)，粉末粒子帶電，借助于庫侖力吸附到工件表面。因此，在輸出端連接等效負(fù)載電阻來測(cè)試輸出電壓和電流，并驗(yàn)證采樣電路和采樣程序。庫侖力越大，靜電吸附的效果越好。

成都噴涂機(jī)庫侖力可用公式表明:

從上式能夠看出，靜電電壓越高，粉末粒子帶的電荷Q越多，庫侖力F越大，吸附效果越好。并且靜電電壓過低，則不足以讓空氣構(gòu)成電暈放電使涂料帶點(diǎn)?？墒侨綮o電電壓過高，或許導(dǎo)致粉末介質(zhì)擊穿，使涂層呈現(xiàn)縮孔針狀?？墒侨綮o電電壓過高，或許導(dǎo)致粉末介質(zhì)擊穿，使涂層呈現(xiàn)縮孔針狀。所以電壓需求控制在必定的范圍內(nèi)，這樣會(huì)使帶電粉末的量添加，則粉料的附著量增大;在必定范圍內(nèi)也會(huì)有利于前進(jìn)工件轉(zhuǎn)角處的噴涂效果。

另一方面庫侖力又與噴槍和工件之間的距離h的平方成反比，所以成都噴涂機(jī)與工件之間的距離越近，庫侖力越大，吸附的效果越好。噴槍與工件的距離大小能是電場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生改變，因而噴涂距離將會(huì)直接影響粉料涂層的厚度和沉積功率。由于單片機(jī)的價(jià)格相對(duì)簡(jiǎn)單，且外圍電路元件的價(jià)格不高，整體設(shè)計(jì)成本相對(duì)較低。噴涂距離太大，粉末沉積下降;噴涂距離太小，有時(shí)會(huì)擊穿粉末，發(fā)生打火現(xiàn)象或吹散吸附的粉末。

成都噴涂機(jī)操控器的采樣周期設(shè)為20ms，每周期采樣64次核算均值保存，作為一次ADC采樣的采樣值，定時(shí)器的觸發(fā)周期為(20000us/64)=312.Sus。為了保證其他模塊可以運(yùn)用完整的ADC采樣數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)在運(yùn)用前被覆蓋，目標(biāo)存儲(chǔ)區(qū)選用64*2的存儲(chǔ)緩沖區(qū)。成都噴涂機(jī)由于等效負(fù)載電阻值為5052，輸出電流測(cè)量的放大倍數(shù)為_5，計(jì)算電流為3_SuA，基本相同。使用DMA的DMA_ IT_ HT和DMA IT TC中斷分別對(duì)前后兩部分采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。

DAC輸出模塊程序設(shè)計(jì)

成都噴涂機(jī)操控器的靜電電壓輸出是MCU通過DAc數(shù)模轉(zhuǎn)化輸出電壓再由線性放大電路進(jìn)行放大輸出。操控器選用的數(shù)模轉(zhuǎn)化參閱電壓是3V，而12位的DAC轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)范圍為0409-5，不便于直觀表明DAC輸出電壓值。所以界說函數(shù)DAC_Set Vol(uintl6_ t vol),參數(shù)vol取值范圍為03000，表明輸出電壓范圍為0-3V。選用Ethernet工業(yè)以太網(wǎng)總線，結(jié)束遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和調(diào)控，使成都噴涂機(jī)控制更人性化、便利化、簡(jiǎn)單化。在這個(gè)函數(shù)中先將03000的數(shù)值按份額轉(zhuǎn)化為04096的DAC數(shù)模轉(zhuǎn)化參數(shù)，再調(diào)用庫函數(shù)輸出電壓。

操控算法模塊程序設(shè)計(jì)

成都噴涂機(jī)操控器實(shí)現(xiàn)了輸出靜電電壓、靜電電流、流速氣壓和霧化氣壓的自動(dòng)操控，靜電電壓、靜電電流由MCU的DAc輸出操控，通過靜電電壓、靜電電流操控算法計(jì)算得到DAC的輸出量。流速氣壓、霧化氣壓由步進(jìn)電機(jī)調(diào)理，通過流速氣壓、霧化氣壓操控算法核算得到步進(jìn)電機(jī)的滾動(dòng)步數(shù)和滾動(dòng)方向。根據(jù)噴涂經(jīng)驗(yàn)，在電壓模式下，噴涂的靜態(tài)電壓設(shè)定為7_5KV，流量為400KPa，霧化壓力為1_SOKPao。所以，成都噴涂機(jī)操控算法模塊包括四個(gè)部分，靜電電壓操控、靜電電流操控、流速氣壓操控、霧化氣壓操控，都是選用數(shù)字PI操控算法.

為了提高成都噴涂機(jī)程序的可移植性，對(duì)每個(gè)數(shù)字管的顯示和閃爍進(jìn)行單獨(dú)控制。通過將數(shù)據(jù)寫入顯示寄存器和段閃爍控制寄存器來控制顯示和閃爍。顯示子程序?qū)?-9數(shù)據(jù)寫入BC7277顯示寄存器，成都噴涂機(jī)控制數(shù)碼管的顯示。閃爍控制子程序?qū)?x00寫入BC7277閃爍控制寄存器以停止閃爍，并寫入0xFF以開始閃爍。根據(jù)靜電噴涂的原理，在靜電粉末涂裝時(shí)，粉末粒子帶電，借助于庫侖力吸附到工件表面。與0至7位數(shù)字管的0x10-0x17位對(duì)應(yīng)的顯示寄存器和8位閃爍控制寄存器DIG_Blink_CTL_H也可以單獨(dú)控制。閃爍數(shù)據(jù)分為0x00非閃爍和0xFF閃爍。對(duì)于高位閃爍控制寄存器DIG_Blink_CTL_H，只需要寫0x01來控制第8位閃爍，寫0x00停止閃爍，只對(duì)第8位有效。

根據(jù)成都噴涂機(jī)控制器參數(shù)配置和參數(shù)顯示的要求，在各位顯示的前提下，設(shè)計(jì)各種參數(shù)的顯示程序。這為參數(shù)的顯示和配置提供了許多方便，提高了程序的實(shí)用性?？刂瓢逯饕?fù)責(zé)控制器的控制參數(shù)計(jì)算，控制結(jié)果輸出和動(dòng)態(tài)參數(shù)采集。根據(jù)需要，用一個(gè)或多個(gè)LED數(shù)碼管顯示各種參數(shù)，需要對(duì)參數(shù)的顯示狀態(tài)進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制，從而顯示參數(shù)顯示程序入口參數(shù)的數(shù)據(jù)和顯示狀態(tài)。

成都噴涂機(jī)通信模塊程序設(shè)計(jì)操作面板通過USART1與控制主板通信。為了提高數(shù)據(jù)傳輸效率和CPU利用率，將USART1作為控制主板由DMA收發(fā)。區(qū)別在于操作面板中只有一種類型的數(shù)據(jù)，由鍵觸發(fā)。因此，有效的數(shù)據(jù)標(biāo)志USEDATAFAFACK只需要三位。保留一個(gè)字節(jié)的高五位和八位USENDATAFFACH。默認(rèn)值為0。噴槍與工件的距離大小能是電場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生改變，因而噴涂距離將會(huì)直接影響粉料涂層的厚度和沉積功率。低三位2是開始-停止模塊數(shù)據(jù)包標(biāo)志，位1是瀏覽參數(shù)模塊數(shù)據(jù)包標(biāo)志，和bi。T0是配置參數(shù)模塊的數(shù)據(jù)包標(biāo)志。靜電噴涂控制器操作面板的主要程序分為按鍵處理、通信和顯示三部分。操作面板的控制任務(wù)由主程序while循環(huán)完成。

鍵盤處理：首先確定成都噴涂機(jī)是否存在按鍵（按鈕計(jì)數(shù)標(biāo)記uKeyChanged大于0），然后在執(zhí)行按鍵讀取和按鍵處理子程序之前按下按鍵。按下鍵，讀取鍵值，uKeyChanged減小，然后根據(jù)不同的狀態(tài)執(zhí)行相應(yīng)的鍵處理子例程。通信：首先，執(zhí)行通信模塊中設(shè)計(jì)的接收和處理函數(shù)Rs422Rx_Handle()。然后調(diào)用Rs422Tx_WritetoDma()發(fā)送函數(shù)，該函數(shù)將發(fā)送需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包。成都噴涂機(jī)操作面板可以支持外部RS48_5通訊，可以連接到我們?cè)O(shè)計(jì)的靜電噴涂控制系統(tǒng)。成都噴涂機(jī)根據(jù)不同的運(yùn)行狀態(tài)，將發(fā)送不同的數(shù)據(jù)包。在自檢狀態(tài)中，需要執(zhí)行通電呼叫，并且需要讀出上一次斷電之前使用的參數(shù)，因此需要發(fā)送﹨﹨parameter call﹨﹨命令包。