一:概述:
7電機凹版印刷機是國內(nèi)比較成熟的彩色凹版印刷系統(tǒng)。機械結(jié)構(gòu)上的組成基本包含以下部分:
1:A/B雙軸不停機換料的放卷架
2:A/B雙軸不停機換料的收卷架
3:主牽引電機驅(qū)動的各組印刷輥
4:引出和引入材料的裝置。
系統(tǒng)A/B收卷,各使用馬達一臺,A/B收卷,各使用馬達一臺,主牽引驅(qū)動的各組印輥,使用馬達一臺,前后牽引,各使用馬達一臺。系統(tǒng)共需要馬達7臺。故習(xí)慣被稱之為7電機凹版印刷機。
二:7電機凹版印刷機系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
從技術(shù)角度來看,機械制造水準(zhǔn)和電氣控制技術(shù)主導(dǎo)著印刷技術(shù)的發(fā)展,機械制造水準(zhǔn)越來越高,機加工精度超精細(xì)化發(fā)展,而電氣控制技術(shù)隨著電子技術(shù)的發(fā)展而與日新月異,工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)和總線技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用,一些原來由機械保證的控制對象(例如套準(zhǔn),檢驗)慢慢的被電氣取代(如機器視覺系統(tǒng)檢測缺陷,電子軸傳動套準(zhǔn)等),機器的整體速度也得到了很大的提高。
因此,如何制造具有高度控制自動化,管理自動化,操作維護方便,具有個性差異化的產(chǎn)品就顯得很重要,這樣可以避免產(chǎn)品的同質(zhì)化競爭。從這點來看,電氣控制的突破往往比機械制造上的突破來的更加容易。
三:傳統(tǒng)的7電機凹版控制系統(tǒng)
傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中,PLC系統(tǒng)完成主要的邏輯運算,完成張力閉環(huán)控制,各傳動點的張力控制指令(力矩或速度)都依賴PLC的AD/DA擴展模塊來完成,人機界面或工業(yè)PC來完成參數(shù)數(shù)據(jù)的輸入輸出和監(jiān)視。
四:新型的7電機印刷機控制系統(tǒng)(具有明顯差異化的經(jīng)濟型系統(tǒng))
系統(tǒng)采用了兩種通訊方式,PROFIBUS-DP國際標(biāo)準(zhǔn)總線和MPI通訊總線。
PROFIBUS是一種開放的總線,由SIEMENS倡導(dǎo),13家企業(yè)和5家研究機構(gòu)支持,到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為國際標(biāo)準(zhǔn),并在92年被中國采納為國家標(biāo)準(zhǔn)。
PROFIBUS-DP被廣泛采用,有以下的原因:
1:開放性:任何支持DP標(biāo)準(zhǔn)的第三方設(shè)備,均可被掛到總線上,這樣,使工廠的自動化孤島,有可能通過這個總線被全部連接到一起。
2:實時性:PROFIBUS-DP由于采用高速芯片封裝協(xié)議,具有最高12M BPS的通訊速度,與普通的通訊最高38。4K相比,具有無可比擬的優(yōu)勢。
3:極高的可靠性:PROFIBUS DP采用的令牌傳遞方式,即使有網(wǎng)絡(luò)站點出現(xiàn)故障,網(wǎng)絡(luò)仍然可以可靠運行,并報告錯誤。普通的通訊需要自己診斷通訊錯誤。
4:省配線,簡化維護工作:DP總線采用2芯5類電纜,所有的站點只需依賴這兩條線,即可得到完全的控制,使得很多的I/O信號不需要再連接到現(xiàn)場設(shè)備,使控制柜變得簡潔,并額外省去復(fù)雜的接線。
深圳匯川變頻器是目前國內(nèi)唯一可以掛到PROFIBUS總線的變頻器,這種技術(shù)意味著深圳匯川技術(shù)又向國際化邁進了重要的一步
B:在基于PROFIBUS-DP總線的系統(tǒng)中,7電機凹版印刷機系統(tǒng)的處理流程如下:
如圖所示意:
1:PLC控制系統(tǒng)完成版徑的改變和輸入;并負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)通過PROFIBUS-DP總線輸入到變頻器;
2:PLC完成自動換卷的邏輯控制,換卷的數(shù)據(jù)處理由變頻器自動完成;
3:PLC完成整線的速度控制,故障處理邏輯
4:變頻器完成所有的張力閉環(huán)控制,自動平衡浮動輥的位置。
5:PLC通過PROFIBUS-DP總線和變頻器可以交換所有的數(shù)據(jù)
6:PLC可以通過PROFIBUS-DP總線從變頻器側(cè)取回所有張力段的張力值,并且可以自由調(diào)整;
7:所有PLC到變頻器的連線,已經(jīng)不再需要復(fù)雜的I/O配線,只需要一段適當(dāng)長度的網(wǎng)絡(luò)電纜即可完成所有的工作。
8:由于采用了通用的PROFIBUS-DP總線技術(shù),使得分布在車間的所有機器互聯(lián)成為可能。在一些大型工廠,往往需要一個中央控制室,需要對生產(chǎn)車間進行任務(wù)調(diào)度,自動生產(chǎn)報表,品質(zhì)檢測報表,機器故障率,形成數(shù)據(jù)庫供歷史記錄查詢等各種分析管理數(shù)據(jù),使得管理自動化成為可能;
9:可以在人機上任意修改所有變頻器的參數(shù)
五:成本的估算和傳統(tǒng)機器的比較
A:成本估算:
1: SIEMENS S7300 CPU313C-2DP (自帶16DI/16DO) 1個
2: SIEMENS S7300擴展模塊 16DI 1個
3: SIEMENS S7300擴展模塊 8DI/8DO 1個
4: SIEMENS PS307 5A 電源 5A電源 1個
5: RAIL安裝導(dǎo)軌 480MM 1個
6: 端子連接器 20PIN 2個
40PIN 1個
7: PROFIBUS-DP總線連接器 9針專用 8個
8: PROFIBUS-DP專用電纜 紫色專用 50米
9: 深圳匯川變頻器 MD320張力控制 3臺
10:深圳匯川變頻器 MD330張力收卷控制(內(nèi)置PG) 4臺
11:深圳匯川變頻器 MD320閉環(huán)PG卡 3個
12:深圳匯川變頻器 PROFIBUS-DP高速卡 7個
13:SIEMENS 10‘全彩人機 TP270-10 1臺
14:工控機(可選) 1臺
15:其他的控制附件 如繼電器,低壓電器等 若干
可以很明顯的看出,機器仍然保持了高端的控制特性(高精度的張力控制要求),而且比原有的控制系統(tǒng)具有高度的可擴充性,使得系統(tǒng)有著明顯的生產(chǎn)自動化,管理自動化的特性。