采用PLC和HMI的印刷機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用介紹

現(xiàn)代印刷機(jī)一般由裝版、涂墨、壓印、輸紙（包括折疊）等機(jī)構(gòu)組成。它的工作原理是：先將要印刷的文字和圖像制成印版，裝在印刷機(jī)上，然后由人工或印刷機(jī)把墨涂敷于印版上有文字和圖像的地方，再直接或間接地轉(zhuǎn)印到紙或其他承印物（如紡織品、金屬板、塑膠、皮革、木板、玻璃和陶瓷）上，從而復(fù)制出與印版相同的印刷品。印刷機(jī)的發(fā)明和發(fā)展，對(duì)于人類(lèi)文明和文化的傳播具有重要作用。印刷業(yè)的發(fā)展由比較簡(jiǎn)單的活版印刷方式，漸漸轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)時(shí)普遍采用的柯式印刷及日漸茁壯成長(zhǎng)的數(shù)碼印刷模式。而推動(dòng)此種發(fā)展模式的背后信念，當(dāng)然是根據(jù)廠(chǎng)家對(duì)不斷改良生產(chǎn)效率及提高產(chǎn)品在市場(chǎng)上之競(jìng)爭(zhēng)力和質(zhì)量的訴求下出現(xiàn)。

由于人們對(duì)智能印刷生產(chǎn)方法以及對(duì)報(bào)紙生產(chǎn)多樣化提出了越來(lái)越高的要求，因此相應(yīng)在印刷機(jī)管理方面也形成了新的理念。在這種新的印刷環(huán)境下，柔性和一致性成為關(guān)鍵要求，而基于PLC和HMI的印刷機(jī)控制系統(tǒng)就完全能夠達(dá)到此項(xiàng)要求。

多色印刷機(jī)要求易于操作，精度高，故其輸入，輸出點(diǎn)較多，因此采用了雙機(jī)通訊。上位機(jī)主要負(fù)責(zé)主傳動(dòng)的控制，各機(jī)組離合壓的控制，以及氣泵，氣閥的控制等，下位機(jī)主要負(fù)責(zé)水輥電機(jī)的控制，主傳動(dòng)的調(diào)速輸出，調(diào)版電機(jī)數(shù)據(jù)采集等。上位機(jī)與下位機(jī)采用了RS485通訊，通訊方便，可靠。

對(duì)多色機(jī)而言，安全因素很重要。在設(shè)計(jì)中，每個(gè)機(jī)組既要考慮到安全控制，其中包括本位機(jī)組的急停，安全按鈕；還要考慮方便操作，包括每個(gè)機(jī)組均應(yīng)有正點(diǎn)，反點(diǎn)按鈕。因此，一方面輸入點(diǎn)增加很多；另一方面，走線(xiàn)也很不方便。采用雙機(jī)通訊，可以很好地解決此問(wèn)題，各機(jī)組的走線(xiàn)可以按照就近原則，進(jìn)入離它較近的控制柜內(nèi)，既節(jié)省了走線(xiàn)，也方便了控制。

印刷品的好壞一方面在于機(jī)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(zhǔn)確性。雙色機(jī)的每一色組，都有水路和墨路裝置。為了便于水輥速度的調(diào)節(jié)，每根水輥都用一個(gè)變頻器控制，同時(shí)，主電機(jī)速度也需要變頻器調(diào)節(jié)。因此，為了實(shí)現(xiàn)多路速度調(diào)節(jié)，需要采用數(shù)模轉(zhuǎn)換器，它將PLC方給出的數(shù)字量，根據(jù)相應(yīng)的算法，轉(zhuǎn)換成0～10V直流電壓輸出，很好地實(shí)現(xiàn)了多路速度調(diào)節(jié)要求。PLC = Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。是工業(yè)控制的核心部分。早期的可編程控制器稱(chēng)作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller,PLC），它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱(chēng)作可編程控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）的簡(jiǎn)稱(chēng)混淆，所以將可編程序控制器簡(jiǎn)稱(chēng)PLC,plc自1966年美國(guó)數(shù)據(jù)設(shè)備公司（DEC）研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國(guó)，日本，德國(guó)的可編程序控制器質(zhì)量?jī)?yōu)良，功能強(qiáng)大。

在印刷過(guò)程中，調(diào)版是一個(gè)比較繁瑣的過(guò)程。尤其對(duì)多色機(jī)來(lái)說(shuō)，各組版對(duì)正的精度會(huì)對(duì)印品產(chǎn)生很大的影響。如果套印不準(zhǔn)，印刷品就會(huì)出現(xiàn)字面重疊或影像不清。一般來(lái)說(shuō)，印版軸向調(diào)節(jié)范圍為-2mm～+2mm ,周向調(diào)節(jié)范圍為-1mm～+1mm。如果使用手動(dòng)調(diào)版，會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間，而且精度不高。

觸摸屏的應(yīng)用省略了原有的一些按鈕、指示燈、計(jì)數(shù)器、轉(zhuǎn)速表、時(shí)間繼電器及潤(rùn)滑程控控制器等元器件，降低了故障率，也減少了接線(xiàn)的工作量。觸摸屏的畫(huà)面中可以以走馬燈的形式提供了大量的報(bào)警信息，也可以設(shè)計(jì)多屏PLC輸入、輸出狀態(tài)監(jiān)視畫(huà)面，還可以在系統(tǒng)幫助里看到本機(jī)電氣操作及維修提示的詳細(xì)介紹，使整機(jī)的電氣系統(tǒng)操作、使用、維修簡(jiǎn)單方便。

該系統(tǒng)應(yīng)用在印刷機(jī)批量生產(chǎn)后，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)大問(wèn)題。PLC功能齊全，可靠耐用，指令簡(jiǎn)潔，觸摸屏與PLC有很好的通用性，可通過(guò)觸摸屏監(jiān)視并修改程序，給設(shè)計(jì)人員和用戶(hù)帶來(lái)了很多方便。