6ES7211-1AE40-0XB0性能参数

6ES7211-1AE40-0XB0性能参数

　1 引言
　　全自动停回转式网版印刷机采用经典的停回转技术，具有纸张定位准、稳，印刷精度高，速度快，噪音低，自动化程度高等优点，适用于陶瓷及玻璃花纸、电子工业（薄膜开关、柔性线路、仪表面板、手机）、广告、包装印刷、标牌、纺织转移、特殊工艺等行业。
　　近年来，随着我国自动化技术的提高，工厂自动化也上了一个新台阶。PLC作为一个新兴的工业控制器，以其体积小,功能齐全，价格低廉，可靠性高等方面具有独特的优点，在各个领域获得了广泛应用。可编程控制器（PLC）在通讯功能和高速计数以及脉冲输出功能的日益完善，性能日益提升，使得PLC＋伺服＋变频器＋触摸屏组成的整个系统在印刷机上应用成为可能。
　

　　2 全自动停回转式网版印刷机介绍
　　2.1 设备结构

图1 设备外形图

　　输纸飞达：对印件厚度适应能力强，确保高速下顺畅输纸；自主选择单张式或连续式走纸；可采用双层堆纸方式，提高机械效率。
　　送纸台：台底带真空吸附，配合台面上的推纸及压纸结构，保证各种材料的顺畅输送。
　　滚筒及套准结构：自动停格式滚筒保证印件前端能准确无误地送到滚筒叼牙，达到极高的准确度；同时，滚筒叼牙及拉规都装置电眼，以监察印件的到位情况。
　　刮胶系统：双凸轮分别控制胶刮及回墨刀动作；胶刮带气动保压装置，印件图像更清晰，墨层更均匀。
　　网版结构：网版架可以拉出，方便印件套准或送料的调整；滚筒和网版的清洁也更安全、快捷；带接墨盘，防止油墨滴到滚筒上。
　　网版架运行的轨道：进口直线导轨及走珠轴承，减少整机在高速运行下的震荡及噪音，保证印刷的稳定；
　　排料台：排料台可九十度折下，便于调校网版、安装印刀及清扫和检查；附带真空吸附，确保顺畅排料。
　

　　2.2 设备特点
　　经典停回转机构，自动停格式滚筒保证印件前端能准确无误地送到滚筒叼牙，达到极高的准确度；同时，滚筒滚筒叼牙及拉规都装置电眼，以监察印件的到位情况，有效降低印刷废品率；
　　双凸轮、印刷大滚筒之间采用连杆、齿条、齿轮同步机构，整机传动精度高、传动可靠、结构紧凑、噪声低；
　　纸张负压输送结构，输纸准确稳定；
　　采用数控电眼对位系统。纸张到达前侧规位时，由数控电眼自动对位，微小错位、跑位，自动停机，保证套印的高准确度，有效的降低印刷废品率；
　　主传动及主要部件自动润滑，有效延长使用精度和机器寿命；
　　PLC集中控制整机运转，触摸屏/按钮双操作系统，操作简便，自动化程度高；
　　与转页式丝网干燥机、UV光固机或UV&IR组合烘道及全自动收纸机联机组成全自动丝印生产线（见图2）。

图2 全自动丝印生产线

　　2.3 控制要求
　　运行：按两次启动，次警铃连续鸣叫3S，如有故障，则鸣不同次数，以判定故障类型；无故障，10S内必须再次按下启动，方可运转。
　　启动后，根据检测系统的启动情况，分连续运行(检测未开)和自动运行(检测开)
　　连续运行：主机连续运转，飞达压脚有信号时，飞达自动上升补纸；需人工启动四个气泵，人工落墨刀，光纤检测有偏差时，停车
　　自动运行：主机连续运转，飞达压脚有信号时，飞达自动上升补纸；飞达泵及滚筒泵自动启动，根据走纸情况，人工启动送纸泵及出纸泵；光纤检测纸张到位后，自动落墨刀开始印刷，光纤检测到纸张到位有偏差时，自动离压抬刀到中位，不停车，等待下一张纸准确到位后，重新落刀，合压印刷。
　　编码器输出数值给PLC，以判定主电机带动网架运行时所在的位置，与光纤信号配合，判定纸张有无及到位情况。
　

　　3 控制系统介绍
　　3.1 控制系统方案
　　控制系统上位机采用和利时HT6600C系列触摸屏，下位机CPU选用和利时LM3108 PLC控制器，上、下位机之间走RS232串口线通过标准MODBUS协议进行通讯。CPU内部通过逻辑编程处理来自触摸屏以及按钮、传感器、限位开关等信号控制一个主电机(8.0KW通过一个三菱A740-11K变频器，面板电位器调速)、两个0.37KW升降电机(工频控制，飞达台板电机，墨刀升降电机)，四个气泵(飞达泵、送纸板风机、滚筒泵、出纸板风机)，三个三位五通电磁阀(六个输出控制)。图3为控制系统配置图。

图3 控制系统配置图

　　3.2控制系统硬件
　　3.2.1 可编程逻辑控制器-PLC
　　本系统采用HOLLiAS LM系列PLC控制，配置1个CPU模块LM3108、1个16通道数字量输入模块LM3212和1个16通道数字量输出模块LM3221。
　　1）CPU模块：LM3108模块的额定工作电压为DC24V，自带40点I/O，提供24路DC24V输入/16路晶体管输出处理。具有两路20KHz高速输出，1个RS232和1个RS485通讯接口，支持专有协议（仅RS232）/Modbus RTU协议/自由协议。
　　2）数字量输入扩展模块：LM3212模块提供16路DC24V数字量输入处理，数字量输入信号的额定工作电压为24V。输入通道间光电隔离，隔离耐压1000V DC。
　　3数字量输出扩展模块：LM3221模块提供16路DC24V晶体管输出处理，响应时间1ms,输出额定负载电压为24VDC。输出通道间光电隔离，隔离耐压1000V DC。

　　下表1为系统I/O分配表。
　

　　表1 系统I/O分配表（DI）

点编号

功 能

说 明

点编号

功 能

说 明

%IX0.0

编码器A相

%IX4.5

飞达压脚

行程开关

%IX0.1

编码器A相

未使用

%IX4.6

飞达上限

行程开关

%IX0.2

编码器原点

感应器

%IX4.7

抬版上限

感应器

%IX0.3

急　停

按钮

%IX5.0

抬版下限

感应器

%IX0.4

点　动

%IX5.1

墨盘前位

感应器

%IX0.5

启　动

%IX5.2

墨盘后位

感应器

%IX0.6

检测启用

%IX5.3

网框位置1

感应器

%IX0.7

定位停车

%IX5.4

网框位置2

感应器

%IX1.0

出纸台上升

%IX1.1

出纸台下降

屏

内

部

点

启 动

%MX200.0

%IX1.2

输纸台上升

连续选择

%MX200.1

%IX1.3

输纸台下降

自动选择

%MX200.2

%IX1.4

墨盘运动允许位

飞达气泵

%MX200.3

%IX1.5

网架运动

输纸板风机

%MX200.4

%IX1.6

网架复位

滚筒吸气泵

%MX200.5

%IX1.7

出纸光电

光纤

出纸台风机

%MX200.6

%IX2.0

连续光电

单张方式选择

%MX200.7

%IX2.1

单张光电

连续方式选择

%MX201.0

%IX2.2

左前规光电

前规启用

%MX201.1

%IX2.3

右前规光电

左侧规启用

%MX201.2

%IX2.4

左侧规光电

右侧规启用

%MX201.3

%IX2.5

右侧规光电

墨刀上升

%MX201.4

%IX2.6

双张检测

行程开关

墨刀下降

%MX201.5

%IX2.7

墨刀上限

感应器

输纸台上升

%MX201.6

%IX4.0

墨刀中限

感应器

输纸台下降

%MX201.7

%IX4.1

墨刀下限

行程开关

出纸台上升

%MX202.0

%IX4.2

出纸台下限

感应器

出纸台下降

%MX202.1

%IX4.3

出纸台上限

感应器

墨盘运动

%MX202.2

%IX4.4

出纸台锁定

行程开关

墨盘复位

%MX202.3

　　表2 系统I/O分配表(DO)

点编 号

功 能

说 明

点编号

功 能

说 明

%QX0.0

警 铃

%QX1.6

飞达气泵

%QX0.1

主电机刹车

%QX1.7

输纸板风机

%QX0.2

变频器点动

%QX2.0

滚筒吸气泵

%QX0.3

变频器启动

%QX2.1

出纸台风机

%QX0.4

变频器低速

%QX2.2

输纸台上升

%QX0.5

变频器截止

%QX2.3

输纸台下降

%QX0.6

出纸电源

%QX2.4

墨刀上升

%QX0.7

连续电源

%QX2.5

墨刀下降

%QX1.0

单张电源

%QX2.6

出纸台上升

%QX1.1

左前规电源

%QX2.7

出纸台下降

%QX1.2

右前规电源

%QX3.0

网架上升

%QX1.3

左侧规电源

%QX3.1

网架下降

%QX1.4

右侧规电源

%QX3.2

墨盘运动－进

%QX1.5

检测启用指示

%QX3.3

墨盘运动－出

　　3.2.2 人机界面-HMI
　　上位监控部份采用和利时HT6600C系列触摸屏，配以监控软件来完成。触摸屏上可以手动进行基本操作，显示设备运行状态和报警信息显示。图4-图7为触摸屏部分监控画面。

　　4 结论
　　采用和利时可编程控制器、触摸屏，为网版印刷机设备提供了机电一体化的系统控制方案，满足全自动停回转印刷要求。实践证明，此系统作为印刷机系统解决方案是完全可行的，该方案造价低廉，系统稳定可靠，界面美观友好，功能齐全，通过触摸屏的操作即可在生产过程中加减速，以及查看报警，便于维护设备，因而增加了系统的灵活性，该系统开发成功后，受到了客户的，具有较大的市场推广价值。

一、纸包机介绍

　　纸包机是用于牛奶、饮料、啤酒等自动化生产线二次包装的设备。 
 
　　1.1  纸包机结构
　　纸包机主要由传送带、分组机构、送箱机构、折箱机构以及喷胶几个部分组成。如下图所示： 

　　1.2 纸包机工艺

　　产品(比如易拉罐)由传送带送入，经分组机构将分成指定规格的组；同时送入纸板箱；经由折箱机构和喷胶机构完成纸程。 

二、ELAU智能伺服单元iSH介绍

　　ELAU是致力于包装行业的自动化专家，其PacDriveTM系统正在遍布全球的超过40,000台包装设备上运行。它是施耐德电气的一家子公司。

　　ELAU 智能伺服单元 iSH的推出，使得包装设备更加简洁、紧凑、模块化和灵活。下面是 iSH 系统的结构图。一个 iSH 智能伺服单元只需要一根混合电缆，图中绿色所示。 

　　下图是 iSH 系统在一个包装生产线中的分布图。 

 三、智能伺服单元iSH在纸包机上的应用
　　3.1  系统方案
　　　　以Cxx（C200、C400、C600）系列控制器为中心，通过不同的总线连接了人机屏、扩展 I/O 模块、电源模块PS5。所有的 iSH 都通过一根混合电缆和分线盒 DB5连接到PS5。  

　　3.2  运动同步关系——虚拟主轴
　　　　所有的伺服轴都与虚拟主轴（Virtual Master）保持位置同步关系；各个伺服轴的运动曲线就是其位置与虚拟主轴位置的同步关系。
　　　　我们的编程工作就主要集中在对各个轴运动曲线的定义。对此， ELAU开发了 ECAM4用来辅助曲线设计和电机选型、分析。 

　　3.3  喷胶控制
　　　　喷胶时机的控制对纸包机是非常重要的。在 ELAU 系统中，提供了 CamSwitch 功能。利用该功能我们可以在给定定位置触发喷胶动作；位置参考轴可以是虚拟主轴，也可以是其他伺服轴。 

四、总结
　　ELAU 的智能伺服单元 iSH 使包装设备不仅仅在软件上模块化，而且在电气上也模块化