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一种航空发动机用爆炸喷涂设备控制方法

阅读：940发布：2021-03-02

IPRDB可以提供一种航空发动机用爆炸喷涂设备控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种航空发动机用爆炸喷涂设备控制方法，控制系统主要由PLC、触摸屏、伺服系统等关键部分组成，按照爆炸喷涂工艺的相关要求，控制系统改造后的爆炸喷涂设备，是一个包含喷涂过程控制、气路流量检测调节控制及喷涂参数监控等几部分功能，在操作面板及触摸屏上可进行相应的控制和监视，基于触摸屏的人机界面组态方便、操作简单方便，该系统在实现喷涂自动循环控制的同时还兼顾了手动控制；气路检测调节部分主要用于采集流量压力等信号送入PLC，在触摸屏上显示便于操作与人员监控，调节流量压力以满足工艺参数要求。本发明的优点：提高了设备的生产效率，降低了操作者劳动强度，其应用前景也十分广阔，具有推广价值。，下面是一种航空发动机用爆炸喷涂设备控制方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种航空发动机用爆炸喷涂设备控制方法，其特征在于：所述的航空发动机用爆炸喷涂设备控制方法，本方案是控制系统主要由PLC、触摸屏、伺服系统等关键部分组成，其硬件选型为OMRON公司NS12-TS00B-ECV2，TFT12英寸触摸屏，软件为CX-Designer.ver3.2；

按照爆炸喷涂工艺的相关要求，控制系统改造后的爆炸喷涂设备，是一个包含喷涂过程控制、气路流量检测调节控制及喷涂参数监控等几部分功能，在操作面板及触摸屏上可进行相应的控制和监视，基于触摸屏的人机界面组态方便、操作简单方便，该系统在实现喷涂自动循环控制的同时还兼顾了手动控制；

该控制系统硬件由PLC控制器，电磁阀、电机等执行机构，压力变送器、涡轮流量计等采集信号装置共同组成，具体可分为电气控制部分和气路检测调节部分；电气控制部分主要控制喷枪操作台等位置调整以及电磁阀等顺序开启实现自动喷涂功能；气路检测调节部分主要用于采集流量压力等信号送入PLC，在触摸屏上显示便于操作与人员监控，调节流量压力以满足工艺参数要求；

电气控制部分可分为PLC输入和输出信号，触摸屏信号，气路电磁阀及点火装置等几部分；

输入信号：

输入信号分为开关量输入和模拟量输入两部分，其中开关量输入接至PLC数字量输入口，模拟量接至PLC模拟量输入模块；

开关量输入：该控制系统的电气部分均为开关量输入输出，其中输入信号20个；启动、停止等15个信号来自面板操作按钮，上到位、下到位等4个信号来自限位开关，回火信号来自回火装置；

模拟量信号：氧气、乙炔、送粉氮气、应急氮气四路气体的气路压力和流量均为模拟信号；该信号通过PLC扩展的模拟量控制模块CP1H-X40DR-A输入PLC，由触摸屏显示；只有流量压力满足条件的情况下才可以进行点火等步骤；

输出信号：

电气控制部分的输出量均为开关量输出，用于控制电磁阀、点火装置、调整位置电机等，输出信号13个，分别控制电磁阀、点火装置及控制位置电机；其中控制氧气、乙炔、送粉氮气、应急氮气电磁阀和点火装置的来自PLC的5个27V直流输出信号；其它6个交流220V输出，用于信号控制喷枪、垂直操作台、旋转操作台位置调整电机，将电机与交流接触器主触点串联，用控制交流接触器线圈用以控制主触点，达到控制电机正反转的目的；三台电动机的控制由六组交流输出信号控制由六个交流接触器的接触线圈完成；

触摸屏参数信号：

触摸屏的开关按钮功能主要是氧气电磁阀、乙炔电磁阀、送粉氮气电磁阀、应急氮气电磁阀及点火等过程的触发信号；以及设定喷涂次数、喷涂频率及工艺要求的流量和压力大小；触摸屏的输入信号用于在线监控压力、流量等喷涂工艺参数的变化；

电磁阀及点火装置：

气路通断控制电磁阀分别控制氧气、乙炔、送粉氮气和应急氮气的通断；

流量压力调节检测装置：

该部分需要采集氧气、乙炔、送粉氮气、应急氮气等四路气体的流量和压力信号，用于监控当前参数是否符合工艺要求；

软件程序设计：

控制程序功能进行设计：

喷枪、操作台位置调整部分；根据PLC外部输入按钮信号及触摸屏按钮及限位开关等开关量信号，设计喷枪、操作台位置调整部分的逻辑程序；

气路压力、流量模拟量采集部分；根据OMRON的PLC模拟量输入采集编程方法，对模拟量信号进行采集，数据格式转换，量程标定，以及与触摸屏预设数值进行比较等程序的设计；

喷涂部分；该部分是程序设计的核心，其包括单次喷涂、循环喷涂气路电磁阀的顺序开启，喷涂频率设定、喷涂次数设定、回火保护等程序的设计工作；

顺序连续的喷涂过程：在进行爆炸喷涂的过程中，喷枪位置以及垂直操作台的位置在正式喷涂之间已经调整到位；氧气、乙炔、送粉氮气以及点火动作是顺序连续的；点火装置通断及送粉氮气电磁阀的通断是按照一定顺序被连续触发的；正式喷涂开始，氧气、乙炔电磁阀打开，该打开动作直至实际喷涂次数≥设定喷涂次数，即喷涂过程结束；点火过程是按设定频率输出点火信号，点火装置产生高压电，通过火花塞点燃爆炸室内气体，直到整个喷涂过程结束；送粉氮气电磁阀按照设定频率开关送粉氮气电磁阀，将爆炸粉末送入爆炸室与其它气体混合产生爆炸，直到正式喷涂过程结束；

喷涂频率程序设计：爆炸喷涂的频率是喷涂工艺中非常重要的参数，直接影响喷涂零件的硬度、厚度等性能指标；根据不同的喷涂粉未选择对应的喷涂频，一般来说，爆炸频率从2-10次/秒不等；喷涂的频率实质上就是点火的频率，每点一次火喷枪内气体就被引爆一次；所以控制喷涂频率也就是控制点火输出(Q101.03)置位的频率；每次喷涂前，操作人员根据喷涂工艺要求在触摸屏上输入相应的频率设定值，此设定值会保持，直到下一次重新输入，这样的设计简化了操作步骤，提高了工作效率；

控制每次点火循环的周期时间是喷涂频率实现的关键，即每隔一个周期时间输出一次点火信号的高电平；爆炸喷涂工艺规定的频率是f＝2-10次/秒，点火频率一般不允许超过此范围；

当操作人员设定爆炸频率f后，设定值数据存储在DM300，f＝N喷涂时间周期T＝1/N秒，T处理数据存入DM310，在PLC编程软件中的l0ms延时接通定时器TIM0001控制点火持续周期，需要保证每间隔TIM0002设定点火周期T控制信号；该部分程序为喷涂频率设置程序，输出信号Q101.03做为触发信号接至点火装置；

当系统断电后，设定好的喷涂参数，喷涂次数、喷涂频率、预设压力和预设流量等信息，可以实现自动保存，如下一次操作进行的是同种工艺，就避免了重复操作设定；喷涂次数和喷涂频率的数据信息分别存储在DM170和DM180中，流量和压力等数据信息存储在DM10-DM80中；

喷涂次数程序设计：在触摸屏上有本次喷涂次数和预设喷涂次数两个数据框，其中预设喷涂次数需要操作人员在正式开始喷涂前进行预先设定。

2.按照权利要求1所述的航空发动机用爆炸喷涂设备控制方法，其特征在于：本次喷涂次数和预设喷涂次数的功能如下：本次喷涂次数是完成一次喷涂自动循环过程中喷涂的实际发生次数，其数据存储在DM200中，在一次喷涂循环完成后该数值自动归零；通过查看本次喷涂次数，操作人员可实时监控喷涂任务完成的进度情况；

预设喷涂次数是喷涂工艺次数的需求数值；操作人员通过触摸屏面板输入预设喷涂次数至存储器DM170中；喷涂次数设定完成后，操作人员在启动自动喷涂程序后经过预设次数个循环系统停止喷涂工作；

为实现喷枪按照喷涂次数DM190中数值进行喷涂，自动开始喷涂之前DM190中的数值为

0，点火装置完成一次点火，算做完成一次喷涂操作，用累加器完成喷涂次数的累计，当自动喷涂结束时，当前喷涂次数清零；

自动循环程序设计：喷涂循环与点火循环相同，点火次数可以等同视做喷涂循环次数，喷涂循环由预设喷涂次数进行限制，当达到喷涂次数预定值时，喷涂循环完成；喷涂参数设定以后，自动喷涂开始，每当完成一次喷涂，计数器累计一次喷涂次数，用当前喷涂次数DM190中的数值与预设次数DM170的数值进行比较，当前喷涂次数数值大于等于预设次数数值时，就完成一次自动循环喷涂过程。

3.按照权利要求1所述的航空发动机用爆炸喷涂设备控制方法，其特征在于：进粉也实现循环操作，与点火循环设计方法一样，进粉循环与点火循环原理相同，为使粉末在爆炸室中充分混合后才进行点火，进粉间隔时问略短于点火间隔时间；

操作流程：按照某型零件两点喷涂为例，对照爆炸喷涂工艺规程对试验件进行工艺试验要求，详细工艺步骤如下：装卡零件并启动等离子喷涂设备，根据两个喷涂点的位置，手动调整喷枪左右移动限位开关位置，以设定喷涂点位置；在触摸屏操作面板上，选择按点喷涂工作方式；按下启动按钮，设置喷涂枪数；按下自动按钮，喷枪自动向左移动，移动到左限位开关位置，喷枪停止运动，控制系统自动开启氧气阀、氮气阀、乙炔阀、送粉氮气阀及点火，完成一枪的喷涂工作；控制系统根据设置的枪数，重复开启点火，直至实际喷涂枪数等于设定的枪数，左侧点喷涂工作结束；喷枪自动向右移动，移动到右限位开关位置，喷枪停止运动，控制系统自动开启氧气阀、氮气阀、乙炔阀、送粉氮气阀及点火，完成一枪的喷涂工作；控制系统根据设置的枪数，重复开启点火，直至实际喷涂枪数等于设定的枪数，右侧点喷涂工作结束；完成试验并检验。

说明书全文

一种航空发动机用爆炸喷涂设备控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及航空发动机用爆炸喷涂控制领域，特别涉及了一种航空发动机用爆炸喷涂设备控制方法。

背景技术

[0002] 爆炸喷涂设备频繁出现故障，原控制系统为电子电路板控制，故障原因是关键器件老化、继电器触点接触不良等原因。由于电子电路板元器件非国际标准，出现故障后就需要到国外订货，采购周期长，严重影响了生产进度；另外，控制箱的信号电缆绝缘皮老化出现了粘连，影响了绝缘效果，在维修过程中很容易造成短路，后患无穷。操作面板的操作按钮接触不良，有些已经甚至损坏，更换也很困难。更重要是该设备不能满足新产品和新工艺的试验需求。

发明内容

[0003] 本发明的目的是为了解决上述问题，实现爆炸喷涂过程的自动控制、爆炸工艺参数的动态采集，而且操作便捷、结构简单、软硬件设计合理，维修方便。同时提高设备的可靠性和自动化能力，提高零部件的喷涂质量和生产效率，特提供了一种航空发动机用爆炸喷涂设备控制方法。

[0004] 本发明提供了一种航空发动机用爆炸喷涂设备控制方法，其特征在于：所述的航空发动机用爆炸喷涂设备控制方法，本方案是控制系统主要由PLC、触摸屏、伺服系统等关键部分组成，其硬件选型为OMRON公司NS12-TS00B-ECV2，TFT12英寸触摸屏，软件为CX-Designer.ver3.2；

[0005] 按照爆炸喷涂工艺的相关要求，控制系统改造后的爆炸喷涂设备，是一个包含喷涂过程控制、气路流量检测调节控制及喷涂参数监控等几部分功能，在操作面板及触摸屏上可进行相应的控制和监视，基于触摸屏的人机界面组态方便、操作简单方便，该系统在实现喷涂自动循环控制的同时还兼顾了手动控制；

[0006] 该控制系统硬件由PLC控制器，电磁阀、电机等执行机构，压力变送器、涡轮流量计等采集信号装置共同组成，具体可分为电气控制部分和气路检测调节部分；电气控制部分主要控制喷枪操作台等位置调整以及电磁阀等顺序开启实现自动喷涂功能；气路检测调节部分主要用于采集流量压力等信号送入PLC，在触摸屏上显示便于操作与人员监控，调节流量压力以满足工艺参数要求；

[0007] 电气控制部分可分为PLC输入和输出信号，触摸屏信号，气路电磁阀及点火装置等几部分；

[0008] 输入信号：

[0009] 输入信号分为开关量输入和模拟量输入两部分，其中开关量输入接至PLC数字量输入口，模拟量接至PLC模拟量输入模块；

[0010] 开关量输入：该控制系统的电气部分均为开关量输入输出，其中输入信号20个；启动、停止等15个信号来自面板操作按钮，上到位、下到位等4个信号来自限位开关，回火信号来自回火装置；

[0011] 模拟量信号：氧气、乙炔、送粉氮气、应急氮气四路气体的气路压力和流量均为模拟信号；该信号通过PLC扩展的模拟量控制模块CP1H-X40DR-A输入PLC，由触摸屏显示；只有流量压力满足条件的情况下才可以进行点火等步骤；

[0012] 输出信号：

[0013] 电气控制部分的输出量均为开关量输出，用于控制电磁阀、点火装置、调整位置电机等，输出信号13个，分别控制电磁阀、点火装置及控制位置电机；其中控制氧气、乙炔、送粉氮气、应急氮气电磁阀和点火装置的来自PLC的5个27V直流输出信号；其它6个交流220V输出，用于信号控制喷枪、垂直操作台、旋转操作台位置调整电机，将电机与交流接触器主触点串联，用控制交流接触器线圈用以控制主触点，达到控制电机正反转的目的；三台电动机的控制由六组交流输出信号控制由六个交流接触器的接触线圈完成；

[0014] 触摸屏参数信号：

[0015] 触摸屏的开关按钮功能主要是氧气电磁阀、乙炔电磁阀、送粉氮气电磁阀、应急氮气电磁阀及点火等过程的触发信号；以及设定喷涂次数、喷涂频率及工艺要求的流量和压力大小；触摸屏的输入信号用于在线监控压力、流量等喷涂工艺参数的变化；

[0016] 电磁阀及点火装置：

[0017] 气路通断控制电磁阀分别控制氧气、乙炔、送粉氮气和应急氮气的通断；

[0018] 流量压力调节检测装置：

[0019] 该部分需要采集氧气、乙炔、送粉氮气、应急氮气等四路气体的流量和压力信号，用于监控当前参数是否符合工艺要求；

[0020] 软件程序设计：

[0021] 控制程序功能进行设计：

[0022] 喷枪、操作台位置调整部分；根据PLC外部输入按钮信号及触摸屏按钮及限位开关等开关量信号，设计喷枪、操作台位置调整部分的逻辑程序；

[0023] 气路压力、流量模拟量采集部分；根据OMRON的PLC模拟量输入采集编程方法，对模拟量信号进行采集，数据格式转换，量程标定，以及与触摸屏预设数值进行比较等程序的设计；

[0024] 喷涂部分；该部分是程序设计的核心，其包括单次喷涂、循环喷涂气路电磁阀的顺序开启，喷涂频率设定、喷涂次数设定、回火保护等程序的设计工作；

[0025] 顺序连续的喷涂过程：在进行爆炸喷涂的过程中，喷枪位置以及垂直操作台的位置在正式喷涂之间已经调整到位；氧气、乙炔、送粉氮气以及点火动作是顺序连续的；点火装置通断及送粉氮气电磁阀的通断是按照一定顺序被连续触发的；正式喷涂开始，氧气、乙炔电磁阀打开，该打开动作直至实际喷涂次数≥设定喷涂次数，即喷涂过程结束；点火过程是按设定频率输出点火信号，点火装置产生高压电，通过火花塞点燃爆炸室内气体，直到整个喷涂过程结束；送粉氮气电磁阀按照设定频率开关送粉氮气电磁阀，将爆炸粉末送入爆炸室与其它气体混合产生爆炸，直到正式喷涂过程结束；

[0026] 喷涂频率程序设计：爆炸喷涂的频率是喷涂工艺中非常重要的参数，直接影响喷涂零件的硬度、厚度等性能指标；根据不同的喷涂粉未选择对应的喷涂频，一般来说，爆炸频率从2-10次/秒不等；喷涂的频率实质上就是点火的频率，每点一次火喷枪内气体就被引爆一次；所以控制喷涂频率也就是控制点火输出(Q101.03)置位的频率；每次喷涂前，操作人员根据喷涂工艺要求在触摸屏上输入相应的频率设定值，此设定值会保持，直到下一次重新输入，这样的设计简化了操作步骤，提高了工作效率；

[0027] 控制每次点火循环的周期时间是喷涂频率实现的关键，即每隔一个周期时间输出一次点火信号的高电平；爆炸喷涂工艺规定的频率是f＝2-10次/秒，点火频率一般不允许超过此范围；

[0028] 当操作人员设定爆炸频率f后，设定值数据存储在DM300，f＝N喷涂时间周期T＝1/N秒，T处理数据存入DM310，在PLC编程软件中的l0ms延时接通定时器TIM0001控制点火持续周期，需要保证每间隔TIM0002设定点火周期T控制信号；该部分程序为喷涂频率设置程序，输出信号Q101.03做为触发信号接至点火装置；

[0029] 当系统断电后，设定好的喷涂参数，喷涂次数、喷涂频率、预设压力和预设流量等信息，可以实现自动保存，如下一次操作进行的是同种工艺，就避免了重复操作设定；喷涂次数和喷涂频率的数据信息分别存储在DM170和DM180中，流量和压力等数据信息存储在DM10-DM80中；

[0030] 喷涂次数程序设计：在触摸屏上有本次喷涂次数和预设喷涂次数两个数据框，其中预设喷涂次数需要操作人员在正式开始喷涂前进行预先设定。

[0031] 本次喷涂次数和预设喷涂次数的功能如下：

[0032] 本次喷涂次数是完成一次喷涂自动循环过程中喷涂的实际发生次数，其数据存储在DM200中，在一次喷涂循环完成后该数值自动归零；通过查看本次喷涂次数，操作人员可实时监控喷涂任务完成的进度情况；

[0033] 预设喷涂次数是喷涂工艺次数的需求数值；操作人员通过触摸屏面板输入预设喷涂次数至存储器DM170中；喷涂次数设定完成后，操作人员在启动自动喷涂程序后经过预设次数个循环系统停止喷涂工作；

[0034] 为实现喷枪按照喷涂次数DM190中数值进行喷涂，自动开始喷涂之前DM190中的数值为0，点火装置完成一次点火，算做完成一次喷涂操作，用累加器完成喷涂次数的累计，当自动喷涂结束时，当前喷涂次数清零；

[0035] 自动循环程序设计：喷涂循环与点火循环相同，点火次数可以等同视做喷涂循环次数，喷涂循环由预设喷涂次数进行限制，当达到喷涂次数预定值时，喷涂循环完成；喷涂参数设定以后，自动喷涂开始，每当完成一次喷涂，计数器累计一次喷涂次数，用当前喷涂次数DM190中的数值与预设次数DM170的数值进行比较，当前喷涂次数数值大于等于预设次数数值时，就完成一次自动循环喷涂过程。

[0036] 进粉也实现循环操作，与点火循环设计方法一样，进粉循环与点火循环原理相同，为使粉末在爆炸室中充分混合后才进行点火，进粉间隔时问略短于点火间隔时间；

[0037] 操作流程：按照某型零件两点喷涂为例，对照爆炸喷涂工艺规程对试验件进行工艺试验要求，详细工艺步骤如下：

[0038] 装卡零件并启动等离子喷涂设备，根据两个喷涂点的位置，手动调整喷枪左右移动限位开关位置，以设定喷涂点位置；在触摸屏操作面板上，选择按点喷涂工作方式；按下启动按钮，设置喷涂枪数；按下自动按钮，喷枪自动向左移动，移动到左限位开关位置，喷枪停止运动，控制系统自动开启氧气阀、氮气阀、乙炔阀、送粉氮气阀及点火，完成一枪的喷涂工作；控制系统根据设置的枪数，重复开启点火，直至实际喷涂枪数等于设定的枪数，左侧点喷涂工作结束；喷枪自动向右移动，移动到右限位开关位置，喷枪停止运动，控制系统自动开启氧气阀、氮气阀、乙炔阀、送粉氮气阀及点火，完成一枪的喷涂工作；控制系统根据设置的枪数，重复开启点火，直至实际喷涂枪数等于设定的枪数，右侧点喷涂工作结束；完成试验并检验。

[0039] 本发明的优点：

[0040] 基于PLC为核心的爆炸喷涂设备在喷涂零件加工中的应用，提高了设备的生产效率，降低了操作者劳动强度，经现场生产应用考核，喷涂的试验件涂层性能完全满足工艺参数要求，参数指标均满足设备研制预期指标，其应用前景也十分广阔，具有推广价值。

附图说明

[0041] 下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

[0042] 图1为PLC控制系统原理图；

[0043] 图2为喷涂过程时序图。

具体实施方式

[0044] 实施例1

[0045] 本实施例提供了一种航空发动机用爆炸喷涂设备控制方法，其特征在于：所述的航空发动机用爆炸喷涂设备控制方法，本方案是控制系统主要由PLC、触摸屏、伺服系统等关键部分组成，其硬件选型为OMRON公司NS12-TS00B-ECV2，TFT12英寸触摸屏，软件为CX-Designer.ver3.2；

[0046] 按照爆炸喷涂工艺的相关要求，控制系统改造后的爆炸喷涂设备，是一个包含喷涂过程控制、气路流量检测调节控制及喷涂参数监控等几部分功能，在操作面板及触摸屏上可进行相应的控制和监视，基于触摸屏的人机界面组态方便、操作简单方便，该系统在实现喷涂自动循环控制的同时还兼顾了手动控制；

[0047] 该控制系统硬件由PLC控制器，电磁阀、电机等执行机构，压力变送器、涡轮流量计等采集信号装置共同组成，具体可分为电气控制部分和气路检测调节部分；电气控制部分主要控制喷枪操作台等位置调整以及电磁阀等顺序开启实现自动喷涂功能；气路检测调节部分主要用于采集流量压力等信号送入PLC，在触摸屏上显示便于操作与人员监控，调节流量压力以满足工艺参数要求；

[0048] 电气控制部分可分为PLC输入和输出信号，触摸屏信号，气路电磁阀及点火装置等几部分；

[0049] 输入信号：

[0050] 输入信号分为开关量输入和模拟量输入两部分，其中开关量输入接至PLC数字量输入口，模拟量接至PLC模拟量输入模块；

[0051] 开关量输入：该控制系统的电气部分均为开关量输入输出，其中输入信号20个；启动、停止等15个信号来自面板操作按钮，上到位、下到位等4个信号来自限位开关，回火信号来自回火装置；

[0052] 模拟量信号：氧气、乙炔、送粉氮气、应急氮气四路气体的气路压力和流量均为模拟信号；该信号通过PLC扩展的模拟量控制模块CP1H-X40DR-A输入PLC，由触摸屏显示；只有流量压力满足条件的情况下才可以进行点火等步骤；

[0053] 输出信号：

[0054] 电气控制部分的输出量均为开关量输出，用于控制电磁阀、点火装置、调整位置电机等，输出信号13个，分别控制电磁阀、点火装置及控制位置电机；其中控制氧气、乙炔、送粉氮气、应急氮气电磁阀和点火装置的来自PLC的5个27V直流输出信号；其它6个交流220V输出，用于信号控制喷枪、垂直操作台、旋转操作台位置调整电机，将电机与交流接触器主触点串联，用控制交流接触器线圈用以控制主触点，达到控制电机正反转的目的；三台电动机的控制由六组交流输出信号控制由六个交流接触器的接触线圈完成；

[0055] 触摸屏参数信号：

[0056] 触摸屏的开关按钮功能主要是氧气电磁阀、乙炔电磁阀、送粉氮气电磁阀、应急氮气电磁阀及点火等过程的触发信号；以及设定喷涂次数、喷涂频率及工艺要求的流量和压力大小；触摸屏的输入信号用于在线监控压力、流量等喷涂工艺参数的变化；

[0057] 电磁阀及点火装置：

[0058] 气路通断控制电磁阀分别控制氧气、乙炔、送粉氮气和应急氮气的通断；

[0059] 流量压力调节检测装置：

[0060] 该部分需要采集氧气、乙炔、送粉氮气、应急氮气等四路气体的流量和压力信号，用于监控当前参数是否符合工艺要求；

[0061] 软件程序设计：

[0062] 控制程序功能进行设计：

[0063] 喷枪、操作台位置调整部分；根据PLC外部输入按钮信号及触摸屏按钮及限位开关等开关量信号，设计喷枪、操作台位置调整部分的逻辑程序；

[0064] 气路压力、流量模拟量采集部分；根据OMRON的PLC模拟量输入采集编程方法，对模拟量信号进行采集，数据格式转换，量程标定，以及与触摸屏预设数值进行比较等程序的设计；

[0065] 喷涂部分；该部分是程序设计的核心，其包括单次喷涂、循环喷涂气路电磁阀的顺序开启，喷涂频率设定、喷涂次数设定、回火保护等程序的设计工作；

[0066] 顺序连续的喷涂过程：在进行爆炸喷涂的过程中，喷枪位置以及垂直操作台的位置在正式喷涂之间已经调整到位；氧气、乙炔、送粉氮气以及点火动作是顺序连续的；点火装置通断及送粉氮气电磁阀的通断是按照一定顺序被连续触发的；正式喷涂开始，氧气、乙炔电磁阀打开，该打开动作直至实际喷涂次数≥设定喷涂次数，即喷涂过程结束；点火过程是按设定频率输出点火信号，点火装置产生高压电，通过火花塞点燃爆炸室内气体，直到整个喷涂过程结束；送粉氮气电磁阀按照设定频率开关送粉氮气电磁阀，将爆炸粉末送入爆炸室与其它气体混合产生爆炸，直到正式喷涂过程结束；

[0067] 喷涂频率程序设计：爆炸喷涂的频率是喷涂工艺中非常重要的参数，直接影响喷涂零件的硬度、厚度等性能指标；根据不同的喷涂粉未选择对应的喷涂频，一般来说，爆炸频率从2-10次/秒不等；喷涂的频率实质上就是点火的频率，每点一次火喷枪内气体就被引爆一次；所以控制喷涂频率也就是控制点火输出(Q101.03)置位的频率；每次喷涂前，操作人员根据喷涂工艺要求在触摸屏上输入相应的频率设定值，此设定值会保持，直到下一次重新输入，这样的设计简化了操作步骤，提高了工作效率；

[0068] 控制每次点火循环的周期时间是喷涂频率实现的关键，即每隔一个周期时间输出一次点火信号的高电平；爆炸喷涂工艺规定的频率是f＝2-10次/秒，点火频率一般不允许超过此范围；

[0069] 当操作人员设定爆炸频率f后，设定值数据存储在DM300，f＝N喷涂时间周期T＝1/N秒，T处理数据存入DM310，在PLC编程软件中的l0ms延时接通定时器TIM0001控制点火持续周期，需要保证每间隔TIM0002设定点火周期T控制信号；该部分程序为喷涂频率设置程序，输出信号Q101.03做为触发信号接至点火装置；

[0070] 当系统断电后，设定好的喷涂参数，喷涂次数、喷涂频率、预设压力和预设流量等信息，可以实现自动保存，如下一次操作进行的是同种工艺，就避免了重复操作设定；喷涂次数和喷涂频率的数据信息分别存储在DM170和DM180中，流量和压力等数据信息存储在DM10-DM80中；

[0071] 喷涂次数程序设计：在触摸屏上有本次喷涂次数和预设喷涂次数两个数据框，其中预设喷涂次数需要操作人员在正式开始喷涂前进行预先设定。

[0072] 本次喷涂次数和预设喷涂次数的功能如下：

[0073] 本次喷涂次数是完成一次喷涂自动循环过程中喷涂的实际发生次数，其数据存储在DM200中，在一次喷涂循环完成后该数值自动归零；通过查看本次喷涂次数，操作人员可实时监控喷涂任务完成的进度情况；

[0074] 预设喷涂次数是喷涂工艺次数的需求数值；操作人员通过触摸屏面板输入预设喷涂次数至存储器DM170中；喷涂次数设定完成后，操作人员在启动自动喷涂程序后经过预设次数个循环系统停止喷涂工作；

[0075] 为实现喷枪按照喷涂次数DM190中数值进行喷涂，自动开始喷涂之前DM190中的数值为0，点火装置完成一次点火，算做完成一次喷涂操作，用累加器完成喷涂次数的累计，当自动喷涂结束时，当前喷涂次数清零；

[0076] 自动循环程序设计：喷涂循环与点火循环相同，点火次数可以等同视做喷涂循环次数，喷涂循环由预设喷涂次数进行限制，当达到喷涂次数预定值时，喷涂循环完成；喷涂参数设定以后，自动喷涂开始，每当完成一次喷涂，计数器累计一次喷涂次数，用当前喷涂次数DM190中的数值与预设次数DM170的数值进行比较，当前喷涂次数数值大于等于预设次数数值时，就完成一次自动循环喷涂过程。

[0077] 进粉也实现循环操作，与点火循环设计方法一样，进粉循环与点火循环原理相同，为使粉末在爆炸室中充分混合后才进行点火，进粉间隔时问略短于点火间隔时间；

[0078] 操作流程：按照某型零件两点喷涂为例，对照爆炸喷涂工艺规程对试验件进行工艺试验要求，详细工艺步骤如下：

[0079] 装卡零件并启动等离子喷涂设备，根据两个喷涂点的位置，手动调整喷枪左右移动限位开关位置，以设定喷涂点位置；在触摸屏操作面板上，选择按点喷涂工作方式；按下启动按钮，设置喷涂枪数；按下自动按钮，喷枪自动向左移动，移动到左限位开关位置，喷枪停止运动，控制系统自动开启氧气阀、氮气阀、乙炔阀、送粉氮气阀及点火，完成一枪的喷涂工作；控制系统根据设置的枪数，重复开启点火，直至实际喷涂枪数等于设定的枪数，左侧点喷涂工作结束；喷枪自动向右移动，移动到右限位开关位置，喷枪停止运动，控制系统自动开启氧气阀、氮气阀、乙炔阀、送粉氮气阀及点火，完成一枪的喷涂工作；控制系统根据设置的枪数，重复开启点火，直至实际喷涂枪数等于设定的枪数，右侧点喷涂工作结束；完成试验并检验。

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