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，对某公司自动喷粉柜出产进行实地调研。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。自动喷粉柜运用效果剖析经过运用静电喷涂与空气喷涂对比，可得出以下结论：1）运用自动喷粉柜静电喷涂，漆雾分散少，改善了喷涂操作人员作业环境，有利于保证涂装工人的健康、下降环境污染。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。
自动喷粉柜
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。3）静电喷涂为钢板网死角多、喷涂难度大，喷涂后短期内易锈蚀的问题提供了有效解决方法。
自动喷粉柜线的构成
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。自动喷粉柜车间工艺布局图。控制板选用STMicroelectronics的STM32F20_5VCT6作为主MCU}49}}STM32系列是专为高性能，低成本，低功耗嵌入式应用而设计的微处理器，并与ARMCortex-M3内核集成。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。
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。
自动喷粉柜
静电喷涂控制系统结构根据工业以太网分布式控制系统的特点，设计了静电喷涂控制系统。静电喷雾控制系统可分为三层：场控制层，通信协调层和远程监测层。现场控制层由静电喷雾控制单元和PLC控制单元组成。每个静电喷雾控制单元由静电喷雾控制器和静电喷枪组成。操作面板电源模块由控制板电源模块供电，并通过各种RS422通信模块进行通信。喷枪接口连接到致动器以形成控制回路，从而完成对自动喷粉柜枪电压，枪电流，流速压力和雾化压力的控制。喷涂任务。 PLC控制系统分为主从PLC控制单元，完成装配线上涂层工件的运动控制，自动喷枪携带往复机的运动控制和喷枪的距离调节。同时，主PLC控制单元还需要完成工件形状和传动速度的检测。通过向从自动喷粉柜PLC控制单元发送运动同步信号，将触发同步信号发送到静电喷涂控制柜，以协调喷涂操作的完成。
自动喷粉柜总体方案设计静电喷涂控制柜结构所示。多个静电喷雾控制单元和通信协调器形成静电喷雾控制柜，并且可以根据实际生产线选择控制器的数量。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。 RS48_5总线控制网络用于静电喷涂控制器与控制柜中的通信协调器之间的通信，通信协议使用MODBUS通信协议。由于RS-48_5总线可以实现多点双向通信，并且根据基于RS-48_5总线的MODBUS通信协议编写通信程序，因此可以以点对多的方式实现可靠的通信。系统需要利用RS-48_5点对多向通信特性来控制多个静电喷涂控制器。
自动喷粉柜
首先根据现场调查分析静自动喷粉柜，并对喷涂系统进行分析和总结。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。枪线操作。但是在对产品质量要求比较高的大规模生产作业中，国内的喷涂设备依然不能保证产品质量，国外先进的静电喷涂操控系统仍是必选。在此基础上，设计了自动喷粉柜控制系统核心部分的静电喷涂控制器。该控制器与本文提出的静电喷涂控制系统兼容，也可以支持手动喷涂。第三章控制器硬件电路的设计与实现在明确设计要求后，硬件电路的设计是为了实现静电喷涂控制器的功能和要求。
本文设计的自动喷粉柜控制器主要分为两部分。控制板主要负责控制器的控制参数计算，控制结果输出和动态参数采集。这是因为国产喷涂设备无论是在参数操控，还是在产品体验上都有不小的差距。操作面板主要负责参数设置和外部RS48_5通信。控制板主要由RS422通信模块和电路输出，两个用于气体输出的静电喷雾参数输出模块，以及两个模块的外围测量电路和触发电路组成。操作面板由按钮显示模块，RS422通信模块和RS48_5通信模块组成;操作面板电源模块由控制板电源模块供电，并通过各种RS422通信模块进行通信;操作面板的RS48_5通讯接口用于连接静电喷涂控制柜内的RS48_5总线网络。
由于调节自动喷粉柜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，根据自动喷粉柜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。同时，为了接收长度未知的数据，USART1的空闲可以中断DART_IT_IDLE，并在空闲中断处理功能中切换接收缓冲区，提高数据接收容量和速率。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。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。自动喷粉柜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。高温固化工艺在图中第七个区域，其目的是将工件外表的粉末涂料加热到规定的温度并坚持相应的时间，使之熔化、流平、固化，然后得到光滑的外表外观。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，自动喷粉柜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。过度采样误差对反馈控制的影响。