在罗克韦尔自动化全伺服系统的帮助下,陕西北人成功推出了卫星式柔版印刷机全系列产品,并实现了设计中希望的所有高端功能。产品的套准精度和印刷精度完全符合目标要求,最高印刷速度达到300m/min。陕西北人对罗克韦尔自动化提供的解决方案给予了高度的评价。陕西北人印刷机械有限责任公司(以下简称陕西北人),作为中国包装印刷设备制造的龙头企业之一,陕西北人早早的开始了柔性版印刷及设备制造相关领域的研究。公司研制的多款新产品不仅填补了我国在环保印刷技术和制造领域的空白。
“人无我有,人有我优”是陕西北人的产品开发理念。在卫星式柔性版印刷机的研发也秉承着这一理念,对照国际最先进技术水平,具体来说:希望设备具备全以太网架构,并具有预套准、高速避让、印刷偏差自动纠正、加减速自动压力调整、换版自动计算工作位置以及旧版上机即用等高端设备功能。各项功能的实现对于设备的控制系统设计提出了十足的挑战。不但要求控制系统具备全以太网结构,同时要求系统的控制精度高,在实现多轴同步的同时,也要响应手动套色相位调节。
卫星式柔版印刷机全伺服控制系统的开发主要基于伺服控制和实时高速网络技术。该全伺服控制系统包含放料单元、收料单元、引入单元和引出单元四个部分的张力控制以及印刷色组的各个“轴”的伺服控制。这些“轴”既相互“关联”而又互为“独立”。其“关联性”表现在,作为控制每一色印刷版辊的轴,其速度的来源是统一的,即由系统虚拟的电子轴给定的实时速度和实现套印所需的调节速度。各个轴在确保系统传动的同步性的同时,必须响应适当的手动套色相位调节。其“独立性”表现在,每个轴在自身所必须的工艺控制模式和控制框架下,运行机理是不完全相同的,是自成体系的。在PLC中,每个轴的功能参数是不完全相同的,由PLC每个轴运行所需的功能参数和系统函数通过Ethernet/IP工业以太网,下载给每个轴的伺服驱动单元,而伺服驱动单元则根据接收到的功能参数和系统函数。
在系统的具体搭建上,采用CompactLogix 1756 PLC 作为主站PLC,CPU选用1756-L72,通过以太网模块1756-EN3TR将主站PLC与工业交换机ES-1026连接,再通过工业交换机与从站PLC、人机界面和伺服驱动器组成Ethernet/IP工业以太网络,实现主站PLC对整个控制系统进行集中控制。在客户现场,陕西北人生产的卫星式柔版印刷机已经投运一年,实现了250m/min印刷速度下连续一年24小时无故障运行。设备的稳定运行也大大减少了陕西北人的现场服务工作,节省了大量的人力物力。
“罗克韦尔自动化为我们提供了全以太网架构的控制方案,可以实现模块化编程,开发非常简单,并且设备运行起来高效、灵活,”陕西北人研发部部长练大伟称赞道,“随着市场和技术的发展,印刷包装行业用户对印刷包装设备的要求逐渐向高效化、智能化和网络化方向发展,与罗克韦尔自动化的合作使我们赢得了客户的认可。
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