利用三菱PLC實(shí)現對印刷機精確控制

印刷機的一套電氣設計屬于系統設計，包括硬件，軟件設計，涵蓋范圍較廣。使用三菱的一套控制系統，感覺(jué)可靠，方便，在機器批量生產(chǎn)過(guò)程中，沒(méi)有發(fā)現大問(wèn)題。

1引言

近年來(lái)，隨著(zhù)我國自動(dòng)化技術(shù)的提高，工廠(chǎng)自動(dòng)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特的優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛應用。

作為國內最大的印刷機生產(chǎn)廠(chǎng)家——-北人集團公司，為了使產(chǎn)品性能穩定，易于維護，我們采用了以PLC為主控器的控制方案。由于雙色印刷機要求易于操作，精度高，故其輸入，輸出點(diǎn)較多，因此采用了雙機通訊。上位機采用三菱FX2N-80MR+32EX+4D/A，主要負責主傳動(dòng)的控制，各機組離合壓的控制，以及氣泵，氣閥的控制等。下位機采用三菱FX2N-64MR+4A/D,主要負責水輥電機的控制，主傳動(dòng)的調速輸出，調版電機數據采集等。同時(shí)選用了一臺三菱5.7寸觸摸屏，主要負責水輥電機速度顯示，調版顯示，以及整機故障顯示等。本系統運行可靠，維護方便，操作簡(jiǎn)便直觀(guān)，大大提高了膠印機的檔次，受到用戶(hù)好評。

2系統結構

本系統結構圖如下：

其中，上位機與下位機采用了RS485通訊，通訊方便，可靠。對多色機而言，安全因素很重要。在設計中，每個(gè)機組既要考慮到安全控制，其中包括本位機組的急停，安全按鈕；還要考慮方便操作，包括每個(gè)機組均應有正點(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(xiàn)也很不方便。采用雙機通訊，可以很好地解決此問(wèn)題，各機組的走線(xiàn)可以按照就近原則，進(jìn)入離它較近的控制柜內，既節省了走線(xiàn)，也方便了控制。

由于印刷機是一個(gè)精度較高的機械，印刷品的好壞一方面在于機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確性。雙色機的每一色組，都有水路和墨路裝置。為了便于水輥速度的調節，每根水輥都用一個(gè)變頻器控制，同時(shí)，主電機速度也需要變頻器調節。因此，為了實(shí)現多路速度調節，我們采用了三菱4D/A數模轉換器，它將PLC方給出的數字量，根據相應的算法，轉換成0～10V直流電壓輸出，很好地實(shí)現了多路速度調節要求。

在印刷過(guò)程中，調版是一個(gè)比較繁瑣的過(guò)程。尤其對多色機來(lái)說(shuō)，各組版對正的精度會(huì )對印品產(chǎn)生很大的影響。如果套印不準，印刷品就會(huì )出現字面重疊或影像不清。一般來(lái)說(shuō)，印版軸向調節范圍為-2mm～+2mm,周向調節范圍為-1mm～+1mm。如果使用手動(dòng)調版，會(huì )浪費很多時(shí)間，而且精度不高。為了實(shí)現自動(dòng)打版，我們在版輥上安裝了電位器，通過(guò)電位器將模擬量傳送給4A/D，經(jīng)過(guò)PLC處理，可將版輥的轉動(dòng)精度很好地控制在打版范圍內。

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

3軟件設計

3．1給紙設計

印刷機整體的電氣設計還是比較復雜的，對時(shí)間的要求也很?chē)栏?。在機器的很多地方裝有接近開(kāi)關(guān)，用來(lái)檢測不同的時(shí)間點(diǎn)。在印刷過(guò)程中，走紙的好壞是影響機器質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節。所謂紙走的好壞，指的是無(wú)歪張，雙張等現象，如果有歪張，雙張現象，在高速情況下，就會(huì )將走壞的紙，卷入機器內，從而破壞膠皮，給用戶(hù)帶來(lái)很大損失。此過(guò)程流程如下：