




由于调节喷涂机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,根据喷涂机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。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。喷涂机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,喷涂机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。
网格划分之后,下一步是向喷涂机模型添加边界条件。装置结构由水平传动结构支撑,固定在底座上,无位移。模型的下表面需要固定的约束。整个结构的载荷包括结构本身的重量、惯性力和喷枪架对喷枪的支撑力。惯性力包括喷涂机框架的水平运动的加速度和喷枪的垂直运动。所产生的加速度需要转换成加载在喷枪架上的惯性力。初始结构模态分析结果的模态分析主要有两种模式:自由模态分析和约束模态分析。前者不需要考虑任何外部环境和约束来获得结构本身的振动特性,后者则需要考虑结构在不同约束和环境效应下的振动特性。相比之下,约束模态分析能更好地反映设备在实际工况下的振动特性。根据相关的机械振动数据和文献,低阶频率对设备的整体动力响应影响较大,对结构的动力特性起着决定性的作用。
目前,可编程逻辑控制器的型号很多。其中,西门子和三菱的PLC应用较为广泛。不同厂家不同型号的PLC有很大的差异。喷涂机在选择合适的PLC时,必须考虑控制系统的性能、指令和结构。本设备的运行属于中小型控制系统。经过各种比较考虑,选择西门子S7-300系列PLC作为控制系统的核心部件。西门子S7-300 PLC的结构和外观如图5-3所示。电源模块、CPU模块和输入/输出模块都是***的硬件组件。每一个都有自己的总线连接器,可以通过U总线紧紧地固定在PLC的标准轨道上。安装位置如下:电源模块位于机架左侧,电源模块右侧为CPU模块。右边是IM接口模块。前连接器插入前车门后面的凹槽中,外部连接连接到前连接器的端子上。根据上述讨论,控制系统的功能主要包括工件检测、喷枪喷涂和控制其轨迹。喷涂机控制系统启动后,编码器测量接触网的传输速度,并将信息传输到PLC。同时,光电传感器检测到工件后,PLC接收到接触网传输速度信息,计算出工件到达起始位置所需的时间,并进行相应的处理。当工件到达位置时,喷枪打开喷涂工作。整个喷涂机喷枪运动过程包括水平和垂直运动直到喷涂结束,喷枪开始复位,喷枪复位后,进行下一轮的检查操作。
