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，对某公司往复机喷涂出产进行实地调研。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控制的喷枪运载往复机进行自动喷涂，自动喷枪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。为了提高数据传输效率和CPU利用率，往复机喷涂采用DMA方式发送和接收USARTI。

往复机喷涂

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。从左到右的底线分别是开始（l}oyll）、停止（l}oy7）、预置（key0）、增加（keyl）、减少（key2）、确认（key3）o。

往复机喷涂线的构成

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。往复机喷涂车间工艺布局图。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。往复机喷涂发送数据包之间的时间间隔是2ms，并且在发送数据之后清除。

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。

往复机喷涂RS485通信模块设计考虑到内部通信协调器与静电喷涂控制柜静电喷涂控制器之间的一对多关系，以及传输速率等因素，选择RS48_5通信模式，并进行通信协议采用半双工通信，往复机喷涂支持总线拓扑，多个控制器可以安装在静电喷涂控制柜通信协调器的RS48_5通信网络中，符合设计要求。根据静电喷涂控制柜的设计要求，通信协调板主要分为六个模块：电源模块，MCU模块，RS48_5模块，固态继电器输出模块，以太网以太网接口模块，EEPROM存储模块。通过对喷涂操作具体过程的分析和总结，根据国内外静电喷涂控制系统的参考，提出了静电喷涂控制系统的设计结构，并设计了适合该系统的静电喷涂控制柜。

由于往复机喷涂通信协调器设计用于安装多达40个控制单元以进行协同操作，因此需要40个触发IO，以及SPI接口，USART接口和以太网接口等外设。因此，通信协调板选择封装为LQFP100的STM32F407。为通信协调板的每个模块设计和分析主控制MCUo。 EEPROM存储模块使用2_SLC640和静电喷涂控制器来控制主板。 RS48_5通信模块与操作面板相同，我们不再赘述。复杂形状的工件因受“法拉第效应”的影响喷涂质量往往难以确保，有时甚至需求采纳手工补喷。

由于调节往复机喷涂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，根据往复机喷涂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。并在此基础上结束控制体系核心部分逐个静电喷涂控制柜的规划与结束。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。

ADC模拟采样模块编程控制器需要采集输出的动态参数。往复机喷涂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，往复机喷涂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位采样值中以避免单个采样。数据接收程序设计采用串行IDLE空闲中断接收数据，往复机喷涂采用双缓冲区接收数据，尽量防止数据丢失。过度采样误差对反馈控制的影响。