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利用台达 PLC和触摸屏在印刷机中的良好应用

中达电通股份有限公司
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    摘要:计算机技术、网络技术、数字技术推动印刷机的发展,智能化程度也越来越高。本文介绍了台达PLC产品在印刷机行业中的应用。
 
    关键词:PLC 印刷机  触摸屏 

1  引言 
   近年来,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,可靠性高等方面具有独特的优点。触摸屏的使用则为整个控制系统提供了良好的人机操作界面,因此二者的联合越来越广泛的应用于工业生产的各个领域。 印刷机械关键技术也主要侧重在智能化的提成。在印刷行业中的高速双面印刷机项目中我们选用了台达机电自动化PLC产品对电气进行了改进设计。 

2  工艺自动化分析 
    印刷机是一个精度较高的机械,印刷品的好坏一方面在于机械加工以及安装的精度,另一方面,也取决于水路,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。为了便于水辊速度的调节,每根水辊都用一个变频器控制,同时,主电机速度也需要变频器调节。在印刷过程中,调版是一个比较繁琐的过程。尤其对多色机来说,各组版对正的精度会对印品产生很大的影响。如果套印不准,印刷品就会出现字面重叠或影像不清。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,我们在版辊上安装了电位器,通过电位器将模拟量传送给4A/D,经过PLC处理,可将版辊的转动精度很好地控制在打版范围内。由于自动工作模式下各动作要以一定的顺序工作,机械采用凸轮来控制各动作离合时的角度,电气选用二相增量型旋转编码器来实时测量凸轮的旋转角度,编码器每旋转一周,产生360个脉冲,PLC高速计数器计数720,到零位后复位重新计数。 

3  台达机电技术的自动化应用 
    台达EH系列是一款可扩充高功能型PLC,具有高速度、高性能、涵盖应用层面广泛的特点。在原有的模拟输入输出模块、温度模块的基础上,中达电通今年又新推出几种高性能特殊功能模块,主要针对应用中需要高速精确处理的控制场合,包括单轴定位模块01PU、1CH高速计数器模块01HC、2CH高速计数器模块02HC,极大的丰富了PLC应用功能,使其更加适应工业控制环境中的不同需求。
    DVP01PU定位控制模块主要可应用于步进或伺服驱动系统之速度或位置控制,具有最高200 KHz脉波输出,输出采用高速Line Driver 接口或NPN开集极输出,高噪声抑制;可透过程序指令FROM/TO来读写模块内之资料;模块内建原点复归、寸动运动、单段速定位运动、连续两段速定位运动、变速度运动、手摇轮 (MPG) 输入等八种行程控制模式及梯形曲线和S曲线两种脉波加速曲线; DVP01PU定位控制模块是一个容易使用的独立单轴脉波定位模块,适用于得以接收脉波控制的各种运用场合,由于定位控制的运算有专门的硬件来完成,简化了程序撰写和调试,能够轻松实现工件的精确运动定位控制,是PLC较为高阶的应用。

3.1系统原理设计 
    控制部分以台达的DVP-EH型PLC为技术平台,触摸屏为操作界面,变频器作为执行构件。触摸屏通过COM2口与DVPEHPLC的COM口相连,采用MODBUS协议。PLC通过485口控制四台变频器,支持MODBUS协议。 
3.2系统配置设计 
    台达PLC:DVP64EH00R+扩展DVP08XP11R。台达触摸屏:DOP-A57CSTD。台达变频器:VFD110B43A;VFD004M21A。框架如图1所示。  
     
 3.3编程案例  
    (1)触摸屏显示报警。台达EH系列PLC提供了方便的高速计数功能,使程序编写简单,调试快速。我们将编码器的信号线接入PLC的高速计数端子X0,X1,编码器的复位端子接X2,对应计数器为C251,Y23为主机运行,当编码器两相接错时,触摸屏显示报警M455。
    (2)通讯调试。在小型电气控制系统中,设备间的通讯调试是一个难题,但台达PLC与变频器有简洁的通讯指令,一条指令即可解决问题。如读取主变频器的输出频率,先写好通讯协议,然后利用下条指令即可:其中通讯命令装置地址为01,数据地址H2103,数据长度2个word。两者的通讯省却了中间继电器的控制,减少了故障隐患,再利用触摸屏将PLC中的数据读出,可以方便地监视运转中出现的问题。 
    (3)画面设计。在人机界面中,设计了7幅画面,包括整体图形,故障显示,机器速度和计数显示,水辊速度显示,调版监控等。故障显示使用指示器,给出位元件即可实现闪动效果,让操作者很方便的知道故障部位,整体感很好。在水辊速度显示中,设计了一个柱状图,可以显示水量增加大小,只需按下柱状图,就可增加水量,同时也可方便监控。触摸屏的应用省略了原有的一些按钮、指示灯、计数器、转速表、时间继电器及润滑程控控制器等元器件,降低了故障率,也减少了接线的工作量。台达的人机编辑软件-TPEditor提供了7个等级密码的保护,有利于使用厂家对某些特定的使用条件进行了限定,保护了用户的利益。因触摸屏有3M的内存,所以设计时在画面中以走马灯的形式提供了大量的报警信息,也设计了多屏PLC输入、输出状态监视画面,在系统帮助里详细介绍了本机电气操作及维修提示,使整机的电气系统操作、使用、维修简单方便。  
 
4 结束语 
    本套系统配置取代了原国外品牌的配置,性价比提升很多,提高印刷机自动化水平,将节约大量的辅助时间,进一步提高生产效率,故障率也远低于原配置。    与其他产品相比,感觉台达整体软件系统界面都比较友好,给用户编程,维修都带来极大方便。其触摸屏与PLC有很好的通用性,可通过触摸屏监视并修改程序,这是其它产品所不能匹及的。总之,台达的工控元件给设计人员和用户都带来了很多方便。
 
作者简介:孙容瑞 男 就职于南京欧都机电设备有限公司,研究方向为自动化系统集成。
 
 
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