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作者簡(jiǎn)介：李銀川（1980-），男，河南南陽(yáng)人，碩士，研究方向?yàn)殡姎庾詣?dòng)化。
摘 要：本文介紹了和利時(shí)LM系列PLC在全自動(dòng)?；剞D(zhuǎn)式網(wǎng)版印刷機(jī)上的應(yīng)用。人機(jī)界面配合可編程邏輯控制器實(shí)現(xiàn)了印刷機(jī)的連續(xù)和自動(dòng)運(yùn)行，保證網(wǎng)版印刷機(jī)系統(tǒng)輸紙、送紙、套準(zhǔn)、刮膠、排料和收紙經(jīng)典?；剞D(zhuǎn)技術(shù)的運(yùn)行。實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)效果表明，控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了紙張定位準(zhǔn)和穩(wěn)，滿(mǎn)足了印刷的精度和速度，整機(jī)系統(tǒng)可靠性高。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)版印刷機(jī)；PLC；人機(jī)界面
Abstract：This paper introduces LM PLC application in the automatic rotary screen Press.With the help of HMI and PLC，the Press can achieve a continuous and automatic running.It ensures the operation of feeding，registration，scraping glue，nesting and classic rotary technology.The results show that the control system achieves a quasi-positioning and stability and meets the printing accuracy and speed.The reliability of the system is improved.
Key words：Screen Press；PLC；HMI
1 引言
全自動(dòng)停回轉(zhuǎn)式網(wǎng)版印刷機(jī)采用經(jīng)典的停回轉(zhuǎn)技術(shù)，具有紙張定位準(zhǔn)、穩(wěn)，印刷精度高，速度快、噪音低、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，適用于陶瓷及玻璃花紙、電子工業(yè)（薄膜開(kāi)關(guān)、柔性線路、儀表面板、手機(jī)）、廣告、包裝印刷、標(biāo)牌、紡織轉(zhuǎn)移、特殊工藝等行業(yè)。
近年來(lái)，隨著我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的提高，工廠自動(dòng)化也上了一個(gè)新臺(tái)階。PLC作為一個(gè)新興的工業(yè)控制器，以其體積小、功能齊全、價(jià)格低廉、可靠性高等方面的優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用?？删幊炭刂破鳎≒LC）在通訊功能和高速計(jì)數(shù)以及脈沖輸出功能的日益完善，性能日益提升，使得PLC＋伺服＋變頻器＋觸摸屏組成的整個(gè)系統(tǒng)在印刷機(jī)上應(yīng)用成為可能。
2 全自動(dòng)停回轉(zhuǎn)式網(wǎng)版印刷機(jī)介紹
2.1 設(shè)備結(jié)構(gòu)
圖1 設(shè)備外形圖
輸紙飛達(dá)：對(duì)印件厚度適應(yīng)能力強(qiáng)，確保高速下順暢輸紙；自主選擇單張式或連續(xù)式走紙；可采用雙層堆紙方式，提高機(jī)械效率。
送紙臺(tái)：臺(tái)底帶真空吸附，配合臺(tái)面上的推紙及壓紙結(jié)構(gòu)，保證各種材料的順暢輸送。
滾筒及套準(zhǔn)結(jié)構(gòu)：自動(dòng)停格式滾筒保證印件前端能準(zhǔn)確無(wú)誤地送到滾筒叼牙，達(dá)到極高的準(zhǔn)確度；同時(shí)，滾筒叼牙及拉規(guī)都裝置電眼，以監(jiān)察印件的到位情況。
刮膠系統(tǒng)：雙凸輪分別控制膠刮及回墨刀動(dòng)作；膠刮帶氣動(dòng)保壓裝置，印件圖像更清晰，墨層更均勻。
網(wǎng)版結(jié)構(gòu)：網(wǎng)版架可以拉出，方便印件套準(zhǔn)或送料的調(diào)整；滾筒和網(wǎng)版的清潔也更安全、快捷；帶接墨盤(pán)，防止油墨滴到滾筒上。
網(wǎng)版架運(yùn)行的軌道：進(jìn)口直線導(dǎo)軌及走珠軸承，減少整機(jī)在高速運(yùn)行下的震蕩及噪音，保證印刷的穩(wěn)定；
排料臺(tái)：排料臺(tái)可九十度折下，便于調(diào)校網(wǎng)版、安裝印刀及清掃和檢查；附帶真空吸附，確保順暢排料。
2.2 設(shè)備特點(diǎn)
（1）經(jīng)典停回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，自動(dòng)停格式滾筒保證印件前端能準(zhǔn)確無(wú)誤地送到滾筒叼牙，達(dá)到極高的準(zhǔn)確度；同時(shí)，滾筒叼牙及拉規(guī)都裝置電眼，以監(jiān)察印件的到位情況，有效降低印刷廢品率；
（2）雙凸輪、印刷大滾筒之間采用連桿、齒條、齒輪同步機(jī)構(gòu)，整機(jī)傳動(dòng)精度高、傳動(dòng)可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、噪聲低；
（3）紙張負(fù)壓輸送結(jié)構(gòu)，輸紙準(zhǔn)確穩(wěn)定；
（4）采用數(shù)控電眼對(duì)位系統(tǒng)。紙張到達(dá)前側(cè)規(guī)位時(shí)，由數(shù)控電眼自動(dòng)對(duì)位，微小錯(cuò)位、跑位，自動(dòng)停機(jī)，保證套印的高準(zhǔn)確度，有效的降低印刷廢品率；
（5）主傳動(dòng)及主要部件自動(dòng)潤(rùn)滑，有效延長(zhǎng)使用精度和機(jī)器壽命；
（6）PLC集中控制整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，觸摸屏/按鈕雙操作系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)便，自動(dòng)化程度高；
（7）與轉(zhuǎn)頁(yè)式絲網(wǎng)干燥機(jī)、UV光固機(jī)或UV&IR組合烘道及全自動(dòng)收紙機(jī)聯(lián)機(jī)組成全自動(dòng)絲印生產(chǎn)線（見(jiàn)圖2）。
圖2 全自動(dòng)絲印生產(chǎn)線
2.3 控制要求
運(yùn)行：按兩次啟動(dòng)，第一次警鈴連續(xù)鳴叫3s，如有故障，則鳴不同次數(shù)，以判定故障類(lèi)型；無(wú)故障，10s內(nèi)必須再次按下啟動(dòng)，方可運(yùn)轉(zhuǎn)。啟動(dòng)后，根據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)的啟動(dòng)情況，分連續(xù)運(yùn)行（檢測(cè)未開(kāi)）和自動(dòng)運(yùn)行（檢測(cè)開(kāi)）；
連續(xù)運(yùn)行：主機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，飛達(dá)壓腳有信號(hào)時(shí)，飛達(dá)自動(dòng)上升補(bǔ)紙；需人工啟動(dòng)四個(gè)氣泵，人工落墨刀，光纖檢測(cè)有偏差時(shí)停車(chē)；
自動(dòng)運(yùn)行：主機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，飛達(dá)壓腳有信號(hào)時(shí)，飛達(dá)自動(dòng)上升補(bǔ)紙；飛達(dá)泵及滾筒泵自動(dòng)啟動(dòng)，根據(jù)走紙情況，人工啟動(dòng)送紙泵及出紙泵；光纖檢測(cè)紙張到位后，自動(dòng)落墨刀開(kāi)始印刷，光纖檢測(cè)到紙張到位有偏差時(shí)，自動(dòng)離壓抬刀到中位，不停車(chē)，等待下一張紙準(zhǔn)確到位后，重新落刀，合壓印刷；
編碼器輸出數(shù)值給PLC，以判定主電機(jī)帶動(dòng)網(wǎng)架運(yùn)行時(shí)所在的位置，與光纖信號(hào)配合，判定紙張有無(wú)及到位情況。
3 控制系統(tǒng)介紹
3.1 控制系統(tǒng)方案
控制系統(tǒng)上位機(jī)采用和利時(shí)HT6600C系列觸摸屏，下位機(jī)CPU選用和利時(shí)LM3108 PLC控制器，上、下位機(jī)之間走RS232串口線通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議進(jìn)行通訊。CPU內(nèi)部通過(guò)邏輯編程處理來(lái)自觸摸屏以及按鈕、傳感器、限位開(kāi)關(guān)等信號(hào)控制1個(gè)主電機(jī)（8.0kW通過(guò)一個(gè)三菱A740-11K變頻器，面板電位器調(diào)速）、2個(gè)0.37kW升降電機(jī)（工頻控制，飛達(dá)臺(tái)板電機(jī)，墨刀升降電機(jī)），4個(gè)氣泵（飛達(dá)泵、送紙板風(fēng)機(jī)、滾筒泵、出紙板風(fēng)機(jī)），3個(gè)三位五通電磁閥（6個(gè)輸出控制）。圖3為控制系統(tǒng)配置圖。
圖3 控制系統(tǒng)配置圖
3.2 控制系統(tǒng)硬件
3.2.1 可編程邏輯控制器（PLC）
本系統(tǒng)采用HOLLiAS LM系列PLC控制，配置1個(gè)CPU模塊LM3108、1個(gè)16通道數(shù)字量輸入模塊LM3212和1個(gè)16通道數(shù)字量輸出模塊LM3221。
（1）CPU模塊：LM3108模塊的額定工作電壓為DC24V，自帶40點(diǎn)I/O，提供24路DC24V輸入/16路晶體管輸出處理。具有兩路20kHz高速輸出，1個(gè)RS232和1個(gè)RS485通訊接口，支持專(zhuān)有協(xié)議（僅RS232）/Modbus RTU協(xié)議/自由協(xié)議。
（2）數(shù)字量輸入擴(kuò)展模塊：LM3212模塊提供16路DC24V數(shù)字量輸入處理，數(shù)字量輸入信號(hào)的額定工作電壓為24V。輸入通道間光電隔離，隔離耐壓1000V DC。
（3）數(shù)字量輸出擴(kuò)展模塊：LM3221模塊提供16路DC24V晶體管輸出處理，響應(yīng)時(shí)間1ms，輸出額定負(fù)載電壓為24VDC。輸出通道間光電隔離，隔離耐壓1000V DC。
3.2.2 人機(jī)界面-HMI
上位監(jiān)控部份采用和利時(shí)HT6600C系列觸摸屏，配以監(jiān)控軟件來(lái)完成。觸摸屏上可以手動(dòng)進(jìn)行基本操作，顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和報(bào)警信息顯示。圖4-圖7為觸摸屏部分監(jiān)控畫(huà)面。
4 結(jié)論
采用和利時(shí)可編程控制器、觸摸屏，為網(wǎng)版印刷機(jī)設(shè)備提供了機(jī)電一體化的系統(tǒng)控制方案，滿(mǎn)足全自動(dòng)?；剞D(zhuǎn)印刷要求。實(shí)踐證明，此系統(tǒng)作為印刷機(jī)系統(tǒng)解決方案是完全可行的，該方案造價(jià)低廉、系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、界面美觀友好、功能齊全，通過(guò)觸摸屏的操作即可在生產(chǎn)過(guò)程中加減速，以及查看報(bào)警，便于維護(hù)設(shè)備，因而增加了系統(tǒng)的靈活性，該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成功后，受到了客戶(hù)的一致好評(píng)，具有較大的市場(chǎng)推廣價(jià)值。
參 考 文 獻(xiàn)
［1］王剛，李夢(mèng)筱.PLC在印刷機(jī)上的應(yīng)用［J］.孝感學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，（03）.
［2］王鵬.矢量變頻器在印刷張力控制上的應(yīng)用［J］.制造業(yè)自動(dòng)化，2003，（07）.
［3］林衛(wèi)杰.變頻收卷張力控制系統(tǒng)在印刷機(jī)上的應(yīng)用［J］.黑龍江科技信息，2009，（04）：24-25.
——轉(zhuǎn)自《自動(dòng)化博覽》
北京市公安局海淀分局備案號(hào)：11010802023656號(hào)