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MX系列PLC在多联商用表格轮转印刷机上的应用
2017-11-11 08:00:00

摘要
近年来,我国自动化程度提高,工厂自动化也上了一个新的台阶。PLC作为新兴的工业控制器,凭着自身体积小、功能齐全、价格低廉、可靠性高等方面独特的优点,在各行各业取得了广泛的应用。触摸屏作为一种新兴的人机界面,简单易用,功能强大,稳定性好,在工业中非常适合使用。用户可以在触摸屏上自由的输入文字、按键、输入数值等。PLC与触摸屏的结合使用,使机器在电气安装上节省许多输入点,调试更加简单。
本文重点介绍MX系列PLC在多商用表格轮转印刷机上的应用。

设备介绍
多联商用表格轮转机主传动由麦科电气(MIKOM)技术有限公司生产的MV系列18.5KW变频器控制,提供整个机组在印刷过程中的动力。多联商用表格轮转机系统(如图1)大体包括给纸部、印刷部、打码部及收纸部。其中给纸部主要功能有纸卷升降、无纸报警、断纸报警、走纸的纠偏调整;印刷部主要功能是印刷时所需的水控制、墨控制及版压控制,除此之外还有水电机、墨电机的控制及版位的调整功能;打码部的主要功能是在印刷好的产品上面打上号码;收纸部的主要功能是收纸,收纸过程中同时完成裁切动作。

                                           图1 多联商用表格轮转机系统图

系统架构及硬件配置
控制系统由PLC、触摸屏、变频器组成,PLC采用麦科电气(MIKOM)技术有限公司生产的MX2H-3232MR-CAN1个、MX1H-2416MR-CAN3个、MX1H-1614MR-CAN1个;变频器采用麦科电气MIKOM)技术有限公司的MV系列高性能矢量变频器。PLC之间通过CAN通讯接口用屏蔽双绞线连接,系统结构如下图:

                                                    图2 系统架构图
MX系列PLC的编程软件界面如下图所示:

                                                                 图3 编程软件界面
在系统中,PLC通过CAN总线通讯。CAN总线是一种支持分布式实时控制系统的串行通信局域网络总线。具有无主从特性,总线自带仲裁系统,任何一站有事件发生都可以立即上传,采用CAN总线系统构建的控制系统具有极快的响应速度,实时性极好,抗干扰特性好,节点数众多,接线简单,非常适合印刷机系统输入输出应用。与RS485通讯相比有极大的优势。为了增强保密性,采用麦科PLC的CAN自由口协议定制独有的CAN软件通讯协议和波特率,在不知波特率和通讯协议的情况下无法仿制。CAN自由口设置画面如下图所示:

                                                         图4 CAN自由口设置画面
考虑操作的方便性,系统的设计中每个印刷组都具有主机正点和主机反点的功能;考虑操作的安全,每个组都具有正常停机功能和紧急停车功能。各站之间通过通讯连接,在接线时按就近接线原则,可减少系统走线的长度。不仅节约并且总体控制简单明了,维护维修方便。
变频器控制
收卷电机的速度跟踪调整由主控PLC通过RS485口的Modbus协议对变频器速度实时跟踪,保证系统张力。
跳印跳号控制
在某些场合,机器需自动完成跳印跳号功能。跳印、跳号功能对实时性和可靠性要求极高,只要有一个号码跳错,则之前的票据全部报废。由主站根据机器运行的角度,通过CAN总线的事件触发机制控制印压滚筒的离合实现。可靠性和响应速度均能得到保证。

人机界面设置
人机界面主要包括主控画面、轴控画面、版位调整、纠偏调整、系统监控和报警监控画面等。

                                                     图5 人机界面
主控画面下可以完成以下功能;
1.监控机器当前运行的速度和编码器的角度。主机速度用SPD指令检测。
2.选择启用或不启用计数功能。
3.设置打码站合压的角度、拨码时的角度和拨码离开时的角度。
4.选择使用一组或多组色组;手动状态下在触摸屏上控制各个色组水、墨、版等的动作。

                                                   图6 版位调整画面
5.根据印刷的效果自动调整版滚筒,在输入框中输入要调整的距离,然后点击右侧的左右按键分别将版位左调或者右调(如图6)。这样比手动调节方便、准确。每个色组的PLC模块都装有光电编码器,按调整按钮时,主控PLC通过CAN总线把行程等相关数据传送至相应色组的PLC,然后通过CAN总线下达调整命令。色组PLC根据传送过来的数据进行运算,驱动版位电机运转,根据编码器的脉冲数对停止位置进行精确控制,精度可达0.01mm。
6.为防止意外,系统在调版过程中能随时停止所有调版功能。

                                                     图7 报警监控画面
为了便于用户查找和解决生产中出现的问题,特别设计了报警监控画面(如图7)。通过PLC对各种传感器及数据进行智能判断,能迅速准确的将所存在的问题通过报警画面提示给用户,可提高生产效率、降低厂家售后服务的难度。

结论
在实践应用中,采用MX系列PLC通过CAN总线系统的多联商用表格轮印机,取得很好的效果:连线简单、响应速度快、整个系统的自动化程度提高、成本低、精度高,得到用户的一致好评。



下载附件MX系列PLC在多联商用表格轮转印刷机上的应用


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