全自動?;剞D(zhuǎn)式網(wǎng)版印刷機采用經(jīng)典的?;剞D(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,自動化程度高等優(yōu)點,適用于陶瓷及玻璃花紙、電子工業(yè)(薄膜開關(guān)、柔性線路、儀表面板、手機)、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,隨著我國自動化技術(shù)的提高,工廠自動化也上了一個新臺階。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(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+觸摸屏組成的整個系統(tǒng)在印刷機上應(yīng)用成為可能。
2 全自動?;剞D(zhuǎn)式網(wǎng)版印刷機介紹
2.1 設(shè)備結(jié)構(gòu)
輸紙飛達:對印件厚度適應(yīng)能力強,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,提高機械效率。
送紙臺:臺底帶真空吸附,配合臺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):自動停格式滾筒保證印件前端能準(zhǔn)確無誤地送到滾筒叼牙,達到極高的準(zhǔn)確度;同時,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作;膠刮帶氣動保壓裝置,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,防止油墨滴到滾筒上。
網(wǎng)版架運行的軌道:進口直線導(dǎo)軌及走珠軸承,減少整機在高速運行下的震蕩及噪音,保證印刷的穩(wěn)定;
排料臺:排料臺可九十度折下,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。
經(jīng)典?;剞D(zhuǎn)機構(gòu),自動停格式滾筒保證印件前端能準(zhǔn)確無誤地送到滾筒叼牙,達到極高的準(zhǔn)確度;同時,滾筒滾筒叼牙及拉規(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;
雙凸輪、印刷大滾筒之間采用連桿、齒條、齒輪同步機構(gòu),整機傳動精度高、傳動可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、噪聲低;
紙張負(fù)壓輸送結(jié)構(gòu),輸紙準(zhǔn)確穩(wěn)定;
采用數(shù)控電眼對位系統(tǒng)。紙張到達前側(cè)規(guī)位時,由數(shù)控電眼自動對位,微小錯位、跑位,自動停機,保證套印的高準(zhǔn)確度,有效的降低印刷廢品率;
主傳動及主要部件自動潤滑,有效延長使用精度和機器壽命;
PLC集中控制整機運轉(zhuǎn),觸摸屏/按鈕雙操作系統(tǒng),操作簡便,自動化程度高;
與轉(zhuǎn)頁式絲網(wǎng)干燥機、UV光固機或UV&IR組合烘道及全自動收紙機聯(lián)機組成全自動絲印生產(chǎn)線(見圖2)。
圖2 全自動絲印生產(chǎn)線
2.3 控制要求
運行:按兩次啟動,第一次警鈴連續(xù)鳴叫3S,如有故障,則鳴不同次數(shù),以判定故障類型;無故障,10S內(nèi)必須再次按下啟動,方可運轉(zhuǎn)。
啟動后,根據(jù)檢測系統(tǒng)的啟動情況,分連續(xù)運行(檢測未開)和自動運行(檢測開)
連續(xù)運行:主機連續(xù)運轉(zhuǎn),飛達壓腳有信號時,飛達自動上升補紙;需人工啟動四個氣泵,人工落墨刀,光纖檢測有偏差時,停車
自動運行:主機連續(xù)運轉(zhuǎn),飛達壓腳有信號時,飛達自動上升補紙;飛達泵及滾筒泵自動啟動,根據(jù)走紙情況,人工啟動送紙泵及出紙泵;光纖檢測紙張到位后,自動落墨刀開始印刷,光纖檢測到紙張到位有偏差時,自動離壓抬刀到中位,不停車,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,以判定主電機帶動網(wǎng)架運行時所在的位置,與光纖信號配合,判定紙張有無及到位情況。
3 控制系統(tǒng)介紹
3.1 控制系統(tǒng)方案
控制系統(tǒng)上位機采用和利時HT6600C系列觸摸屏,下位機CPU選用和利時LM3108 PLC控制器,上、下位機之間走RS232串口線通過標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議進行通訊。CPU內(nèi)部通過邏輯編程處理來自觸摸屏以及按鈕、傳感器、限位開關(guān)等信號控制一個主電機(8.0KW通過一個三菱A740-11K變頻器,面板電位器調(diào)速)、兩個0.37KW升降電機(工頻控制,飛達臺板電機,墨刀升降電機),四個氣泵(飛達泵、送紙板風(fēng)機、滾筒泵、出紙板風(fēng)機),三個三位五通電磁閥(六個輸出控制)。
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CPU模塊LM3108、1個16通道數(shù)字量輸入模塊LM3212和1個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RS232和1個RS485通訊接口,支持專有協(xié)議(僅RS232)/Modbus RTU協(xié)議/自由協(xié)議。
2)數(shù)字量輸入擴展模塊: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)字量輸出擴展模塊:LM3221模塊提供16路DC24V晶體管輸出處理,響應(yīng)時間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。
點編號 |
功 能 |
說 明 |
點編號 |
功 能 |
說 明 |
%IX0.0 |
編碼器A相 |
|
%IX4.5 |
飛達壓腳 |
行程開關(guān) |
%IX0.1 |
編碼器A相 |
未使用 |
%IX4.6 |
飛達上限 |
行程開關(guān) |
%IX0.2 |
編碼器原點 |
感應(yīng)器 |
%IX4.7 |
抬版上限 |
感應(yīng)器 |
%IX0.3 |
急 停 |
按鈕 |
%IX5.0 |
抬版下限 |
感應(yīng)器 |
%IX0.4 |
點 動 |
%IX5.1 |
墨盤前位 |
感應(yīng)器 | |
%IX0.5 |
啟 動 |
%IX5.2 |
墨盤后位 |
感應(yīng)器 | |
%IX0.6 |
檢測啟用 |
%IX5.3 |
網(wǎng)框位置1 |
感應(yīng)器 | |
%IX0.7 |
定位停車 |
%IX5.4 |
網(wǎng)框位置2 |
感應(yīng)器 | |
%IX1.0 |
出紙臺上升 |
|
|
| |
%IX1.1 |
出紙臺下降 |
屏 內(nèi) 部 點 |
啟 動 |
%MX200.0 | |
%IX1.2 |
輸紙臺上升 |
連續(xù)選擇 |
%MX200.1 | ||
%IX1.3 |
輸紙臺下降 |
自動選擇 |
%MX200.2 | ||
%IX1.4 |
墨盤運動允許位 |
飛達氣泵 |
%MX200.3 | ||
%IX1.5 |
網(wǎng)架運動 |
輸紙板風(fēng)機 |
%MX200.4 | ||
%IX1.6 |
網(wǎng)架復(fù)位 |
滾筒吸氣泵 |
%MX200.5 | ||
%IX1.7 |
出紙光電 |
光纖 |
出紙臺風(fēng)機 |
%MX200.6 | |
%IX2.0 |
連續(xù)光電 |
單張方式選擇 |
%MX200.7 | ||
%IX2.1 |
單張光電 |
連續(xù)方式選擇 |
%MX201.0 | ||
%IX2.2 |
左前規(guī)光電 |
前規(guī)啟用 |
%MX201.1 | ||
%IX2.3 |
右前規(guī)光電 |
左側(cè)規(guī)啟用 |
%MX201.2 | ||
%IX2.4 |
左側(cè)規(guī)光電 |
右側(cè)規(guī)啟用 |
%MX201.3 | ||
%IX2.5 |
右側(cè)規(guī)光電 |
墨刀上升 |
%MX201.4 | ||
%IX2.6 |
雙張檢測 |
行程開關(guān) |
墨刀下降 |
%MX201.5 | |
%IX2.7 |
墨刀上限 |
感應(yīng)器 |
輸紙臺上升 |
%MX201.6 | |
%IX4.0 |
墨刀中限 |
感應(yīng)器 |
輸紙臺下降 |
%MX201.7 | |
%IX4.1 |
墨刀下限 |
行程開關(guān) |
出紙臺上升 |
%MX202.0 | |
%IX4.2 |
出紙臺下限 |
感應(yīng)器 |
出紙臺下降 |
%MX202.1 | |
%IX4.3 |
出紙臺上限 |
感應(yīng)器 |
墨盤運動 |
%MX202.2 | |
%IX4.4 |
出紙臺鎖定 |
行程開關(guān) |
墨盤復(fù)位 |
%MX202.3 |
點編 號 |
功 能 |
說 明 |
點編號 |
功 能 |
說 明 |
%QX0.0 |
警 鈴 |
|
%QX1.6 |
飛達氣泵 |
|
%QX0.1 |
主電機剎車 |
|
%QX1.7 |
輸紙板風(fēng)機 |
|
%QX0.2 |
變頻器點動 |
|
%QX2.0 |
滾筒吸氣泵 |
|
%QX0.3 |
變頻器啟動 |
|
%QX2.1 |
出紙臺風(fēng)機 |
|
%QX0.4 |
變頻器低速 |
|
%QX2.2 |
輸紙臺上升 |
|
%QX0.5 |
變頻器截止 |
|
%QX2.3 |
輸紙臺下降 |
|
%QX0.6 |
出紙電源 |
|
%QX2.4 |
墨刀上升 |
|
%QX0.7 |
連續(xù)電源 |
|
%QX2.5 |
墨刀下降 |
|
%QX1.0 |
單張電源 |
|
%QX2.6 |
出紙臺上升 |
|
%QX1.1 |
左前規(guī)電源 |
|
%QX2.7 |
出紙臺下降 |
|
%QX1.2 |
右前規(guī)電源 |
|
%QX3.0 |
網(wǎng)架上升 |
|
%QX1.3 |
左側(cè)規(guī)電源 |
|
%QX3.1 |
網(wǎng)架下降 |
|
%QX1.4 |
右側(cè)規(guī)電源 |
|
%QX3.2 |
墨盤運動-進 |
|
%QX1.5 |
檢測啟用指示 |
|
%QX3.3 |
墨盤運動-出 |
|
3.2.2 人機界面-HMI
上位監(jiān)控部份采用和利時HT6600C系列觸摸屏,配以監(jiān)控軟件來完成。觸摸屏上可以手動進行基本操作,顯示設(shè)備運行狀態(tài)和報警信息顯示。
4 結(jié)論
采用和利時可編程控制器、觸摸屏,為網(wǎng)版印刷機設(shè)備提供了機電一體化的系統(tǒng)控制方案,滿足全自動?;剞D(zhuǎn)印刷要求。實踐證明,此系統(tǒng)作為印刷機系統(tǒng)解決方案是完全可行的,該方案造價低廉,系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,界面美觀友好,功能齊全,通過觸摸屏的操作即可在生產(chǎn)過程中加減速,以及查看報警,便于維護設(shè)備,因而增加了系統(tǒng)的靈活性,該系統(tǒng)開發(fā)成功后,受到了客戶的一致好評,具有較大的市場推廣價值。
[1] 王剛,李夢筱. PLC在印刷機上的應(yīng)用[J]. 孝感學(xué)院學(xué)報, 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)自動化, 2003, (07) .
[3] 林衛(wèi)杰. 變頻收卷張力控制系統(tǒng)在印刷機上的應(yīng)用[J]. 黑龍江科技信息, 2009, (04) :24-25
(轉(zhuǎn)載)