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(diǎn)，設(shè)計(jì)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(chǎng)控制層，通信協(xié)調(diào)層和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)層?，F(xiàn)場(chǎng)控制層由靜電噴霧控制單元和PLC控制單元組成。每個(gè)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(dòng)器以形成控制回路，從而完成對(duì)電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)槍電壓，槍電流，流速壓力和霧化壓力的控制。遠(yuǎn)程監(jiān)控要求需要采集噴涂參數(shù)上傳到上位機(jī)，經(jīng)過(guò)上位機(jī)軟件監(jiān)控噴涂現(xiàn)場(chǎng)的噴涂作業(yè)狀況，一起又能經(jīng)過(guò)上位機(jī)軟件對(duì)噴涂現(xiàn)場(chǎng)的控制器進(jìn)行參數(shù)裝備，實(shí)現(xiàn)將噴涂現(xiàn)場(chǎng)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(yùn)動(dòng)控制，自動(dòng)噴槍攜帶往復(fù)機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制和噴槍的距離調(diào)節(jié)。同時(shí)，主PLC控制單元還需要完成工件形狀和傳動(dòng)速度的檢測(cè)。通過(guò)向從電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)PLC控制單元發(fā)送運(yùn)動(dòng)同步信號(hào)，將觸發(fā)同步信號(hào)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(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)總體方案設(shè)計(jì)靜電噴涂控制柜結(jié)構(gòu)所示。多個(gè)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(shí)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(dòng)噴涂作業(yè)完全是依據(jù)操作者的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，操作者的熟練度和操作狀況嚴(yán)重影響噴涂出產(chǎn)質(zhì)量，另外手動(dòng)噴涂對(duì)工人健康影響很大。由于RS-48_5總線可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)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(diǎn)對(duì)多的方式實(shí)現(xiàn)可靠的通信。系統(tǒng)需要利用RS-48_5點(diǎn)對(duì)多向通信特性來(lái)控制多個(gè)靜電噴涂控制器。

電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)

由于對(duì)電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)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)。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(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)庫(kù)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(kù)侖力F越大，吸附效果越好。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)。

電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)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，電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)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?？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(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。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)。反饋信號(hào)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(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)靜電電壓或靜電電流。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。電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)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。

電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)控制主板主程序的主程序通過(guò)調(diào)用每個(gè)模塊中的子程序來(lái)協(xié)調(diào)各個(gè)模塊，并且這些子程序的執(zhí)行由相應(yīng)的標(biāo)志同步?？刂浦靼宓臓顟B(tài)由兩個(gè)標(biāo)志信號(hào)量決定：由面板發(fā)送的開(kāi)始-停止信號(hào)uSprayState和檢測(cè)到的觸發(fā)信號(hào)Trigger.。只有當(dāng)兩個(gè)信號(hào)都有效時(shí)，控制器才能輸出。在設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)控制子程序時(shí)，根據(jù)電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)控制算法模塊計(jì)算出的控制量確定步進(jìn)電機(jī)控制芯片配置端口的電平，以控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)和停止進(jìn)入休眠模式。當(dāng)輸出停止時(shí)，直接將DAC輸出設(shè)置為0，保留前一次計(jì)算的DAC輸出的控制值的值。當(dāng)開(kāi)始下一次啟動(dòng)操作（非斷電啟動(dòng)、按鈕啟動(dòng)或觸發(fā)開(kāi)關(guān)）時(shí)，只要設(shè)置值不變，輸出值仍然可以使用。

電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)按鍵顯示模塊編程靜電噴涂控制器操作面板由8個(gè)LED燈、1個(gè)數(shù)碼管、2個(gè)數(shù)碼管、4個(gè)數(shù)碼管和12個(gè)按鍵組成。采用兩個(gè)9位LED數(shù)碼管和16鍵鍵盤接口芯片BC7277，通過(guò)SPI與單片機(jī)進(jìn)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(dú)地控制任何段。同時(shí)，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(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)操作面板的MCU通過(guò)SPI2與BC727 7通信。EEPROM存儲(chǔ)模塊使用2_SLC640和靜電噴涂控制器來(lái)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(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)配置了全雙工主機(jī)模式。時(shí)鐘引腳和MOSI輸出引腳被配置為多路復(fù)用開(kāi)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(dāng)按鍵按下時(shí)，BC7277的KEY管腳跳動(dòng)，而單片機(jī)的GPIOA11作為外部中斷上下邊緣的觸發(fā)模式，因此當(dāng)按鍵按下時(shí)，進(jìn)入外部中斷服務(wù)子程序。電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)每個(gè)中斷通過(guò)在中斷服務(wù)程序中發(fā)送偽指令DUMMY_CMD=OxFF來(lái)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(gè)鍵，每個(gè)鍵具有鍵映射值。當(dāng)按下鍵時(shí)，它讀取鍵映射值（當(dāng)沒(méi)有按下鍵時(shí)，OxFFFF是默認(rèn)值），然后根據(jù)鍵映射值確定要執(zhí)行什么操作。