CANopen總線在CSJD460-15高速膠訂包本機(jī)上的應(yīng)用

CANopen總線（控制器局域網(wǎng)）是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域中最為流行的總線之一，隨著現(xiàn)場(chǎng)控制總線技術(shù)的不斷完善及無(wú)軸傳動(dòng)、變頻調(diào)速、傳感器技術(shù)、PLC等現(xiàn)代控制技術(shù)不斷發(fā)展，使印刷裝訂設(shè)備的自動(dòng)化程度越來(lái)越高。

隨著電子技術(shù)、傳感器技術(shù)，通信技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，現(xiàn)代印刷工業(yè)中對(duì)印刷裝訂機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化和智能化程度要求越來(lái)越高，一方面要求設(shè)備具有高度的人性化設(shè)計(jì)、高可靠性，在正常及事故情況下對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)、控制和保護(hù)，另一方面要求對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、相關(guān)數(shù)據(jù)采集并與遠(yuǎn)方調(diào)度室、決策層（上位機(jī)）進(jìn)行聯(lián)系，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)的采集、處理、可以讓管理者了解整個(gè)生產(chǎn)情況（如各個(gè)印刷機(jī)、折頁(yè)機(jī)及裝訂線的開(kāi)機(jī)時(shí)間、生產(chǎn)速度、操作工姓名、產(chǎn)量、廢品率等數(shù)據(jù)）便于集中管理，CANopen總線的應(yīng)用，使印刷設(shè)備的自動(dòng)化程度大大提高，同時(shí)又使單個(gè)印刷設(shè)備能更好的融入了印刷企業(yè)的現(xiàn)代管理網(wǎng)絡(luò)。本文介紹一種基于CANopen現(xiàn)場(chǎng)總線控制的CS印刷設(shè)備管理控制系統(tǒng)。

CANopen總線的設(shè)計(jì) CANopen現(xiàn)場(chǎng)總線是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域中較為流行的總線之一，CANopen總線的一個(gè)最大優(yōu)點(diǎn)是它是面向數(shù)據(jù)而不是面向節(jié)點(diǎn)的，可以使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)在理論上不受影響，增加減少設(shè)備不會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作，其傳輸速率高可達(dá)5Kbps,采用雙絞線可達(dá)10KM的傳輸距離。

在設(shè)計(jì)時(shí)，為使阻抗匹配，可在總線的兩端加120Ω的終端電阻，標(biāo)準(zhǔn)的CANopen通信電纜，一端為SUB D 9針凹型接頭，另一端為標(biāo)準(zhǔn)的RJ45接頭，本例中使用施耐德標(biāo)準(zhǔn)插頭，其內(nèi)附120電阻。（圖1） 施耐德TSXCPP110總線卡可以使控制器很方便的與總線進(jìn)行連接。

最新開(kāi)發(fā)的CSCSJD460-15裝訂設(shè)備的工藝要求

1. 書(shū)芯配頁(yè)：配頁(yè)機(jī)將印刷并折頁(yè)好的書(shū)帖按照成品書(shū)的前后順序自動(dòng)配置成書(shū)芯，并經(jīng)由傳輸機(jī)構(gòu)輸送到膠訂機(jī)上。

2. 書(shū)芯加工：通過(guò)配頁(yè)機(jī)配置成書(shū)芯送入膠訂機(jī)，經(jīng)過(guò)書(shū)背的加工處理：粗銑→精銑→打槽→毛刷刷出紙屑。

3. 上膠：膠訂機(jī)設(shè)有三個(gè)膠鍋，兩個(gè)用于書(shū)背的低膠，另一個(gè)用于書(shū)背的側(cè)膠，根據(jù)書(shū)芯及紙張的不同上膠輪及膠水的溫度可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。

4. 上封面：書(shū)芯經(jīng)加工后被裝上經(jīng)壓痕處理過(guò)的封皮，再經(jīng)行壓實(shí)處理。

5. 書(shū)本裁切成型：經(jīng)冷卻機(jī)構(gòu)處理的書(shū)本經(jīng)由切書(shū)機(jī)裁切成型。

系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)如下圖，系統(tǒng)主要由配頁(yè)機(jī)控制單元、膠訂機(jī)控制單元（施耐德PremiumPLC+威侖MT6056i觸摸屏）、上位監(jiān)控單元（可選）可用一臺(tái)工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)、總線卡、分配器等 圖1 可編程控制器的程序設(shè)計(jì)本程序包含生產(chǎn)線的過(guò)程控制、生產(chǎn)管理、狀態(tài)判斷、故障診斷與鎖定、故障提示與記錄等部分。過(guò)程控制中包含：設(shè)備的正轉(zhuǎn)運(yùn)行、正點(diǎn)動(dòng)、給紙氣閥的開(kāi)關(guān)、廢品的剔除、配頁(yè)機(jī)與膠訂機(jī)的同步、膠水加熱、書(shū)背的處理、上封皮及速度控制等部分。當(dāng)該生產(chǎn)線配頁(yè)部分的前方配帖位產(chǎn)生廢書(shū)帖時(shí) ，由光電傳感器測(cè)出的廢品信號(hào)將依次向后傳遞，為減少書(shū)帖的損失，該廢品所到達(dá)的配帖位將停止下帖直到下一個(gè)成品到達(dá)，程序中使用了移位寄存器功能模塊（％SBRi）,當(dāng)某配帖位連續(xù)產(chǎn)生N(可調(diào)節(jié))個(gè)廢品時(shí)，說(shuō)明調(diào)整異常，應(yīng)停機(jī)檢查，數(shù)據(jù)處理指令對(duì)連續(xù)廢品數(shù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、處理。

當(dāng)該生產(chǎn)線中的廢品到達(dá)剔除工位時(shí)，剔除機(jī)構(gòu)執(zhí)行剔除指令，當(dāng)生產(chǎn)線中無(wú)廢品時(shí)，剔除機(jī)構(gòu)等待1分鐘后停止運(yùn)行，以達(dá)到節(jié)能效果，膠訂部分與配頁(yè)部分采用電子軸系同步傳動(dòng)技術(shù)，配頁(yè)部分主機(jī)采用ATV31變頻器控制，在不同的工況下通過(guò)CAN總線接受來(lái)自膠訂部分PLC的各種速度控制數(shù)據(jù)，膠訂部分的主電機(jī)、開(kāi)槽、粗銑、精銑、毛刷、上膠、上封、傳輸單元的電機(jī)均采用ATV31變頻器控制，膠水溫度采用TSX AEY414模塊控制，配頁(yè)、膠訂部分均采用威侖MT6056i觸摸屏作為各自的人機(jī)對(duì)話(huà)單元，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，上述各個(gè)電機(jī)在不同的工況下有著不同速度要求，它們通過(guò)CANopen總線組成一個(gè)開(kāi)放性的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可通過(guò)PremiumTER接口鏈接至上位監(jiān)控機(jī)（基于圖形控制的組態(tài)控制系統(tǒng)），配頁(yè)與膠訂部分的PremiumPLC通過(guò)施耐德TSXCPP110總線卡接入總線，各變頻器通過(guò)RS485接口接入總線，MT6056i觸摸屏通過(guò)COM1口以Uni-Telway協(xié)議接入總線。

CANopen總線的配置與調(diào)試 在實(shí)際進(jìn)行通信調(diào)試之前，為保證調(diào)試安全：

A. 我們不帶電機(jī)進(jìn)行通信調(diào)試。在此情況下，必須禁止變頻器的電機(jī)缺相故障OPL，詳細(xì)設(shè)置請(qǐng)參照步驟一的禁止變頻器OPL的說(shuō)明。

B. 如果變頻器必須要帶電機(jī)進(jìn)行通信調(diào)試，強(qiáng)烈建議斷開(kāi)電機(jī)負(fù)載，以避免負(fù)載的起動(dòng)對(duì)人身和設(shè)備造成危害。

C. 如果變頻器和電機(jī)必須帶負(fù)載進(jìn)行通信調(diào)試，請(qǐng)務(wù)必確保電機(jī)和負(fù)載的啟動(dòng)和運(yùn)行不會(huì)對(duì)人身、設(shè)備造成危害，以及對(duì)生產(chǎn)造成影響。