靜電噴涂控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)根據(jù)工業(yè)以太網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了靜電噴涂控制系統(tǒng)。靜電噴霧控制系統(tǒng)可分為三層：場(chǎng)控制層，通信協(xié)調(diào)層和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)層?，F(xiàn)場(chǎng)控制層由靜電噴霧控制單元和PLC控制單元組成。每個(gè)靜電噴霧控制單元由靜電噴霧控制器和靜電噴槍組成。噴槍接口連接到致動(dòng)器以形成控制回路，從而完成對(duì)液體涂裝設(shè)備槍電壓，槍電流，流速壓力和霧化壓力的控制。根據(jù)由氣壓控制算法計(jì)算的輸出控制量，確定步進(jìn)電機(jī)控制的轉(zhuǎn)向和調(diào)節(jié)步驟，然后調(diào)用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊程序進(jìn)行調(diào)節(jié)。噴涂任務(wù)。 PLC控制系統(tǒng)分為主從PLC控制單元，完成裝配線上涂層工件的運(yùn)動(dòng)控制，自動(dòng)噴槍攜帶往復(fù)機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制和噴槍的距離調(diào)節(jié)。同時(shí)，主PLC控制單元還需要完成工件形狀和傳動(dòng)速度的檢測(cè)。通過(guò)向從液體涂裝設(shè)備PLC控制單元發(fā)送運(yùn)動(dòng)同步信號(hào)，將觸發(fā)同步信號(hào)發(fā)送到靜電噴涂控制柜，以協(xié)調(diào)噴涂操作的完成。 

液體涂裝設(shè)備總體方案設(shè)計(jì)靜電噴涂控制柜結(jié)構(gòu)所示。多個(gè)靜電噴霧控制單元和通信協(xié)調(diào)器形成靜電噴霧控制柜，并且可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)線選擇控制器的數(shù)量。 RS48_5總線控制網(wǎng)絡(luò)用于靜電噴涂控制器與控制柜中的通信協(xié)調(diào)器之間的通信，通信協(xié)議使用MODBUS通信協(xié)議。高溫固化工藝在圖中第七個(gè)區(qū)域，其目的是將工件外表的粉末涂料加熱到規(guī)定的溫度并堅(jiān)持相應(yīng)的時(shí)間，使之熔化、流平、固化，然后得到光滑的外表外觀。由于RS-48_5總線可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)雙向通信，并且根據(jù)基于RS-48_5總線的MODBUS通信協(xié)議編寫通信程序，因此可以以點(diǎn)對(duì)多的方式實(shí)現(xiàn)可靠的通信。系統(tǒng)需要利用RS-48_5點(diǎn)對(duì)多向通信特性來(lái)控制多個(gè)靜電噴涂控制器。

液體涂裝設(shè)備

我們?cè)O(shè)計(jì)的液體涂裝設(shè)備控制器基于STM32微控制器控制器，完成控制器的硬件設(shè)計(jì)后，需要設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)控制器的軟件，實(shí)現(xiàn)控制器的功能。軟件設(shè)計(jì)采用ST的STM32CUBE作為驅(qū)動(dòng)開發(fā)環(huán)境，該軟件可以在圖形界面中配置液體涂裝設(shè)備MCU的時(shí)鐘和外設(shè)，直接生成MDK開發(fā)的C語(yǔ)言代碼，大大節(jié)省了MCU的時(shí)間。在《2016年靜電噴涂職業(yè)現(xiàn)狀及開展趨勢(shì)分析》報(bào)告中顯現(xiàn)我國(guó)噴涂職業(yè)開展到今日依然有很大的空缺。配置提高了開發(fā)效率。 

液體涂裝設(shè)備控制板編程控制板主程序包括初始化程序，RS422通信模塊，ADC模擬數(shù)據(jù)采樣模塊，電壓電流控制算法模塊，氣壓控制和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，管理協(xié)調(diào)軟件和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。管理協(xié)調(diào)軟件負(fù)責(zé)各功能軟件之間的通信和協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)各模塊之間的同步;功能軟件模塊通常由主程序調(diào)用子程序和中斷程序?qū)崿F(xiàn)?？刂瓢暹x用STMicroelectronics的STM32F20_5VCT6作為主MCU}49}}STM32系列是專為高性能，低成本，低功耗嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)的微處理器，并與ARMCortex-M3內(nèi)核集成。 

液體涂裝設(shè)備存儲(chǔ)模塊編程靜電噴涂控制器配置參數(shù)保存在主板的EEPROM中。斷電時(shí)電源不會(huì)丟失?？梢栽俅螐膯?dòng)中讀取參數(shù)。EEPROM存儲(chǔ)模塊使用2_SLC640和靜電噴涂控制器來(lái)控制主板。存儲(chǔ)芯片2_SLC640是一個(gè)64Kb電可擦PROM，它是8Kx8bit結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)空間地址為Ox0000} Ox1FFF，頁(yè)面大小為承諾字節(jié)，通過(guò)SPI接口通信，通信頻率高達(dá)2MHz。

為了提高液體涂裝設(shè)備程序的可移植性，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(guò)將數(shù)據(jù)寫入顯示寄存器和段閃爍控制寄存器來(lái)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，液體涂裝設(shè)備控制數(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。液體涂裝設(shè)備操控體系是噴涂流水線的核心，直接參與噴涂參數(shù)操控，是直接影響到噴涂質(zhì)量的，也是本文研究的對(duì)象。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(lái)控制第8位閃爍，寫0x00停止閃爍，只對(duì)第8位有效。

根據(jù)液體涂裝設(shè)備控制器參數(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。還有就是現(xiàn)在在國(guó)內(nèi)的中小型的噴涂生產(chǎn)廠家的靜電噴涂流水線自動(dòng)化程度比較低，PLc運(yùn)動(dòng)操控醉多只有一維上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)噴涂間隔的調(diào)理仍然需求停機(jī)調(diào)整。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)。

數(shù)據(jù)發(fā)送程序根據(jù)數(shù)據(jù)類型的優(yōu)先級(jí)發(fā)送封裝的數(shù)據(jù)uSendDataFlag對(duì)應(yīng)的位，指示發(fā)送完成。液體涂裝設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)包之間的時(shí)間間隔是2ms，并且在發(fā)送數(shù)據(jù)之后清除。計(jì)時(shí)器用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)時(shí)。時(shí)間間隔不允許發(fā)送到下一次。否則，我們需要等待。數(shù)據(jù)接收程序設(shè)計(jì)采用串行IDLE空閑中斷接收數(shù)據(jù)，液體涂裝設(shè)備采用雙緩沖區(qū)接收數(shù)據(jù)，盡量防止數(shù)據(jù)丟失。但時(shí)在實(shí)踐的情況中，是有不同尺度、不同形狀的工件會(huì)同時(shí)被懸掛在同一條輸送鏈上。根據(jù)我們?cè)O(shè)計(jì)的發(fā)送程序，雙緩沖區(qū)可以完全滿足一般的接收需求。接收到數(shù)據(jù)包后，必須及時(shí)處理。否則，當(dāng)接收到下一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，它將覆蓋將來(lái)可以處理的數(shù)據(jù)。當(dāng)接收到數(shù)據(jù)時(shí)，它將接收完成標(biāo)志RevvEndIdFig＝1。

對(duì)應(yīng)于液體涂裝設(shè)備有效數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包將被取出。首先，如果數(shù)據(jù)不完整，將驗(yàn)證幀的頭部和尾部數(shù)據(jù)的完整性。返回接收錯(cuò)誤RX_ERR；如果數(shù)據(jù)已完成，并且驗(yàn)證CRC檢查的正確性以確保接收到正確的數(shù)據(jù)包，則相同的CRC檢查錯(cuò)誤返回到接收錯(cuò)誤RX_ERR。當(dāng)數(shù)據(jù)完全正確時(shí)，根據(jù)函數(shù)代碼和錯(cuò)誤代碼執(zhí)行相應(yīng)的處理，并接收正確的RX_OK。當(dāng)接收到錯(cuò)誤時(shí)，根據(jù)錯(cuò)誤信息對(duì)錯(cuò)誤響應(yīng)包進(jìn)行打包，并將其發(fā)送回發(fā)送方。操作面板電源模塊由控制板電源模塊供電，并通過(guò)各種RS422通信模塊進(jìn)行通信。液體涂裝設(shè)備控制器和協(xié)調(diào)器之間通信的數(shù)據(jù)類型包括主機(jī)上傳的配置參數(shù)、控制器上傳的測(cè)量參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)，以及在異常狀態(tài)下上傳的告警參數(shù)?？刂破鞑僮髅姘鍙目刂浦靼褰邮諟y(cè)量參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)放入RS48_5傳輸緩沖區(qū)中，以便上傳到協(xié)調(diào)器。如果尚未發(fā)送數(shù)據(jù)并生成新數(shù)據(jù)，則直接覆蓋原始數(shù)據(jù)。