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，從而完成對液體涂裝設(shè)備槍電壓，槍電流，流速壓力和霧化壓力的控制。根據(jù)由氣壓控制算法計算的輸出控制量，確定步進電機控制的轉(zhuǎn)向和調(diào)節(jié)步驟，然后調(diào)用步進電機驅(qū)動模塊程序進行調(diào)節(jié)。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。通過向從液體涂裝設(shè)備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。 

液體涂裝設(shè)備總體方案設(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。高溫固化工藝在圖中第七個區(qū)域，其目的是將工件外表的粉末涂料加熱到規(guī)定的溫度并堅持相應(yīng)的時間，使之熔化、流平、固化，然后得到光滑的外表外觀。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。

液體涂裝設(shè)備

我們設(shè)計的液體涂裝設(shè)備控制器基于STM32微控制器控制器，完成控制器的硬件設(shè)計后，需要設(shè)計和實現(xiàn)控制器的軟件，實現(xiàn)控制器的功能。軟件設(shè)計采用ST的STM32CUBE作為驅(qū)動開發(fā)環(huán)境，該軟件可以在圖形界面中配置液體涂裝設(shè)備MCU的時鐘和外設(shè)，直接生成MDK開發(fā)的C語言代碼，大大節(jié)省了MCU的時間。在《2016年靜電噴涂職業(yè)現(xiàn)狀及開展趨勢分析》報告中顯現(xiàn)我國噴涂職業(yè)開展到今日依然有很大的空缺。配置提高了開發(fā)效率。 

液體涂裝設(shè)備控制板編程控制板主程序包括初始化程序，RS422通信模塊，ADC模擬數(shù)據(jù)采樣模塊，電壓電流控制算法模塊，氣壓控制和步進電機驅(qū)動模塊，EEPROM數(shù)據(jù)存儲模塊，管理協(xié)調(diào)軟件和數(shù)據(jù)存儲單元。管理協(xié)調(diào)軟件負責(zé)各功能軟件之間的通信和協(xié)調(diào)，實現(xiàn)各模塊之間的同步;功能軟件模塊通常由主程序調(diào)用子程序和中斷程序?qū)崿F(xiàn)。控制板選用STMicroelectronics的STM32F20_5VCT6作為主MCU}49}}STM32系列是專為高性能，低成本，低功耗嵌入式應(yīng)用而設(shè)計的微處理器，并與ARMCortex-M3內(nèi)核集成。 

液體涂裝設(shè)備存儲模塊編程靜電噴涂控制器配置參數(shù)保存在主板的EEPROM中。斷電時電源不會丟失?？梢栽俅螐膯又凶x取參數(shù)。EEPROM存儲模塊使用2_SLC640和靜電噴涂控制器來控制主板。存儲芯片2_SLC640是一個64Kb電可擦PROM，它是8Kx8bit結(jié)構(gòu)，存儲空間地址為Ox0000} Ox1FFF，頁面大小為承諾字節(jié)，通過SPI接口通信，通信頻率高達2MHz。

為了提高液體涂裝設(shè)備程序的可移植性，對每個數(shù)字管的顯示和閃爍進行單獨控制。通過將數(shù)據(jù)寫入顯示寄存器和段閃爍控制寄存器來控制顯示和閃爍。顯示子程序?qū)?-9數(shù)據(jù)寫入BC7277顯示寄存器，液體涂裝設(shè)備控制數(shù)碼管的顯示。閃爍控制子程序?qū)?x00寫入BC7277閃爍控制寄存器以停止閃爍，并寫入0xFF以開始閃爍。液體涂裝設(shè)備操控體系是噴涂流水線的核心，直接參與噴涂參數(shù)操控，是直接影響到噴涂質(zhì)量的，也是本文研究的對象。與0至7位數(shù)字管的0x10-0x17位對應(yīng)的顯示寄存器和8位閃爍控制寄存器DIG_Blink_CTL_H也可以單獨控制。閃爍數(shù)據(jù)分為0x00非閃爍和0xFF閃爍。對于高位閃爍控制寄存器DIG_Blink_CTL_H，只需要寫0x01來控制第8位閃爍，寫0x00停止閃爍，只對第8位有效。

根據(jù)液體涂裝設(shè)備控制器參數(shù)配置和參數(shù)顯示的要求，在各位顯示的前提下，設(shè)計各種參數(shù)的顯示程序。這為參數(shù)的顯示和配置提供了許多方便，提高了程序的實用性。還有就是現(xiàn)在在國內(nèi)的中小型的噴涂生產(chǎn)廠家的靜電噴涂流水線自動化程度比較低，PLc運動操控醉多只有一維上下往復(fù)運動，對噴涂間隔的調(diào)理仍然需求停機調(diào)整。根據(jù)需要，用一個或多個LED數(shù)碼管顯示各種參數(shù)，需要對參數(shù)的顯示狀態(tài)進行協(xié)調(diào)和控制，從而顯示參數(shù)顯示程序入口參數(shù)的數(shù)據(jù)和顯示狀態(tài)。

數(shù)據(jù)發(fā)送程序根據(jù)數(shù)據(jù)類型的優(yōu)先級發(fā)送封裝的數(shù)據(jù)uSendDataFlag對應(yīng)的位，指示發(fā)送完成。液體涂裝設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)包之間的時間間隔是2ms，并且在發(fā)送數(shù)據(jù)之后清除。計時器用于對數(shù)據(jù)進行計時。時間間隔不允許發(fā)送到下一次。否則，我們需要等待。數(shù)據(jù)接收程序設(shè)計采用串行IDLE空閑中斷接收數(shù)據(jù)，液體涂裝設(shè)備采用雙緩沖區(qū)接收數(shù)據(jù)，盡量防止數(shù)據(jù)丟失。但時在實踐的情況中，是有不同尺度、不同形狀的工件會同時被懸掛在同一條輸送鏈上。根據(jù)我們設(shè)計的發(fā)送程序，雙緩沖區(qū)可以完全滿足一般的接收需求。接收到數(shù)據(jù)包后，必須及時處理。否則，當(dāng)接收到下一個數(shù)據(jù)包時，它將覆蓋將來可以處理的數(shù)據(jù)。當(dāng)接收到數(shù)據(jù)時，它將接收完成標(biāo)志RevvEndIdFig＝1。

對應(yīng)于液體涂裝設(shè)備有效數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包將被取出。首先，如果數(shù)據(jù)不完整，將驗證幀的頭部和尾部數(shù)據(jù)的完整性。返回接收錯誤RX_ERR；如果數(shù)據(jù)已完成，并且驗證CRC檢查的正確性以確保接收到正確的數(shù)據(jù)包，則相同的CRC檢查錯誤返回到接收錯誤RX_ERR。當(dāng)數(shù)據(jù)完全正確時，根據(jù)函數(shù)代碼和錯誤代碼執(zhí)行相應(yīng)的處理，并接收正確的RX_OK。當(dāng)接收到錯誤時，根據(jù)錯誤信息對錯誤響應(yīng)包進行打包，并將其發(fā)送回發(fā)送方。操作面板電源模塊由控制板電源模塊供電，并通過各種RS422通信模塊進行通信。液體涂裝設(shè)備控制器和協(xié)調(diào)器之間通信的數(shù)據(jù)類型包括主機上傳的配置參數(shù)、控制器上傳的測量參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)，以及在異常狀態(tài)下上傳的告警參數(shù)?？刂破鞑僮髅姘鍙目刂浦靼褰邮諟y量參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)放入RS48_5傳輸緩沖區(qū)中，以便上傳到協(xié)調(diào)器。如果尚未發(fā)送數(shù)據(jù)并生成新數(shù)據(jù)，則直接覆蓋原始數(shù)據(jù)。