近年來,隨著我國自動化技術的提高,工廠自動化也上了一個新臺階擎鸠。PLC作為一個新興的工業(yè)控制器,以其體積小,功能齊全,價格低廉,可靠性高等方面具有獨特的優(yōu)點,在各個領域獲得了廣泛應用虑瀑。

為了使產(chǎn)品性能穩(wěn)定,易于維護,我們采用了以PLC為主控器的控制方案。由于雙色印刷機要求易于操作,精度高,故其輸入敌厘、輸出點較多,因此采用了雙機通訊台猴。上位機采用三菱FX2N-80MR+32EX+4D/A,主要負責主傳動的控制,各機組離合壓的控制, 以及氣泵,氣閥的控制等朽合。下位機采用三菱 FX2N-64MR+4A/D,主要負責水輥電機的控制,主傳動的調(diào)速輸出,調(diào)版電機數(shù)據(jù)采集等俱两。同時選用了一臺三菱5.7寸觸摸屏,主要負責水輥電機速 度顯示,調(diào)版顯示,以及整機故障顯示等。本系統(tǒng)運行可靠,維護方便,操作簡便直觀,大大提高了膠印機的檔次,受到用戶好評祖擦。

1.系統(tǒng)結構

上位機與下位機采用了RS485通訊,通訊方便,可靠舶酒。對多色機而言,安全因素很重要。在設計中,每個機組既要考慮到安全控制,其中包括本位機組的急停,安 全按鈕酷豫；還要考慮方便操作,包括每個機組均應有正點,反點按鈕缰橘。因此,一方面輸入點增加很多；另一方面,走線也很不方便雀秤。采用雙機通訊,可以很好地解決此 問題,各機組的走線可以按照就近原則,進入離它較近的控制柜內(nèi),既節(jié)省了走線,也方便了控制赞拼。

由于印刷機是一個精度較高的機械,印刷品的好 壞一方面在于機械加工以及安裝的精度,另一方面,也取決于水路,墨路的平衡以及合壓的準確性。雙色機的每一色組,都有水路和墨路裝置缔龟。為了便于水輥速度的 調(diào)節(jié),每根水輥都用一個變頻器控制,同時,主電機速度也需要變頻器調(diào)節(jié)璃锻。因此,為了實現(xiàn)多路速度調(diào)節(jié),我們采用了三菱4D/A數(shù)模轉換器,它將PLC方給 出的數(shù)字量,根據(jù)相應的算法,轉換成0~10V直流電壓輸出,很好地實現(xiàn)了多路速度調(diào)節(jié)要求。

在印刷過程中,調(diào)版是一個比較繁瑣的過程值豫。尤其對多色機來說,各組版對正的精度會對印品產(chǎn)生很大的影響玫葡。如果套印不準,印刷品就會出現(xiàn)字面重疊或影像不清。一般來說,印版軸向調(diào)節(jié)范圍為-2mm~+ 2mm ,周向調(diào)節(jié)范圍為-1mm~+1mm澈拖。如果使用手動調(diào)版,會浪費很多時間,而且精度不高碴穴。為了實現(xiàn)自動打版,我們在版輥上安裝了電位器,通過電位器將模擬 量傳送給4A/D,經(jīng)過PLC處理,可將版輥的轉動精度很好地控制在打版范圍內(nèi)赋焕。

觸摸屏作為一種新型的人機界面,從一出現(xiàn)就受到關注,它的簡單易用,強大的功能及優(yōu)異的穩(wěn)定性使它非常適合用于工業(yè)環(huán)境。用戶可以自由地組合文字,按鈕,圖形,數(shù)字等來處理或監(jiān)控管理隨時可能變化的信息仰楚。隨著機械設備的飛速發(fā)展,以往的操作界面需由熟練的操作員才能操作,無法提高效率隆判。但使用人機界面,能明確指示并告知操作員機器設備目前的狀況,使操作變得簡單 生動。使用觸摸屏,還可以使機器配線標準化,簡單化,同時也能減少PLC控制所需的I/O點數(shù),降低生產(chǎn)成本,也相對提高整套設備的附加價值缸血。三菱觸摸屏 和三菱PLC有很好的通用性,能在線監(jiān)視并修改程序,不必很麻煩的重復插拔接口蜜氨。

2.軟件設計

2.1給紙設計

印刷機整體的電氣設計還是比較復雜的,對時間的要求也很嚴 格。在機器的很多地方裝有接近開關,用來檢測不同的時間點捎泻。在印刷過程中,走紙的好壞是影響機器質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)飒炎。所謂紙走的好壞,指的是無歪張,雙張 等現(xiàn)象,如果有歪張,雙張現(xiàn)象,在高速情況下,就會將走壞的紙,卷入機器內(nèi),從而破壞膠皮,給用戶帶來很大損失。

在實驗中,我們發(fā)現(xiàn),按照 上述流程編制的程序,在低速沒有問題,但速度增高至7000r/h后,就會出現(xiàn)歪張鎖不住現(xiàn)象笆豁。究其原因,主要是因為光頭反應時間和磁鐵動作時間滯后造 成郎汪。程序在執(zhí)行過程中,采用循環(huán)掃描方式,為了讓電磁鐵輸出提前,在設計中,我采用了中斷和三菱編程指令的輸入輸出刷新指令,使電磁鐵輸出立即執(zhí)行,提前 了電磁鐵動作時間,即使在12000r/h的速度下,也能很好的鎖住有故障的紙張,解決了給紙的一大難題。

2.2離合壓設計

離壓闯狱、合壓在印刷中具有很重要的作用煞赢。離合壓的準確性,對印品質(zhì)量的好壞有著直接的影響。合壓過早,會弄臟壓印輥筒,給操作帶來很多不便哄孤；離壓過早,會使最后一張紙印不上完整的圖案,造成紙張浪費照筑。

印刷時,版輥筒與膠皮輥筒先合壓,膠皮輥筒與壓印輥筒后合壓。在我們的機器中,合壓全部采用了氣動裝置,每個氣缸都有一個動作時間旅霍。由于印刷速度是多段 速,在3000~12000r/h之間,根據(jù)用戶需要可選擇不同的速度诽矩。但是,氣缸動作時間是一定的,齒輪轉過角度是一定的,因此,機器速度不同時,合壓 時間也不同。為了解決此問題,我們根據(jù)理論計算值,找出對于不同機器速度時,機器的延時時間铣翁。采用比較指令,當機器段速與理論值相等時,延時相應的時間, 使壓印輥筒與膠皮輥筒準確合壓租触。經(jīng)過多次試驗,離壓,合壓都沒有問題。

2.3人機界面設計

在人機界面中,設計了7幅畫面,包括整體圖形,故障顯示,機器速度和計數(shù)顯示,水輥速度顯示,調(diào)版監(jiān)控等供馍。故障顯示使用指示器,給出位元件即可實現(xiàn)閃動效果,讓操作者很方 便的知道故障部位,整體感很好蔽宜。在水輥速度顯示中,設計了一個柱狀圖,可以顯示水量增加大小,只需按下柱狀圖,就可增加水量,同時也可方便監(jiān)控。

3.結束語

印刷機的一套電氣設計屬于系統(tǒng)設計,包括硬件,軟件設計,涵蓋范圍較廣刽软。這里,我只簡單介紹了其中比較重要的幾部分,其它細節(jié)還有很多,這里不再一一列舉苫颤。 使用三菱的一套控制系統(tǒng),感覺可靠,方便,在機器批量生產(chǎn)過程中,沒有發(fā)現(xiàn)大問題。其PLC功能齊全,可靠耐用,指令簡潔,與其他產(chǎn)品相比,感覺三菱整體軟件系統(tǒng)界面都比較友好,給用戶編程,維修都帶來極大方便奏散。其觸摸屏與PLC有很好的通用性,可通過觸摸屏>監(jiān)視并修改程序,這是其它產(chǎn)品所不能匹及的俯坐。總之,三菱的工控元件給設計人員和用戶都帶來了很多方便君铁。

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