CAN總線(xiàn)多軸系統解決方案在絲網(wǎng)商標印刷機上的應用
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絲網(wǎng)印花機是一種在一塊材料上整齊有序地印制多種色彩、標簽、字符等標示符的設備。能印刷材料相當廣泛，比如絲帶、膠帶、膠貼、橡筋帶、棉帶、人字帶、布帶和織邊帶等等外，還包括人造皮革和膠料。其中輪轉式印刷機系列還可以印制成衣、鞋帽、玩具及各種帶類(lèi)的商標。目前國內多色印花機基本上采用的多PLC控制方案，系統由一個(gè)主PLC協(xié)調整體系統工作，每個(gè)工位配置（一個(gè)工位印制一種花色）一個(gè)小PLC，該PLC的作用主要是協(xié)調該色位的兩個(gè)電機之間的動(dòng)作，一個(gè)動(dòng)作是由步進(jìn)電機帶動(dòng)色標電眼去檢測誤差；另一個(gè)動(dòng)作是刮刀伺服電機補償色標電源檢測到的誤差并帶動(dòng)印刷設備開(kāi)始印刷工作。下圖是一個(gè)工位的部件指示圖：
2 系統要求
絲網(wǎng)印花機是一個(gè)由印花工位、烘干工位、拖膜工位、收料工位組成的系統，其中印花工位最為重要，如何保證每一個(gè)印花工位所印制的花色能夠準備無(wú)誤地套在前一個(gè)色上是控制系統必須實(shí)現的功能之一。印花工位1（第一道工位）處于整條生產(chǎn)線(xiàn)的最前端，在這個(gè)工位上印制第一到花色，在該工位印制第一到花色后，后面的幾個(gè)工位在印制前要確保所印制花色的位置與第一到花色位置成一定位置關(guān)系，否則就會(huì )出現錯位的現象。因第一個(gè)工位處于系統最前面，所以無(wú)需要進(jìn)行誤差檢測。印花工位
3 以前方案介紹
整套系統中PLC之間采用485的通訊方式，主站PLC通過(guò)485來(lái)協(xié)調下面各個(gè)工位PLC之間的動(dòng)作并交換各種數據，交換的數據包括報警信息、印制長(cháng)度等，整套系統中所使用的PLC根據工位的增加而增加。
方案特點(diǎn)：
i. 通訊速度慢、響應不及時(shí)：采用485通訊方式，由于目前設備較長(cháng)（8色機長(cháng)度達到40米），要贏(yíng)得穩定的通訊，必須使用較低的通訊速率，因此整套系統響應比較慢；
ii. 編程量大：系統中采用了多臺PLC，而PLC之間的數據交換必須通過(guò)編程來(lái)完成，每個(gè)PLC均要進(jìn)行獨立的編程操作，因此給編程、維護造成了大量的工作量；
iii. 印刷速度慢、效率低：一個(gè)工作流程中各個(gè)工位與主PLC間交換數據的次數多，系統在交換數據上花費了太多時(shí)間，造成了系統效率低下，印刷速度提不上去；
iv. 升級能力不足：由于系統的印花數跟控制器有關(guān)，如果想增加新的花色還需要購買(mǎi)新的控制器和相關(guān)附件，因此增加了系統的改造成本；同時(shí)系統使用的主PLC也屬于小型PLC，如果新增工位，必然會(huì )對系統的整體性能產(chǎn)生較大影響，因此不利于系統的升級換代；
v. 系統成本高：每一個(gè)工位使用單獨的PLC進(jìn)行控制，增加了系統成本；
vi. 接線(xiàn)眾多，距離長(cháng)，抗干擾能力差：系列中每個(gè)印花工位都有汽缸，而這些汽缸都是統一由主PLC控制，系統從生產(chǎn)線(xiàn)的頭段到最后一個(gè)汽缸之間的距離很長(cháng)，導致系統接線(xiàn)距離長(cháng)，同時(shí)成本高，而且布線(xiàn)不便，故障檢查繁瑣等等問(wèn)題；
4 現在采用方案
CANopen總線(xiàn)解決方案是當前工業(yè)領(lǐng)域非常流行的總線(xiàn)解決方案，所有的硬件設備均連接到CAN總線(xiàn)上，設備間的數據交換通過(guò)總線(xiàn)來(lái)完成，由于具有很高的數據傳輸率，因此系統具有很高的實(shí)時(shí)性和很強的數據處理能力。主PLC與各個(gè)工位之間的通訊全部采用總線(xiàn)，交換的數據可以更多，速度也更快，系統中印花工位的增加對控制器沒(méi)有任何成本影響，而且對整個(gè)系統的性能影響也甚??！
方案簡(jiǎn)介：
1、系統配置
名稱(chēng) | 型號 | 數量(Pcs) | 說(shuō)明 |
PLC | Kinco K406CN-24AT | 1 | 具有CAN總線(xiàn)通訊能力，支持標準CANopen 2.0A/B協(xié)議，能夠連接32個(gè)從站 |
HMI | MT4500T | 1 | 10.4寸TFT，65536色 |
刮刀伺服驅動(dòng)器 | ED430-0075-AA | 8 | 功率750W，具有CAN總線(xiàn)通訊能力 |
色標伺服驅動(dòng)器 | ED100-AA | 7 | 功率400W，具有CAN總線(xiàn)通訊能力，能驅動(dòng)步進(jìn)電機 |
刮刀伺服電機 | 80S-0075-30AA | 8 | 功率750W |
色標步進(jìn)電機 | 2S56Q-02976 | 7 | 功率400W |
遠程I/O模塊 | CANopen I/O | 3 | 具有CAN總線(xiàn)通訊能力， 8DI/8DO |
2、每個(gè)工位的操作面板
Ø 印刷左移：控制伺服電機帶動(dòng)印刷臂左移
Ø 印刷右移：控制伺服電機帶動(dòng)印刷臂右移
Ø 追色左移：控制色標電機帶動(dòng)色標左移
Ø 追色右移：控制色標電機帶動(dòng)色標右移
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