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　　摘要  本文介紹了和利時 LM系列PLC在全自動停回轉式網版印刷機上的應用。人機界面配合可編程邏輯控制器實現了印刷機的連續和自動運行，保證網版印刷機系統輸紙、送紙、套準、刮膠、排料和收紙經典停回轉技術的運行。實際運轉效果表明，控制系統實現了紙張定位準和穩，滿足了印刷的精度和速度，整機系統可靠性高。

　　關鍵詞 網版印刷機; PLC;人機界面

　　分類號

　　1 引言

　　全自動停回轉式網版印刷機采用經典的停回轉技術，具有紙張定位準、穩，印刷精度高，速度快，噪音低，自動化程度高等優點，適用于陶瓷及玻璃花紙、電子工業（薄膜開關、柔性線路、儀表面板、手機）、廣告、包裝印刷、標牌、紡織轉移、特殊工藝等行業。

　　近年來，隨著我國自動化技術的提高，工廠自動化也上了一個新臺階。PLC作為一個新興的工業控制器，以其體積小,功能齊全，價格低廉，可靠性高等方面具有獨特的優點，在各個領域獲得了廣泛應用。可編程控制器（PLC）在通訊功能和高速計數以及脈沖輸出功能的日益完善，性能日益提升，使得PLC＋伺服＋變頻器＋觸摸屏組成的整個系統在印刷機上應用成為可能。

　　2 全自動停回轉式網版印刷機介紹

　　2.1 設備結構

 
圖1 設備外形圖

　　輸紙飛達：對印件厚度適應能力強，確保高速下順暢輸紙；自主選擇單張式或連續式走紙；可采用雙層堆紙方式，提高機械效率。

　　送紙臺：臺底帶真空吸附，配合臺面上的推紙及壓紙結構，保證各種材料的順暢輸送。

　　滾筒及套準結構：自動停格式滾筒保證印件前端能準確無誤地送到滾筒叼牙，達到極高的準確度；同時，滾筒叼牙及拉規都裝置電眼，以監察印件的到位情況。

　　刮膠系統：雙凸輪分別控制膠刮及回墨刀動作；膠刮帶氣動保壓裝置，印件圖像更清晰，墨層更均勻。

　　網版結構：網版架可以拉出，方便印件套準或送料的調整；滾筒和網版的清潔也更安全、快捷；帶接墨盤，防止油墨滴到滾筒上。

　　網版架運行的軌道：進口直線導軌及走珠軸承，減少整機在高速運行下的震蕩及噪音，保證印刷的穩定；

　　排料臺：排料臺可九十度折下，便于調校網版、安裝印刀及清掃和檢查；附帶真空吸附，確保順暢排料。

　　2.2 設備特點

　　經典停回轉機構，自動停格式滾筒保證印件前端能準確無誤地送到滾筒叼牙，達到極高的準確度；同時，滾筒滾筒叼牙及拉規都裝置電眼，以監察印件的到位情況，有效降低印刷廢品率；

　　雙凸輪、印刷大滾筒之間采用連桿、齒條、齒輪同步機構，整機傳動精度高、傳動可靠、結構緊湊、噪聲低；

　　紙張負壓輸送結構，輸紙準確穩定；

　　采用數控電眼對位系統。紙張到達前側規位時，由數控電眼自動對位，微小錯位、跑位，自動停機，保證套印的高準確度，有效的降低印刷廢品率；

　　主傳動及主要部件自動潤滑，有效延長使用精度和機器壽命；

　　PLC集中控制整機運轉，觸摸屏/按鈕雙操作系統，操作簡便，自動化程度高；

　　與轉頁式絲網干燥機、UV光固機或UV&IR組合烘道及全自動收紙機聯機組成全自動絲印生產線（見圖2）。

圖2 全自動絲印生產線

　　2.3 控制要求

　　運行：按兩次啟動，第一次警鈴連續鳴叫3S，如有故障，則鳴不同次數，以判定故障類型；無故障，10S內必須再次按下啟動，方可運轉。

　　啟動后，根據檢測系統的啟動情況，分連續運行(檢測未開)和自動運行(檢測開)

　　連續運行：主機連續運轉，飛達壓腳有信號時，飛達自動上升補紙；需人工啟動四個氣泵，人工落墨刀，光纖檢測有偏差時，停車

　　自動運行：主機連續運轉，飛達壓腳有信號時，飛達自動上升補紙；飛達泵及滾筒泵自動啟動，根據走紙情況，人工啟動送紙泵及出紙泵；光纖檢測紙張到位后，自動落墨刀開始印刷，光纖檢測到紙張到位有偏差時，自動離壓抬刀到中位，不停車，等待下一張紙準確到位后，重新落刀，合壓印刷。

　　編碼器輸出數值給PLC，以判定主電機帶動網架運行時所在的位置，與光纖信號配合，判定紙張有無及到位情況。

　　3 控制系統介紹

　　3.1 控制系統方案

    控制系統上位機采用和利時HT6600C系列觸摸屏，下位機CPU選用和利時LM3108 PLC控制器，上、下位機之間走RS232串口線通過標準MODBUS協議進行通訊。CPU內部通過邏輯編程處理來自觸摸屏以及按鈕、傳感器、限位開關等信號控制一個主電機(8.0KW通過一個三菱A740-11K變頻器，面板電位器調速)、兩個0.37KW升降電機(工頻控制，飛達臺板電機，墨刀升降電機)，四個氣泵(飛達泵、送紙板風機、滾筒泵、出紙板風機)，三個三位五通電磁閥(六個輸出控制)。圖3為控制系統配置圖。
 

圖3 控制系統配置圖

　　3.2控制系統硬件

　　3.2.1 可編程邏輯控制器-PLC

　　本系統采用HOLLiAS LM系列PLC控制，配置1個CPU模塊LM3108、1個16通道數字量輸入模塊LM3212和1個16通道數字量輸出模塊LM3221。

　　1）CPU模塊：LM3108模塊的額定工作電壓為DC24V，自帶40點I/O，提供24路DC24V輸入/16路晶體管輸出處理。具有兩路20KHz高速輸出，1個RS232和1個RS485通訊接口，支持專有協議（僅RS232）/Modbus RTU協議/自由協議。

　　2）數字量輸入擴展模塊：LM3212模塊提供16路DC24V數字量輸入處理，數字量輸入信號的額定工作電壓為24V。輸入通道間光電隔離，隔離耐壓1000V DC。

　　3數字量輸出擴展模塊：LM3221模塊提供16路DC24V晶體管輸出處理，響應時間1ms,輸出額定負載電壓為24VDC。輸出通道間光電隔離，隔離耐壓1000V DC。

　　下表1為系統I/O分配表。

 　 3.2.2 人機界面-HMI

　　上位監控部份采用和利時HT6600C系列觸摸屏，配以監控軟件來完成。觸摸屏上可以手動進行基本操作，顯示設備運行狀態和報警信息顯示。圖4-圖7為觸摸屏部分監控畫面。

圖4手動操作畫面



圖5 自動操作畫面



圖6參數設定畫面



圖7 報警畫面

　　4 結論

　　采用和利時可編程控制器、觸摸屏，為網版印刷機設備提供了機電一體化的系統控制方案，滿足全自動停回轉印刷要求。實踐證明，此系統作為印刷機系統解決方案是完全可行的，該方案造價低廉，系統穩定可靠，界面美觀友好，功能齊全，通過觸摸屏的操作即可在生產過程中加減速，以及查看報警，便于維護設備，因而增加了系統的靈活性，該系統開發成功后，受到了客戶的一致好評，具有較大的市場推廣價值。

　　參 考 文 獻
　
　　[1] 王剛,李夢筱. PLC在印刷機上的應用[J]. 孝感學院學報, 2001, (03) .

　　[2] 王鵬. 矢量變頻器在印刷張力控制上的應用[J]. 制造業自動化, 2003, (07) .

　　[3] 林衛杰. 變頻收卷張力控制系統在印刷機上的應用[J]. 黑龍江科技信息, 2009, (04) :24-25