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1  引言

國內市場一方面由于出口商品外需比較多，另一方面由于人們的生活水平內需不斷提高，使得紙包裝印刷質量和品種嚴重滯后于社會經濟發展的速度。日常消費品包裝正在從單色向多色發展，市場潛力巨大。單張紙多色高速雙面印刷機領域的空白還有待于國家級別的關鍵技術與裝備重點突破。

數字化、智能化印刷機械關鍵技術與裝備項目是圍繞書刊、報業、包裝裝潢、商業印刷的重大裝備急需。雙面印刷是出版物印刷、說明書印刷以及高檔筆記本印刷的首選印刷工藝。雙面印刷可以保證印品一次印刷完成，效率成倍增長。對開雙面平版印刷機是一種新型高速雙面印刷機，適用于書刊雜志等印品的印刷。高速雙面印刷機以高速印刷高質量的印刷品受到用戶的青睞。項目選用了臺達機電自動化系列產品對電氣進行了改進設計。

2  工藝自動化分析

高速雙面印刷機整機動作控制整機由輸紙機、收紙機和主機三部分組成。主機除主電機，上、下水輥電機，制動輥電機分別由四個變頻器控制外，其余主要動作由七個氣缸分別來控制上水輥、下水輥、上墨輥、下墨輥、遞紙、上滾筒、下滾筒等的離合動作。氣路的控制分為手動和自動兩種模式。整機的核心調試工作就是電氣、氣動與機械動作相匹配，避免印刷中紙張的浪費。

由于自動工作模式下各動作要以一定的順序工作，機械采用凸輪來控制各動作離合時的角度，電氣選用二相增量型旋轉編碼器來實時測量凸輪的旋轉角度，編碼器每旋轉一周，產生360個脈沖，plc高速計數器計數720，到零位后復位重新計數。我們可以隨時更改編碼器的角度值，來配合機械的改動或因速度不同，慣性不同，所需動作的角度值不同，省卻了煩瑣的機械控制。

3  臺達機電技術的自動化應用

3.1 系統原理設計

機床的控制以臺達的dvp-eh型plc為技術平臺，觸摸屏為操作界面，變頻器作為執行構件。觸摸屏通過com2口與dvpeh plc的com口相連，采用modbus協議。plc通過485口控制四臺變頻器，支持modbus協議。

3.2系統配置設計

臺達plc：dvp64eh00r+擴展dvp08xp11r。臺達觸摸屏：dop-a57cstd。臺達變頻器：vfd110b43a；vfd004m21a。框架如圖1所示。

圖1  印刷機系統配置設計

3.3 編程案例

(1) 觸摸屏顯示報警。臺達eh系列plc提供了方便的高速計數功能，使程序編寫簡單，調試快速。我們將編碼器的信號線接入plc的高速計數端子x0，x1，編碼器的復位端子接x2，對應計數器為c251，y23為主機運行，當編碼器兩相接錯時，觸摸屏顯示報警m455,如圖2所示。

圖2  觸摸屏顯示報警

(2) 通訊調試。在小型電氣控制系統中，設備間的通訊調試是一個難題，但臺達plc與變頻器有簡潔的通訊指令，一條指令即可解決問題。如讀取主變頻器的輸出頻率,先寫好通訊協議，然后利用下條指令即可：

其中通訊命令裝置地址為01，數據地址h2103，數據長度2個word。

兩者的通訊省卻了中間繼電器的控制，減少了故障隱患，再利用觸摸屏將plc中的數據讀出，可以方便地監視運轉中出現的問題。

(3) 畫面設計。觸摸屏的應用省略了原有的一些按鈕、指示燈、計數器、轉速表、時間繼電器及潤滑程控控制器等元器件，降低了故障率，也減少了接線的工作量。臺達的人機編輯軟件－tp editor提供了7個等級密碼的保護，有利于使用廠家對某些特定的使用條件進行了限定，保護了用戶的利益。因觸摸屏有3m的內存，所以設計時在畫面中以走馬燈的形式提供了大量的報警信息，也設計了多屏plc輸入、輸出狀態監視畫面，在系統幫助里詳細介紹了本機電氣操作及維修提示，使整機的電氣系統操作、使用、維修簡單方便，參見圖3所示。

圖3  觸摸屏畫面設計

4  結束語

該系統配置取代了原日系品牌的配置，整體來說性價比要高好多，故障率也遠低于原配置。現批量使用已有一年多，系統穩定性強，用戶操作簡單，維護方便，得到了用戶的肯定。