CN205540131U - 钢铁件静电喷涂的远程控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了钢铁件静电喷涂的远程控制系统，包括控制器、环境控制模块、压力控制模块、位置控制模块、链速控制模块、参数设置模块、故障指示模块、串口通信模块、上位机和电源模块。控制器与上位机通过串口通信模块双向通信，控制器将实时采集的粉房内的温湿度、喷枪压力、喷枪位置、传动链链速这些数据发送给上位机并接收上位机发送的指令，控制环境控制模块、压力控制模块、位置控制模块、链速控制模块协调工作，提高喷涂作业的质量和自动化程度。参数设置模块提供了远程控制故障时的备用监控手段，进一步提高系统的可靠性。

Description

钢铁件静电喷涂的远程控制系统

技术领域

本实用新型涉及静电喷涂技术，具体涉及一种钢铁件静电喷涂的远程控制系统。

背景技术

家用电器的金属外壳采用静电粉末喷涂技术，在其表面生成光滑的保护涂层，可以提高耐蚀性和装饰性。静电粉末喷涂利用喷枪形成的高压静电电场使喷出的粉末涂料带负电并在电场力作用下吸附到工件表面，经高温固化生成保护涂层。静电喷涂技术具有生产工艺简单、污染小、粉末利用率高等优点。

实际生产过程中，由于喷枪压力、喷枪与工件之间的距离以及传送链速等因素的影响，容易造成涂层厚度不达标、表面橘皮、露底等缺陷，需要返工，增加了企业的生产成本。

此外，粉房内的温度和湿度对喷涂作业也有一定影响。湿度过大易造成喷粉装置堵塞和失灵，影响喷涂质量；而温度过高则有造成粉末爆炸的潜在威胁。

实用新型内容

本实用新型针对上述背景技术的不足，提供了钢铁件静电喷涂的远程控制系统，精确控制喷涂工艺参数以提高喷涂质量，解决了静电喷涂工艺参数对喷涂质量以及生产成本的影响。

本实用新型为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

钢铁件静电喷涂的远程控制系统，包括：上位机、串口通信模块、控制器、环境控制模块、压力控制模块、位置控制模块、链速控制模块、电源模块，环境控制模块、压力控制模块、位置控制模块、链速控制模块的数据输出端口分别与控制器I/O端口连接，串口通信模块的数据输出端口与控制器的通信端口连接，控制器、环境控制模块、压力控制模块、位置控制模块、链速控制模块、串口通信模块供电端口与电源模块的输出端连接，其中：

控制器接收环境控制模块检测的粉房内温湿度、压力控制模块检测的喷枪压力、位置控制模块检测的喷枪与工件之间的距离、链速控制模块检测的悬挂式传动链链速，控制器通过串口通信模块发送粉房内温湿度、喷枪压力、喷枪与工件之间的距离、悬挂式传动链链速给上位机，

上位机在粉房内温湿度超出设定值时通过串口通信模块向控制器发送启动或停止通风机的指令，控制器发送启动或停止通风机的指令给环境控制模块，环境控制模块启动或停止通风机，

上位机在喷枪压力超出设定值时通过串口通信模块向控制器发送调整压力的指令，控制器发送调整压力的指令给压力控制模块，压力控制模块增大或减小喷枪压力，

上位机在喷枪与工件之间的距离超出设定值时通过串口通信模块向控制器发送调整位置的指令，控制器发送调整位置的指令给位置控制模块，位置控制模块增长或减短喷枪与工件之间的距离，

上位机在悬挂式传动链链速超出设定值时通过串口通信模块向控制器发送加速或减速的指令，控制器发送加速或减速的指令给链速控制模块，链速控制模块加快或减慢悬挂式传动链的链速。

作为所述钢铁件静电喷涂的远程控制系统的进一步优化方案，远程控制系统还包括用于设置、查询、显示包含但不限于粉房内温湿度、喷枪压力、喷枪与工件之间的距离、悬挂式传动链链速的参数设置模块，参数设置模块的数据端口与控制器I/O端口连接，参数设置模块的供电端口与电源模块的输出端连接，

控制器在远程控制失灵的情况下发送粉房内温湿度、喷枪压力、喷枪与工件之间的距离、悬挂式传动链链速给所述参数设置模块，参数设置模块在粉房内温湿度、喷枪压力、喷枪与工件之间的距离、悬挂式传动链链速这些参数中至少一种参数超出其自身设定值时向控制器发送故障类型信息，控制器发送包含时间段的故障类型信息给上位机，上位机在粉房内温湿度、喷枪压力、喷枪与工件之间的距离、悬挂式传动链链速这些参数中至少一种参数超出其自身设定值时向控制器发送停止喷涂的指令，控制器发送停止喷涂的指令给压力控制模块、位置控制模块、链速控制模块，压力控制模块减小喷枪压力直至喷枪关闭，位置检测模块停止检测喷枪与工件之间的距离，链速控制模块减慢悬挂式传动链的链速直至悬挂式传动链停止运行。

作为所述钢铁件静电喷涂的远程控制系统的进一步优化方案，远程控制系统还包括与控制器I/O端口连接的故障指示模块，故障指示模块的供电端口与电源模块的输出端连接，控制器发送停止喷涂指令的同时向故障指示模块发送报警指令，故障指示模块发出声光报警。

作为所述钢铁件静电喷涂的远程控制系统的进一步优化方案，控制器为32位低功耗STM32F103RB。

作为所述钢铁件静电喷涂的远程控制系统的进一步优化方案，环境控制模块采用JCJ175A温湿度变送器。

作为所述钢铁件静电喷涂的远程控制系统的进一步优化方案，压力控制模块采用OM-YL503。

作为所述钢铁件静电喷涂的远程控制系统的进一步优化方案，位置控制模块采用SSD-ME007-TA型超声波测距传感器。

作为所述钢铁件静电喷涂的远程控制系统的进一步优化方案，串口通信模块为MAX485。

作为所述钢铁件静电喷涂的远程控制系统的进一步优化方案，参数设置模块为TPC7062TX触摸屏。

本实用新型采用上述技术方案，具有以下有益效果：

（1）上位机实时监控包括但不限于粉房内温湿度、喷枪压力、喷枪与工件之间距离、悬挂式传动链链速的粉末喷涂工艺参数，实现了工艺参数的远程自动监控，提高了喷涂质量；

（2）采用触摸屏作为上位机远程控制发生故障时的备用监控手段，进一步提高了控制系统的可靠性。

附图说明

图1为钢铁件静电喷涂远程控制系统的框图。

具体实施方式

下面结合图1对本实用新型的技术方案进行详细说明。本领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所述技术领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

具体实施例一：

钢铁件静电喷涂的远程控制系统，包括：控制器、环境控制模块、压力控制模块、位置控制模块、链速控制模块、串口通信模块、上位机、故障指示模块、电源模块。环境控制模块、压力控制模块、位置控制模块、链速控制模块、故障指示模块的数据端口分别与控制器的I/O端口连接，串口通信模块的数据端口与控制器的通信端口连接，上位机与控制器之间通过串口通信模块双向通信。控制器、环境控制模块、压力控制模块、位置控制模块、链速控制模块、串口通信模块供电端口与电源模块的输出端连接，电源模块将市电转换为稳定的直流电压，向控制器和各功能模块供电，确保系统正常工作。

控制器可以采用32位低功耗单片机STM32F103RB实现。环境控制模块采用JCJ175A温湿度变送器。压力控制模块采用OM-YL503。位置控制模块采用SSD-ME007-TA超声波测距传感器。串口通信模块为MAX485。

系统开始运行时，操作人员通过上位机设定静电喷涂的工艺参数（工艺参数包括但不限于粉房内温湿度、喷枪压力、喷枪与工件之间的距离、悬挂式传动链链速）；环境控制模块实时采集粉房内的温湿度数据，并发送给控制器；压力控制模块、位置控制模块实时采集喷枪压力、喷枪与工件之间的距离数据，并发送给控制器；链速控制模块实时采集悬挂式传动链的链速，并发送给控制器。控制器接收环境控制模块发送的温湿度数据、压力控制模块发送的喷枪压力数据、位置控制模块发送的距离数据、链速控制模块发送的链速数据，控制器将上述数据经串口通信模块发送给上位机，上位机接收控制器发送的数据并与设定值比较。在温湿度数据超出设定值范围时，上位机向控制器发送启动或停止通风机的指令，控制器接收上位机发送的指令并发送给环境控制模块，环境控制模块启动或停止通风机；在喷枪压力数据偏离设定值时，上位机向控制器发送调整压力至设定值的指令，控制器接收上位机发送的指令并发送给压力控制模块，压力控制模块增大或减小喷枪压力至设定值；在距离数据超出设定值范围时，上位机向控制器发送调整距离的指令，控制器接收上位机发送的指令，并发送给位置控制模块，位置控制模块增长或减短喷枪喷口与工件之间的距离；在链速超出设定值范围时，上位机向控制器发送加速或减速指令，控制器接收上位机发送的加速或减速指令，并发送给链速控制模块，链速控制模块提高或降低悬挂式传动链的链速至设定值范围内。上位机在粉房内温湿度、喷枪压力、喷枪与工件之间的距离、悬挂式传动链链速这些参数中至少一种参数超出其自身设定值时向控制器发送停止喷涂的指令，控制器发送停止喷涂的指令给压力控制模块、位置控制模块、链速控制模块，压力控制模块减小喷枪压力直至喷枪关闭，位置检测模块停止检测喷枪与工件之间的距离，链速控制模块减慢悬挂式传动链的链速直至悬挂式传动链停止运行，控制器发送停止喷涂指令的同时向故障指示模块发送报警指令，故障指示模块发出声光报警。

采用具体实施例一涉及的远程监控系统，上位机实时监控包括但不限于粉房内温湿度、喷枪压力、喷枪与工件之间距离、悬挂式传动链链速的粉末喷涂工艺参数，实现了工艺参数的远程自动监控，提高了喷涂质量。

具体实施例二：

当远程监控失灵时，具体实施例一涉及的系统就不能完成喷涂工艺参数的监控了，本实施例在具体实施例一的基础上设计了用于设置、查询、显示包含但不限于粉房内温湿度、喷枪压力、喷枪与工件之间的距离、悬挂式传动链链速的参数设置模块，以及故障指示模块。参数设置模块、故障指示模块的数据端口与控制器I/O端口连接，参数设置模块、故障指示模块的供电端口与电源模块的输出端连接， 参数设置模块采用TPC7062TX触摸屏。

在远程控制失灵的情况下，控制器在远程控制失灵的情况下发送粉房内温湿度、喷枪压力、喷枪与工件之间的距离、悬挂式传动链链速给所述参数设置模块，参数设置模块在粉房内温湿度、喷枪压力、喷枪与工件之间的距离、悬挂式传动链链速这些参数中至少一种参数超出其自身设定值时向控制器发送故障类型信息，控制器向上位机发送包含时间段的故障类型信息，上位机接收并存储控制器发送的信息，上位机向控制器发送停止喷涂的指令，控制器发送停止喷涂指令给压力控制模块、位置控制模块、链速控制模块，压力控制模块关闭喷枪，停止喷粉，位置控制模块停止检测和调整喷枪与工件之间的距离，链速控制模块停止悬挂式传动链的运行；控制器同时向报警提示模块发出报警指令，报警提示模块接收控制器发送的报警指令后发出声光报警信号，提示操作人员及时诊断和排除故障。

作为钢铁件静电喷涂的远程控制系统的备用控制手段，参数设置模块提供了上位机远程控制故障时操作人员现场监控喷涂工艺参数，提高了控制系统的可靠性。

上述实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。

Claims (9)

1.钢铁件静电喷涂的远程控制系统，其特征在于，包括：上位机、串口通信模块、控制器、环境控制模块、压力控制模块、位置控制模块、链速控制模块、电源模块，环境控制模块、压力控制模块、位置控制模块、链速控制模块的数据输出端口分别与控制器I/O端口连接，串口通信模块的数据输出端口与控制器的通信端口连接，控制器、环境控制模块、压力控制模块、位置控制模块、链速控制模块、串口通信模块供电端口与电源模块的输出端连接，其中：

控制器接收环境控制模块检测的粉房内温湿度、压力控制模块检测的喷枪压力、位置控制模块检测的喷枪与工件之间的距离、链速控制模块检测的悬挂式传动链链速，控制器通过串口通信模块发送粉房内温湿度、喷枪压力、喷枪与工件之间的距离、悬挂式传动链链速给上位机，

上位机在粉房内温湿度超出设定值时通过串口通信模块向控制器发送启动或停止通风机的指令，控制器发送启动或停止通风机的指令给环境控制模块，环境控制模块启动或停止通风机，

上位机在喷枪压力超出设定值时通过串口通信模块向控制器发送调整压力的指令，控制器发送调整压力的指令给压力控制模块，压力控制模块增大或减小喷枪压力，

上位机在喷枪与工件之间的距离超出设定值时通过串口通信模块向控制器发送调整位置的指令，控制器发送调整位置的指令给位置控制模块，位置控制模块增长或减短喷枪与工件之间的距离，

上位机在悬挂式传动链链速超出设定值时通过串口通信模块向控制器发送加速或减速的指令，控制器发送加速或减速的指令给链速控制模块，链速控制模块加快或减慢悬挂式传动链的链速。

2.根据权利要求1所述的钢铁件静电喷涂的远程控制系统，其特征在于，所述远程控制系统还包括用于设置、查询、显示包含但不限于粉房内温湿度、喷枪压力、喷枪与工件之间的距离、悬挂式传动链链速的参数设置模块，参数设置模块的数据端口与控制器I/O端口连接，参数设置模块的供电端口与电源模块的输出端连接，

控制器在远程控制失灵的情况下发送粉房内温湿度、喷枪压力、喷枪与工件之间的距离、悬挂式传动链链速给所述参数设置模块，参数设置模块在粉房内温湿度、喷枪压力、喷枪与工件之间的距离、悬挂式传动链链速这些参数中至少一种参数超出其自身设定值时向控制器发送故障类型信息，控制器发送包含时间段的故障类型信息给上位机，上位机在粉房内温湿度、喷枪压力、喷枪与工件之间的距离、悬挂式传动链链速这些参数中至少一种参数超出其自身设定值时向控制器发送停止喷涂的指令，控制器发送停止喷涂的指令给压力控制模块、位置控制模块、链速控制模块，压力控制模块减小喷枪压力直至喷枪关闭，位置检测模块停止检测喷枪与工件之间的距离，链速控制模块减慢悬挂式传动链的链速直至悬挂式传动链停止运行。

3.根据权利要求2所述的钢铁件静电喷涂的远程控制系统，其特征在于，所述远程控制系统还包括与控制器I/O端口连接的故障指示模块，故障指示模块的供电端口与电源模块的输出端连接，控制器发送停止喷涂指令的同时向故障指示模块发送报警指令，故障指示模块发出声光报警。

4.根据权利要求1所述的钢铁件静电喷涂的远程控制系统，其特征在于，所述控制器为32位低功耗STM32F103RB。

5.根据权利要求1所述的钢铁件静电喷涂的远程控制系统，其特征在于，所述环境控制模块为JCJ175A温湿度变送器。

6.根据权利要求1所述的钢铁件静电喷涂的远程控制系统，其特征在于，所述压力控制模块为OM-YL503。

7.根据权利要求1所述的钢铁件静电喷涂的远程控制系统，其特征在于，所述位置控制模块为SSD-ME007-TA型超声波测距传感器。

8.根据权利要求1所述的钢铁件静电喷涂的远程控制系统，其特征在于，所述串口通信模块为MAX485。

9.根据权利要求3所述的钢铁件静电喷涂的远程控制系统，其特征在于，所述参数设置模块为TPC7062TX触摸屏。