PLC和觸摸屏在印刷機的應用

1 引言

　　 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。觸摸屏的使用則為整個控制系統提供了良好的人機操作界面，因此二者的聯合越來越廣泛的應用于工業生產的各個領域。 印刷機械關鍵技術也主要側重在智能化的提成。在印刷行業中的高速雙面印刷機項目中我們選用了臺達機電自動化PLC產品對電氣進行了改進設計。

　　2 工藝自動化分析

　　 印刷機是一個精度較高的機械，印刷品的好壞一方面在于機械加工以及安裝的精度，另一方面，也取決于水路，墨路的平衡以及合壓的準確性。雙色機的每一色組，都有水路和墨路裝置。為了便于水輥速度的調節，每根水輥都用一個變頻器控制，同時，主電機速度也需要變頻器調節。在印刷過程中，調版是一個比較繁瑣的過程。尤其對多色機來說，各組版對正的精度會對印品產生很大的影響。如果套印不準，印刷品就會出現字面重疊或影像不清。如果使用手動調版，會浪費很多時間，而且精度不高。為了實現自動打版，我們在版輥上安裝了電位器，通過電位器將模擬量傳送給4A/D，經過PLC處理，可將版輥的轉動精度很好地控制在打版范圍內。由于自動工作模式下各動作要以一定的順序工作，機械采用凸輪來控制各動作離合時的角度，電氣選用二相增量型旋轉編碼器來實時測量凸輪的旋轉角度，編碼器每旋轉一周，產生360個脈沖，PLC高速計數器計數720，到零位后復位重新計數。

3 系統原理設計

　　 控制部分以臺達的DVP-EH型PLC為技術平臺，觸摸屏為操作界面，變頻器作為執行構件。觸摸屏通過COM2口與DVPEHPLC的COM口相連，采用MODBUS協議。PLC通過485口控制四臺變頻器，支持MODBUS協議。

3.1系統配置設計

　　 臺達PLC：DVP64EH00R＋擴展DVP08HP11R。臺達觸摸屏：DOP-A57BSTD。臺達變頻器：VFD110B43A；VFD004M21A。

3.2程序設計

　　 （1）觸摸屏顯示報警。臺達EH系列PLC提供了方便的高速計數功能，使程序編寫簡單，調試快速。我們將編碼器的信號線接入PLC的高速計數端子，當編碼器兩相接錯時，觸摸屏顯示報警。

　　（2）通訊調試。在小型電氣控制系統中，設備間的通訊調試是一個難題，但臺達PLC與變頻器有簡潔的通訊指令，一條指令即可解決問題。如讀取主變頻器的輸出頻率,先寫好通訊協議，然后利用下條指令即可： 其中通訊命令裝置地址為01，數據地址H2103，數據長度2個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中的數據讀出，可以方便地監視運轉中出現的問題。

　　 （3）畫面設計。在人機界面中，設計了7幅畫面，包括整體圖形，故障顯示，機器速度和計數顯示，水輥速度顯示，調版監控等。故障顯示使用指示器，給出位元件即可實現閃動效果，讓操作者很方便的知道故障部位，整體感很好。在水輥速度顯示中，設計了一個柱狀圖，可以顯示水量增加大小，只需按下柱狀圖，就可增加水量，同時也可方便監控。觸摸屏的應用省略了原有的一些按鈕、指示燈、計數器、轉速表、時間繼電器及潤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。臺達的人機編輯軟件－TPEditor提供了7個等級密碼的保護，有利于使用廠家對某些特定的使用條件進行了限定，保護了用戶的利益。因觸摸屏有3M的內存，所以設計時在畫面中以走馬燈的形式提供了大量的報警信息，也設計了多屏PLC輸入、輸出狀態監視畫面，在系統幫助里詳細介紹了本機電氣操作及維修提示，使整機的電氣系統操作、使用、維修簡單方便。

　　 4 結束語

　　 本套系統配置取代了原國外品牌的配置，性價比提升很多，提高印刷機自動化水平，將節約大量的輔助時間，進一步提高生產效率，故障率也遠低于原配置。 與其他產品相比，感覺臺達整體軟件系統界面都比較友好，給用戶編程，維修都帶來較大方便。其觸摸屏與PLC有很好的通用性，可通過觸摸屏監視并修改程序，給設計人員和用戶都帶來了很多方便。