JD66/74系列四開多色膠印機(jī)電氣控制系統(tǒng)的模塊化設(shè)計

摘要：本文詳細(xì)介紹江西中景集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的JD66/74系列四開多色膠印機(jī)的電氣控制系統(tǒng)模塊化設(shè)計。系統(tǒng)主要采用Q系列PLC， 各模塊間通過CC-LINK工業(yè)總線連接，構(gòu)建了整個控制系統(tǒng)。經(jīng)過用戶幾年的使用，效果很好。

關(guān)鍵詞：三菱Q系列 可編程控制器 人機(jī)界面 四開多色印刷機(jī)

1、概述

隨著印刷行業(yè)的自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展越來越快，現(xiàn)場總線技術(shù)也被廣泛應(yīng)用。現(xiàn)介紹一個運(yùn)用CC-LINK現(xiàn)場工業(yè)總線進(jìn)行模塊化設(shè)計的印刷機(jī)電氣控制系統(tǒng)。

2、電氣控制系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1系統(tǒng)整體的硬件設(shè)計

整機(jī)電氣控制系統(tǒng)采用三菱公司的Q系列PLC構(gòu)成，主機(jī)模塊、色組模塊、收紙模塊，其間通過CC-LINK現(xiàn)場工業(yè)總線連接，實現(xiàn)模塊間的信息交換。

本控制系統(tǒng)采用一個主站模塊、四個色組站模塊，一個收紙站模塊。

主站模塊（包含CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、CC-LINK通訊模塊等。）（見表1）

表1： 主站模塊清單

色組模塊（包含遠(yuǎn)程輸入模塊、遠(yuǎn)程輸出模塊、遠(yuǎn)程AD模塊、遠(yuǎn)程DA模塊。）（見表2）

表2： 色組站模塊清單

收紙模塊（包含遠(yuǎn)程輸入模塊、遠(yuǎn)程輸出模塊。）（見表3）

表3 收紙站模塊清單

2.2系統(tǒng)通訊的硬件設(shè)計

本系統(tǒng)采用屏蔽雙絞專用線纜，按照CCLINK總線連接各控制設(shè)備。雙絞線的DA/DB為兩根信號傳輸線，DG為接地線，SLD為屏蔽層，連接如圖3。圖中R=110Ω為終端電阻。在每個站上的站號開關(guān)和傳輸速度開關(guān)做好設(shè)定。

圖3 cc-link總線接線圖

3、軟件設(shè)計

系統(tǒng)的軟件設(shè)計需依據(jù)膠印機(jī)的印刷過程（見圖4）來設(shè)計。給紙機(jī)自動、準(zhǔn)確、平穩(wěn)，與印刷裝置同步有節(jié)奏地自動紙堆逐張分離紙張，當(dāng)紙張經(jīng)過輸紙臺到達(dá)前規(guī)時，檢測裝置檢查紙張是否符合印刷要求，若發(fā)現(xiàn)紙張早到、晚到、空、歪張等就停止印刷；若紙張合格，送入第一色組時，第一色合壓。色組是給紙張著色的，一般說四色機(jī)就是帶有四個色組的膠印機(jī)，當(dāng)紙張從給紙機(jī)到達(dá)第一色組時，第一色組合壓，依次。當(dāng)?shù)竭_(dá)第四色組時，第四色組合壓，即順序合壓。到達(dá)收紙后主電機(jī)升速，完成一張紙的印刷，在輸紙連續(xù)并保持正常時，就連續(xù)不斷的印刷，當(dāng)最后一張紙離開前規(guī)檢測臺或紙張出現(xiàn)故障后，色組將按順序離壓，到達(dá)收紙后，主電機(jī)自動降速至正常運(yùn)轉(zhuǎn)速度，若因紙張故障或其它原因造成輸紙停止，此時重新輸紙，重復(fù)以上過程，直至所要印刷的紙張輸完為止，即完成印刷工作。

圖4 印刷機(jī)工藝流程圖

3.1給紙控制

機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時，控制系統(tǒng)接收到給紙信號，首先判斷機(jī)器是否在高速運(yùn)行狀態(tài)。若是，給紙機(jī)不能啟動；若不是，啟動給紙機(jī)。立即檢測紙堆高度，若紙堆符合條件，就開始輸紙，然后通過機(jī)械雙張檢測裝置檢測是否有雙張，若有，則停止輸紙，取出雙張，重新開始；若無，則將紙張輸送到印刷單元。（見圖5）

3.2印刷控制

在印刷前，當(dāng)紙張到達(dá)前規(guī)時，先對紙張進(jìn)行定位和檢測，若紙張正常，就開始按順序合壓，供水、供墨開啟，進(jìn)行正常的印刷，若發(fā)現(xiàn)紙張定位不準(zhǔn)（有空張、歪張、早到、晚到等）或有其它機(jī)械故障，就停止輸紙，鎖定前規(guī)，不再向下進(jìn)紙，若是合壓狀態(tài)，則按順序離壓，停止供水、供墨，故障解除后，重新進(jìn)行印刷。（見圖6）

圖5 給紙流程圖

圖6 印刷流程圖

3.3收紙控制

印刷完成后，紙張被輸送至收紙單元，這時收紙泵啟動，若需要，還要進(jìn)行噴粉，開啟收紙風(fēng)扇，將紙張平整地收集到收紙臺上，檢測收紙堆的高度和極限位置，若收紙臺到達(dá)極限位置，則停止輸紙。（見圖7）

圖7 收紙流程圖

4、人機(jī)界面設(shè)計

本系統(tǒng)使用了兩個人機(jī)界面，給紙?zhí)幱萌釭OT1030系列，收紙?zhí)幱猛怣T8100系列。在每個人機(jī)界面中，分別設(shè)計了多個頁面，包括主頁、色組調(diào)整頁、輔助設(shè)備控制頁、印刷狀態(tài)頁、水墨調(diào)整頁、拉版調(diào)整頁、故障顯示頁、印刷計數(shù)顯示頁。

5、參數(shù)設(shè)置和編程設(shè)置

5.1 I/O設(shè)置：

根據(jù)系統(tǒng)的硬件的選擇，在三菱的PLC編程軟件GX Developer中的需要配置I/O及開關(guān)設(shè)置。（見圖10）

圖10配置I/O及開關(guān)設(shè)置

5.2.1硬件設(shè)置：

在使用CC-LINK現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)時，需要設(shè)定參數(shù)才能使用，首先是站號設(shè)定；主站站號必須設(shè)定為0號站、通訊速率設(shè)定156kbps（傳送速率、設(shè)定開關(guān)設(shè)定為0）；然后設(shè)定每路的遠(yuǎn)程輸出的站號和通訊速率，第一路依次設(shè)定為1號站、2號站、3號站、4號站、5號站；在設(shè)定站號時不要中間隔站，通訊速率統(tǒng)一設(shè)定為156kbps。即每個遠(yuǎn)程輸出和中繼速率撥碼開關(guān)都撥到OFF位置。

圖11 CC-LINK總線參數(shù)設(shè)置

5.2.2軟件設(shè)置：

軟件設(shè)置包括CC-LINK主站模塊QJ61BT11所在I/O設(shè)置，網(wǎng)絡(luò)類型設(shè)置（主站）、模式設(shè)置、軟元件設(shè)置、連接數(shù)設(shè)置等。具體設(shè)置見圖11。

6、結(jié)論

目前，此型號機(jī)器已生產(chǎn)200多臺，經(jīng)多家用戶使用，證明該電氣控制系統(tǒng)是穩(wěn)定可靠的。通過CC-LINK現(xiàn)場總線實現(xiàn)了系統(tǒng)中各模塊的通訊控制，減少了各模塊之間的連線。該系統(tǒng)模塊化設(shè)計減低了機(jī)器的成本，簡化了設(shè)計周期。同時，便于現(xiàn)場機(jī)組式裝配。具有結(jié)構(gòu)簡單，操作、維修方便，界面美觀，穩(wěn)定可靠的特點。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮昌倫. 膠印機(jī)的使用與調(diào)節(jié)[M]. 印刷工業(yè)出版社，2002.

[2]錢軍浩. 印刷設(shè)備電氣控制[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

[3]三菱Q系列CC-Link網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用戶參考手冊（遠(yuǎn)程I/O站） （中文）[M]. 三菱電機(jī)自動化有限公司， 2007.

[4] 三菱Q系列CC-Link網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用戶參考手冊（主站模塊） （中文）[M]. 三菱電機(jī)自動化有限公司， 2007.