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，設(shè)計了靜電噴涂控制系統(tǒng)。靜電噴霧控制系統(tǒng)可分為三層：場控制層，通信協(xié)調(diào)層和遠程監(jiān)測層?，F(xiàn)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，從而完成對電動無氣噴涂機槍電壓，槍電流，流速壓力和霧化壓力的控制。遠程監(jiān)控要求需要采集噴涂參數(shù)上傳到上位機，經(jīng)過上位機軟件監(jiān)控噴涂現(xiàn)場的噴涂作業(yè)狀況，一起又能經(jīng)過上位機軟件對噴涂現(xiàn)場的控制器進行參數(shù)裝備，實現(xiàn)將噴涂現(xiàn)場與操作人員的隔離，保證工人身體健康。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動控制，自動噴槍攜帶往復(fù)機的運動控制和噴槍的距離調(diào)節(jié)。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。通過向從電動無氣噴涂機PLC控制單元發(fā)送運動同步信號，將觸發(fā)同步信號發(fā)送到靜電噴涂控制柜，以協(xié)調(diào)噴涂操作的完成。 

電動無氣噴涂機總體方案設(shè)計靜電噴涂控制柜結(jié)構(gòu)所示。多個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。手動噴涂作業(yè)完全是依據(jù)操作者的作業(yè)經(jīng)驗進行判斷，操作者的熟練度和操作狀況嚴重影響噴涂出產(chǎn)質(zhì)量，另外手動噴涂對工人健康影響很大。由于RS-48_5總線可以實現(xiàn)多點雙向通信，并且根據(jù)基于RS-48_5總線的MODBUS通信協(xié)議編寫通信程序，因此可以以點對多的方式實現(xiàn)可靠的通信。系統(tǒng)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。

電動無氣噴涂機

由于對電動無氣噴涂機執(zhí)行器減壓閥的機械控制沒有極限，因此在軟件中必須設(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，并且當壓力超過范圍時，調(diào)節(jié)將停止。由原步進電機模塊設(shè)計的步進電機轉(zhuǎn)速與輸出PWM脈沖頻率有關(guān)。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。電動無氣噴涂機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。當誤差超過IOKPa時，可以全速調(diào)節(jié)步進電機；當誤差在1--10KPa之間時，可以中速調(diào)節(jié)步進電機；當氣壓穩(wěn)定時，由于氣壓波動需要調(diào)節(jié)步進電機，則采用慢速調(diào)節(jié)。防止因輕微波動或采樣波動調(diào)整不正確而引起的氣壓嚴重波動。

電動無氣噴涂機通信模塊程序設(shè)計控制主板通過USART1與操作面板進行通信。為了提高數(shù)據(jù)傳輸效率和CPU利用率，電動無氣噴涂機采用DMA方式發(fā)送和接收USARTI。同時，為了接收長度未知的數(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?？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)面板請求的響應(yīng)參數(shù)組成，另一種是時間觸發(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，對各個參數(shù)的優(yōu)先級進行了劃分。數(shù)據(jù)在每個模塊中生成，因此封裝參數(shù)也在每個模塊中。當生成數(shù)據(jù)時，將調(diào)用數(shù)據(jù)打包子例程來打包數(shù)據(jù)。反饋信號結(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)輸出電動無氣噴涂機靜電電壓或靜電電流。同時，有效數(shù)據(jù)標志的相應(yīng)位置1指示需要發(fā)送數(shù)據(jù)。當USENDATAFFACH不是0時，它表示有數(shù)據(jù)要發(fā)送。電動無氣噴涂機主程序中調(diào)用發(fā)送程序。發(fā)送程序根據(jù)發(fā)送優(yōu)先級判斷是否需要發(fā)送數(shù)據(jù)。如果有一個，它發(fā)送優(yōu)先級數(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的對應(yīng)優(yōu)先級高于時間觸發(fā)的廣播分組。

電動無氣噴涂機控制主板主程序的主程序通過調(diào)用每個模塊中的子程序來協(xié)調(diào)各個模塊，并且這些子程序的執(zhí)行由相應(yīng)的標志同步?？刂浦靼宓臓顟B(tài)由兩個標志信號量決定：由面板發(fā)送的開始-停止信號uSprayState和檢測到的觸發(fā)信號Trigger.。只有當兩個信號都有效時，控制器才能輸出。在設(shè)計步進電機控制子程序時，根據(jù)電動無氣噴涂機控制算法模塊計算出的控制量確定步進電機控制芯片配置端口的電平，以控制電機的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)和停止進入休眠模式。當輸出停止時，直接將DAC輸出設(shè)置為0，保留前一次計算的DAC輸出的控制值的值。當開始下一次啟動操作（非斷電啟動、按鈕啟動或觸發(fā)開關(guān)）時，只要設(shè)置值不變，輸出值仍然可以使用。

電動無氣噴涂機按鍵顯示模塊編程靜電噴涂控制器操作面板由8個LED燈、1個數(shù)碼管、2個數(shù)碼管、4個數(shù)碼管和12個按鍵組成。采用兩個9位LED數(shù)碼管和16鍵鍵盤接口芯片BC7277，通過SPI與單片機進行通信。BC727 7提供了豐富的操作寄存器。將數(shù)據(jù)寫入寄存器可以直接顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)。寫段尋址寄存器可以單獨地控制任何段。同時，它還支持直接寫入顯示寄存器。它可以顯示一些特殊字符，閃爍位控制，閃爍速度控制等。各種控制方式。電動無氣噴涂機操作面板的MCU通過SPI2與BC727 7通信。EEPROM存儲模塊使用2_SLC640和靜電噴涂控制器來控制主板。通信速率為64 kbps。根據(jù)上表中BC7277的數(shù)據(jù)格式，SPI2的數(shù)據(jù)格式為16位，電動無氣噴涂機配置了全雙工主機模式。時鐘引腳和MOSI輸出引腳被配置為多路復(fù)用開放泄漏輸出，并且密鑰被配置為在上邊緣和下邊緣觸發(fā)中斷模式以中斷密鑰服務(wù)。讀取子例程中的鍵值。(1)當按鍵按下時，BC7277的KEY管腳跳動，而單片機的GPIOA11作為外部中斷上下邊緣的觸發(fā)模式，因此當按鍵按下時，進入外部中斷服務(wù)子程序。電動無氣噴涂機每個中斷通過在中斷服務(wù)程序中發(fā)送偽指令DUMMY_CMD=OxFF來讀取密鑰映射值并按uKeyChanged自添加表示上的密鑰而發(fā)生。圖5-8是關(guān)鍵值閱讀程序流程圖。操作面板有12個鍵，每個鍵具有鍵映射值。當按下鍵時，它讀取鍵映射值（當沒有按下鍵時，OxFFFF是默認值），然后根據(jù)鍵映射值確定要執(zhí)行什么操作。