金屬制品進行外表處理不只能夠防止銹蝕還能美化其外觀，可是運用傳統(tǒng)的涂裝技術(shù)簡單產(chǎn)生漆渣，帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染?，F(xiàn)在，靜電噴涂作業(yè)在工業(yè)上廣泛應(yīng)用，相對于傳統(tǒng)噴涂而言，噴粉工藝流程選用粉末涂料，涂料在高壓靜電的效果下吸附于工件外表，少數(shù)分布在空氣中的粉料還能進行收回，對環(huán)境起到保護的效果，對人的損害也小，涂層質(zhì)量也較好?，F(xiàn)在，國內(nèi)許多中小企業(yè)還在選用手動噴涂，所運用的靜電噴涂操控器選用手動調(diào)壓，使得氣壓輸出精度無法得到確保，導(dǎo)致噴涂質(zhì)量受到影響。所以，研制一種主動噴涂的靜電噴涂操控系統(tǒng)具有十分重要的意義。經(jīng)測試，控制器的電壓輸出范圍為6×21V，輸出電壓范圍可設(shè)定為30×100kV。

以某公司噴粉工藝流程為研究對象，經(jīng)過充沛調(diào)研，參考國內(nèi)外噴涂操控參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計了一種適用于流水線作業(yè)的靜電噴涂操控系統(tǒng)。該操控系統(tǒng)由靜電噴涂操控柜和PLC操控系統(tǒng)組成。在噴粉工藝流程操控柜內(nèi)部選用RS48_5總線，可掛載多個靜電噴涂操控器，每個噴涂操控器能夠操控一把靜電噴槍進行噴涂作業(yè)。PLC操控系統(tǒng)用于主動噴涂時的往復(fù)機操控，主PLC操控器還需負(fù)責(zé)對工件線速度、尺度和方位的檢測，在斷定工件信息后對靜電噴涂操控器進行觸發(fā)。操控柜和PLC通過工業(yè)以太網(wǎng)總線與上位機通信，上位機通過監(jiān)控設(shè)備對整個噴涂作業(yè)進行長途監(jiān)控。噴粉工藝流程顯示：在自檢狀態(tài)下，各數(shù)字管的參數(shù)顯示子程序依次調(diào)用鍵顯示模塊顯示參數(shù)1s，用于檢查硬件是否處于良好狀態(tài)。

無論是傳統(tǒng)的噴涂作業(yè)，仍是現(xiàn)在先進的機器人噴涂，都離不開環(huán)境保護的論題?，F(xiàn)代社會對環(huán)境保護的意識日益增強，無論是國家仍是人民對環(huán)保都有極大的關(guān)注，在2006年國家公布的HJ/T 293-2006中華人民共和國環(huán)境保護職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對轎車生產(chǎn)制作中的噴涂工藝有清晰的環(huán)境保護指標(biāo)。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。在粉料粉末涂料方面，我國己經(jīng)處于穩(wěn)定的需求增長時期，這也預(yù)示著噴涂生產(chǎn)職業(yè)在未來的開展是一個需求增長的開展模式。職業(yè)的開展離不開噴涂設(shè)備的開展，所以靜電噴涂操控系統(tǒng)的研制具有深遠(yuǎn)的意義。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。

作為噴粉工藝流程的中心，噴粉工藝流程操控器是噴涂功率、噴涂質(zhì)量的關(guān)鍵所在。從引入噴粉工藝流程技術(shù)到今日，30多年來國產(chǎn)噴涂設(shè)備己經(jīng)成為噴涂作業(yè)的必選設(shè)備。但是在對產(chǎn)品質(zhì)量要求比較高的大規(guī)模生產(chǎn)作業(yè)中，國內(nèi)的噴涂設(shè)備依然不能保證產(chǎn)品質(zhì)量，國外先進的靜電噴涂操控系統(tǒng)仍是必選。這是因為國產(chǎn)噴涂設(shè)備無論是在參數(shù)操控，還是在產(chǎn)品體驗上都有不小的差距。目前國內(nèi)許多靜電噴涂操控器依然采取手動調(diào)壓，現(xiàn)場參數(shù)調(diào)整等操作繁雜，而且現(xiàn)場空氣中會有許多漂浮的粉料，嚴(yán)重影響工人身體健康。噴粉工藝流程操作面板的設(shè)計包括按鍵輸入和LED數(shù)碼管顯示，符合靜電噴涂控制柜的要求和控制器及外部控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

噴粉工藝流程所以需要設(shè)計出在現(xiàn)場能夠靜確操控這些參數(shù)的操控器。歸納體系設(shè)計要求，靜電噴涂操控器的設(shè)計要求是:

1)能夠支持多種操控形式，例如恒壓操控形式、恒流操控形式、恒功率操控形式等，滿意不同工況下的噴涂作業(yè)。

2)噴粉工藝流程能夠靜確地操控靜電參數(shù)和氣壓參數(shù)，確保噴涂時上粉率足夠高，噴涂質(zhì)量足夠好。

3)能夠完成友愛的操作界面，確保方便快捷的參數(shù)設(shè)定以及顯示。

4)能夠完成與上位機的牢靠通信的接口，確保遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動化噴涂的完成。

依據(jù)對噴粉工藝流程實際噴涂出產(chǎn)調(diào)研和查找國內(nèi)外噴涂操控器參數(shù)資料能夠斷定操控器參數(shù)。操控器設(shè)計的參數(shù)調(diào)理規(guī)模包括市面上干流操控器的氣壓操控范圍，盡可能滿意操控器與其他產(chǎn)品配件的兼容性。其中靜電電壓和靜電電流為靜電噴槍的輸出電壓電流，操控器的輸出電壓規(guī)模為6一21 V，輸出電流醉大為600mA。電源使用開關(guān)電源將220V工頻電源轉(zhuǎn)換為 24V _5V電源，用于微控制器的微控制器系統(tǒng)和輸出電路。

我們設(shè)計的噴粉工藝流程控制器基于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噴粉工藝流程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。配置提高了開發(fā)效率。在設(shè)計步進電機控制子程序時，根據(jù)噴粉工藝流程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(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)和停止進入休眠模式。 

噴粉工藝流程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(fù)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)。選用Ethernet工業(yè)以太網(wǎng)總線，結(jié)束遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和調(diào)控，使噴粉工藝流程控制更人性化、便利化、簡單化。 

噴粉工藝流程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)。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。通訊和諧器選用STM32F407作為主控MCU，設(shè)計了以太網(wǎng)和RS48_5通訊接口。