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噴粉設備生產線控制器設計要求

靜電噴涂的質量的好壞在于對噴涂粉料的靜電參數和繼續安穩的噴粉量有關，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。作為噴粉設備生產線的中心，噴粉設備生產線操控器是噴涂功率、噴涂質量的關鍵所在。庫侖力越大，靜電吸附的效果越好。

噴粉設備生產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，使涂層呈現縮孔針狀。因此，通信協調板選擇封裝為LQFP100的STM32F407。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。

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，所以噴粉設備生產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。噴涂區設備主要包含:供粉設備、噴涂操控器、噴槍、往復機、噴粉室、粉末回收設備等。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，發生打火現象或吹散吸附的粉末。

靜電噴涂控制系統結構根據工業以太網分布式控制系統的特點，設計了靜電噴涂控制系統。靜電噴霧控制系統可分為三層：場控制層，通信協調層和遠程監測層。現場控制層由靜電噴霧控制單元和PLC控制單元組成。每個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器以形成控制回路，從而完成對噴粉設備生產線槍電壓，槍電流，流速壓力和霧化壓力的控制。噴涂任務。一起需要對主動噴槍橫向的方位進行調節，保證噴槍口到不同形狀工件的距離在抱負的范圍內。 PLC控制系統分為主從PLC控制單元，完成裝配線上涂層工件的運動控制，自動噴槍攜帶往復機的運動控制和噴槍的距離調節。同時，主PLC控制單元還需要完成工件形狀和傳動速度的檢測。通過向從噴粉設備生產線PLC控制單元發送運動同步信號，將觸發同步信號發送到靜電噴涂控制柜，以協調噴涂操作的完成。 

噴粉設備生產線總體方案設計靜電噴涂控制柜結構所示。多個靜電噴霧控制單元和通信協調器形成靜電噴霧控制柜，并且可以根據實際生產線選擇控制器的數量。 RS48_5總線控制網絡用于靜電噴涂控制器與控制柜中的通信協調器之間的通信，通信協議使用MODBUS通信協議。由于RS-48_5總線可以實現多點雙向通信，并且根據基于RS-48_5總線的MODBUS通信協議編寫通信程序，因此可以以點對多的方式實現可靠的通信。噴粉設備生產線輸出試驗為控制器輸出測試，原本需要使用噴槍配合，但由于實驗室條件的限制，噴槍輸出的靜電高達上萬伏，測量條件有限。系統需要利用RS-48_5點對多向通信特性來控制多個靜電噴涂控制器。

噴粉設備生產線

噴粉設備生產線操控器的采樣周期設為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，定時器的觸發周期為(20000us/64)=312.Sus。為了保證其他模塊可以運用完整的ADC采樣數據，防止數據在運用前被覆蓋，目標存儲區選用64*2的存儲緩沖區。本課題的研討依托于某公司的噴涂流水線設備，該公司首要業務是為家電制作廠商供給零件噴涂。使用DMA的DMA_ IT_ HT和DMA IT TC中斷分別對前后兩部分采樣數據進行操作。

DAC輸出模塊程序設計

噴粉設備生產線操控器的靜電電壓輸出是MCU通過DAc數模轉化輸出電壓再由線性放大電路進行放大輸出。操控器選用的數模轉化參閱電壓是3V，而12位的DAC轉化數據范圍為0409-5，不便于直觀表明DAC輸出電壓值。所以界說函數DAC_Set Vol(uintl6_ t vol),參數vol取值范圍為03000，表明輸出電壓范圍為0-3V。按下鍵，讀取鍵值，uKeyChanged減小，然后根據不同的狀態執行相應的鍵處理子例程。在這個函數中先將03000的數值按份額轉化為04096的DAC數模轉化參數，再調用庫函數輸出電壓。

操控算法模塊程序設計

噴粉設備生產線操控器實現了輸出靜電電壓、靜電電流、流速氣壓和霧化氣壓的自動操控，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算得到DAC的輸出量。流速氣壓、霧化氣壓由步進電機調理，通過流速氣壓、霧化氣壓操控算法核算得到步進電機的滾動步數和滾動方向。噴粉設備生產線技能的中心是靜電噴涂控制器，其功用是對靜電參數和氣流參數的精準控制。所以，噴粉設備生產線操控算法模塊包括四個部分，靜電電壓操控、靜電電流操控、流速氣壓操控、霧化氣壓操控，都是選用數字PI操控算法.

與工業強國相比，我國噴粉設備生產線的發展起步較晚。1965年，廣州電器研究所研制成功了常州絕緣材料廠生產的絕緣環氧粉末涂料，并在電機轉子和變壓器鐵芯上進行了初步試驗。1968年，上海無線電二十四廠粉體靜電噴涂技術成功涂覆了設備外殼，正式開啟了我國粉體靜電噴涂技術發展的序幕?！捌呶濉逼陂g，噴粉設備生產線工藝是需要開發和推廣的關鍵新技術之一。省機械研究所借鑒國外先進的粉末內循環靜電涂裝設備，采用國產化元器件研制的ZJ系列粉末靜電涂裝設備，基本達到80年代國外粉末靜電涂裝設備的水平?？墒侨綮o電電壓過高，或許導致粉末介質擊穿，使涂層呈現縮孔針狀。配件。1982年，成都電器廠自行研制的JF-SC-II型粉末靜電噴涂設備性能優良，性能穩定。

1985年，北京靜電設備廠與北京農機科學院聯合研制的SJFP-2型便攜式靜電噴粉設備通過部級鑒定，達到國內先進水平。1990年，浙江大學無線電廠研制的全自動密封循環靜電粉末噴涂設備被列入國家新產品項目。該設備自動化程度高，噴粉設備生產線適用于環氧樹脂、聚酯、尼龍、聚乙烯。目前，國外已經出現了大批技術先進、自動化程度高的大型生產線。噴涂技能包含噴涂設備與噴涂辦法、材料和工藝，針對不同的材料、辦法、工藝設計的噴涂設備是噴涂技能知識體系中的醉重要的一環，對整個噴涂技能的開展起著不可磨滅的效果。隨著關鍵技術的突破和國民經濟的快速發展，我國已成為較大的粉末涂料生產國和使用國。實現粉末靜電噴涂的自動化、智能化、系列化是必然趨勢。