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企业喷涂出产现状

为了进一步了解喷涂流水线结构和喷涂出产的细节，对某公司涂装烘箱出产进行实地调研。该公司静电喷涂出产主要是针对一些家电行业的外壳进行表面处理，主要指标是防腐蚀和美化外观。尽管现在该公司涂装车间己经装配了喷涂流水线，但喷涂流水线上只要两台PLC控制的喷***运载往复机进行自动喷涂，自动喷***喷涂间隔需要人工调整，并且还需要人工手动喷涂和补喷，自动化程度严重不足。在静电喷涂控制器方面还是选用的手动气压调节的控制器。每个模块的控制电路控制输出结构，并通过ADC采样和测量检测每个输出参数。

涂装烘箱

假如进行手动喷涂作业，操作人员有必要进入喷粉房，在喷涂作业时，很多粉尘散布在空气中，被工人吸入体内，或者对皮肤产生刺激作用等，都会严重影响工人的身体健康;其次，手动喷涂作业易受工人的经验影响，工人操作熟练程度、经验和技术以及工人的作业状况都会影响到工件喷涂的质量，一起也会影响喷涂出产的效率和生产自动化水平。控制主板和操作面板的主程序设计用于协调各模块的工作，实现涂装烘箱控制器的功能。

涂装烘箱线的构成

依据调研状况，喷涂出产的一般流程为:前处理、静电喷涂、高温固化、质量检查、转移包装。涂装烘箱车间工艺布局图。从图中可以看出静电喷涂工艺比较简单，一共分为九个区域，三道工艺，流水线基本按照图中实线箭头所指方向进行作业，其间加粗部分为流水线输送链部分。其间三道工艺分别为:前处理、静电喷涂、高温固化。高温固化工艺在图中第七个区域，其目的是将工件外表的粉末涂料加热到规定的温度并坚持相应的时间，使之熔化、流平、固化，然后得到光滑的外表外观。

前处理工艺包含图中打磨除锈、水洗磷化、烘干、除尘等区域，其目的是祛除工件外表面的油污、尘埃、锈迹，并在工件表面生成一层磷化膜，既能提高工件抗腐蚀才能又能够添加喷涂涂层附着力。

由于调节涂装烘箱减压阀以控制输出气压，步进电机由PWM单脉冲输出模式控制，电机速度由PWM脉冲频率决定。在设计步进电机控制子程序时，根据涂装烘箱控制算法模块计算出的控制量确定步进电机控制芯片配置端口的电平，以控制电机的正转，反转和停止进入休眠模式。当步进电机正向旋转时，下拉ENABLE使能控制芯片，上拉复位RESET和睡眠SLEEP，MS1和MS2分别为1高电平和0低电平，配置为1/2步进模式，DIR为高电平电源平板步进电机正向前旋转。反相时，DIR很低。停止时，拉动ENABLE禁用控制芯片并下拉RESET复位控制芯片。根据由气压控制算法计算的输出控制量，确定步进电机控制的转向和调节步骤，然后调用步进电机驱动模块程序进行调节。因此，对相关喷涂设备进行防爆设计、安装与维护，依照安全标准设计设备外，急停措施，保证喷涂生产作业的安全进行。 

ADC模拟采样模块编程控制器需要采集输出的动态参数。涂装烘箱动态参数为输出电压，输出电流，反馈电流，流量气压，雾化气压和总气压。还需要收集压力传感器供电电压作为校正。电压，因此有必要收集7个通道的ADc，并使用DMA模式传输，与主程序并行运行，以降低CPU使用率并提高实时性能。 ADC使用定时器触发器，涂装烘箱每隔一段时间触发一次ADC转换，具体取决于控制器设计的控制周期。 ADC采样的数据会波动，这将影响控制量的计算。因此，过采样技术，ADC采样配置的采样数据是12位，并且采样数据被累加到16位采样值中以避***个采样。过度采样误差对反馈控制的影响。四个3位数码管分别实现静电电压，静电电流，流量压力和雾化压力值。

涂装烘箱操控器的采样周期设为20ms，每周期采样64次核算均值保存，作为一次ADC采样的采样值，定时器的触发周期为(20000us/64)=312.Sus。为了保证其他模块可以运用完整的ADC采样数据，防止数据在运用前被覆盖，目标存储区选用64*2的存储缓冲区。使用DMA的DMA_ IT_ HT和DMA IT TC中断分别对前后两部分采样数据进行操作。然后，详细设计了喷涂操控器的软件部分，包含操控器驱动软件、操控器操控算法等的设计。

DAC输出模块程序设计

涂装烘箱操控器的静电电压输出是MCU通过DAc数模转化输出电压再由线性放大电路进行放大输出。操控器选用的数模转化参阅电压是3V，而12位的DAC转化数据范围为0409-5，不便于直观表明DAC输出电压值。所以界说函数DAC_Set Vol(uintl6_ t vol),参数vol取值范围为03000，表明输出电压范围为0-3V。在这个函数中先将03000的数值按份额转化为04096的DAC数模转化参数，再调用库函数输出电压。由于调节涂装烘箱减压阀以控制输出气压，步进电机由PWM单脉冲输出模式控制，电机速度由PWM脉冲频率决定。

操控算法模块程序设计

涂装烘箱操控器实现了输出静电电压、静电电流、流速气压和雾化气压的自动操控，静电电压、静电电流由MCU的DAc输出操控，通过静电电压、静电电流操控算法计算得到DAC的输出量。流速气压、雾化气压由步进电机调理，通过流速气压、雾化气压操控算法核算得到步进电机的滚动步数和滚动方向。键盘处理：首先确定涂装烘箱是否存在按键（按钮计数标记uKeyChanged大于0），然后在执行按键读取和按键处理子程序之前按下按键。所以，涂装烘箱操控算法模块包括四个部分，静电电压操控、静电电流操控、流速气压操控、雾化气压操控，都是选用数字PI操控算法.