觸摸屏技術在鎂合金微弧氧化過程控制中的應用.pdf

1、由于鎂的活潑性，導致其應用受到限制，如何改善鎂及鎂合金表面抗腐蝕性得到了廣泛的關注。從陽極氧化基礎上發(fā)展而來的微弧氧化是表面處理的一項新技術。根據(jù)本課題組近年對鎂合金微弧氧化放電機理的有益探究，結(jié)合實驗室環(huán)境下鎂合金微弧氧化工藝實驗，認為不同電源輸出模式下的微弧氧化過程都可以歸納為三個階段，即陽極氧化、微區(qū)放電和大弧階段。陽極氧化階段伴隨整個微弧氧化過程，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階段的熱積累導致電弧

2、放電的“短板效應”所造成，大弧放電會對鎂合金抗腐蝕膜層產(chǎn)生嚴重的燒蝕，所以該階段應盡量避免。
　　 基于對微弧氧化過程理論的分析，提出了過程控制的概念，即在微區(qū)放電階段對電壓和電流參數(shù)進行調(diào)控。本文主要根據(jù)微弧氧化機理以及現(xiàn)有實驗平臺，設計了恒流和恒電壓增幅兩種電源加載模式，分析過程控制對人機系統(tǒng)的要求。經(jīng)研究，不同電源加載模式對鎂合金膜層性能性能及過程穩(wěn)定性有很大影響。過小的電壓增幅或電流值會減低成膜效率，相反過高則會降低鎂合

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程參數(shù)，采用臺灣威綸公司生產(chǎn)的高效能32bit精簡指令集工業(yè)觸摸屏TK6070iH代替現(xiàn)有以AT89C52單片機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)人機界面。應用觸摸屏技術，實現(xiàn)了過程參數(shù)的實時儲存和圖像化顯示，能夠方便調(diào)用和下載歷史數(shù)據(jù)，從而更好的優(yōu)化過程控制方案，提高鎂合金抗腐蝕膜層性能和過程的穩(wěn)定性。
　　 由于大部分工業(yè)觸摸屏包括TK6070

4、iH都是面向PLC而開發(fā)，但現(xiàn)有電源是以80C196KB單片機為控制核心，故在實際應用中需開發(fā)觸摸屏的驅(qū)動系統(tǒng)。驅(qū)動系統(tǒng)主要包括串口硬件設計和通信軟件設計兩方面。在硬件設計中，利用RS-232串行接口的TXD、RXD、GND三根線，由于上、下位機之間電平的差異，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，實現(xiàn)觸摸屏與電源控制系統(tǒng)的通信。上位機應用組態(tài)軟件MT8000開發(fā)出圖像化顯示、U