PLC在印刷機械設備上的應用

李安琪

（湛江日報社，廣東 湛江 524049）

1 引言

PLC是指以計算機技術為基礎的新型工業控制裝置,它具有適應面廣、使用方便、體積小、能耗低、可靠性高、功能完善、編程簡單等特點，被廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、印刷、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各行業。

2 新聞出版行業動態

作者所在的行業是新聞出版行業,隨著我國經濟加快發展，新聞出版業也飛速前進。近年,印刷機械設備的引進與淘汰，速度很快，以前，一間地級報社，有一臺輪轉機，印刷套紅報紙，可以應付，現在，一臺四色彩色印報機，已經無法完成報紙印刷任務；多數地級市報社，購買兩臺或兩臺以上的多色多張彩色印刷機，省級或國家級報社，購買一臺配置很高的印刷機，花費高達一個億以上。引進先進設備，回報很好：勝任本社報紙印刷任務，還可以承印了大量外地印件；對于代印點，印刷外地報紙，比印刷本社報紙的利潤高；對于托印方，報紙在外地發包印刷、發行，減少了設立分廠的成本和風險，報社和代印點實現雙贏。這種運行模式，帶來印刷機械設備的大量定購、引進和安裝。

3 應用情況

我國印刷設備企業，北人和上海高斯占據大部分市場份額，這兩個廠家的設備，以低、中速為主；北方，使用北人機較多，南方，上海高斯占有量較大；大型印刷設備，幾乎是進囗印刷設備占居市場，羅蘭、高寶、環球、高斯、小森、桑那，都是世界聞名，特別是羅蘭、海德堡、高寶這三個德國印刷制造公司，就是世界印刷設備的代名詞。這些設備有一個共同特點：所有的電器控制，都是由PLC來控制。有許多PLC廠家，西門子、三菱、歐姆龍、施耐德、GE、力士樂、A-B、富士等公司，盡人皆知。小型PLC，控制點數少，它是一個集成固件；大型PLC，控制點數多，采用分體式設計，根據控制點數的需要，擴展工作點；大型印刷設備，都采用分體式機型。不同的PLC，工作點數不同，小型的，只有64個工作點，大型的，有幾千個工作點。

印刷機械設備，由主機控制、水控制、油墨控制、紙張張力控制幾個系統組成，這些控制系統，主機控制由工業級計算機或通用計算機組成，實現全自動智能化集中操作，自動化控制。根據主機控制方式的不同，印刷設備分兩種機型：有軸機和無軸機。有軸機由主電機通過一條主軸和皮帶，把所有印刷塔連在一起，無軸機沒有物理連接主軸，由計算機總控制，通過光纜，把各個虛擬電機有機連成一個印刷總體。有軸機通過皮帶聯動，機器運行速度不高，所以，只是一些低、中速印刷機才會使用，已經慢慢淡出印刷機械市場；大型和高精度的印刷機械，使用無軸機；無軸機因印刷組合靈活、使用保養方便，成了印刷機械設備的主流。

無論是有軸還是無軸印刷機，都要使用PLC控制。有軸印刷機，只需要一套PLC已足夠；無軸印刷機，主控系統、每一個印刷B-B塔都需要搭配一套PLC系統，根據組合印刷塔的不同，使用多套的PLC控制系統。

PLC分為固定式和組合式兩種。固定式PLC，包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等，所有部分，組成一個不可分離的控制固件。組合式PLC，包括CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規則或需要組合配置。

4 一般故障及排除

PLC控制系統，性能穩定，每個輸入、輸出點，都有指示燈顯示，只要熟悉基本工作原理，了解程序運行步驟，PLC的故障很容易排除。許多工程技術人員，對于PLC工作點，不熟悉；PLC工作點，出現故障的幾率少，維修人員的注意力，放在經常出故障部位，故障少的部位，往往被忽略，這一切，增大排除PLC故障難度。

使用PLC，不必詳細了解內部電路，只要了解各部分的工作原理，可以有效排除各種PLC故障。

現在市面上有各種品牌PLC，故障離奇古怪，常見故障：上電不工作、電源模塊損壞、主板損壞、通訊故障、SF燈壞、I/O故障、密碼保護無法進入程序等。

PLC故障排除一般方法：

（1）檢測供電電源(pwr)是否正常。供電電源有兩種形式：一種是交流220V(電壓)，一種是直流電+24V(電壓)，用電表測量，如果上述電壓異常，問題出在外供電電路，如果上述電壓正常，pwr燈不亮，檢查保險絲，或更換整個電源模塊。

（2）RUN（運行）燈亮否。不亮，檢查編程器處于PRG或LOAD位置。若開關處于run位置，編程器已插上，RUN燈不亮，沒有顯示出錯的代碼，則需要更換CPU模塊。

（3）故障燈（error）亮否，電池燈（BATT）亮否。亮，說明電量不足，程序無法運行，更換鋰電池；更換電池，讓PLC試運行，若運行無法通過，需要重新安裝原程序。

（4）上述故障排除后，排查各個輸入、輸出工作點。

輸入工作點，將編程器顯示的狀態與輸入工作點的LED指示燈比較：如果一致，比較LED與輸入點（按鈕、限位開關等）的工作狀態，若二者不同，測量輸入模塊，發現有問題，更換輸入裝置，還不能解決問題，更換輸入模塊。

如果信號是計數器，重新復位運行程序，運行不能通過，檢查控制復位的邏輯。

如果內部定時器出錯，更換其他內部定時器，如果所有內部定時器已經使用完畢，更換CPU模塊。

如果信號是線川，無輸出或輸出與線川的狀態不同，用編程器查輸出點和程序清單。找到不接通的工作點，依此類推，繼續查找。

對于多數設備廠（公司）而言，出于知識產權的保護，并不公開編輯程序，用戶無法從編程器中顯示出工作狀態，無法查找PLC內部故障，只能根據經驗去查找。

下面是作者遇到的PLC故障：

一臺日本三菱 F2-60M PLC，用于上海人民機械廠生產的PJSC—787輪轉印刷機。

故障現象：笛聲長鳴，主接觸器不“合閘”，按“急停”按鈕，鳴笛聲可以停止，但主電源不能斷開，直到關掉主開關。

工作原理：查程序清單得知，按鳴笛按鈕，3秒鐘后，主機自動“合閘”，然后可以“點車”、“加速”、“減速”等后續開機操作。鳴笛由 T50設置，T50是PLC內部時間繼電器，設定為3s。

處理過程：插上編程器，通電，觀察T50工作狀態，發現T50總是在99～0s之間不斷地循環，而不是設定3s。觀察電池（BATT）指示燈，發出紅燈警報，測量電池電壓，電量不到0.2V，遠遠低于標稱3.6V，換上新電池，開機，故障無法排除，把程序從EPROM調到RAM，運行程序一遍，機器能正常工作。

原因分析：電池失效，RAM（存儲器）無法貯存從 EPROM（固定存儲器）調出固化程序，導致程序運行出錯，把程序從EPROM中調到RAM，運行程序一遍，機器能正常工作；更換電池要注意兩個問題：①更換時間必須要在4s內完成，超過4s，需要重新調動固化程序；②從EPROM調出的固化程序，必須運行一次，否則，程序不能正常運行。

5 結論

許多人感覺PLC很神秘，其實是不了解PLC。有關PLC的資料很多，只要多看書，多動手，不斷提高解決實際問題的能力，積少成多，PLC就不神秘了。