自動噴涂流水線控制器設計要求

靜電噴涂的質量的好壞在于對噴涂粉料的靜電參數(shù)和繼續(xù)安穩(wěn)的噴粉量有關，而噴粉量又與供粉桶上的抽粉泵的流速氣壓有關，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，粉末粒子帶電，借助于庫侖力吸附到工件表面。庫侖力越大，靜電吸附的效果越好。2)自動噴涂流水線能夠靜確地操控靜電參數(shù)和氣壓參數(shù)，確保噴涂時上粉率足夠高，噴涂質量足夠好。

自動噴涂流水線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，則不足以讓空氣構成電暈放電使涂料帶點。可是若靜電電壓過高，或許導致粉末介質擊穿，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，這樣會使帶電粉末的量添加，則粉料的附著量增大;在必定范圍內也會有利于前進工件轉角處的噴涂效果。數(shù)據(jù)接收程序設計采用串行IDLE空閑中斷接收數(shù)據(jù)，自動噴涂流水線采用雙緩沖區(qū)接收數(shù)據(jù)，盡量防止數(shù)據(jù)丟失。

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，所以自動噴涂流水線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強度發(fā)生改變，因而噴涂距離將會直接影響粉料涂層的厚度和沉積功率。噴涂距離太大，粉末沉積下降;噴涂距離太小，有時會擊穿粉末，發(fā)生打火現(xiàn)象或吹散吸附的粉末。自動噴涂流水線發(fā)送數(shù)據(jù)包之間的時間間隔是2ms，并且在發(fā)送數(shù)據(jù)之后清除。

臨朐浩偉電子設計的自動噴涂流水線噴霧控制器可分為三個部分：電源，控制板和操作面板。電源使用開關電源將220V工頻電源轉換為 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模饕撠熆刂坪筒杉敵?。操作面板是完成控制器功能的前提，是人機交互的界面。同時，控制板還需要完成輸出參數(shù)的采集，實現(xiàn)各種參數(shù)的閉環(huán)控制。自動噴涂流水線操作面板的設計包括按鍵輸入和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)的遠程監(jiān)控。

浩偉電子提出的自動噴涂流水線通信，也支持現(xiàn)場參數(shù)配置。顯示功能允許單獨的繪畫作業(yè)。控制板是底部控制的核心。 MCU模塊通過計算控制每個模塊。每個模塊的控制電路控制輸出結構，并通過ADC采樣和測量檢測每個輸出參數(shù)。主控MCU電路通過I / O口連接觸發(fā)信號處理電路，接收外部觸發(fā)信號，并結合靜電噴霧控制器的工作狀態(tài)輸出觸發(fā)使能信號;輸出電壓，電流和電輸出狀態(tài)通過槍接口信號處理電路獲得。從左到右的底線分別是開始（l}oyll）、停止（l}oy7）、預置（key0）、增加（keyl）、減少（key2）、確認（key3）o。反饋信號結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，調節(jié)輸出自動噴涂流水線靜電電壓或靜電電流;通過氣壓信號處理電路得到流量氣壓和霧化氣壓反饋信號，結合靜電噴霧控制器的工作方式和工作狀態(tài)輸出步進電機控制信號調節(jié)流量氣壓和霧化空氣壓力輸出。

我們設計的自動噴涂流水線控制器基于STM32微控制器控制器，完成控制器的硬件設計后，需要設計和實現(xiàn)控制器的軟件，實現(xiàn)控制器的功能。軟件設計采用ST的STM32CUBE作為驅動開發(fā)環(huán)境，該軟件可以在圖形界面中配置自動噴涂流水線MCU的時鐘和外設，直接生成MDK開發(fā)的C語言代碼，大大節(jié)省了MCU的時間。配置提高了開發(fā)效率。由于對自動噴涂流水線執(zhí)行器減壓閥的機械控制沒有極限，因此在軟件中必須設定安全調節(jié)范圍：總氣壓的1007080%。 

自動噴涂流水線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，氣壓控制和步進電機驅動模塊，EEPROM數(shù)據(jù)存儲模塊，管理協(xié)調軟件和數(shù)據(jù)存儲單元。管理協(xié)調軟件負責各功能軟件之間的通信和協(xié)調，實現(xiàn)各模塊之間的同步;功能軟件模塊通常由主程序調用子程序和中斷程序實現(xiàn)。這也制約操控器的開展空間，手動調壓必須在噴涂現(xiàn)場操作，尤其在自動噴涂流水線流水線作業(yè)時不光費時費力，而且手動調壓操控精度沒有確保，也完成不了徹底的自動化噴涂。 

自動噴涂流水線存儲模塊編程靜電噴涂控制器配置參數(shù)保存在主板的EEPROM中。斷電時電源不會丟失。可以再次從啟動中讀取參數(shù)。存儲芯片2_SLC640是一個64Kb電可擦PROM，它是8Kx8bit結構，存儲空間地址為Ox0000} Ox1FFF，頁面大小為承諾字節(jié)，通過SPI接口通信，通信頻率高達2MHz。自動噴涂流水線操作面板可以支持外部RS48_5通訊，可以連接到我們設計的靜電噴涂控制系統(tǒng)。