本公司的某客户需要使用离子热喷涂技术对某工件进行离子热喷处理，要求的工艺是首先对工件进行喷砂处理，然后再进行离子热喷涂处理。客户原来的加工方法是使用简易电机带动工件进行喷砂后再进行离子热喷涂处理，但这种方法存在很多缺点：①加工效率低，30分钟才能加工一个工件；②喷砂作业时砂尘很大，而且工件是不规则的型状，不能对其表面完整处理；③离子热喷涂机工作时也会产生高温、高噪音、电磁干扰等问题，作业员工无法长期承受在这种环境下作业。应客户要求为客户开发全自动智能喷砂喷涂设备，以解决客户该问题。

1 整体解决方案

1.1 机械方案

图1 设备方案俯视图

设备方案如图1所示：分为旋转喷涂机、机器人（EPSON）、喷砂机、上料机构。加工流程是：①上料机构对工件进行自动上料；②机器人从上料机构处夹工件；③夹好工件后把工件插入到喷砂机内，喷砂机启动进行喷砂；④喷砂完成后，机器人从喷砂机取料并插到喷涂机；⑤喷涂机进行旋转喷涂；⑥喷涂完毕后机器人把成品放入成品架。

1.2 电气控制方案

旋转喷涂机、机器人、喷砂机均有独立的控制器，为了使其联动本套生产设备使用RS485总线按自由协议进行通讯，电气控制如下图2所示。

图2 电气控制图

2 旋转喷涂机

2.1 旋转喷涂机机械结构

本旋转喷涂机是为客户专门设计的，因为使用环境恶劣，本机没有采用常规下置式工位结构，而是采用工位倒装式的结构，这样可以避免砂尘的积聚，这也是本机的机械设计特色之一。

本机分为5个工位，使用台达B2系列750W伺服电机通过同步带轮带动，经实测工位的重复定位精度可以达到0.05mm以内，速度和定位精度都可以满足要求。

此外为了当其中某一设备出现问题时可以被其它设备感应到，本自由协议参考CANOPEN协议的做法，加入心跳信号检测，即各台设备在短时间内不断更新数据，只要主机检测到从机有数据更数则说明从机的工作是正常的，若检测到数据在规定时间内没有更新，则说明该设备出错，从而转入错误处理程序模块进行处理。

2.2 旋转喷涂电气结构

经过计算选型，本套生产设备采用EPSON 6轴机器人，该款机器人重复精度可达0.04mm，编程指令丰富，性价比高。此外我们为机器人安装了成品气夹和原料气夹，可分别对成品及原材料进行夹取。程序设计采用SPEL+语言，程序分为5个模块，分别是取原料模块、喷砂机取料插料模块、旋转喷涂机取料插料模块、成品放置模块、通讯模块，与设备相关的动作衔接由通讯模块进行数据交换来执行和完成。如图5所示为部分程序结构及部分SPEL+程序。

图3 旋转喷涂机程序结构图

3 喷砂机

随着人民收入的增加和生活水平的提高，人民的生活质量也大幅度提高，对动物产品和肉食品卫生提出了更高、更严的要求，因此，乡镇畜牧兽医站的工作重心又改变为以动物防疫为基础，以动物及其动物产品检疫为手段，全方位开展了“放心肉”工程，为人民群众的肉食品卫生，肉食品安全把关站哨，为保护人民身体健康，维护社会稳定作出了应有贡献。

4 机器人

采用三菱FX3U PLC作为控制单元，该PLC提供三轴的高速脉冲输出，可满足本设备的控制要求，程序架构分为错误处理模块、自动控制模块、手动控制模式、通讯模块，其中自动控制模块由SFC语言根据动作顺序进行编程，程序结构图如图3所示。

目前市售的喷砂机并不适合于该工件的喷砂作业，为此我们重新设计了一套旋转喷砂一体机，其工件夹持机构为可旋转式，另一侧由步进电机带动真空喷砂枪上下运动，通过HMI可设置其转速及位置等参数。控制系统使用台达DVP32MT对步进电机及气缸等进行控制，PLC采用SFC语言进行编写，部分SFC程序如图4所示。

对于高职旅游人才的培养目标定位方面，高职院校以致力于培养具有复合型知识结构并且能够适应时代发展需要的旅游专业人才，培养出具有较强的分析和解决问题的能力、较强创新能力的旅游专业人才。在新的专业发展理念下，高职旅游专业应积极制定新的人才培养计划，把实践和创新能力、综合素质等培养目标全面落实到专业教育教学的各个方面。

图4 喷砂机部分SFC程序

图5 部分程序结构示意图

5 通讯

由于EPSON机器人和三菱485BD模块都不支持MODBUS等现成的协议，所以本设备采用自由协议进行通讯。三方的通讯格式参数均为9600bps，8，E，1，使用主-从轮询的通讯机制，三菱 FX3U 被定义为主机其它为从机，采用CRC16的算法进行校验。

为了减少现场接线工作量，节省I/O点数、方便修改程序，本套系统采用RS485总线的进行通讯，由于EPSON机器人仅带有RS232接口不支持RS485接口，所以还需配RS232-RS485的转换器进行转换，三菱FX3U不直接支持通讯功能，所以外加485BD扩展模块，台达EH3系列PLC自带RS485接口，不需要额外增加硬件。

图6 部分PLC通讯梯形图

离子热喷涂枪通过步进电机和同步带模组进行带动，离子热喷涂枪的行程、速度等均在HMI上开放给客户自由设定。为了让工件喷涂时旋转，各个工位均安装三相电机，速度由变频器进行VVVF控制。此外旋转喷涂机还包括上料机构，该上料机构以气缸为动力，配合连杆结构可以实现稳定的工件供给，不会发生卡料或多料的现象，配合光电传感器，当工件使用完毕后会及时以蜂鸣的方式通知员工补充工件。

报文格式：地址码+功能码+数据区+CRC16校验。

通过以上分析可以发现，任何的语言范畴都不是单一原因造成的，语言范畴的形成要受到语言外部和语言内部多种因素的影响和制约，因此以上促动因素经常可以共同作用于某一范畴的扩展，以达到人们想要的表达效果。

6 结论

本套设备提供一种实用及低成本的全自动化离子热喷涂生产设备组，实际运行表明该套设备性能稳定，产量可达60PCS/H，与原来相比提高了30倍，原来需要两名员工配合作业，现在基本实现无人自动化作业。该套设备组已运行了一年，为客户产生了较大的经济效益，且本设备组本公司亦已申请了发明专利。

这段修辞语篇中，使用了“系统”“物质”“信息”“能量”“结构性”“巨涨落”“振荡”“结构”等科学术语，这些词语书面语色彩很浓，抽象性很强，表意准确。在句子使用方面，以句号为标记，这个片断由230多个字组成，但仅仅有5个句子，每句平均将近50个字。尤其是第二句有将近70字之多，从相关方面加以限制和约束，以准确表意，试图弄清“系统在与外部环境相互作用过程中，又促进了自身结构关系的变化”的根本原因，具有较严密的逻辑性。

参考文献：

[1]中达电通股份有限公司.DVP-PLC应用技术手册[M].中达电通股份有限公司，2012：10-300.

[2]爱普生(中国)有限公司.SPEL+语言参考[M].爱普生(中国)有限公司，2015：50-100.

[3]周立功，黄晓清，严寒亮.现场总线CANOPEN设计与应用[M].北京：北京航空航天大学出版社，2013：100-180.

[4]三菱电机.FX3U系列微型可编程控制器用户手册 [定位控制篇][M].三菱电机，2005：30-150.