1 引言
全自动停回转式网版印刷机采用经典的停回转技术,具有纸张定位准、稳,印刷精度高,速度快,噪音低,自动化程度高等优点,适用于陶瓷及玻璃花纸、电子工业(薄膜开关、柔性线路、仪表面板、手机)、广告、包装印刷、标牌、纺织转移、特殊工艺等行业。
近年来,随着我国自动化技术的提高,工厂自动化也上了一个新台阶。PLC作为一个新兴的工业控制器,以其体积小,功能齐全,价格低廉,可靠性高等方面具有独特的优点,在各个领域获得了广泛应用。可编程控制器(PLC)在通讯功能和高速计数以及脉冲输出功能的日益完善,性能日益提升,使得PLC+伺服+变频器+触摸屏组成的整个系统在印刷机上应用成为可能。
2 全自动停回转式网版印刷机介绍
2.1 设备结构
输纸飞达:对印件厚度适应能力强,确保高速下顺畅输纸;自主选择单张式或连续式走纸;可采用双层堆纸方式,提高机械效率。
送纸台:台底带真空吸附,配合台面上的推纸及压纸结构,保证各种材料的顺畅输送。
滚筒及套准结构:自动停格式滚筒保证印件前端能准确无误地送到滚筒叼牙,达到极高的准确度;同时,滚筒叼牙及拉规都装置电眼,以监察印件的到位情况。
刮胶系统:双凸轮分别控制胶刮及回墨刀动作;胶刮带气动保压装置,印件图像更清晰,墨层更均匀。
网版结构:网版架可以拉出,方便印件套准或送料的调整;滚筒和网版的清洁也更安全、快捷;带接墨盘,防止油墨滴到滚筒上。
网版架运行的轨道:进口直线导轨及走珠轴承,减少整机在高速运行下的震荡及噪音,保证印刷的稳定;
排料台:排料台可九十度折下,便于调校网版、安装印刀及清扫和检查;附带真空吸附,确保顺畅排料。
3 控制系统介绍
3.1 控制系统方案
控制系统上位机采用和利时HT6600C系列触摸屏,下位机CPU选用和利时LM3108 PLC控制器,上、下位机之间走RS232串口线通过标准MODBUS协议进行通讯。CPU内部通过逻辑编程处理来自触摸屏以及按钮、传感器、限位开关等信号控制一个主电机(8.0KW通过一个三菱A740-11K变频器,面板电位器调速)、两个0.37KW升降电机(工频控制,飞达台板电机,墨刀升降电机),四个气泵(飞达泵、送纸板风机、滚筒泵、出纸板风机),三个三位五通电磁阀(六个输出控制)。图3为控制系统配置图。
3.2控制系统硬件 点编号 功 能 说 明 点编号 功 能 说 明 %IX0.0 编码器A相 %IX4.5 飞达压脚 %IX0.1 编码器A相 未使用 %IX4.6 飞达上限 行程开关 %IX0.2 编码器原点 感应器 %IX4.7 抬版上限 感应器 %IX0.3 急 停 按钮 %IX5.0 抬版下限 感应器 %IX0.4 点 动 %IX5.1 墨盘前位 感应器 %IX0.5 启 动 %IX5.2 墨盘后位 感应器 %IX0.6 检测启用 %IX5.3 网框位置1 感应器 %IX0.7 定位停车 %IX5.4 网框位置2 感应器 %IX1.0 出纸台上升 %IX1.1 出纸台下降 屏 内 部 点 启 动 %MX200.0 %IX1.2 输纸台上升 连续选择 %MX200.1 %IX1.3 输纸台下降 自动选择 %MX200.2 %IX1.4 墨盘运动允许位 飞达气泵 %MX200.3 %IX1.5 网架运动 输纸板风机 %MX200.4 %IX1.6 网架复位 滚筒吸气泵 %MX200.5 %IX1.7 出纸光电 光纤 出纸台风机 %MX200.6 %IX2.0 连续光电 单张方式选择 %MX200.7 %IX2.1 单张光电 连续方式选择 %MX201.0 %IX2.2 左前规光电 前规启用 %MX201.1 %IX2.3 右前规光电 左侧规启用 %MX201.2 %IX2.4 左侧规光电 右侧规启用 %MX201.3 %IX2.5 右侧规光电 墨刀上升 %MX201.4 %IX2.6 双张检测 行程开关 墨刀下降 %MX201.5 %IX2.7 墨刀上限 感应器 输纸台上升 %MX201.6 %IX4.0 墨刀中限 感应器 输纸台下降 %MX201.7 %IX4.1 墨刀下限 行程开关 出纸台上升 %MX202.0 %IX4.2 出纸台下限 感应器 出纸台下降 %MX202.1 %IX4.3 出纸台上限 感应器 墨盘运动 %MX202.2 %IX4.4 出纸台锁定 行程开关 墨盘复位 %MX202.3 点编 号 功 能 说 明 点编号 功 能 说 明 %QX0.0 警 铃 %QX1.6 飞达气泵 %QX0.1 主电机刹车 %QX1.7 输纸板风机 %QX0.2 变频器点动 %QX2.0 滚筒吸气泵 %QX0.3 变频器启动 %QX2.1 出纸台风机 %QX0.4 变频器低速 %QX2.2 输纸台上升 %QX0.5 变频器截止 %QX2.3 输纸台下降 %QX0.6 出纸电源 %QX2.4 墨刀上升 %QX0.7 连续电源 %QX2.5 墨刀下降 %QX1.0 单张电源 %QX2.6 出纸台上升 %QX1.1 左前规电源 %QX2.7 出纸台下降 %QX1.2 右前规电源 %QX3.0 网架上升 %QX1.3 左侧规电源 %QX3.1 网架下降 %QX1.4 右侧规电源 %QX3.2 墨盘运动-进 %QX1.5 检测启用指示 %QX3.3 墨盘运动-出 3.2.2 人机界面-HMI
3.2.1 可编程逻辑控制器-PLC
本系统采用HOLLiAS LM系列PLC控制,配置1个CPU模块LM3108、1个16通道数字量输入模块LM3212和1个16通道数字量输出模块LM3221。
1)CPU模块:LM3108模块的额定工作电压为DC24V,自带40点I/O,提供24路DC24V输入/16路晶体管输出处理。具有两路20KHz高速输出,1个RS232和1个RS485通讯接口,支持专有协议(仅RS232)/Modbus RTU协议/自由协议。
2)数字量输入扩展模块:LM3212模块提供16路DC24V数字量输入处理,数字量输入信号的额定工作电压为24V。输入通道间光电隔离,隔离耐压1000V DC。
3数字量输出扩展模块:LM3221模块提供16路DC24V晶体管输出处理,响应时间1ms,输出额定负载电压为24VDC。输出通道间光电隔离,隔离耐压1000V DC。
上位监控部份采用和利时HT6600C系列触摸屏,配以监控软件来完成。触摸屏上可以手动进行基本操作,显示设备运行状态和报警信息显示。图4-图7为触摸屏部分监控画面。
采用和利时可编程控制器、触摸屏,为网版印刷机设备提供了机电一体化的系统控制方案,满足全自动停回转印刷要求。实践证明,此系统作为印刷机系统解决方案是完全可行的,该方案造价低廉,系统稳定可靠,界面美观友好,功能齐全,通过触摸屏的操作即可在生产过程中加减速,以及查看报警,便于维护设备,因而增加了系统的灵活性,该系统开发成功后,受到了客户的一致好评,具有较大的市场推广价值。
[1] 王刚,李梦筱. PLC在印刷机上的应用[J]. 孝感学院学报, 2001, (03) .
[2] 王鹏. 矢量变频器在印刷张力控制上的应用[J]. 制造业自动化, 2003, (07) .
[3] 林卫杰. 变频收卷张力控制系统在印刷机上的应用[J]. 黑龙江科技信息, 2009, (04) :24-25
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