1 引言
數(shù)字化、智能化印刷機(jī)械關(guān)鍵技術(shù)與裝備項(xiàng)目是圍繞書刊、報(bào)業(yè)、包裝裝潢、商業(yè)印刷的重大裝備急需。雙面印刷是出版物印刷、說(shuō)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(zhǎng)。對(duì)開雙面平版印刷機(jī)是一種新型高速雙面印刷機(jī)，適用于書刊雜志等印品的印刷。高速雙面印刷機(jī)以高速印刷高質(zhì)量的印刷品受到用戶的青睞。項(xiàng)目選用了臺(tái)達(dá)機(jī)電自動(dòng)化系列產(chǎn)品對(duì)電氣進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。
2 工藝自動(dòng)化分析
高速雙面印刷機(jī)整機(jī)動(dòng)作控制整機(jī)由輸紙機(jī)、收紙機(jī)和主機(jī)三部分組成。主機(jī)除主電機(jī)，上、下水輥電機(jī)，制動(dòng)輥電機(jī)分別由四個(gè)變頻器控制外，其余主要?jiǎng)幼饔善邆€(gè)氣缸分別來(lái)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(dòng)作。氣路的控制分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式。整機(jī)的核心調(diào)試工作就是電氣、氣動(dòng)與機(jī)械動(dòng)作相匹配，避免印刷中紙張的浪費(fèi)。
由于自動(dòng)工作模式下各動(dòng)作要以一定的順序工作，機(jī)械采用凸輪來(lái)控制各動(dòng)作離合時(shí)的角度，電氣選用二相增量型旋轉(zhuǎn)編碼器來(lái)實(shí)時(shí)測(cè)量凸輪的旋轉(zhuǎn)角度，編碼器每旋轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生360個(gè)脈沖，PLC高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)720，到零位后復(fù)位重新計(jì)數(shù)。我們可以隨時(shí)更改編碼器的角度值，來(lái)配合機(jī)械的改動(dòng)或因速度不同，慣性不同，所需動(dòng)作的角度值不同，省卻了煩瑣的機(jī)械控制。
3 臺(tái)達(dá)機(jī)電技術(shù)的自動(dòng)化應(yīng)用
3.1 系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)
機(jī)床的控制以臺(tái)達(dá)的DVP-EH型PLC為技術(shù)平臺(tái)，觸摸屏網(wǎng)" href="http://www.bjbcsh.cn/category.asp?categoryid=394" target="_blank">觸摸屏網(wǎng)" href="http://www.bjbcsh.cn/category.asp?categoryid=394" target="_blank">觸摸屏為操作界面，變頻器作為執(zhí)行構(gòu)件。觸摸屏通過(guò)COM2口與DVPEH PLC 的COM口相連，采用MODBUS協(xié)議。PLC通過(guò)485口控制四臺(tái)變頻器，支持MODBUS協(xié)議。
3.2系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)
臺(tái)達(dá) PLC：DVP64EH00R ＋擴(kuò)展DVP08XP11R。臺(tái)達(dá)觸摸屏：DOP-A57CSTD。臺(tái)達(dá)變頻器：VFD110B43A ；VFD004M21A。框架如圖1所示。
圖1印刷機(jī)系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)
3.3 編程案例
（1）觸摸屏顯示報(bào)警。臺(tái)達(dá)EH系列PLC提供了方便的高速計(jì)數(shù)功能，使程序編寫簡(jiǎn)單，調(diào)試快速。我們將編碼器的信號(hào)線接入PLC的高速計(jì)數(shù)端子X(jué)0，X1，編碼器的復(fù)位端子接X(jué)2，對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器為C251，Y23為主機(jī)運(yùn)行，當(dāng)編碼器兩相接錯(cuò)時(shí)，觸摸屏顯示報(bào)警M455,如圖2所示。
圖2 觸摸屏顯示報(bào)警
（2）通訊調(diào)試。在小型電氣控制系統(tǒng)中，設(shè)備間的通訊調(diào)試是一個(gè)難題，但臺(tái)達(dá)PLC與變頻器有簡(jiǎn)潔的通訊指令，一條指令即可解決問(wèn)題。如讀取主變頻器的輸出頻率,先寫好通訊協(xié)議，然后利用下條指令即可：
其中通訊命令裝置地址為01，數(shù)據(jù)地址H2103，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度2個(gè)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(shù)據(jù)讀出，可以方便地監(jiān)視運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。
（3）畫面設(shè)計(jì)。觸摸屏的應(yīng)用省略了原有的一些按鈕、指示燈、計(jì)數(shù)器、轉(zhuǎn)速表、時(shí)間繼電器及潤(rùn)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(tái)達(dá)的人機(jī)編輯軟件－TP Editor提供了7個(gè)等級(jí)密碼的保護(hù)，有利于使用廠家對(duì)某些特定的使用條件進(jìn)行了限定，保護(hù)了用戶的利益。因觸摸屏有3M的內(nèi)存，所以設(shè)計(jì)時(shí)在畫面中以走馬燈的形式提供了大量的報(bào)警信息，也設(shè)計(jì)了多屏PLC輸入、輸出狀態(tài)監(jiān)視畫面，在系統(tǒng)幫助里詳細(xì)介紹了本機(jī)電氣操作及維修提示，使整機(jī)的電氣系統(tǒng)操作、使用、維修簡(jiǎn)單方便，參見圖3。
圖3觸摸屏畫面設(shè)計(jì)
4 結(jié)束語(yǔ)
該系統(tǒng)配置取代了原日系品牌的配置，整體來(lái)說(shuō)性價(jià)比要高好多，故障率也遠(yuǎn)低于原配置。現(xiàn)批量使用已有一年多，系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)，用戶操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，得到了用戶的肯定。
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)一方面由于出口商品比較多，另一方面由于人們的生活水平不斷提高，審美要求不斷發(fā)展，紙包裝印刷質(zhì)量和品種嚴(yán)重滯后于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度，一批制約印刷裝備制造業(yè)發(fā)展、對(duì)行業(yè)產(chǎn)品升級(jí)換代和技術(shù)進(jìn)步具有帶動(dòng)性強(qiáng)、輻射面大的相關(guān)關(guān)鍵共性單元技術(shù)和數(shù)字化、自動(dòng)化高檔印刷技術(shù)裝備，對(duì)提高數(shù)字化印刷技術(shù)與裝備的自主創(chuàng)新能力和技術(shù)水平，對(duì)打破國(guó)外高檔印刷裝備的市場(chǎng)壟斷，對(duì)增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力是非常有幫助的。日常消費(fèi)品包裝正在從單色向多色發(fā)展，市場(chǎng)潛力巨大。單張紙多色高速雙面印刷機(jī)領(lǐng)域的空白還有待于國(guó)家級(jí)別的關(guān)鍵技術(shù)與裝備重點(diǎn)突破。
