基于plc及變頻器的印刷機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-17 12:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 上雙面膠帶，舊料卷快要放完時(shí)，讓回轉(zhuǎn)架反向轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)定位，當(dāng)回轉(zhuǎn)架碰上一個(gè)固定的光電開關(guān)時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)回轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，限位開關(guān)動(dòng)作，開關(guān)信號(hào)送到PLC的數(shù)字量輸入點(diǎn)。(3)新料卷加速到同步，PLC程序根據(jù)人機(jī)界面上設(shè)定的新料卷直徑，以及當(dāng)前機(jī)組的線速度給定，對(duì)新料卷進(jìn)行加速，加速到與舊料卷同步。(4)接料壓輥壓下，將舊料膜壓在貼著雙面膠的新料卷上，新舊料卷同以相近的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)設(shè)定新料卷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間到達(dá)后，切刀伸出進(jìn)行切料，加在舊料卷上的控制量也同時(shí)被切換的新料卷上。牽引部分分為放卷牽引和收卷牽引，料膜以一定的速度平穩(wěn)的導(dǎo)入印刷機(jī)組；也叫做引入和引出。放卷牽引主要是把收卷牽引則將料膜以一定的速度平穩(wěn)地導(dǎo)出到收卷裝置。牽引部分有自己的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，能在一定的程度上協(xié)調(diào)系統(tǒng)的張力，使各個(gè)環(huán)節(jié)的張力保持相對(duì)恒定。此外，牽引環(huán)節(jié)還可以緩沖收放卷環(huán)節(jié)振動(dòng)時(shí)對(duì)印刷部分產(chǎn)生的沖擊。除此之外，浮動(dòng)輥、導(dǎo)向輥等也有牽引料膜的作用。印刷滾筒采用壓印滾筒，結(jié)構(gòu)如圖6所示。圖6印刷部分示意圖收卷部分與放卷部分大致相同，它們的不同點(diǎn)在于：(1)收卷部分沒有也不需要轉(zhuǎn)徑自動(dòng)測(cè)量的功能，因?yàn)樗男戮碇睆骄褪强蛰S的直徑，預(yù)先可知，不用測(cè)量。(2)收卷部分需要張力的錐度控制，即張力大小隨著收卷料卷直徑的增大而有規(guī)律地減少。對(duì)于柔性材料，特別是對(duì)張力敏感的薄性材料，應(yīng)該采用錐度張力控制。若采用恒張力控制，將導(dǎo)致內(nèi)層料膜的張力矩遠(yuǎn)小于外層料膜的張力矩，甚至某些部位出現(xiàn)負(fù)值而處于松弛狀態(tài)，該部分料膜產(chǎn)生褶皺等不良現(xiàn)象，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。凹版印刷機(jī)的附屬裝置主要包括導(dǎo)向輥，浮輥(亦稱浮輥)和一些檢測(cè)機(jī)構(gòu)。浮輥是最重要的附屬機(jī)構(gòu)，如圖7所示。圖7浮輥系統(tǒng)示意圖由于本印刷系統(tǒng)沒有配備直接的張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)和線速度實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，使得浮輥在張力控制系統(tǒng)中承擔(dān)著相當(dāng)重要的作用。在放卷、放卷牽引、收卷牽引、收卷四個(gè)重要的環(huán)節(jié)上都配備了浮輥，浮輥通過活塞與低摩擦氣缸相連，根據(jù)料膜印刷所需要的張力要求，在印刷前手工對(duì)氣缸進(jìn)行張力設(shè)定，該張力值為印刷張力的設(shè)定值。一旦氣缸的張力被設(shè)定，就不會(huì)被改變(收卷要進(jìn)行錐度張力控制除外)。印刷過程中所需要的工作張力通過氣缸進(jìn)行設(shè)定，該設(shè)定值被反映到浮輥上，張力控制系統(tǒng)根據(jù)浮輥檢測(cè)出來的偏差進(jìn)行速度補(bǔ)償，通過控制各個(gè)傳動(dòng)環(huán)節(jié)的電機(jī)轉(zhuǎn)速，使得整個(gè)生產(chǎn)線上的料膜線速度保持一致，以此實(shí)現(xiàn)料膜恒張力控制。4 PLC與變頻器自由口的通信 S7200的通信方式S7200系列PLC的通信口分3種工作方式：PPI(Point to Point Interface)方式，F(xiàn)reepon(自由口)方式和PROFIBUs—DP方式。其中PPI方式主要用于CPU與編程計(jì)算機(jī)的通信；PROFIBUSDP用于西門子擴(kuò)展通信模塊EM277與其它支持此協(xié)議的智能設(shè)備通信。自由口通信模式可以實(shí)現(xiàn)用戶定義的通信協(xié)議，連接多種智能設(shè)備。本課題為了充分利用CPU226的RS一485通信口，以及省去傳統(tǒng)七電機(jī)控制方案中的EM232模擬量輸出模塊，使用自由口通信方式連接PLC與變頻器。 自由口通信方式由于三菱變頻器規(guī)定了通信協(xié)議，S7200必須遵守該協(xié)議才能與之通信。因此在這種情況下，就可以使用S7—200的自由端口模式及相關(guān)指令按照三菱變頻器的通信協(xié)議設(shè)計(jì)程序與之通信。在自由端口模式下，使用發(fā)送指令XMT和接受指令RCV，可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。使用發(fā)送指令XMT將啟動(dòng)自由端口模式下數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(TBL)的數(shù)據(jù)發(fā)送。通過指定的通信端口(PORT)發(fā)送存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)。使用接收指令RCV可以接收一個(gè)或多個(gè)字符，通過指定的通信端口(PORT)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(TBL)中。 三菱變頻器專用協(xié)議在自由口模式下，PLC與變頻器通信遵循三菱變頻器專用協(xié)議。首先，按照變頻器通訊規(guī)格對(duì)變頻器參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。其次通信采用以下步驟：1．向變頻器發(fā)送要求數(shù)據(jù)；2．經(jīng)變頻器等待時(shí)間后；3．從變頻器向PLC發(fā)送返回?cái)?shù)據(jù)；4．等待變頻器處理事件后；5．進(jìn)行再處理。PLC對(duì)變頻器進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、運(yùn)行頻率設(shè)置、啟動(dòng)、停止等操作。 PLC與變頻器的自由口通信PLC S7200與三菱變頻器通信采用RS485接口的串行方式。S7200側(cè)為九針接口，三菱變頻器為RS485端子，采用二線式連接，電纜接線如圖15所示。圖15 PLC與變頻器的連接 CRC原理與計(jì)算方法CRC檢驗(yàn)采用多項(xiàng)式編碼方法。被處理的數(shù)據(jù)塊可以看作是一個(gè)n階的二進(jìn)制多項(xiàng)式，即an1xn1+ an2xn2+…+ a1x1+a0。如一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)10110101可以表示為：1x7+ 0x6+1x5+1x4+0x3+1x2+0x+1。多項(xiàng)式乘除法運(yùn)算過程與普通代數(shù)多項(xiàng)式的乘除法相同。多項(xiàng)式的加減法運(yùn)算以2為模，加減時(shí)不進(jìn)位，和邏輯異或運(yùn)算一致。采用CRC校驗(yàn)時(shí)，發(fā)送方和接收方用同一個(gè)生成多項(xiàng)式g(x)，并且g(x)的首位和最后一位的系數(shù)必須為1。CRC的處理方法是：發(fā)送方以g(x)去除t(x)，得到余數(shù)作為CRC校驗(yàn)碼。校驗(yàn)時(shí)，以計(jì)算的校正結(jié)果是否為0為依據(jù)，判斷數(shù)據(jù)幀是否出錯(cuò)。CRC校驗(yàn)碼可以100％地檢測(cè)出所有奇數(shù)個(gè)隨機(jī)錯(cuò)誤和長度小于等于k(k為g(x)的階數(shù))的突發(fā)錯(cuò)誤。所以CRC的生成多項(xiàng)式的階數(shù)越高，那么誤判的概率就越小。采用16位CRC校驗(yàn)，可以保證在1014 bit碼元中只含有一位未被檢測(cè)出的錯(cuò)誤。計(jì)算CRC的流
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