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作者簡介：李銀川（1980-），男，河南南陽人，碩士，研究方向為電氣自動化。
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
Abstract：This paper introduces LM PLC application in the automatic rotary screen Press.With the help of HMI and PLC，the Press can achieve a continuous and automatic running.It ensures the operation of feeding，registration，scraping glue，nesting and classic rotary technology.The results show that the control system achieves a quasi-positioning and stability and meets the printing accuracy and speed.The reliability of the system is improved.
Key words：Screen Press；PLC；HMI
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
（1）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；
（2）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；
（3）紙張負壓輸送結構，輸紙準確穩定；
（4）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；
（5）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；
（6）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；
（7）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1個主電機（8.0kW通過一個三菱A740-11K變頻器，面板電位器調速）、2個0.37kW升降電機（工頻控制，飛達臺板電機，墨刀升降電機），4個氣泵（飛達泵、送紙板風機、滾筒泵、出紙板風機），3個三位五通電磁閥（6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。
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。
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.
——轉自《自動化博覽》
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號