永宏PLC在六頭印花機上的應用
文:臺灣永宏電機·上海范堤商貿·廈門永陞科技 廖磊2021年第一期
導語:一直以來,橢圓形印花機以其用工少、高效快捷、生產產品質量穩定等特點,受到業界的喜愛與追捧。除此之外,它具有伸展自如的擴張性,可因應需求添加更多工位;安裝廠房面積、空間靈活,占地更少;除了熱固油墨外,可印膠漿、水漿等,適印材料更多樣化;靈活變通,一機兩用等獨特優勢。隨著紡織服裝印花需求的增加,自動化步伐的越來越快,自動和半自動印花設備開始在國內印花市場上發揮巨大的作用,從而形成了手工與自動化并存的印花市場格局。
根據現場分析,橢圓形印花機每個機頭的間距大概有二十米,而且這次是六個機頭,最多的情況下,可能有二十個機頭,每個機頭用一個永宏PLC來控制。另外的走板、傳送帶拿另外一個永宏PLC控制,并且這個PLC用來做主站。用于每個設備都需要通信,所以都走RS485,觸摸屏和主機的通信距離有一百多米,主機上選帶兩個RS485口的模塊。這樣就能大大的顯示出永宏PLC在高速聯機方面的優勢。將PLC應用于印花機上的控制系統,是多工位印花的必定趨勢,也是企業提高產業競爭力的主要手段。所謂“工欲善其事,必先利其器”,生產要自動化必先有性能優越的機器設備,自動化設備是提高零配件質量的關鍵,同時也是提升機器功能的關鍵,因此在行業內每年都有大批的自動化設備被引進。
1.行業介紹
該類印花機主要用于紡織品以及鞋帽得印花,現在橢圓形印花機企業出現了兩種選擇,或選擇朝著專業化方向邁進,亦或完善設備產品生產線向多元化發展。中國印花設備生產企業相對較小,在目前市場不確定性增強的情況下,多元化發展戰略是非常可行的一種發展思路,多元化是規避局部市場帶來的風險最有效的措施之一,但從長遠來看,這種發展戰略無疑需要企業具備完善的資金鏈以及抵御風險的能力。與此同時,近年來國內橢圓形印花機企業也遭遇了銀根收縮,融資難的問題,這也將是企業面臨的最大挑戰。
選擇專業化生產道路的企業,一般將定位高端,希望通過贏取更多的附加值增加銷售利潤。專業化對企業提出了更高的技術要求,也就是說研發人員成為企業發展最重要的因素。據悉,目前印花設備行業缺乏擁有高技術的技工,“高薪難聘一人”正是印花行業人才市場現狀,培養人才成為企業發展不可逾越的重任,科學規范系統地吸納人才、培養人才成為了企業的發展正道。
伴隨市場細分而來的并不單單是企業的產品細分,而是企業管理制度與結構“大刀闊斧”的改革。無論橢圓形印花機企業選擇哪種發展戰略,只要做到適時調整,相信都會有所發展。
本文主要研究PLC在六頭印花機上的應用,印出來的產品的實物如下圖1所示。

該印花機的印花方式是采取逐層印花,實際看一個圖案需要多少種顏色以及花紋,等于需要的顏色以及花紋越多,所需要的印花頭就越多,最多是有二十四個頭的印花機。
2.系統設計方案
2.1 方案背景
該設備廠家以前是做橢圓印花機的,由于現在橢圓印花機沒有了什么競爭力,所以轉型開始研發新型的印花機。以前橢圓印花機是用的永宏PLC,但請的是外面的工程師做的編程服務。這次則由永宏開發了新型的印花機。
2.2 客戶需求
1、設備操作簡單易學;
2、觸摸屏畫面簡潔,美觀,可以實時監控設備的運行狀態;
3、程序邏輯好,可以在每個工位上隨時按停止,按啟動。走板以及印花都不會亂掉;
4、預留24頭的程序,每個頭的狀態都需要在觸摸屏監控。

該套方案為客戶備選方案,由于以前給他們服務的工程師目前有點力不從心,而永宏PLC這一塊比較精通的也不是太好找。后來就找到了永宏本部,并參考現成的案例進行開發。
2.3 I/O配置圖
該方案的主PLC輸入輸出和分機PLC輸入輸出如表2、3所示。


2.4設備圖片(見圖2)

2.5設備簡介
1、回形結構,模塊化組合,方便空間布局,可隨時擴充印頭、工位。
2、一印頭對應四塊臺板組合,最大限度提高使用效率,套色較少時可實現一機多用。
3、配合超聲波前后循環加濕器及烘干機,適應各種印花材料。烘干機可任意移動,調換操作方便。當客戶想增加印頭或加長設備時,在原有的機架的基礎上可隨意變動,沒有資源浪費,為客戶節約每一分錢!
4、本機采用集中控制系統,人機界面、操作簡潔,刮刀由電控運行更精確平穩,提高印花的清晰度和質量。刮刀行程與角度調節便捷,每把刮刀的工作壓力都可單獨調節。該機采用機、電、氣一體化自動控制,運用絲網印刷原理,套色精確。該機由PLC控制系統,工作區域與印刷頭工作程序可由用戶選擇組合使用,印頭之間都配備紅外線烘干機,大大增加工作效率。
5、靈活的便捷的網框夾持定位裝置及微調,適用大小網板,利于最快速度對板,換洗網板后再次裝板(微調鎖定)無需對板,大大節省工作時間。
6、精密可靠的德國倫茨伺服驅動,加上精確的獨立定位系統,確保整機長期穩定高精度運行。
7、彩色觸摸屏人機界面,提供直觀、便捷的操作感受,故障自檢。
8、一次性多色完成,解決了印刷過程中的印刷物收縮而帶來的套印困難,并可大量減少人工、廠房、降低廢品率,提高效率。
2.6設備配置圖(見圖3)

產品配置如下:
PLC:FBs-24MAT2-AC,FBs-32MAT2-AC*6,FBs-CB55,FBs-CB5*6;
其他:10寸維綸觸摸屏,8個士林變頻器。
2.6設備電控柜圖(見圖4)

該方案一共包括7個PLC,一個主PLC,主要負責數據傳送以及走板控制,每個機頭都有一個PLC來控制。數據傳送全部走永宏PLC的485高速聯機。
3.系統軟件設計
3.1 工藝流程(如圖5所示)

3.2 控制流程圖(如圖6所示)

4.技術難點說明
4.1通信問題
該通信方面是一個關鍵點,在沒調試之前,他們想采用普通通信方案,但由于帶寬限制,通信速度會變得很慢很慢。后來調試改成高速通信,這樣雖然有一頭如果沒有通信上,通信速度會變慢點,但整體仍不會受到影響。然后,系統要讀取每個頭的“心跳”,如果有一頭沒通信上的話,則會需要報警。每個頭上都有急停裝置,及暫停按鈕,這些都是按照所接受到的通信信號來執行的。
4.2控制走板問題
走板的控制是一個比較難的點,傳送帶呈回形狀,等于回形地方有一塊擋板,有兩個升降氣缸,三個傳送帶來控制走板。回形區一共兩個。每個機頭的前面都有個擋板。以前做經常性的會出現有地方多板,有地方少板的問題。后來通過加裝回板上的傳感器來控制回形放板以及機頭放板。為節省時間,同時將兩個放板剛好間隔開,等于機頭在工作的時候,回形在走板,機頭工作完,正好機頭擋板又可以開始放板,節拍剛好!隨時啟動、隨時暫停及急停都是該項目的難點。
4.3 部分PLC程序,見圖7

4.4觸摸屏程序,見圖8

中傳動網版權與免責聲明:
凡本網注明[來源:中國傳動網]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權均為中國傳動網(www.hysjfh.com)獨家所有。如需轉載請與0755-82949061聯系。任何媒體、網站或個人轉載使用時須注明來源“中國傳動網”,違反者本網將追究其法律責任。
本網轉載并注明其他來源的稿件,均來自互聯網或業內投稿人士,版權屬于原版權人。轉載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負版權法律責任。
如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起一周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。

關注伺服與運動控制公眾號獲取更多資訊

關注直驅與傳動公眾號獲取更多資訊

關注中國傳動網公眾號獲取更多資訊
- 運動控制
- 伺服系統
- 機器視覺
- 機械傳動
- 編碼器
- 直驅系統
- 工業電源
- 電力電子
- 工業互聯
- 高壓變頻器
- 中低壓變頻器
- 傳感器
- 人機界面
- PLC
- 電氣聯接
- 工業機器人
- 低壓電器
- 機柜