永宏PLC在印刷開槽模切機上的應用

2015-6-26 10:17:47 人評論次瀏覽分類：永宏應用案例

【工藝簡介】
模切機的工作原理是利用鋼刀、鋼線（或鋼板雕刻成的模版），通過壓印版施加一定的壓力，將印品或紙板軋切成一定形狀。若是將整個印品壓切成單個圖形產品稱作模切；若是利用鋼線在印品上壓出痕跡或者留下彎折的槽痕稱作壓痕；如果利用陰陽兩塊模板，在印品表面壓印出具有立體效果的圖案稱為凸凹壓印，以上可以統稱為模切技術。
印刷開槽模切機就是模切機的其中一種，它將多色印刷，開槽壓痕，模切成形的功能集于一身，用于紙品包裝行業中的商標、紙盒、賀卡等的模切、壓痕和冷壓凸作業，是包裝加工成型的重要設備。
【一般模型】
印刷開槽模切機一般由以下幾個部分組成，
（1）送紙部：電控部分采用PLC、觸摸屏和變頻器。操作員可在觸摸屏設定紙張的長、寬等相關數據，調整前擋板、側擋板的位置，使得后續的各部定位準確，取得良好的印刷、模切效果。
（2）印刷部：由多個單色印刷部組成，均采用PLC與觸摸屏控制。彩色原稿經過電子分色制版成反面圖像，然后通過印刷機進行印刷，將水墨從印刷機網紋輥上轉移到印刷版上，再將水墨從印刷版上轉移到瓦楞紙板上。通過套色、疊色得到正面的圖像，實現原稿樣箱的復制。在觸摸屏上可以調整印刷位置，印壓滾筒的深度等。
（3）開槽部：對印刷好的紙板進行壓線開槽的工序。各刀具的位置通過觸控畫面可調。
（4）模切部：模切的相位可通過觸摸屏調整設定，由PLC程序控制，配合高速脈沖計數，取得精準的開模效果。

【技術難點】
由印刷開槽模切機具備的功能來看，它對所采用的PLC提出了以下的挑戰。
（1）位置檢測比較多，位置信號是通過編碼器給PLC的，因此對PLC的高速計數器的數量有要求。如送紙部有6個編碼器，印刷部各站有8個編碼器，開槽部和模切部各有7個。雖然反饋脈沖的頻率不高，但一般計數器是無法勝任的。
（2）各站之間需要作數據通訊，如各站的故障信息，位置參數與當前值，生產參數，互鎖信號等等。這些數據的收發，有的是主站與從站之間的，也有的是從站與從站之間的。因此通訊部分的控制程序設計是一個難點。
（3）各個站都需要控制變頻器，一般用通訊方式控制。因此對通訊口的數量有要求。
（4）程序量較大。
【永宏方案】
永宏PLC是臺灣永宏電機股份有效公司研發生產的小型PLC，近20年的專注研發，永宏FBs系列的性能與品質在小型PLC上睥睨業界，甚至可媲美中型PLC。

FBs系列的MC高功能型主機，具備以下高端性能：
（1）單機******支持5個通訊口，支持RS-232，RS485，USB和以太網接口。
（2）單機支持8個高速計數器，4個硬件高速計數器的輸入頻率為單獨200kHz，4個軟件高速計數器的輸入頻率為總和5kHz。
（3）單機支持4軸高速脈沖數出，******輸出頻率為200kHz。
（4）單機支持16點中斷輸入，本體的輸入點具有信號捕捉功能。
（5）全系列具有20k步的程序容量。
系統結構圖：

依照具體IO分布，各個部可選用32點~60點的MC高功能型PLC主機，本體即可解決高速計數器以及通訊口個數的要求。
程序部分：
（1）主機具備4個200kHz的硬件高速計數器（HHSC）和4個頻率總和為5kHz的軟件高速計數器（SHSC），無需另加高速計數模塊即可滿足系統需求。軟件高速計數器支持U/D,P/R,A/B三種計數模式，硬件高速計數器更是支持U/D*2， P/R*2, A/B*2，A/B*3, A/B*4，共計8種計數模式。

（2）永宏PLC通過通訊口port2，可實現主機之間的高速CPU Link。高速聯機
時，最高Baud Rate 為921.6Kbps，最低為38.4Kbps（可調）；Data Bit 固定為8-bit；數據以原始碼（也就是數據本身的二進制碼）傳輸（比ASCII Code 快一倍）；錯誤檢驗方法采用比Checksum 方式穩定可靠的CRC-16。
高速聯機的數據傳輸理念是以COMMON DATA MEMORY 觀念來設計，每站最多支配32word長度的資料區域。例如主站將R0～R31 的內容送出，則所有從站PLC 的R0～R31 的內容都會與主站相同；2 號從PLC 將R32～R47 中內容送出，則主站及其它從PLC 的R32～R47 的內容都會與2 號站相同，依次類推。
主需要在主站調用FUN151指令，并添加通訊命令，如下圖所示，即可方便完成通訊功能。而不需要在每一站分別寫通訊命令，輪流占用信號傳輸通道，有著顯著的優越性。