企業噴涂出產現狀

為了進一步了解噴涂流水線結構和噴涂出產的細節，對某公司自動噴粉柜出產進行實地調研。該公司靜電噴涂出產主要是針對一些家電行業的外殼進行表面處理，主要指標是防腐蝕和美化外觀。盡管現在該公司涂裝車間己經裝配了噴涂流水線，但噴涂流水線上只要兩臺PLC控制的噴槍運載往復機進行自動噴涂，自動噴槍噴涂間隔需要人工調整，并且還需要人工手動噴涂和補噴，自動化程度嚴重不足。在靜電噴涂控制器方面還是選用的手動氣壓調節的控制器。在體系兼容性上，有必要規劃通訊接口，可以實現多臺靜電噴涂控制器組網。

自動噴粉柜

假如進行手動噴涂作業，操作人員有必要進入噴粉房，在噴涂作業時，很多粉塵散布在空氣中，被工人吸入體內，或者對皮膚產生刺激作用等，都會嚴重影響工人的身體健康;其次，手動噴涂作業易受工人的經驗影響，工人操作熟練程度、經驗和技術以及工人的作業狀況都會影響到工件噴涂的質量，一起也會影響噴涂出產的效率和生產自動化水平。自動噴粉柜動態參數為輸出電壓，輸出電流，反饋電流，流量氣壓，霧化氣壓和總氣壓。

自動噴粉柜線的構成

依據調研狀況，噴涂出產的一般流程為:前處理、靜電噴涂、高溫固化、質量檢查、轉移包裝。自動噴粉柜車間工藝布局圖。從圖中可以看出靜電噴涂工藝比較簡單，一共分為九個區域，三道工藝，流水線基本按照圖中實線箭頭所指方向進行作業，其間加粗部分為流水線輸送鏈部分。其間三道工藝分別為:前處理、靜電噴涂、高溫固化。懸掛運送體系擔任工件在流水線上的傳輸，典型傳輸速率為10m/s,而且懸掛輸出體系要堅持完好接地，確保懸掛的工件接地。

前處理工藝包含圖中打磨除銹、水洗磷化、烘干、除塵等區域，其目的是祛除工件外表面的油污、塵埃、銹跡，并在工件表面生成一層磷化膜，既能提高工件抗腐蝕才能又能夠添加噴涂涂層附著力。

自動噴粉柜

靜電噴涂控制系統結構根據工業以太網分布式控制系統的特點，設計了靜電噴涂控制系統。靜電噴霧控制系統可分為三層：場控制層，通信協調層和遠程監測層。現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，從而完成對自動噴粉柜槍電壓，槍電流，流速壓力和霧化壓力的控制。噴涂任務。 PLC控制系統分為主從PLC控制單元，完成裝配線上涂層工件的運動控制，自動噴槍攜帶往復機的運動控制和噴槍的距離調節。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。EEPROM存儲模塊使用2_SLC640和靜電噴涂控制器來控制主板。通過向從自動噴粉柜PLC控制單元發送運動同步信號，將觸發同步信號發送到靜電噴涂控制柜，以協調噴涂操作的完成。

自動噴粉柜總體方案設計靜電噴涂控制柜結構所示。多個靜電噴霧控制單元和通信協調器形成靜電噴霧控制柜，并且可以根據實際生產線選擇控制器的數量。 RS48_5總線控制網絡用于靜電噴涂控制器與控制柜中的通信協調器之間的通信，通信協議使用MODBUS通信協議。由于RS-48_5總線可以實現多點雙向通信，并且根據基于RS-48_5總線的MODBUS通信協議編寫通信程序，因此可以以點對多的方式實現可靠的通信。系統需要利用RS-48_5點對多向通信特性來控制多個靜電噴涂控制器。噴涂按原理根本分為三種方法:空氣噴涂、無氣噴涂和靜電噴涂，隨后又由這三種噴涂方法演化出了大流量低壓霧化噴涂、主動噴涂、高壓無氣噴涂、等離子噴涂等噴涂方法。

自動噴粉柜

首先根據現場調查分析靜自動噴粉柜，并對噴涂系統進行分析和總結。通過對噴涂操作具體過程的分析和總結，根據國內外靜電噴涂控制系統的參考，提出了靜電噴涂控制系統的設計結構，并設計了適合該系統的靜電噴涂控制柜。槍線操作。在此基礎上，設計了自動噴粉柜控制系統核心部分的靜電噴涂控制器。該控制器與本文提出的靜電噴涂控制系統兼容，也可以支持手動噴涂。第三章控制器硬件電路的設計與實現在明確設計要求后，硬件電路的設計是為了實現靜電噴涂控制器的功能和要求。自動噴粉柜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。

本文設計的自動噴粉柜控制器主要分為兩部分。控制板主要負責控制器的控制參數計算，控制結果輸出和動態參數采集。操作面板主要負責參數設置和外部RS48_5通信。控制板主要由RS422通信模塊和電路輸出，兩個用于氣體輸出的靜電噴霧參數輸出模塊，以及兩個模塊的外圍測量電路和觸發電路組成。操作面板由按鈕顯示模塊，RS422通信模塊和RS48_5通信模塊組成;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;操作面板的RS48_5通訊接口用于連接靜電噴涂控制柜內的RS48_5總線網絡。許多國產操控器的界面也不行友好，一個是參數配置繁瑣，還有就是參數顯示選用指示燈分級表明，參數分辨率極低，嚴重影響噴涂質量。

由于調節自動噴粉柜減壓閥以控制輸出氣壓，步進電機由PWM單脈沖輸出模式控制，電機速度由PWM脈沖頻率決定。在設計步進電機控制子程序時，根據自動噴粉柜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，反轉和停止進入休眠模式。當步進電機正向旋轉時，下拉ENABLE使能控制芯片，上拉復位RESET和睡眠SLEEP，MS1和MS2分別為1高電平和0低電平，配置為1/2步進模式，DIR為高電平電源平板步進電機正向前旋轉。反相時，DIR很低。停止時，拉動ENABLE禁用控制芯片并下拉RESET復位控制芯片。根據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向和調節步驟，然后調用步進電機驅動模塊程序進行調節。涂料從噴涂槍中噴射出來時，涂料小顆粒在噴槍噴嘴處因為電極針電暈放電帶上負電荷，會在靜電場中隨著電場力向被涂工件移動。

ADC模擬采樣模塊編程控制器需要采集輸出的動態參數。自動噴粉柜動態參數為輸出電壓，輸出電流，反饋電流，流量氣壓，霧化氣壓和總氣壓。還需要收集壓力傳感器供電電壓作為校正。電壓，因此有必要收集7個通道的ADc，并使用DMA模式傳輸，與主程序并行運行，以降低CPU使用率并提高實時性能。 ADC使用定時器觸發器，自動噴粉柜每隔一段時間觸發一次ADC轉換，具體取決于控制器設計的控制周期。 ADC采樣的數據會波動，這將影響控制量的計算。因此，過采樣技術，ADC采樣配置的采樣數據是12位，并且采樣數據被累加到16位采樣值中以避免單個采樣。噴涂設備質量比較差，使用耐久度不行，精度也不足，還有就是對氣壓的操控仍然多是選用手動調壓。過度采樣誤差對反饋控制的影響。