6ES7222-1BF22-0XA8大量供应

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1 引言

数字化、智能化印刷机械关键技术与装备项目是围绕书刊、报业、包装装潢、商业印刷的重大装备急需。双面印刷是出版物印刷、说明书印刷以及笔记本印刷的印刷工艺。双面印刷可以保证印品一次印刷完成，效率成倍增长。对开双面平版印刷机是一种新型高速双面印刷机，适用于书刊杂志等印品的印刷。高速双面印刷机以高速印刷高质量的印刷品受到用户的青睐。项目选用了台达机电自动化系列产品对电气进行了改进设计。

2 工艺自动化分析

高速双面印刷机整机动作控制整机由输纸机、收纸机和主机三部分组成。主机除主电机，上、下水辊电机，制动辊电机分别由四个变频器控制外，其余主要动作由七个气缸分别来控制上水辊、下水辊、上墨辊、下墨辊、递纸、上滚筒、下滚筒等的离合动作。气路的控制分为手动和自动两种模式。整机的核心调试工作就是电气、气动与机械动作相匹配，避免印刷中纸张的浪费。

由于自动工作模式下各动作要以一定的顺序工作，机械采用凸轮来控制各动作离合时的角度，电气选用二相增量型旋转编码器来实时测量凸轮的旋转角度，编码器每旋转一周，产生360个脉冲，PLC高速计数器计数720，到零位后复位重新计数。我们可以随时更改编码器的角度值，来配合机械的改动或因速度不同，惯性不同，所需动作的角度值不同，省却了烦琐的机械控制。

3 台达机电技术的自动化应用

3.1 系统原理设计

机床的控制以台达的DVP-EH型PLC为技术平台，触摸屏为操作界面，变频器作为执行构件。触摸屏通过COM2口与DVPEHPLC 的COM口相连，采用MODBUS协议。PLC通过485口控制四台变频器，支持MODBUS协议。

3.2系统配置设计

台达PLC：DVP64EH00R ＋扩展DVP08XP11R。台达触摸屏：DOP-A57CSTD。台达变频器：VFD110B43A ；VFD004M21A。框架如图1所示。

图1 印刷机系统配置设计

3.3 编程案例

（1）触摸屏显示报警。台达EH系列PLC提供了方便的高速计数功能，使程序编写简单，调试快速。我们将编码器的信号线接入PLC的高速计数端子X0，X1，编码器的复位端子接X2，对应计数器为C251，Y23为主机运行，当编码器两相接错时，触摸屏显示报警M455,如图2所示。

图2 触摸屏显示报警

（2）通讯调试。在小型电气控制系统中，设备间的通讯调试是一个难题，但台达PLC与变频器有简洁的通讯指令，一条指令即可解决问题。如读取主变频器的输出频率,先写好通讯协议，然后利用下条指令即可：

其中通讯命令装置地址为01，数据地址H2103，数据长度2个word。

两者的通讯省却了中间继电器的控制，减少了故障隐患，再利用触摸屏将PLC中的数据读出，可以方便地监视运转中出现的问题。

（3）画面设计。触摸屏的应用省略了原有的一些按钮、指示灯、计数器、转速表、时间继电器及润滑程控控制器等元器件，降低了故障率，也减少了接线的工作量。台达的人机编辑软件－TP Editor提供了7个等级密码的保护，有利于使用厂家对某些特定的使用条件进行了限定，保护了用户的利益。因触摸屏有3M的内存，所以设计时在画面中以走马灯的形式提供了大量的报警信息，也设计了多屏PLC输入、输出状态监视画面，在系统帮助里详细介绍了本机电气操作及维修提示，使整机的电气系统操作、使用、维修简单方便，参见图3。

图3 触摸屏画面设计

4 结束语

该系统配置取代了原日系品牌的配置，整体来说性价比要高好多，故障率也远低于原配置。现批量使用已有一年多，系统稳定性强，用户操作简单，维护方便，得到了用户的肯定。

一方面由于出口商品比较多，另一方面由于人们的生活水平不断提高，审美要求不断发展，纸包装印刷质量和品种严重滞后于社会经济发展的速度，一批制约印刷装备制造业发展、对行业产品升级换代和技术进步具有带动性强、辐射面大的相关关键共性单元技术和数字化、自动化印刷技术装备，对提高数字化印刷技术与装备的自主创新能力和技术水平，对打破国外印刷装备的市场垄断，对增强国际竞争力是非常有帮助的。日常消费品包装正在从单色向多色发展，市场潜力巨大。单张纸多色高速双面印刷机领域的空白还有待于别的关键技术与装备重点突破

1 引言

模切压痕属于印（刷）后（期）加工的一项重要生产工艺，用于各类印刷品压切成单个图形或表面的整饰加工，模切质量的好坏直接影响整个产品的市场形象。

在众多印后设备品种中，我国模切机产品的技术和产业化已经达到较高的水平。国内已经可以制造包括全自动平压平模切机在内的商标模切机、不干胶商标模切机、圆压圆模切机、圆压平模切机、平压模切压痕机等产品。近年来，已经可以制造联动线上的模切单元，如：柔性版印刷机、凹版印刷机、不干胶印刷机、瓦楞纸印刷开槽机等设备的模切单元。制造全自动和半自动模切机的企业也越来越多。其中就有瑞安市鹤翔印刷机械制造有限公司等温州企业。在温州的模切机行业中大多使用日系的伺服系统。瑞安巨丰机械厂使用台达的B 系列伺服系统的成功，为台达伺服在温州模切机行业的推广起到了积极推动作用。

2 模切工艺

模切机，主要用于纸品类包装装潢工业中的商标、纸盒、贺卡等的模切、压痕和冷压凸作业，是印后包装加工成型的重要设备。模切机的工作原理是利用钢刀、钢线（或钢板雕刻成的模版），通过压印版施加一定的压力，将印品或纸板轧切成一定形状。若是将整个印品压切成单个图形产品称作模切；若是利用钢线在印品上压出痕迹或者留下弯折的槽痕称作压痕；如果利用阴阳两块模板，在印品表面压印出具有立体效果的图案称为凸凹压印，以上可以统称为模切技术。
模切压痕技术是按模型压痕和按模版压切两种加工技术的综合统称，其原理是在定型的模具之内，通过施加压力的大小，使印刷载体纸张受力陪位产生压缩变形或是断裂分离。模切压痕设备（简称模切机）的主要机件是模切版台和压切机构。被加工板料就是处于这二者之间，在压力作用下完成模切的整饰技术处理。模切压痕版有不同的类型和相对应的压切机构，使模切机分为平压平型、圆压平型和圆压圆型三种基本类型。而平压平模切机又因为有版台及压版的方向位置不同之别，可分为立式和卧式两种。

模切工艺是包装印刷品常用到的一道工艺，就是用模切刀根据产品设计要求的图样组合成模切版，在压力的作用下，将印刷品或其他板状坯料轧切成所需形状或切痕的成型工艺。压痕工艺则是利用压线刀或压线模，通过压力的作用在板料上压出线痕，或利用滚线轮在板料上滚出线痕，以便板料能按预定位置进行弯折成型。通常模切压痕工艺是把模切刀和压线刀组合在同一个模板内，在模切机上同时进行模切和压痕加工的工艺，简称为模切。工艺介绍模切压痕的主要工艺过程为：上版→调整压力→确定规矩→粘贴橡皮条→试压模切→正式模切压痕→清废→成品检查→点数包装。

3 台达自动化解决方案

3.1控制系统的组成

根据模切工艺的控制要求，基于台达机电自动化技术平台的模切机控制系统由台达PLC、人机界面、变频器、伺服控制器等单一自动化平台集成：

（1）台达的伺服控制器：B系列1KW 中惯量伺服；
（2）台达的变频器： VFD022B43A；
（3）台达的PLC: DVP12SC；
（4）台达的人机界面（HMI）: DOP-A57BSTD。

3.2 人机界面

系统中的触摸屏用于人机交互操作（设置参数/状态状态等）；PLC主要作为伺服定长控制和变频器模切以及定长裁切控制的控制元件；伺服系统用于定长控制；变频器用于模切控制。另外还用张力控制器控制收放卷的恒张力。主监控操作画面参见图1和图2。

图1主监控操作画面（1）

图2主监控操作画面（2）

3.3 运动控制

（1）伺服系统运行强度。系统要求伺服能频繁启停，且保证高速高精。每分钟启停在240次以上，精度在0.1MM以下。经调整参数我们B系统伺服完全能满足要求。

（2）变频器运行强度。系统要求变频器能快速起停以提高模切速度，以及保证停止时模切头不会过冲。 通过放大变频器功率（2.2KW 变频器+1.5KW电机），增加变频器的刹车电阻。变频器加减速时间可以调整到0.1秒。保证快速启停。

3.4调试与运行

（1）张力限制。收放卷张力合适才能保证伺服定长精度，才能确保收放卷电机的长寿命，否则电机会应发烫严重而影响使用寿命。
（2）减低负载提高精度。伺服定长好能设定加减速时间的PLC指令，这样可以降低伺服负载和提高定长精度。
（3）减速时间。变频器加减速时间一定要短，才能提高生产效率和停机不会过冲。

5 结束语

基于台达的全集成控制系统完成的模切机系统功能完全能满足客户的要求，伺服进给系统精度与日系系统一样。达到了预期设计的效果，价格又便宜很多，为企业采用台达的控制系统开发新的机型坚定了技术品质的信心。相信以后会有越来越多的模切机客户使用台达伺服系统。(

由于GMP认证对制药机械行业的影响，近一两年来国内用户对设备的采购量出现了严重的萎缩，以至于摆在制药设备制造商面前的生存问题相当残酷，是等待市场的再度崛起还是另找出路，显然大浪淘沙不进则退，商家为了生机有的去涉足其他行业，有的去开拓国外的市场，但所有的一切的实现都将面临一个问题——如何来吸引你的客户。本文结合我司在药机行业的一点经验，浅谈以下台达自动化产品在电子数片机上的成功应用。

2数片机的机构及工作原理

2.1 什么是数片机

数片机是医药与保健品片剂（片剂，胶囊，丸剂）后包装工艺的数粒和灌瓶专用设备。数片机是医药与保健品片剂后包装工艺流程技术含量高和商业价值高的包装机械。数片机的数片速度、数片精度、片型规格、废片剔除、甚至数片硬度等等技术指标以及FDA(美国食品与药品管理局)认证体系保证设计等等确定数片机的商业价值。一套美国、德国、英国或意大利的世界高速智能化电子数片机可以商务报价到上百万元。

电子数片罐装线采用先进的PLC可编程控制技术，集数字技术、现代传感技术、微机控制技术、网络技术于一体，实现人机对话界面，操作方便可靠。自动完成理瓶、计数、灌装、输瓶等工序，广泛适用于医药、化工、食品行业的药片、丸、粒、软硬胶囊及特形片的灌装。

本项目电子数片机分单通道、双通道、多通道几种。每个通道一般由8组光电关开组成，每罐装一瓶药品由一个通道完成。因此为提高产量，可将机器开发成单头或多头机型，但原理是一致的，都由图1所示几部分组成：电磁震动送料装置、气动关门装置、自动数片系统、集中监控和分拣系统。

图1 电子数片机结构示意

2.2 送料装置

系统自动工作后，首先通过光电判断预装瓶子的位置是否正确。当一切信号无误后，震动送料系统会在接受启动信号后，自行启动。震动系统分为三级：一级为震动排料，二为缓动送料，三级为分通道送料料分装。经过三级调整，以达到落料均匀、数粒准确、适应性强。

2.3 自动数片和关门系统

当药片下落过程中通过数片光电开关时，自动数片系统会将信号送到分拣系统(PLC)中，然后PLC会根据用户设定的罐装数量来控制气缸的快速动作，实现实时关门，以达到jingque罐装的目的，提高系统的稳定性和jingque性。

2.4 集中监控和分拣系统

所有数片机的参数和运转情况，都将通过监控系统――台达人机界面来巡检其工作状况。包括气缸动作时间、自动数片系统的正常与否都将一目了然。

3 台达机电产品解决方案

该系统对PLC的要求极高，要求PLC有100个1ms的定时器，程序及时速度快，扫描周期短，控制稳定等特点，并且要求产品有极高的价格优势。针对这些特点，项目采用了台达的高性能的EH系列可编程控制器(DVP64EH00T)。该控制器具有双通讯口，可以方便编程与监控；同时有100个1ms的定时器（同类产品种独有），可以更准确，快速的测量数片的数量，而且整个PLC的扫描周期非常短，在同等功能的产品中，业界。监控界面采用台达多通讯口的智能人机触控屏幕(DOPA57GSTD)，该产品以其强大的通讯功能，更深深的赢得了客户，自由通讯口强大的宏指令功能，解决了该行业的难题。通过该功能无论药片的大小还是厚薄，只要通过人机界面进行一次光源校正，系统将会自动记录，并将优的参数自动存放在屏幕中。核心控制系统采用了台达整套产品后，数片机在整体性价比方面，优于欧美产品，胜于日系同等品牌。

4 结束语

当前国产制药工业在开放兼容的宏观环境下得以和世界并驾齐驱。电子数片机作为医药后包装的关键核心技术装备，已经初步的满足国内制药行业重大技术装备基本要求。但是比较发达国家的先进装备特别是技术认证体系要求，电子数片机技术还有太多的核心技术与体系兼容需要创新发展，才能够在开放兼容的世界制药装备制造业谋得商业上的强势地位。