工业网络在纸箱印刷机械的解决方案

【摘要】本文主要介绍台达PLC的DeviceNet现场总线和HMI的Ethernet网络如何在纸箱印刷机械上实现网络控制。

【关键词】PLC；DeviceNet；纸箱印刷机械

DeviceNet是具有优良施工性能的现场网络，广阔的覆盖应用领域，从终端组件、执行机构、控制器件等都能容易地连接到该网络中，使设备和生产线的设计制造、安装、调试、维护等各个环节都能降低成本和节约时间，同时为客户进一步增加附加价值。

1 纸箱印刷机械电气控制原理

瓦楞纸箱是包装行业不可缺少的材料，在储运环节中担任着重要角色。瓦楞纸箱生产设备要实现楞纸板的多色套色印刷、开槽、模切、半成品纸箱收集等工序。

由于设备庞大，每一个机台在更换生产或保养等特殊时候，可能需要分开机台，因此机台都安装滑轮，再固定在轨道上。由于该设备的分散控制特点，正是应用DeviceNet网络控制的主要原因。每个工艺的机台都可以移动分合操作，除了有独立的参数设定和控制，还需要监控其他机台的状况，因此台达HMI的Ethernet方式一机多屏的快速数据传输功能，配合DeviceNet总线网络连接正好满足了该需求。控制示意图如图1。

图1工业网络控制示意图

DeviceNet是一种比较合适的工业网络解决方案，采用台达PLC的DeviceNet现场总线实现分散控制的网络整合。这一款纸箱印刷机械每一个机台都有6个或以上的机械定位，由于台达SV系列PLC目前只有4路AB相高速计数器，所以每个机台会用到2台SV的PLC。而每一部分的微小调节都是利用变频器和旋转编码器，配合PLC的高速计数器判断完成，而台达的SV系列PLC和E系列变频器都有相应的DeviceNet现场总线解决方案。如图2所示。

图2  工作示意图

每一个机台的PLC通过DeviceNet总线网络连接起来，相互之间交换所需信息，以及控制命令，达到在其中一个机台能够监视各部分器件的状况，控制和调整每一部分机构，或紧急停止远程其他机台的效果。这样做，一方面同时免去繁多的硬接线，另一方面可以在多种产品同类部件间实现互换性的同时，减少配线和安装工业自动化设备的成本和时间。通过DeviceNet总线，可以根据位移实时调整变频器输出频率，调整加减速线性，实现平稳启停，以及配合旋转编码器测量位移位置，达到精确定位的效果。同时监控变频器的工作状况（包括运行状态、输出频率、输出电流、报警内容等）。通过Ethernet网络的触摸屏可以直接设定远程每一个机台的PLC参数，以及收集该机台的工作状况和报警信息。这样通过DeviceNet的直接互相连性不仅改善了设备间的通信，同时提供了相当重要的故障诊断功能，实现了低成本、高性能的工业设备的网络互连。

2 控制系统构成

控制系统配置如表1所示。

表1  控制系统配置

控制架构图如图3所示。

图3控制架构图