西门子6ES7221-1BF22-0XA8安装调试

一 项目简介 

1.1行业介绍 

丝网印刷因其能在各种承印材料上进行印刷，如塑料、纺织品、金属、玻璃、陶瓷等，故而又被人们普遍称作万能印刷。丝网印刷应用领域广泛包括：广告业、美术业、业、出版业、印染业、电子工业等。平网平面丝网印刷是丝网印刷的一种，平网平面丝网印刷机是用平面丝网版在平面承印物上印刷的方法，印刷时，印版固定，刮墨版移动。

图1-1 平面丝网印刷样机

1.2客户需求 

客户希望提高目前设备的自动化程度，刮墨与回墨是实现丝印的主要动作，刮墨系统和回墨系统，通常安装在刮板滑架上，在往复运动中，令刮墨板和回墨板作交替起落，客户要求对刮墨和回墨的动作实现自动控制。由于该设备国内外市场，客户对PLC稳定性提出了较高的要求，我们必须保证设备的长久正常运行，降低后期维护费用。 

1.3解决方案 

平网平面丝网印刷机控制工艺较简单，以逻辑控制、顺序控制为主。案例中选用永宏FBsMA系列经济型主机作为控制单元。针对不同设备机型，分别选用24点，40点，60点不同的主机。 

1.4方案背景 

永宏MA系列经济型主机有10点至60点不等的机型，主机*多配置8点20KHz高速计数、8点20KHz高速脉冲输出，可拓展2个通讯口，通讯速率达921.6Kbps。PLC的程序执行速率为0.33uS，程序容量高达20KWords,顺序指令36个，应用指令326个（126种）。 

二 控制系统设计 

2．1硬件配置 

设备的控制核心采用永宏FBs-40MA主机一台，该主机配置24点输入、16点继电器输出。主机自带一个RS232通讯口，除作为编程口之外还可以作为人机或其他设备的从站使用。人机界面采用了永宏HU070人机界面一台，该人机采用65536色真彩TFT液晶，具有800×600的分辨率，主机自带两个通讯口。另外选配2台1.5KW的变频器用于控制刮的升降和前后运动。

图2-1 硬件配置图

2．2控制工艺流程设计 

平网平面丝网印刷机工作分手动和自动两个部分，手动部分主要是操作各个按钮实现气缸或电机的相关控制动作。 

平网平面丝网印刷机的工作循环程序以平形网版平台式单色半自动手面丝网印刷机为例，它的一个工作循环是：给件→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，加工工序结束。 

在连续循环动作中，只要能实现功能，每个动作占用的时间应尽量短，以缩短每个工作循环同期，提高工作效率。 

以下是控制工艺流程图。

图2-2 平网平面丝网印刷机控制工艺流程图

2.3软件设计-PLC步进指令的编写 

从设备的工艺流程上，我们可以看出该设备的控制属典型的结构化的步进流程控制。 

结构化程序设计是软件设计的一大趋势，它的特点是可读性高、维护､更新容易，软件质量可靠性大大提升。尤其当控制偏向机械流程控制时，使用传统的设计方式来设计程序，往往令第三者难以着手，也就是程序可读性低､更新、维护风险较高。因此，专门针对机械动作流程的顺序控制，如果能结合现有广泛的梯形图语言，再加上步进执行指令辅助，将使这方面的设计工作更省时，更省力，且软件掌握度更高。我们将这种结合流程控制与梯形图语言的设计方式称为步进梯形图（STEDDER）语言。 

永宏PLC提供的步进梯形图指令专门针对机械动作流程的顺序控制，步进梯形图是以一个步进点（STEP）为*小单元。一个步进点相当于机械部件中的一个步序（站），每个步序都有动作输出，整台机械或是整个顺序控制的流程，便是一个一个步进点逻辑串联或并联组成，其一步接一步循序执行的环境，使人对机械的运作一目了然，在设计、操作、维护上都相当便捷容易。 

如下图2-3所示为流程控制的步进指令，STPIS0为初始步。当处于此步状态时，若X2为接通，X12接通，M201接通，则流程控制当前步跳到STP20S20，M401接通，M10断开。当M202接通时，当前步跳到S21，S20步的动作停止工作。以上即为流程控制的编程思路，通过步进指令可降低编程的难度，提高程序的可读性。

图2-3 永宏PLC步进指令

三 设备调试 

该设备主要是调试时，主要是机械方面的调整。具体调试如下： 

3、1导轨、印版与工作平台三层间平行度的调整： 

一般是以导轨或平台作为调整的基准。 

①平台与导轨应当平行，刮墨板是沿导轨运动的，如二者不平行，刮板就不会始终以一定压力接触平台，甚至出现间隙，这一调整在机器出厂前也已调好了。 

②丝网印版与平台应平行，否则网距（丝网印版底面至印刷面的距离）不一致，引起印刷压力和丝网印版变形不一致，因此，网框本身的平面度应予以保证，一般由用户根据需要提出具体要求。对版调整：是指在丝网印刷机上对丝网印版与被印件之间的印刷精度调整。高低调整(>40mm)，前后调整与左右调整(>20mm)，水平角度调整(>3°)。 

3、2刮墨板调整: 

①刮墨板对平台平行度的调节，调节左右丝杆来调刮墨板的高低；中间转轴左右带有顶丝的可调整左右顶丝，实质是对到墨板左右分别调整高低位置。 

②刮板倾角的调整量一般在65°～85°的范围内，可根据需要选择。 

③印刷压力的调节，实际上是对刮墨板高低位置的调整。 

④刮墨板长度不能调整，一般按成套件供应，每套有几种不同长度可供选用。 

3、3行程调整： 

包括行程大小和行程位置的调整。通过对曲柄和摆杆半径R孔位的调整实现行程调整，R增加行程加大，行程长度一般超出图案20～50mm。 

3、4网(台)距调整： 

通过降低丝网印版或升高平台均可实现网(台)距调整，一般采用升高平台的办法。丝网印版四角网台距的要一致性，误差≤0.5mm。网台距一般为2～5mm，只在具有抬网补偿动作时，才允许网台距前大后小。 

3、5刮墨速度调整： 

要快各个动作都快，要慢各个动作都慢。 

四总结 

4.1实施效果 

经过现场调试，我们的控制系统完全满足客户对设备的功能要求，人性化程度更高。该案例的实施，得到了客户对永宏PLC的认可，永宏产品的稳定、可靠、优越的性能也在此案例中得到了很好的验证。图4-1为印的整体设备图。

4.2 应用体会 

永宏FBs系列主机性能卓越、可靠稳定、操作简便的特点在此案例中得到深刻的体会。FBs系列PLC以永宏自行研发的SOC为核心，整合*处理器(CPU)、硬件逻辑处理器(HLS)、高速通讯口、高速计数器/高速计时器，NC定位等为一体，速度更快，稳定性更强。WinProladder编程软件人性化的编辑、监视、除错功能，更容易被使用者所接受，提高了项目开发的效率。FT系列人机界面以其优越的性能、卓越的品质、近乎完美的设计也得到开发人员及使用客户的认可。

一、行业介绍 

随着经济的发展、人民生活水平的不断提高,高档彩色包装印刷品的需求也将不断增加。在我国,包装印刷行业每年都以两位数的速度增长,我国包装印械制造企业要抓住这个机遇,努力提高产品质量,调整产品结构,加大新产品开发力度。包装印刷企业所需要的设备种类、规格、型号繁多。本文介绍了永宏PLC在4色开槽模切印刷上的应用。 

1.1方案背景 

在劳动力成本大幅飙升的背景下，如何提高设备的自动化程度，成为各界关注的话题。为使设备的性能达到*好，使用更人性化，印刷机机械化的自动化水平也在不断的提高。 

二、客户要求 

由印刷开槽模切机具备的功能来看，它对所采用的PLC提出了以下的要求。 

（1） 位置检测比较多，位置信号是通过编码器给PLC的，因此对PLC的高速计数器的数量有要求。如送纸部有6个编码器，印刷部各站有8个编码器，开槽部和模切部各有7个。虽然反馈脉冲的频率不高，但一般计数器是无法胜任的。 

（2） 各站之间需要作数据通讯，如各站的故障信息，位置参数与当前值，生产参数，互锁信号等等。这些数据的收发，有的是主站与从站之间的，也有的是从站与从站之间的。因此通讯部分的控制程序设计是一个难点。 

（3） 各个站都需要控制变频器，一般用通讯方式控制。因此对通讯口的数量有要求。 

2.1 解决方案 

FBS系列的MA经济型主机，具备以上客户要求： 

（1） 单机*大支持3个通讯口，支持RS-232，RS485，USB和以太网接口。 

（2） 单机支持8个高速计数器，4个硬件高速计数器的输入频率为单独20kHz，4个软件高速计数器的输入频率为总和5kHz。 

（3） 单机支持4轴高速脉冲数出，*大输出频率为20kHz。 

（4） 单机支持16点 中断输入，本体的输入点具有信号捕捉功能。 

（5） 全系列具有20k步的程序容量。 

系统结构图：

依照具体IO分布，各个部可选用32点～60点的MA高功能型PLC主机，本体即可解决高速计数器以及通讯口个数的要求。 

2.2硬件配置 

设备的控核心为永宏FBs-24MA主机五台，FBs-CB5通讯扩张模块5个，该主机配有14点输入和10点输出，自带一个RS232通讯口，通过加FBs-CB5通讯模块实现5台PLC的组网，使用永宏高速联机协议可以达到921.6Kbps，实现设备数据的高速共享。 

2.3工艺简介 

模切机的工作原理是利用钢、钢线（或钢板雕刻成的模版），通过压印版施加一定的压力，将印品或纸板轧切成一定形状。若是将整个印品压切成单个图形产品称作模切;若是利用钢线在印品上压出痕迹或者留下弯折的槽痕称作压痕;如果利用阴阳两块模板，在印品表面压印出具有立体效果的图案称为凸凹压印，以上可以统称为模切技术。 

印刷开槽模切机就是模切机的其中一种，它将多色印刷，开槽压痕，模切成形的功能集于一身，用于纸品包装行业中的商标、纸盒、贺卡等的模切、压痕和冷压凸作业，是包装加工成型的重要设备。 

2.4一般模型 

印刷开槽模切机一般由以下几个部分组成， 

（1） 送纸部：电控部分采用PLC、触摸屏和变频器。操作员可在触摸屏设定纸张的长、宽等相关数据，调整前挡板、侧挡板的位置，使得后续的各部定位准确，取得良好的印刷、模切效果。 

（2） 印刷部：由多个单色印刷部组成，均采用PLC与触摸屏控制。彩色原稿经过电子分色制版成反面图像，然后通过印刷机进行印刷，将水墨从印刷机网纹辊上转移到印刷版上，再将水墨从印刷版上转移到瓦楞纸板上。通过套色、叠色得到正面的图像，实现原稿样箱的复制。在触摸屏上可以调整印刷位置，印压滚筒的深度等。 

（3） 开槽部：对印刷好的纸板进行压线开槽的工序。各的位置通过触控画面可调。 

（4） 模切部：模切的相位可通过触摸屏调整设定，由PLC程序控制，配合高速脉冲计数，取得精准的开模效果。