項(xiàng)目背景
圓網(wǎng)印花機(jī)是一種使用圓形鎳網(wǎng)在白色坯布上連續(xù)印制各色圖案的專用加工設(shè)備，工作原理類似套色印刷機(jī)。圓網(wǎng)印花是利用刮刀使圓網(wǎng)內(nèi)的色漿在壓力的驅(qū)使下印制到織物上去的一種印花方式。圓網(wǎng)印花有幾個(gè)重要方面不同于其他篩網(wǎng)印花方法。圓網(wǎng)印花與滾筒印花一樣，系連續(xù)工序，印花織物通過寬橡膠帶被輸送到不斷運(yùn)動(dòng)中的圓網(wǎng)花筒下面。篩網(wǎng)印花中，圓網(wǎng)印花的生產(chǎn)速度最快。超過20套色的圓網(wǎng)印花機(jī)也已經(jīng)生產(chǎn)出來，這種印花方法正慢慢取代滾筒印花。圓網(wǎng)印花最重要的環(huán)節(jié)是套色，本文介紹用臺(tái)達(dá)中型PLC AH500實(shí)現(xiàn)12軸同步套色印刷，臺(tái)達(dá)AH10PM模塊可以實(shí)現(xiàn)多軸控制，滿足同步控制要求。
工藝分析
12套色獨(dú)立傳動(dòng)圓網(wǎng)印花機(jī)
圓網(wǎng)印花機(jī)主要有以下三個(gè)裝置組成：
1. 進(jìn)布裝置 圓網(wǎng)印花機(jī)進(jìn)布裝置有布車進(jìn)布和布卷進(jìn)布兩種。布卷進(jìn)布時(shí)，可將擺動(dòng)式引布輥壓在布卷上，依靠引布輥轉(zhuǎn)動(dòng)把布導(dǎo)入印花裝置。進(jìn)布時(shí)被織物隨循環(huán)運(yùn)行的橡膠導(dǎo)帶前進(jìn)而完成印花。此導(dǎo)帶先經(jīng)給膠輥在表面涂一層熱塑性樹脂薄層，可平整地粘貼織物。如圖二。
2. 印花裝置 圓網(wǎng)印花裝置包括圓網(wǎng)、刮刀、給漿裝置等。如圖三。
■ 圓網(wǎng)是印花機(jī)的花版。為了提高圓網(wǎng)的彈性，減少承受的壓力，圓網(wǎng)要偏離支撐輥中心線安裝，一般要偏離16mm左右。每一圓網(wǎng)機(jī)座有一示讀裝置，可顯示出各方向上所受的刮刀的壓力。
■ 刮刀圓網(wǎng)印花機(jī)的刮刀安裝在圓網(wǎng)中心線上的刮刀架上。圓網(wǎng)印花機(jī)的刮刀壓力和位置可以調(diào)節(jié)，以適應(yīng)各種花型和各種厚、薄色漿的織物印花。
■ 印花裝置圓網(wǎng)印花機(jī)是自動(dòng)給漿。每一圓網(wǎng)都配有給漿系統(tǒng)。供應(yīng)色漿時(shí)，將機(jī)臺(tái)上塑料管一端套在金屬給漿管上，而機(jī)外另一端軟管插入色漿桶內(nèi)，用泵輸入圓網(wǎng)，由電極自動(dòng)控制色漿液面的高度。
3. 烘干和擺布裝置 圓網(wǎng)印花機(jī)采用松式熱風(fēng)烘干。印花后即和橡膠導(dǎo)帶分離，導(dǎo)入烘干部分，松式平放在滌綸網(wǎng)上，經(jīng)熱風(fēng)烘干出布。出布由電動(dòng)擺布軸牽引落入布車內(nèi)。如圖四。
控制要點(diǎn)
1. 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
本次圓網(wǎng)印花機(jī)是12軸印刷，12軸圓網(wǎng)需要位置同步套色，主機(jī)在加減速過程中，12軸印花棍需要精確同步跟隨。在套色出現(xiàn)偏移時(shí)，需要實(shí)時(shí)調(diào)整軸位置。主要的控制要求如下:
■ 12軸同步跟隨控制
印花棍需要與橡膠導(dǎo)帶速度同步，橡膠導(dǎo)帶由變頻器帶動(dòng)主電機(jī)經(jīng)過1/25.5的減速箱控制。跟隨主軸安裝在主電機(jī)后，編碼器的分辨率為1024P/R。將編碼器信號(hào)接到AH10PM的X0.8和X0.9端子，AH10PM可以帶6個(gè)軸，所以需要兩個(gè)AH10PM，編碼器信號(hào)可以并到AH10PM端子上。在AH10PM可以建立主從電子齒輪關(guān)系的運(yùn)動(dòng)程序。
■ 網(wǎng)頭單獨(dú)運(yùn)行
這個(gè)功能可以通過在AH10PM里建立虛主軸，讓12個(gè)網(wǎng)頭跟隨虛主軸。虛主軸進(jìn)行JOG或者變速運(yùn)動(dòng)，因12個(gè)軸與虛主軸之間建立了主從關(guān)系，12個(gè)網(wǎng)頭就會(huì)跟隨虛主軸運(yùn)動(dòng)。在正常生產(chǎn)時(shí)，讓虛主軸跟隨主編碼器運(yùn)動(dòng)，而虛主軸一直與12個(gè)軸保持主從關(guān)系，即使在不同情況下都是同步關(guān)系。
■ 對(duì)花糾偏
在印花過程中，會(huì)因布的張力大小、導(dǎo)帶與布之間的摩擦力、圓網(wǎng)變形等情況，造成套色偏移。需要通過糾正網(wǎng)頭與導(dǎo)帶之間的相位把花色重新對(duì)準(zhǔn)。我們通過虛主軸與12個(gè)軸建立了電子齒輪的關(guān)系，在需要進(jìn)行糾正時(shí)，可以實(shí)時(shí)更改電子齒輪的分子。工藝上糾偏分為快進(jìn)、快退、慢進(jìn)、慢退，只要設(shè)定不同大小的齒輪比就可以實(shí)現(xiàn)。
■ 觸摸屏、模擬量、I/O點(diǎn)控制
圓網(wǎng)印花機(jī)的各個(gè)裝置如烘箱、水氣閥、擺布變頻器、導(dǎo)帶上下、糾偏快進(jìn)快退慢進(jìn)慢退按鈕都是通過臺(tái)達(dá)DVP-ES2與AH500 CPU進(jìn)行PLC-link通訊，再由AH500 CPU與AH10PM進(jìn)行數(shù)據(jù)交往，把外部信號(hào)讀進(jìn)來，更改相應(yīng)的變量實(shí)現(xiàn)控制。
2. 硬件架構(gòu)
根據(jù)以上系統(tǒng)要求構(gòu)建以下硬件架構(gòu)如圖五、圖六和圖七：
需要注意，在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)整個(gè)電柜的干擾問題。AH10PM的高速計(jì)數(shù)器的端子是集電極輸入，AH10PM的前四軸脈沖輸出是差分形式，后兩軸脈沖輸出是集電極輸出，集電極很容易受到外部的干擾，并且主編碼器建議使用推挽的輸出方式，屏蔽層要單端接地，整個(gè)電柜需要良好的接地，否則很容易造成模塊與模塊間的位置偏差。
3.軟件架構(gòu)
根據(jù)以上系統(tǒng)要求可以構(gòu)建以下的運(yùn)動(dòng)程序架構(gòu)如圖八：
系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，虛擬主軸跟隨主編碼器運(yùn)行，通過改變主編碼器與虛擬軸之間的齒輪比，可以在觸摸屏里調(diào)整導(dǎo)帶與網(wǎng)頭摩擦系數(shù)。當(dāng)產(chǎn)生套色偏移時(shí)，可以調(diào)整虛擬主軸與從軸之間的齒輪比來調(diào)整導(dǎo)帶與網(wǎng)頭之間的相位。
當(dāng)需要單動(dòng)網(wǎng)頭時(shí)，可以直接JOG或者變速運(yùn)動(dòng)虛擬主軸，從軸同樣會(huì)跟隨虛擬主軸速度運(yùn)動(dòng)。
-Link與AH500背板數(shù)據(jù)交換
在本案例中，所有的外部I/O點(diǎn)都是接到臺(tái)達(dá)DVP-ES2小型PLC里，再由PLC-Link傳到AH500 CPU里。PLC-Link為透過RS485 的聯(lián)機(jī)來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制。臺(tái)達(dá)AH500是圖形化規(guī)劃接口，提供PLC-Link與Ether Link的主機(jī)數(shù)據(jù)交換，便利快速的功能、簡(jiǎn)單的填表與設(shè)定，即可以在免程序撰寫下達(dá)成復(fù)雜的數(shù)據(jù)交換通訊功能，針對(duì)OEM 設(shè)備集中收集信息至 FMCS 或 ERP 的應(yīng)用需求，特別有幫助。
觸摸屏主控制畫面如下：
項(xiàng)目總結(jié)
基于臺(tái)達(dá)的中型PLC AH500 和AH10PM運(yùn)動(dòng)模塊的解決方案在圓網(wǎng)印花機(jī)上得到了成功應(yīng)用，車速可以達(dá)到100M/min。同時(shí)，如果選用臺(tái)達(dá)的伺服驅(qū)動(dòng)器和臺(tái)達(dá)的PLC控制器搭配使用，可以為客戶量身定制更多的解決方案，給客戶提供低成本、高性能、最優(yōu)化的系統(tǒng)解決方案。
（轉(zhuǎn)載）
