利用三菱PLC實(shí)現(xiàn)對印刷機(jī)精確控制

印刷機(jī)的一套電氣設(shè)計屬于系統(tǒng)設(shè)計，包括硬件，軟件設(shè)計，涵蓋范圍較廣。使用三菱的一套控制系統(tǒng)，感覺可靠，方便，在機(jī)器批量生產(chǎn)過程中，沒有發(fā)現(xiàn)大問題。

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(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在各個領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。

作為國內(nèi)最大的印刷機(jī)生產(chǎn)廠家——-北人集團(tuán)公司，為了使產(chǎn)品性能穩(wěn)定，易于維護(hù)，我們采用了以PLC為主控器的控制方案。由于雙色印刷機(jī)要求易于操作，精度高，故其輸入，輸出點(diǎn)較多，因此采用了雙機(jī)通訊。上位機(jī)采用三菱FX2N-80MR+32EX+4D/A，主要負(fù)責(zé)主傳動的控制，各機(jī)組離合壓的控制，以及氣泵，氣閥的控制等。下位機(jī)采用三菱FX2N-64MR+4A/D,主要負(fù)責(zé)水輥電機(jī)的控制，主傳動的調(diào)速輸出，調(diào)版電機(jī)數(shù)據(jù)采集等。同時選用了一臺三菱5.7寸觸摸屏，主要負(fù)責(zé)水輥電機(jī)速度顯示，調(diào)版顯示，以及整機(jī)故障顯示等。本系統(tǒng)運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，操作簡便直觀，大大提高了膠印機(jī)的檔次，受到用戶好評。

2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：

其中，上位機(jī)與下位機(jī)采用了RS485通訊，通訊方便，可靠。對多色機(jī)而言，安全因素很重要。在設(shè)計中，每個機(jī)組既要考慮到安全控制，其中包括本位機(jī)組的急停，安全按鈕；還要考慮方便操作，包括每個機(jī)組均應(yīng)有正點(diǎn)，反點(diǎn)按鈕。因此，一方面輸入點(diǎn)增加很多；另一方面，走線也很不方便。采用雙機(jī)通訊，可以很好地解決此問題，各機(jī)組的走線可以按照就近原則，進(jìn)入離它較近的控制柜內(nèi)，既節(jié)省了走線，也方便了控制。

由于印刷機(jī)是一個精度較高的機(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)，每根水輥都用一個變頻器控制，同時，主電機(jī)速度也需要變頻器調(diào)節(jié)。因此，為了實(shí)現(xiàn)多路速度調(diào)節(jié)，我們采用了三菱4D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器，它將PLC方給出的數(shù)字量，根據(jù)相應(yīng)的算法，轉(zhuǎn)換成0～10V直流電壓輸出，很好地實(shí)現(xiàn)了多路速度調(diào)節(jié)要求。

在印刷過程中，調(diào)版是一個比較繁瑣的過程。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。一般來說，印版軸向調(diào)節(jié)范圍為-2mm～+2mm,周向調(diào)節(jié)范圍為-1mm～+1mm。如果使用手動調(diào)版，會浪費(fèi)很多時間，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)。

觸摸屏作為一種新型的人機(jī)界面，從一出現(xiàn)就受到關(guān)注，它的簡單易用，強(qiáng)大的功能及優(yōu)異的穩(wěn)定性使它非常適合用于工業(yè)環(huán)境。用戶可以自由地組合文字，按鈕，圖形，數(shù)字等來處理或監(jiān)控管理隨時可能變化的信息。隨著機(jī)械設(shè)備的飛速發(fā)展，以往的操作界面需由熟練的操作員才能操作，無法提高效率。但使用人機(jī)界面，能明確指示并告知操作員機(jī)器設(shè)備目前的狀況，使操作變得簡單生動。使用觸摸屏，還可以使機(jī)器配線標(biāo)準(zhǔn)化，簡單化，同時也能減少PLC控制所需的 I/O點(diǎn)數(shù)，降低生產(chǎn)成本，也相對提高整套設(shè)備的附加價值。三菱觸摸屏和三菱PLC有很好的通用性，能在線監(jiān)視并修改程序，不必很麻煩的重復(fù)插拔接口。

3軟件設(shè)計

3．1給紙設(shè)計

印刷機(jī)整體的電氣設(shè)計還是比較復(fù)雜的，對時間的要求也很嚴(yán)格。在機(jī)器的很多地方裝有接近開關(guān)，用來檢測不同的時間點(diǎn)。在印刷過程中，走紙的好壞是影響機(jī)器質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)。所謂紙走的好壞，指的是無歪張，雙張等現(xiàn)象，如果有歪張，雙張現(xiàn)象，在高速情況下，就會將走壞的紙，卷入機(jī)器內(nèi)，從而破壞膠皮，給用戶帶來很大損失。此過程流程如下：