觸摸屏技術(shù)在鎂合金微弧氧化過(guò)程控制中的應(yīng)用.pdf

1、由于鎂的活潑性，導(dǎo)致其應(yīng)用受到限制，如何改善鎂及鎂合金表面抗腐蝕性得到了廣泛的關(guān)注。從陽(yáng)極氧化基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的微弧氧化是表面處理的一項(xiàng)新技術(shù)。根據(jù)本課題組近年對(duì)鎂合金微弧氧化放電機(jī)理的有益探究，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下鎂合金微弧氧化工藝實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為不同電源輸出模式下的微弧氧化過(guò)程都可以歸納為三個(gè)階段，即陽(yáng)極氧化、微區(qū)放電和大弧階段。陽(yáng)極氧化階段伴隨整個(gè)微弧氧化過(guò)程，而鎂合金抗腐蝕膜層則主要形成于微區(qū)放電階段。大弧階段是由前兩個(gè)階段的熱積累導(dǎo)致電弧

2、放電的“短板效應(yīng)”所造成，大弧放電會(huì)對(duì)鎂合金抗腐蝕膜層產(chǎn)生嚴(yán)重的燒蝕，所以該階段應(yīng)盡量避免。
　　 基于對(duì)微弧氧化過(guò)程理論的分析，提出了過(guò)程控制的概念，即在微區(qū)放電階段對(duì)電壓和電流參數(shù)進(jìn)行調(diào)控。本文主要根據(jù)微弧氧化機(jī)理以及現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，設(shè)計(jì)了恒流和恒電壓增幅兩種電源加載模式，分析過(guò)程控制對(duì)人機(jī)系統(tǒng)的要求。經(jīng)研究，不同電源加載模式對(duì)鎂合金膜層性能性能及過(guò)程穩(wěn)定性有很大影響。過(guò)小的電壓增幅或電流值會(huì)減低成膜效率，相反過(guò)高則會(huì)降低鎂合

3、金抗腐蝕膜層質(zhì)量。
　　 為了更好的顯示和處理微弧氧化過(guò)程參數(shù)，采用臺(tái)灣威綸公司生產(chǎn)的高效能32bit精簡(jiǎn)指令集工業(yè)觸摸屏TK6070iH代替現(xiàn)有以AT89C52單片機(jī)為控制核心并配以旋鈕、按鈕、指示燈和數(shù)碼管組成的傳統(tǒng)人機(jī)界面。應(yīng)用觸摸屏技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了過(guò)程參數(shù)的實(shí)時(shí)儲(chǔ)存和圖像化顯示，能夠方便調(diào)用和下載歷史數(shù)據(jù)，從而更好的優(yōu)化過(guò)程控制方案，提高鎂合金抗腐蝕膜層性能和過(guò)程的穩(wěn)定性。
　　 由于大部分工業(yè)觸摸屏包括TK6070

4、iH都是面向PLC而開(kāi)發(fā)，但現(xiàn)有電源是以80C196KB單片機(jī)為控制核心，故在實(shí)際應(yīng)用中需開(kāi)發(fā)觸摸屏的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包括串口硬件設(shè)計(jì)和通信軟件設(shè)計(jì)兩方面。在硬件設(shè)計(jì)中，利用RS-232串行接口的TXD、RXD、GND三根線，由于上、下位機(jī)之間電平的差異，所以需要電平轉(zhuǎn)化電路，本系統(tǒng)中用到了MAX202E。軟件方面采用MODBUS協(xié)議下的RTU模式，實(shí)現(xiàn)觸摸屏與電源控制系統(tǒng)的通信。上位機(jī)應(yīng)用組態(tài)軟件MT8000開(kāi)發(fā)出圖像化顯示、U