一項(xiàng)目簡介

1.1行業(yè)介紹

絲網(wǎng)印刷因其能在各種承印材料上進(jìn)行印刷，如塑料、紡織品、金屬、玻璃、陶瓷等，故而又被人們普遍稱作萬能印刷。絲網(wǎng)印刷應(yīng)用領(lǐng)域廣泛包括：廣告業(yè)、美術(shù)業(yè)、建筑業(yè)、出版業(yè)、印染業(yè)、電子工業(yè)等。平網(wǎng)平面絲網(wǎng)印刷是絲網(wǎng)印刷的一種，平網(wǎng)平面絲網(wǎng)印刷機(jī)是用平面絲網(wǎng)版在平面承印物上印刷的方法，印刷時(shí)，印版固定，刮墨版移動(dòng)。

圖1-1 平面絲網(wǎng)印刷樣機(jī)

1.2客戶需求

客戶希望提高目前設(shè)備的自動(dòng)化程度，刮墨與回墨是實(shí)現(xiàn)絲印的主要?jiǎng)幼鳎文到y(tǒng)和回墨系統(tǒng)，通常安裝在刮板滑架上，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，令刮墨板和回墨板作交替起落，客戶要求對(duì)刮墨和回墨的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。由于該設(shè)備遠(yuǎn)銷國內(nèi)外市場，客戶對(duì)PLC穩(wěn)定性提出了較高的要求，我們必須保證設(shè)備的長久正常運(yùn)行，降低后期維護(hù)費(fèi)用。

1.3解決方案

平網(wǎng)平面絲網(wǎng)印刷機(jī)控制工藝較簡單，以邏輯控制、順序控制為主。案例中選用永宏FBsMA系列經(jīng)濟(jì)型主機(jī)作為控制單元。針對(duì)不同設(shè)備機(jī)型，分別選用24點(diǎn)，40點(diǎn)，60點(diǎn)不同的主機(jī)。

1.4方案背景

永宏MA系列經(jīng)濟(jì)型主機(jī)有10點(diǎn)至60點(diǎn)不等的機(jī)型，主機(jī)最多配置8點(diǎn)20KHz高速計(jì)數(shù)、8點(diǎn)20KHz高速脈沖輸出，可拓展2個(gè)通訊口，通訊速率達(dá)921.6Kbps。PLC的程序執(zhí)行速率為0.33uS，程序容量高達(dá)20KWords,順序指令36個(gè)，應(yīng)用指令326個(gè)（126種）。

二 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2．1硬件配置

設(shè)備的控制核心采用永宏FBs-40MA主機(jī)一臺(tái)，該主機(jī)配置24點(diǎn)輸入、16點(diǎn)繼電器輸出。主機(jī)自帶一個(gè)RS232通訊口，除作為編程口之外還可以作為人機(jī)或其他設(shè)備的從站使用。人機(jī)界面采用了永宏HU070人機(jī)界面一臺(tái)，該人機(jī)采用65536色真彩TFT液晶，具有800×600的分辨率，主機(jī)自帶兩個(gè)通訊口。另外選配2臺(tái)1.5KW的變頻器用于控制刮刀的升降和前后運(yùn)動(dòng)。

圖2-1 硬件配置圖

2．2控制工藝流程設(shè)計(jì)

平網(wǎng)平面絲網(wǎng)印刷機(jī)工作分手動(dòng)和自動(dòng)兩個(gè)部分，手動(dòng)部分主要是操作各個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)氣缸或電機(jī)的相關(guān)控制動(dòng)作。

平網(wǎng)平面絲網(wǎng)印刷機(jī)的工作循環(huán)程序以平形網(wǎng)版平臺(tái)式單色半自動(dòng)手面絲網(wǎng)印刷機(jī)為例，它的一個(gè)工作循環(huán)是：給件→定位→落版→降到墨板、升回墨板→刮墨行程→升到墨板→降回墨板→抬版→回墨行程→解除定位→收件。至此，加工工序結(jié)束。

在連續(xù)循環(huán)動(dòng)作中，只要能實(shí)現(xiàn)功能，每個(gè)動(dòng)作占用的時(shí)間應(yīng)盡量短，以縮短每個(gè)工作循環(huán)同期，提高工作效率。

以下是控制工藝流程圖。

圖2-2 平網(wǎng)平面絲網(wǎng)印刷機(jī)控制工藝流程圖

2.3軟件設(shè)計(jì)-PLC步進(jìn)指令的編寫

從設(shè)備的工藝流程上，我們可以看出該設(shè)備的控制屬典型的結(jié)構(gòu)化的步進(jìn)流程控制。

結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)是軟件設(shè)計(jì)的一大趨勢，它的特點(diǎn)是可讀性高、維護(hù)?更新容易，軟件質(zhì)量可靠性大大提升。尤其當(dāng)控制偏向機(jī)械流程控制時(shí)，使用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式來設(shè)計(jì)程序，往往令第三者難以著手，也就是程序可讀性低?更新、維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)較高。因此，專門針對(duì)機(jī)械動(dòng)作流程的順序控制，如果能結(jié)合現(xiàn)有廣泛的梯形圖語言，再加上步進(jìn)執(zhí)行指令輔助，將使這方面的設(shè)計(jì)工作更省時(shí)，更省力，且軟件掌握度更高。我們將這種結(jié)合流程控制與梯形圖語言的設(shè)計(jì)方式稱為步進(jìn)梯形圖（STEPLADDER）語言。

永宏P(guān)LC提供的步進(jìn)梯形圖指令專門針對(duì)機(jī)械動(dòng)作流程的順序控制，步進(jìn)梯形圖是以一個(gè)步進(jìn)點(diǎn)（STEP）為最小單元。一個(gè)步進(jìn)點(diǎn)相當(dāng)于機(jī)械部件中的一個(gè)步序（站），每個(gè)步序都有動(dòng)作輸出，整臺(tái)機(jī)械或是整個(gè)順序控制的流程，便是一個(gè)一個(gè)步進(jìn)點(diǎn)邏輯串聯(lián)或并聯(lián)組成，其一步接一步循序執(zhí)行的環(huán)境，使人對(duì)機(jī)械的運(yùn)作一目了然，在設(shè)計(jì)、操作、維護(hù)上都相當(dāng)便捷容易。

如下圖2-3所示為流程控制的步進(jìn)指令，STPIS0為初始步。當(dāng)處于此步狀態(tài)時(shí)，若X2為接通，X12接通，M201接通，則流程控制當(dāng)前步跳到STP20S20，M401接通，M10斷開。當(dāng)M202接通時(shí)，當(dāng)前步跳到S21，S20步的動(dòng)作停止工作。以上即為流程控制的編程思路，通過步進(jìn)指令可降低編程的難度，提高程序的可讀性。

圖2-3 永宏P(guān)LC步進(jìn)指令

三設(shè)備調(diào)試

該設(shè)備主要是調(diào)試時(shí)，主要是機(jī)械方面的調(diào)整。具體調(diào)試如下：

3、1導(dǎo)軌、印版與工作平臺(tái)三層間平行度的調(diào)整：

一般是以導(dǎo)軌或平臺(tái)作為調(diào)整的基準(zhǔn)。

①平臺(tái)與導(dǎo)軌應(yīng)當(dāng)平行，刮墨板是沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的，如二者不平行，刮板就不會(huì)始終以一定壓力接觸平臺(tái)，甚至出現(xiàn)間隙，這一調(diào)整在機(jī)器出廠前也已調(diào)好了。

②絲網(wǎng)印版與平臺(tái)應(yīng)平行，否則網(wǎng)距（絲網(wǎng)印版底面至印刷面的距離）不一致，引起印刷壓力和絲網(wǎng)印版變形不一致，因此，網(wǎng)框本身的平面度應(yīng)予以保證，一般由用戶根據(jù)需要提出具體要求。對(duì)版調(diào)整：是指在絲網(wǎng)印刷機(jī)上對(duì)絲網(wǎng)印版與被印件之間的印刷精度調(diào)整。高低調(diào)整(>40mm)，前后調(diào)整與左右調(diào)整(>20mm)，水平角度調(diào)整(>3°)。

3、2刮墨板調(diào)整:

①刮墨板對(duì)平臺(tái)平行度的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)左右絲桿來調(diào)刮墨板的高低；中間轉(zhuǎn)軸左右?guī)в许斀z的可調(diào)整左右頂絲，實(shí)質(zhì)是對(duì)到墨板左右分別調(diào)整高低位置。

②刮板傾角的調(diào)整量一般在65°～85°的范圍內(nèi)，可根據(jù)需要選擇。

③印刷壓力的調(diào)節(jié)，實(shí)際上是對(duì)刮墨板高低位置的調(diào)整。

④刮墨板長度不能調(diào)整，一般按成套件供應(yīng)，每套有幾種不同長度可供選用。

3、3行程調(diào)整：

包括行程大小和行程位置的調(diào)整。通過對(duì)曲柄和擺桿半徑R孔位的調(diào)整實(shí)現(xiàn)行程調(diào)整，R增加行程加大，行程長度一般超出圖案20～50mm。

3、4網(wǎng)(臺(tái))距調(diào)整：

通過降低絲網(wǎng)印版或升高平臺(tái)均可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)(臺(tái))距調(diào)整，一般采用升高平臺(tái)的辦法。絲網(wǎng)印版四角網(wǎng)臺(tái)距的要一致性，誤差≤0.5mm。網(wǎng)臺(tái)距一般為2～5mm，只在具有抬網(wǎng)補(bǔ)償動(dòng)作時(shí)，才允許網(wǎng)臺(tái)距前大后小。

3、5刮墨速度調(diào)整：

要快各個(gè)動(dòng)作都快，要慢各個(gè)動(dòng)作都慢。

四總結(jié)

4.1實(shí)施效果

經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試，我們的控制系統(tǒng)完全滿足客戶對(duì)設(shè)備的功能要求，人性化程度更高。該案例的實(shí)施，得到了客戶對(duì)永宏P(guān)LC的認(rèn)可，永宏產(chǎn)品的穩(wěn)定、可靠、優(yōu)越的性能也在此案例中得到了很好的驗(yàn)證。圖4-1為印刷機(jī)的整體設(shè)備圖。

4.2應(yīng)用體會(huì)

永宏FBs系列主機(jī)性能卓越、可靠穩(wěn)定、操作簡便的特點(diǎn)在此案例中得到深刻的體會(huì)。FBs系列PLC以永宏自行研發(fā)的SOC為核心，整合中央處理器(CPU)、硬件邏輯處理器(HLS)、高速通訊口、高速計(jì)數(shù)器/高速計(jì)時(shí)器，NC定位等為一體，速度更快，穩(wěn)定性更強(qiáng)。WinProladder編程軟件人性化的編輯、監(jiān)視、除錯(cuò)功能，更容易被使用者所接受，提高了項(xiàng)目開發(fā)的效率。FT系列人機(jī)界面以其優(yōu)越的性能、卓越的品質(zhì)、近乎完美的設(shè)計(jì)也得到開發(fā)人員及使用客戶的認(rèn)可。

五參考文獻(xiàn)

[1]范堤商貿(mào)（上海）有限公司.永宏可編程控制器使用手冊I【硬件篇&指令篇】.2010

[2]范堤商貿(mào)（上海）有限公司.永宏可編程控制器使用手冊II【進(jìn)階應(yīng)用篇】.2010