噴塑烤箱操控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

根據(jù)對(duì)靜電噴涂流水線的分析在靜電噴涂操控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中需求滿意一些主動(dòng)噴涂的條件，以及對(duì)噴涂質(zhì)量的操控[[36]。要能夠依照傳輸過(guò)來(lái)的工件的形狀、大小、方位以及傳輸速度來(lái)靜確操控噴槍的啟停。系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般需求滿意以下的以下幾個(gè)要求:

手動(dòng)噴涂參數(shù)設(shè)定

靜電噴涂操控器應(yīng)該滿意手動(dòng)噴涂操控作業(yè)的需求，噴塑烤箱操控器經(jīng)過(guò)操作面板能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)噴槍電壓、噴槍電流、霧化氣壓、流化氣壓四個(gè)操控量的參數(shù)設(shè)定，以實(shí)現(xiàn)對(duì)手動(dòng)噴涂的功用，對(duì)少量工件進(jìn)行噴涂作業(yè)時(shí)采取手動(dòng)噴涂，無(wú)需將整個(gè)主動(dòng)流水線噴涂操控系統(tǒng)開(kāi)啟。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。

噴塑烤箱噴槍的啟停操控

在噴涂流水線上，被噴工件一般會(huì)被密集地懸掛于輸送鏈之上，輸送到噴涂工序后，是由主動(dòng)噴槍不停歇地噴涂作業(yè)。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。4）靜電環(huán)抱作用下降噴涂難度，削減噴涂缺陷、削減油漆糟蹋，進(jìn)步涂裝外觀質(zhì)量和涂料利用率，油漆廢渣處理量也有一定程度削減。工件之間不只會(huì)存在著水平間隔，還因?yàn)楣ぜ母叨炔灰?，筆直方向上也存在著高度差。為了避免主動(dòng)噴涂時(shí)造成粉料的浪費(fèi)，就需求能對(duì)工件傳輸速度、工件尺度及方位進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)信息智能操控主動(dòng)噴槍的啟停。

由于對(duì)噴塑烤箱執(zhí)行器減壓閥的機(jī)械控制沒(méi)有極限，因此在軟件中必須設(shè)定安全調(diào)節(jié)范圍：總氣壓的100 7080%。我們需要控制的是速度、壓力和霧化壓力的范圍在總壓力的1007080％之間，并且當(dāng)壓力超過(guò)范圍時(shí)，調(diào)節(jié)將停止。由原步進(jìn)電機(jī)模塊設(shè)計(jì)的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出PWM脈沖頻率有關(guān)。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。為了保證快速穩(wěn)定的氣壓調(diào)節(jié)，氣壓調(diào)節(jié)是分階段控制的。當(dāng)誤差超過(guò)IOKPa時(shí)，可以全速調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)；當(dāng)誤差在1--10KPa之間時(shí)，可以中速調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)；當(dāng)氣壓穩(wěn)定時(shí)，由于氣壓波動(dòng)需要調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)，則采用慢速調(diào)節(jié)。防止因輕微波動(dòng)或采樣波動(dòng)調(diào)整不正確而引起的氣壓嚴(yán)重波動(dòng)。

噴塑烤箱通信模塊程序設(shè)計(jì)控制主板通過(guò)USART1與操作面板進(jìn)行通信。為了提高數(shù)據(jù)傳輸效率和CPU利用率，噴塑烤箱采用DMA方式發(fā)送和接收USARTI。同時(shí)，為了接收長(zhǎng)度未知的數(shù)據(jù)，USART1的空閑可以中斷DART_IT_IDLE，并在空閑中斷處理功能中切換接收緩沖區(qū)，提高數(shù)據(jù)接收容量和速率。控制主板發(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。為了防止發(fā)送數(shù)據(jù)之間的沖突，對(duì)各個(gè)參數(shù)的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行了劃分。數(shù)據(jù)在每個(gè)模塊中生成，因此封裝參數(shù)也在每個(gè)模塊中。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。當(dāng)生成數(shù)據(jù)時(shí)，將調(diào)用數(shù)據(jù)打包子例程來(lái)打包數(shù)據(jù)。同時(shí)，有效數(shù)據(jù)標(biāo)志的相應(yīng)位置1指示需要發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)USENDATAFFACH不是0時(shí)，它表示有數(shù)據(jù)要發(fā)送。噴塑烤箱主程序中調(diào)用發(fā)送程序。發(fā)送程序根據(jù)發(fā)送優(yōu)先級(jí)判斷是否需要發(fā)送數(shù)據(jù)。如果有一個(gè)，它發(fā)送優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)并清除位?？刂浦靼逡髐SendDataFlag的所有8位表示都具有1字節(jié)和8位。uSendDataFlag的對(duì)應(yīng)優(yōu)先級(jí)高于時(shí)間觸發(fā)的廣播分組。

噴塑烤箱顯示：在自檢狀態(tài)下，各數(shù)字管的參數(shù)顯示子程序依次調(diào)用鍵顯示模塊顯示參數(shù)1s，用于檢查硬件是否處于良好狀態(tài)。在停止?fàn)顟B(tài)下顯示測(cè)量參數(shù)。運(yùn)行狀態(tài)顯示測(cè)量參數(shù)。按“流化氣壓”和“霧化氣壓”按鈕可以切換這兩組數(shù)碼管的顯示內(nèi)容。控制板選用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。瀏覽配置參數(shù)以瀏覽選擇狀態(tài)顯示。噴塑烤箱接收的配置參數(shù)被存儲(chǔ)為用于瀏覽的臨時(shí)參數(shù)。確認(rèn)選擇后，按.”按鈕將它們保存為配置參數(shù)。預(yù)設(shè)狀態(tài)顯示臨時(shí)參數(shù)。在修改參數(shù)時(shí)，根據(jù)相應(yīng)的鍵選擇閃爍的數(shù)據(jù)位。確認(rèn)選擇之后，按“確認(rèn)”按鈕保存配置參數(shù)。當(dāng)不修改時(shí)，再次按“預(yù)設(shè)”來(lái)取消修改。

由于噴塑烤箱按鍵顯示驅(qū)動(dòng)芯片BC7277的通信速率低，刷新每組參數(shù)需要很多時(shí)間，所以每個(gè)周期只刷新一個(gè)參數(shù)，LED指示燈顯示總共九個(gè)周期刷新一組參數(shù)，所以主程序有增量。運(yùn)行速度提高了9倍。為了完成噴塑烤箱控制任務(wù)，將不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)劃分為發(fā)送優(yōu)先級(jí)?？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。數(shù)據(jù)被打包在每個(gè)模塊中。在發(fā)送時(shí)應(yīng)考慮優(yōu)先級(jí)和發(fā)送間隔，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)封裝。程序和發(fā)送程序確保正常通信。數(shù)據(jù)打包器的功能不僅是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，而且對(duì)數(shù)據(jù)類(lèi)型的優(yōu)先級(jí)標(biāo)志uSendDataFlag的相應(yīng)位進(jìn)行定位，并計(jì)算數(shù)據(jù)幀有效部分的CRC校驗(yàn)碼。本文采用16位CRC校驗(yàn)碼對(duì)有效數(shù)據(jù)位進(jìn)行校驗(yàn)。