利用PLC实现对印刷机的精确控制

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1、利用PLC实现对印刷机的精确控制1引言近年來，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，可靠性高等方而具有独特的优点，在各个领域获得了广泛应用。作为国内最大的印刷机生产厂家…北人集团公司，为了使产品性能稳定，易于维护，我们采用了以PLC为主控器的控制方案。由于双色印刷机要求易于操作，精度高，故其输入，输出点较多，因此采用了双机通讯。上位机采川三菱FX2N-80MR+32EX+4D/A,主要负责主传动的控制，各机组离合压的控制，以及气泵，气阀的控制等。下位机采用三菱FX2N-64MR+

2、4A/D,主要负责水馄电机的控制，主传动的调速输出，调版电机数据釆集等。同吋选用了一台三菱5.7寸触摸屏，主要负责水辗电机速度显示，调版显示，以及整机故障显示等。木系统运行可靠，维护方便，操作简便直观，大大提高了胶印机的档次，受到用户好评。2系统结构其屮，上位机与下位机采用了RS485通讯，通讯方便，可靠。对多色机而言，安全因素很重耍。在设计中，每个机组既要考虑到安全控制，其屮包括本位机组的急停，安全按钮；还要考虑方便操作，包括每个机组均应有正点，反点按钮。因此，一方面输入点增加很多；另一方面，走线也很不方便。采用双机通讯，可以很好地解决此问题，各机组的定线

3、可以按照就近原则，进入离它较近的控制柜内，既节省了走线，也方便了控制。山于印刷机是一个粹度较髙的机械，印刷詁的好坏一方而在于机械加工以及安装的粹度，另一方面，也取决丁水路，墨路的平衡以及合压的准确性。双色机的每一色组，都有水路和墨路装置。为了便丁•水车昆速度的调节，每根水辘都川-•个变频器控制，同时，主电机速度也需要变频器调节。因此，为了实现多路速度调节，我们采用了三菱4D/A数模转换器，它将PLC方给出的数字量，根据相应的算法，转换成0-10VH流电压输岀，很好地实现了多路速度调节要求。在印刷过程中，调版是一个比较繁琐的过程。尤其对多色机來说，各组版对正的

4、梢度会对印品产生很人的彫响。如果套印不准，卬刷品就会出现字面重克或影像不清。一般来说，卬版轴向调节范围为・2mm~+2mm，周向调节范围为如果使用手动调版，会浪费很多时间，而且精度不高。为了实现自动打版，我们在版辘上安装了电位器，通过电位器将模拟虽传送给4A/D,经过PLC处理，可将版馄的转动精度很好地控制在打版范围内。触摸屏作为一种新型的人机界面，从一出现就受到关注，它的简单易用，强大的功能及优异的稳定性使它非常适合用于工业环境。用八可以自由地组合文字，按钮，图形，数字等来处理或监控管理随时可能变化的信息。随着机械设备的飞速发展，以往的操作界面需由熟练的操

5、作员才能操作，无法提高效率。但使川人机界面，能明确指示并告知操作员机器设备目前的状况，使操作变得简单生动。使用触摸屏，还可以使机器配线标准化，简单化，同时也能减少PLC控制所需的I/O点数，降低生产成本，也相対提高整套设备的附加价值。三菱触摸屏和三菱PLC有很好的通用性，能在线监视并修改程序，不必很麻烦的重复插拔接口。3软件设计3.1给纸设计印刷机整体的电气设计还是比较复杂的，对时间的要求也很严格。在机器的很多地方装冇接近开关，用來检测不同的时间点。在印刷过程中，走纸的好坏是影响机器质量的一个重要环节。所谓纸走的好坏，指的是无歪张，双张等现象，如果有歪张，双

6、张现象，在高速情况下,就会将走坏的纸，卷入机器内，从而破坏胶皮，给用户带来很人损失。在实验屮，我们发现，按照上述流程编制的程序，在低速没有问题，但速度增高至7000r/h后，就会出现歪张锁不住现象。究其原因，主要是因为光头反应时间和磁铁动作时间滞后造成。程序在执行过程屮，采用循环扫描方式，为了让电磁铁输出提前，在设计屮，我采用了中断和三菱编程指令的输入输出刷新指令，使电磁铁输出立即执行，提前了电磁铁动作时间,即使在12000r/h的速度下，也能很好的锁住有故障的纸张，解决了给纸的一大难题。3.2离合压设计离压，合压在卬刷屮具有很重要的作用。离合压的准确性，对

7、卬品质量的好坏有着直接的影响。合压过早，会弄脏压印辘筒，给操作带來很多不便：离压过早，会使最后-•张纸印不上完整的图案，造成纸张浪费。在设计中，离压，合压的程序流程如图所示：印刷时，版馄筒与胶皮馄筒先合压，胶皮馄筒与压印辘筒后合压。在我们的机器中，合压全部采用了气动装置，每个气缸都有一个动作吋间。由于卬刷速度是多段速，在3000-1200Or/h之间，根据用户需要可选择不同的速度。但是，气缸动作时间是一定的，齿轮转过角度是一定的，因此机器速度不同时，合压时间也不同。为了解决此问题，我们根据理论计算值，找出对于不同机器速度时，机器的延时时间。采用比较指令，当机

8、器段速与理论值相等时，延时和应的时间，使压卬幅筒与胶