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。靜電粉末噴涂運(yùn)用效果剖析經(jīng)過(guò)運(yùn)用靜電噴涂與空氣噴涂對(duì)比，可得出以下結(jié)論：1）運(yùn)用靜電粉末噴涂靜電噴涂，漆霧分散少，改善了噴涂操作人員作業(yè)環(huán)境，有利于保證涂裝工人的健康、下降環(huán)境污染。噴槍接口連接到致動(dòng)器以形成控制回路，從而完成對(duì)靜電粉末噴涂槍電壓，槍電流，流速壓力和霧化壓力的控制。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)向從靜電粉末噴涂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。 

靜電粉末噴涂總體方案設(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。通訊和諧器選用STM32F407作為主控MCU，設(shè)計(jì)了以太網(wǎng)和RS48_5通訊接口。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(xiě)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。

靜電粉末噴涂

臨朐浩偉電子設(shè)計(jì)的靜電粉末噴涂噴霧控制器可分為三個(gè)部分：電源，控制板和操作面板。電源使用開(kāi)關(guān)電源將220V工頻電源轉(zhuǎn)換為 24V _ 5V電源，用于微控制器的微控制器系統(tǒng)和輸出電路?？刂瓢迨强刂破鞯暮诵?，主要負(fù)責(zé)控制和采集輸出。靜電粉末噴涂供粉量的操控由流速氣壓和流化氣壓決定，供粉的空氣壓力不能太大，否則將使粉末的沉積率下降，收回粉末添加，上粉率變低。操作面板是完成控制器功能的前提，是人機(jī)交互的界面。靜電粉末噴涂操作面板的設(shè)計(jì)包括按鍵輸入和LED數(shù)碼管顯示，符合靜電噴涂控制柜的要求和控制器及外部控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

浩偉電子提出的靜電粉末噴涂通信，也支持現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)配置。顯示功能允許單獨(dú)的繪畫(huà)作業(yè)。控制板是底部控制的核心。靜電粉末噴涂發(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。 MCU模塊通過(guò)計(jì)算控制每個(gè)模塊。每個(gè)模塊的控制電路控制輸出結(jié)構(gòu)，并通過(guò)ADC采樣和測(cè)量檢測(cè)每個(gè)輸出參數(shù)。主控MCU電路通過(guò)I / O口連接觸發(fā)信號(hào)處理電路，接收外部觸發(fā)信號(hào)，并結(jié)合靜電噴霧控制器的工作狀態(tài)輸出觸發(fā)使能信號(hào);輸出電壓，電流和電輸出狀態(tài)通過(guò)槍接口信號(hào)處理電路獲得。反饋信號(hào)結(jié)合靜電噴涂控制器的工作模式和工作狀態(tài)輸出控制電壓，調(diào)節(jié)輸出靜電粉末噴涂靜電電壓或靜電電流;通過(guò)氣壓信號(hào)處理電路得到流量氣壓和霧化氣壓反饋信號(hào)，結(jié)合靜電噴霧控制器的工作方式和工作狀態(tài)輸出步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)調(diào)節(jié)流量氣壓和霧化空氣壓力輸出。

首先根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析靜靜電粉末噴涂，并對(duì)噴涂系統(tǒng)進(jìn)行分析和總結(jié)。通過(guò)對(duì)噴涂操作具體過(guò)程的分析和總結(jié)，根據(jù)國(guó)內(nèi)外靜電噴涂控制系統(tǒng)的參考，提出了靜電噴涂控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)了適合該系統(tǒng)的靜電噴涂控制柜。槍線操作?？刂浦靼灏l(fā)送的數(shù)據(jù)包有兩種，一種是事件觸發(fā)的數(shù)據(jù)包，它由響應(yīng)面板請(qǐng)求的響應(yīng)參數(shù)組成，另一種是時(shí)間觸發(fā)的數(shù)據(jù)包，它由定期發(fā)送的廣播參數(shù)組成。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了靜電粉末噴涂控制系統(tǒng)核心部分的靜電噴涂控制器。該控制器與本文提出的靜電噴涂控制系統(tǒng)兼容，也可以支持手動(dòng)噴涂。第三章控制器硬件電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)在明確設(shè)計(jì)要求后，硬件電路的設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)靜電噴涂控制器的功能和要求。

本文設(shè)計(jì)的靜電粉末噴涂控制器主要分為兩部分。控制板主要負(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。操作面板主要負(fù)責(zé)參數(shù)設(shè)置和外部RS48_5通信。噴涂設(shè)備質(zhì)量比較差，使用耐久度不行，精度也不足，還有就是對(duì)氣壓的操控仍然多是選用手動(dòng)調(diào)壓?？刂瓢逯饕蒖S422通信模塊和電路輸出，兩個(gè)用于氣體輸出的靜電噴霧參數(shù)輸出模塊，以及兩個(gè)模塊的外圍測(cè)量電路和觸發(fā)電路組成。操作面板由按鈕顯示模塊，RS422通信模塊和RS48_5通信模塊組成;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;操作面板的RS48_5通訊接口用于連接靜電噴涂控制柜內(nèi)的RS48_5總線網(wǎng)絡(luò)。

靜電粉末噴涂通信模塊程序設(shè)計(jì)操作面板通過(guò)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?？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。默認(rèn)值為0。低三位2是開(kāi)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：首先確定靜電粉末噴涂是否存在按鍵（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()?？墒?，對(duì)于形狀雜亂得工件，因?yàn)楣ぜ幗翘幱徐o電屏蔽的死角，可增大噴涂氣壓，使粉末有一定的噴發(fā)力。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。靜電粉末噴涂根據(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。