摘要：計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字技術(shù)推動印刷機(jī)的發(fā)展，智能化程度也越來越高。本文介紹了臺達(dá)PLC產(chǎn)品在印刷機(jī)行業(yè)中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：PLC 印刷機(jī) 觸摸屏
1 引言
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(gè)新臺階。PLC作為一個(gè)新興的工業(yè)控制器，以其體積小,功能齊全，價(jià)格低廉，可靠性高等方面具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。觸摸屏的使用則為整個(gè)控制系統(tǒng)提供了良好的人機(jī)操作界面，因此二者的聯(lián)合越來越廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。 印刷機(jī)械關(guān)鍵技術(shù)也主要側(cè)重在智能化的提成。在印刷行業(yè)中的高速雙面印刷機(jī)項(xiàng)目中我們選用了臺達(dá)機(jī)電自動化PLC產(chǎn)品對電氣進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。
2 工藝自動化分析
印刷機(jī)是一個(gè)精度較高的機(jī)械，印刷品的好壞一方面在于機(jī)械加工以及安裝的精度，另一方面，也取決于水路，墨路的平衡以及合壓的準(zhǔn)確性。雙色機(jī)的每一色組，都有水路和墨路裝置。為了便于水輥速度的調(diào)節(jié)，每根水輥都用一個(gè)變頻器控制，同時(shí)，主電機(jī)速度也需要變頻器調(diào)節(jié)。在印刷過程中，調(diào)版是一個(gè)比較繁瑣的過程。尤其對多色機(jī)來說，各組版對正的精度會對印品產(chǎn)生很大的影響。如果套印不準(zhǔn)，印刷品就會出現(xiàn)字面重疊或影像不清。如果使用手動調(diào)版，會浪費(fèi)很多時(shí)間，而且精度不高。為了實(shí)現(xiàn)自動打版，我們在版輥上安裝了電位器，通過電位器將模擬量傳送給4A/D，經(jīng)過PLC處理，可將版輥的轉(zhuǎn)動精度很好地控制在打版范圍內(nèi)。由于自動工作模式下各動作要以一定的順序工作，機(jī)械采用凸輪來控制各動作離合時(shí)的角度，電氣選用二相增量型旋轉(zhuǎn)編碼器來實(shí)時(shí)測量凸輪的旋轉(zhuǎn)角度，編碼器每旋轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生360個(gè)脈沖，PLC高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)720，到零位后復(fù)位重新計(jì)數(shù)。
3 臺達(dá)機(jī)電技術(shù)的自動化應(yīng)用
臺達(dá)EH系列是一款可擴(kuò)充高功能型PLC，具有高速度、高性能、涵蓋應(yīng)用層面廣泛的特點(diǎn)。在原有的模擬輸入輸出模塊、溫度模塊的基礎(chǔ)上，中達(dá)電通今年又新推出幾種高性能特殊功能模塊，主要針對應(yīng)用中需要高速精確處理的控制場合，包括單軸定位模塊01PU、1CH高速計(jì)數(shù)器模塊01HC、2CH高速計(jì)數(shù)器模塊02HC，極大的豐富了PLC應(yīng)用功能，使其更加適應(yīng)工業(yè)控制環(huán)境中的不同需求。
DVP01PU定位控制模塊主要可應(yīng)用于步進(jìn)或伺服驅(qū)動系統(tǒng)之速度或位置控制，具有最高200 KHz脈波輸出，輸出采用高速Line Driver 接口或NPN開集極輸出，高噪聲抑制；可透過程序指令FROM/TO來讀寫模塊內(nèi)之資料；模塊內(nèi)建原點(diǎn)復(fù)歸、寸動運(yùn)動、單段速定位運(yùn)動、連續(xù)兩段速定位運(yùn)動、變速度運(yùn)動、手搖輪 (MPG) 輸入等八種行程控制模式及梯形曲線和S曲線兩種脈波加速曲線； DVP01PU定位控制模塊是一個(gè)容易使用的獨(dú)立單軸脈波定位模塊，適用于得以接收脈波控制的各種運(yùn)用場合，由于定位控制的運(yùn)算有專門的硬件來完成，簡化了程序撰寫和調(diào)試，能夠輕松實(shí)現(xiàn)工件的精確運(yùn)動定位控制，是PLC較為高階的應(yīng)用。
3.1系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)
控制部分以臺達(dá)的DVP-EH型PLC為技術(shù)平臺，觸摸屏為操作界面，變頻器作為執(zhí)行構(gòu)件。觸摸屏通過COM2口與DVPEHPLC的COM口相連，采用MODBUS協(xié)議。PLC通過485口控制四臺變頻器，支持MODBUS協(xié)議。
3.2系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)
臺達(dá)PLC：DVP64EH00R＋擴(kuò)展DVP08XP11R。臺達(dá)觸摸屏：DOP-A57CSTD。臺達(dá)變頻器：VFD110B43A；VFD004M21A。框架如圖1所示。
圖1印刷機(jī)系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)
3.3編程案例
（1）觸摸屏顯示報(bào)警。臺達(dá)EH系列PLC提供了方便的高速計(jì)數(shù)功能，使程序編寫簡單，調(diào)試快速。我們將編碼器的信號線接入PLC的高速計(jì)數(shù)端子X0，X1，編碼器的復(fù)位端子接X2，對應(yīng)計(jì)數(shù)器為C251，Y23為主機(jī)運(yùn)行，當(dāng)編碼器兩相接錯時(shí)，觸摸屏顯示報(bào)警M455。
（2）通訊調(diào)試。在小型電氣控制系統(tǒng)中，設(shè)備間的通訊調(diào)試是一個(gè)難題，但臺達(dá)PLC與變頻器有簡潔的通訊指令，一條指令即可解決問題。如讀取主變頻器的輸出頻率,先寫好通訊協(xié)議，然后利用下條指令即可：其中通訊命令裝置地址為01，數(shù)據(jù)地址H2103，數(shù)據(jù)長度2個(gè)word。兩者的通訊省卻了中間繼電器的控制，減少了故障隱患，再利用觸摸屏將PLC中的數(shù)據(jù)讀出，可以方便地監(jiān)視運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的問題。
（3）畫面設(shè)計(jì)。在人機(jī)界面中，設(shè)計(jì)了7幅畫面，包括整體圖形，故障顯示，機(jī)器速度和計(jì)數(shù)顯示，水輥速度顯示，調(diào)版監(jiān)控等。故障顯示使用指示器，給出位元件即可實(shí)現(xiàn)閃動效果，讓操作者很方便的知道故障部位，整體感很好。在水輥速度顯示中，設(shè)計(jì)了一個(gè)柱狀圖，可以顯示水量增加大小，只需按下柱狀圖，就可增加水量，同時(shí)也可方便監(jiān)控。觸摸屏的應(yīng)用省略了原有的一些按鈕、指示燈、計(jì)數(shù)器、轉(zhuǎn)速表、時(shí)間繼電器及潤滑程控控制器等元器件，降低了故障率，也減少了接線的工作量。臺達(dá)的人機(jī)編輯軟件－TPEditor提供了7個(gè)等級密碼的保護(hù)，有利于使用廠家對某些特定的使用條件進(jìn)行了限定，保護(hù)了用戶的利益。因觸摸屏有3M的內(nèi)存，所以設(shè)計(jì)時(shí)在畫面中以走馬燈的形式提供了大量的報(bào)警信息，也設(shè)計(jì)了多屏PLC輸入、輸出狀態(tài)監(jiān)視畫面，在系統(tǒng)幫助里詳細(xì)介紹了本機(jī)電氣操作及維修提示，使整機(jī)的電氣系統(tǒng)操作、使用、維修簡單方便。
4 結(jié)束語
本套系統(tǒng)配置取代了原國外品牌的配置，性價(jià)比提升很多，提高印刷機(jī)自動化水平，將節(jié)約大量的輔助時(shí)間，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，故障率也遠(yuǎn)低于原配置。 與其他產(chǎn)品相比，感覺臺達(dá)整體軟件系統(tǒng)界面都比較友好，給用戶編程，維修都帶來極大方便。其觸摸屏與PLC有很好的通用性，可通過觸摸屏監(jiān)視并修改程序，這是其它產(chǎn)品所不能匹及的。總之，臺達(dá)的工控元件給設(shè)計(jì)人員和用戶都帶來了很多方便。
作者簡介：孫容瑞 男 就職于南京歐都機(jī)電設(shè)備有限公司，研究方向?yàn)樽詣踊到y(tǒng)集成。
