微弧氧化（MAO）該技術(shù)是一種金屬表面處理技術(shù)，經(jīng)過微弧氧化處理后提高了金屬的耐磨性和耐腐蝕性，已應(yīng)用于國防設(shè)備、航空航天、機(jī)械、汽車、船舶等領(lǐng)域。微弧氧化是將鋁合金放置在強(qiáng)電場(chǎng)環(huán)境中的溶液中。由于電壓的作用，設(shè)備表面發(fā)生微弧放電，產(chǎn)生高壓和高溫，使微區(qū)域的鋁原子與溶液中的氧結(jié)合形成以氧化鋁為主要成分的陶瓷層。
微弧氧化作為等離子體電化學(xué)技術(shù)，受電流密度、電壓、頻率、空量參數(shù)影響的等離子體電化學(xué)技術(shù)，在微弧氧化過程中實(shí)時(shí)記錄能量參數(shù)的變化對(duì)研究微弧氧化過程起著重要作用。本設(shè)計(jì)是基于MCGS控制微弧氧化DSP2407A人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了微弧氧化過程中電參數(shù)的實(shí)時(shí)記錄和監(jiān)控，并支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出，為分析微弧氧化過程和優(yōu)化過程奠定了基礎(chǔ)。
根據(jù)MAO工藝要求，電源能輸出高壓大電流，頻率、空比可調(diào)。
電源參數(shù)：正電壓0～600V額定電流可調(diào)300A，脈沖個(gè)數(shù)1～32767可調(diào)；負(fù)壓0～100V，額定電流150A，脈沖個(gè)數(shù)1～32767個(gè)人可調(diào)；占空比5%；～100%可調(diào)。脈沖頻率最高可達(dá)7.3KHZ。此外根據(jù)MAO正負(fù)電源可分別在自動(dòng)模式下運(yùn)行，即恒流輸出在初始階段。當(dāng)膜層長度突破電壓達(dá)到限壓值時(shí)，整個(gè)電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
大致可以將整個(gè)系統(tǒng)分為主電路，DSP三個(gè)模塊，如控制模塊、人機(jī)界面等。DSP各功能單元停止，操作員在人機(jī)界面上設(shè)置整個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)，MCGS設(shè)置的參數(shù)值通過串口通信協(xié)議傳輸?shù)紻SP模塊，DSP根據(jù)串口通信命令幀中的命令將參數(shù)傳輸?shù)矫總€(gè)控制模塊，當(dāng)設(shè)置參數(shù)時(shí)MCGS啟動(dòng)系統(tǒng)的命令幀可以通過人機(jī)界面發(fā)送，DSP根據(jù)之前的設(shè)置，模塊啟動(dòng)每個(gè)功能單元。
在系統(tǒng)運(yùn)行過程中MCGS不斷發(fā)送采集命令幀將DSP的模擬量AD轉(zhuǎn)換結(jié)果和DA輸出值傳輸?shù)酵ǖ繫CGS中，MCGS通過各個(gè)組件把采集來的數(shù)據(jù)以波形或數(shù)值的形式顯示在界面上，并根據(jù)條件進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；當(dāng)微弧氧化過程結(jié)束后，可以通過人機(jī)界面的數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能將微弧氧化過程中的數(shù)據(jù)導(dǎo)出進(jìn)行更為深入的分析。
