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永宏PLC在椭圆印花机上的应用

发布者:慧控  时间:2021-10-22 13:50:13

永宏PLC在椭圆印花机上的应用

厦门永陞科技有限公司 童华、尤志成(作者) 沈德为(编辑) 

摘要:本文介绍了永宏PLC在椭圆印花机上的应用。椭圆印花机的主要用于纺织印染产业,椭圆印花机适用于各类印花材料,胶浆、水浆、油墨等,可以实现多色一次性完成。相比圆形转盘机操作更为灵活,套色可分两条线生产,提高产量。

关键词:永宏解决方案、椭圆印花机、纺织印染行业

一、印花机现状-概述 

    全自动椭圆印花机适用于各类印花材料,胶降、水浆、油墨等。相比手工印花节省人工、印花质量更稳定,可实现多色一次性完成,不影响产量;相比圆形转盘机适用面广,操作更为灵活,套色少可分两条线生产,提高产量


概述说明 General description
节省人工
整条生产线使用永宏高速通讯,全自动进行印花。
提高产量
可根据客户要求,进行6~24色选择。
精准印花
通过伺服,进行准确定位,提高印花精度。


二、设备组成

2.1、设备说明

    椭圆印花机主要分为传动系统和印花机的运 动、网框锁定、网框大小等;气动系统采用压缩空气 使印花机刮刀、回墨刀压力可调,电磁阀可以控制 速度和运动距离。

2.2、设备示意图

椭圆印花机整体结构示意图



结构说明 Structural Description
锭子电机
锭子旋转,带动传动结构
绕卷电机
带动卷绕辊的转动
伺服横动
横向移动,使得移动纱杆重复运动



2.3、设备分示图

①转盘    ②载板    ③原点

三、工艺流程

3.1、工艺说明

    步骤一:手动调节好色框位置、刮板位置,设定好参数,启动,色框回原、刮板复位。 

    步骤二:色框下压到位,色框左右移动电机带 动色框移动到预定的工位,色框上下移动电机使色框下移到印刷位置。 

    步骤三:刮板下压到位,刮板两驱动电机使后压板下压到色板上,此时刮板的前后移动电机带动刮板向前刮印,前进到预设位置时,前刮板在左右两驱动电机的左右下抬起,后刮板在另外两驱动电机的作用下下压,刮板在前后移动电机带动下拖动到初始位置,后刮板抬起,色框抬起。 

    步骤四:进入下一个工作,重复以上动作。

3.2、流程示意图

四、解决措施

4.1、解决说明

    ①多从机信号交互:目前行业做到32个从机对主机进行高速通讯,进行信号交互,采用永宏RS485高速通讯,实现高速信号交互稳定生产运行,每一个工位完成的信号传输到主机上,进行下一步动作。 

    ②刮刀速度:刮刀的速度取决于油墨的粘稠度, 稠的油墨需要得刮速较慢,而稀的油墨刮刀速度可以快一些。既有较快的速度,又能将完成油墨的转移,这要和压力相配合,才能达到理想的刮速,以提高生产效率。


主要技术参数 Main Technical Datas
操作界面
永宏HMI
控制系统
永宏PLC
控制驱动
A6伺服
生产速度
1400r/min
台版数量
根据用户指定
印刷数量
可根据用户指定


4.2、实现功能 

四、解决措施

4.3、多从机数据交换

    主机与多从机进行数据交互,采用永宏高速通讯,指令使用便利,根据对应资料数据进行通讯,通讯效率稳定、快速。

4.4、通讯异常检测

    主机与多从机进行数据交互,为稳定进行通讯,稳定生产,程序做了通讯异常检测,方便进行检测当前从机是否将数据输送至主机。

4.5、采用外部中断进行检测

    此处用到外部中断形式进行每一个工位检测是否有料。

4.6、矩阵位位移 

    利用128矩阵位位移指令进行检测台板是否有料状态。

4.7、软件设计 

    程序进行软件设计,确保满足各种条件,进行转台的旋转控制。

4.8、速度调节

    根据当前速度进行换算出没转移动量脉冲0.1 ,再进行换算出转台高速距离。

四、解决措施

4.9、脉冲输出定位精准

    永宏PLC脉冲输出控制有专门的命令设置指令(FUN140),永宏FUN140指令的命令设置方式同样是采用表格的形式进行命令编辑;使用永宏脉冲输出指令可以很好的实现对XYZ轴的单轴高速定位控制。

4.10、脉冲输出指令

    永宏PLC141伺服命令表格和140指令的搭配应用,让伺服的启动和停止的速度更加的顺滑。通过里面可设定的加减速时间,也让伺服启动的更加快速。提高了整个设备的加工速度。通过外部调整加减速时间,也让我们在加工不同产品时,能够以不同的加减速效果来实现铺不同的材料。

4.11、HMI系统监视应用

    触摸屏主要做有监控工位状态,如图1部分界面 ,同时有手动旋转动作,如图1.1。该设备针对的用 户比较广泛,所以该触摸屏制作的比较简单,更加 容易上手。

图1 主页面

图1.1 手动页面

五、方案配置

5.1、方案配置图

五、方案配置

5.2、方案说明

    在该方案中操作界面选用永宏P2系列7寸HMI, 控制主机选用永宏FBs-MA系列PLC以及若干个B1 系列PLC作为从机,刮刀机构选用永宏A6系列伺服, 旋转机构选用永宏A6系列伺服;整套方案为客户提 供了更高的性价比。




触摸屏 HMI
功能:操作界面
型号:P2101SA



可编程控制器 PLC
功能:控制主机
型号:FBs-24MAT2-AC



通讯模板
功能:扩展通讯
型号:FBs-CB5



可编程控制器
功能:控制从机
型号:FBS-32MAR2-AC



A6伺服电机
功能:刮刀
型号:MA6-040T3050A06C22



A6伺服电机
功能:旋转台
型号:MA6-200T2030A13B22


六、技术难点-Q&A

    Q1:多从高速联机。 

    A1:根据控制工艺要求,多从机与一台主机之间做信号交互,需要确保每一台从机与主机通讯上,程序上做好通讯异常检测。

    Q2:转台移动量计算。 

    A2:根据控制工艺要求,根据程序当前转台速度 ,自动换算DRVC定位距离。

七、实施效果

7.1、效果说明

    (1)从站可控制对应站点各个动作的手动操作,如:刮刀升降,刮板升降,回墨等。并且每个站点可控制设备是否执行单次刮印,或执行自动运行动作 

    (2)某一站点有问题,可把该站点切换到手动状态,则设备仍然可以工作。不会因为一个站点有问 题,而导致设备无法正常工作。

    (3)每个站点,当前工作状态,和报警信息都可以在主站触摸屏上监视到。 

    (4)不管设备台板数是多少,程序都可以通用,并且主站PLC点数不需要变化。因为设备通过通讯来处理,程序做成通用的程序,这样就不需要因为台板数的不同,而更改设备程序。

7.2、效果示意图

图7.1 印花工序示图 

八、方案优势

    1、通过此案例,我们了解到了永宏PLC在高速脉冲输出方面以及高速联机的强大功能。永宏FBs系列高功能主机支持4点100KHz(8点20KHZ)的高速脉冲数出。永宏PLC提供的140.HSPSO指令配合伺服命令表格,可方便、快捷的配置多达255步的伺服控制命令 。其提供的,DRV/DRVC/DRVZ三种模式,可实现单步控制、单步的连续控制、原点复归自动控制功能 。141.MPARA指令配合伺服参数表格可方便的配置高 速脉冲数出的机械单位转换、加减速时间设定、齿轮 间隙补偿、原点复归等参数。 

    2、永宏主机高速脉冲输出和采集方面性能可靠稳定、操作简便的特点在此案例中得到完美的诠释。PLC以永宏自行研发的SOC为核心,整 合中央处理器(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,通过表格的形式配置通讯、高速计数、脉冲输出等功能,操作更方便、快捷, 让我们在更短的时间内,调试出了更好的设备。

九、发展动态

    椭圆印花机目前有32台板机械,从人工铺衣服收衣服到自动化设备上下料,从人工查看印花效果到视觉检测印花效果是否OK,大量节省了人工成本,提高了生产质量,目前可搭配32台板,永宏高速通讯使得多从信号交互更迅速,达到稳定生产,伺服达到位置速度精准刮刀以及转台,实现了高效率稳定生产。



FATEK 技术文章征集活动 

    FATEK深耕自动控制领域30几年,拥有悠久的历史以及强大的实力。其业务范围包含PLC、 HMI、IoT、伺服系统、变频器、电源、软件等方面,多年来一直为用户提供优质的产品及服务。为促进永宏产品的技术交流与分享学习,现举办有奖技术文章征集活动。 

    稿件要求:

    1、应用文章中必须使用到至少一种永宏产品 。 

    2、题材不限,各行各业的永宏产品应用均可。 

    3、应征稿件应有作者简介(姓名、性别、所属单位、职务职称)以及详细通讯方式(包括通讯地址、联系电话及E-mail)。 

    投稿方式:采用Email投递稿件方式,稿件中包含WORD文章,文章中图片需采用高清图片投递邮箱:tec@fatek.com.cn投稿一经采用即可获赠精美礼品一份





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