一項目簡介

1.1行業(yè)介紹

絲網印刷因其能在各種承印材料上進行印刷，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。絲網印刷應用領域廣泛包括：廣告業(yè)、美術業(yè)、建筑業(yè)、出版業(yè)、印染業(yè)、電子工業(yè)等。平網平面絲網印刷是絲網印刷的一種，平網平面絲網印刷機是用平面絲網版在平面承印物上印刷的方法，印刷時，印版固定，刮墨版移動。

圖1-1 平面絲網印刷樣機

1.2客戶需求

客戶希望提高目前設備的自動化程度，刮墨與回墨是實現(xiàn)絲印的主要動作，刮墨系統(tǒng)和回墨系統(tǒng)，通常安裝在刮板滑架上，在往復運動中，令刮墨板和回墨板作交替起落，客戶要求對刮墨和回墨的動作實現(xiàn)自動控制。由于該設備遠銷國內外市場，客戶對PLC穩(wěn)定性提出了較高的要求，我們必須保證設備的長久正常運行，降低后期維護費用。

1.3解決方案

平網平面絲網印刷機控制工藝較簡單，以邏輯控制、順序控制為主。案例中選用永宏FBsMA系列經濟型主機作為控制單元。針對不同設備機型，分別選用24點，40點，60點不同的主機。

1.4方案背景

永宏MA系列經濟型主機有10點至60點不等的機型，主機最多配置8點20KHz高速計數(shù)、8點20KHz高速脈沖輸出，可拓展2個通訊口，通訊速率達921.6Kbps。PLC的程序執(zhí)行速率為0.33uS，程序容量高達20KWords,順序指令36個，應用指令326個（126種）。

二 控制系統(tǒng)設計

2．1硬件配置

設備的控制核心采用永宏FBs-40MA主機一臺，該主機配置24點輸入、16點繼電器輸出。主機自帶一個RS232通訊口，除作為編程口之外還可以作為人機或其他設備的從站使用。人機界面采用了永宏HU070人機界面一臺，該人機采用65536色真彩TFT液晶，具有800×600的分辨率，主機自帶兩個通訊口。另外選配2臺1.5KW的變頻器用于控制刮刀的升降和前后運動。

圖2-1 硬件配置圖

2．2控制工藝流程設計

平網平面絲網印刷機工作分手動和自動兩個部分，手動部分主要是操作各個按鈕實現(xiàn)氣缸或電機的相關控制動作。

平網平面絲網印刷機的工作循環(huán)程序以平形網版平臺式單色半自動手面絲網印刷機為例，它的一個工作循環(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，加工工序結束。

在連續(xù)循環(huán)動作中，只要能實現(xiàn)功能，每個動作占用的時間應盡量短，以縮短每個工作循環(huán)同期，提高工作效率。

以下是控制工藝流程圖。

圖2-2 平網平面絲網印刷機控制工藝流程圖

2.3軟件設計-PLC步進指令的編寫

從設備的工藝流程上，我們可以看出該設備的控制屬典型的結構化的步進流程控制。

結構化程序設計是軟件設計的一大趨勢，它的特點是可讀性高、維護?更新容易，軟件質量可靠性大大提升。尤其當控制偏向機械流程控制時，使用傳統(tǒng)的設計方式來設計程序，往往令第三者難以著手，也就是程序可讀性低?更新、維護風險較高。因此，專門針對機械動作流程的順序控制，如果能結合現(xiàn)有廣泛的梯形圖語言，再加上步進執(zhí)行指令輔助，將使這方面的設計工作更省時，更省力，且軟件掌握度更高。我們將這種結合流程控制與梯形圖語言的設計方式稱為步進梯形圖（STEPLADDER）語言。

永宏PLC提供的步進梯形圖指令專門針對機械動作流程的順序控制，步進梯形圖是以一個步進點（STEP）為最小單元。一個步進點相當于機械部件中的一個步序（站），每個步序都有動作輸出，整臺機械或是整個順序控制的流程，便是一個一個步進點邏輯串聯(lián)或并聯(lián)組成，其一步接一步循序執(zhí)行的環(huán)境，使人對機械的運作一目了然，在設計、操作、維護上都相當便捷容易。

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

圖2-3 永宏PLC步進指令

三設備調試

該設備主要是調試時，主要是機械方面的調整。具體調試如下：

3、1導軌、印版與工作平臺三層間平行度的調整：

一般是以導軌或平臺作為調整的基準。

①平臺與導軌應當平行，刮墨板是沿導軌運動的，如二者不平行，刮板就不會始終以一定壓力接觸平臺，甚至出現(xiàn)間隙，這一調整在機器出廠前也已調好了。

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

3、2刮墨板調整:

①刮墨板對平臺平行度的調節(jié)，調節(jié)左右絲桿來調刮墨板的高低；中間轉軸左右?guī)в许斀z的可調整左右頂絲，實質是對到墨板左右分別調整高低位置。

②刮板傾角的調整量一般在65°～85°的范圍內，可根據(jù)需要選擇。

③印刷壓力的調節(jié)，實際上是對刮墨板高低位置的調整。

④刮墨板長度不能調整，一般按成套件供應，每套有幾種不同長度可供選用。

3、3行程調整：

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

3、4網(臺)距調整：

通過降低絲網印版或升高平臺均可實現(xiàn)網(臺)距調整，一般采用升高平臺的辦法。絲網印版四角網臺距的要一致性，誤差≤0.5mm。網臺距一般為2～5mm，只在具有抬網補償動作時，才允許網臺距前大后小。

3、5刮墨速度調整：

要快各個動作都快，要慢各個動作都慢。

四總結

4.1實施效果

經過現(xiàn)場調試，我們的控制系統(tǒng)完全滿足客戶對設備的功能要求，人性化程度更高。該案例的實施，得到了客戶對永宏PLC的認可，永宏產品的穩(wěn)定、可靠、優(yōu)越的性能也在此案例中得到了很好的驗證。圖4-1為印刷機的整體設備圖。

4.2應用體會

永宏FBs系列主機性能卓越、可靠穩(wěn)定、操作簡便的特點在此案例中得到深刻的體會。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、高速計數(shù)器/高速計時器，NC定位等為一體，速度更快，穩(wěn)定性更強。WinProladder編程軟件人性化的編輯、監(jiān)視、除錯功能，更容易被使用者所接受，提高了項目開發(fā)的效率。FT系列人機界面以其優(yōu)越的性能、卓越的品質、近乎完美的設計也得到開發(fā)人員及使用客戶的認可。

五參考文獻

[1]范堤商貿（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（上海）有限公司.永宏可編程控制器使用手冊II【進階應用篇】.2010