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摘要：本文详细介绍江西中景集团有限公司生产的JD66/74系列四开多色胶印机的电气控制系统模块化设计。系统主要采用Q系列PLC， 各模块间通过CC-LINK工业总线连接，构建了整个控制系统。经过用户几年的使用，效果很好。
关键词：三菱Q系列 可编程控制器 人机界面 四开多色印刷机
1、概述
随着印刷行业的自动化控制系统的应用发展越来越快，现场总线技术也被广泛应用。现介绍一个运用CC-LINK现场工业总线进行模块化设计的印刷机电气控制系统。
2、电气控制系统硬件设计
2.1系统整体的硬件设计
整机电气控制系统采用三菱公司的Q系列PLC构成，主机模块、色组模块、收纸模块，其间通过CC-LINK现场工业总线连接，实现模块间的信息交换。
本控制系统采用一个主站模块、四个色组站模块，一个收纸站模块。
主站模块（包含CPU模块、输入模块、输出模块、CC-LINK通讯模块等。）（见表1）
表1： 主站模块清单
色组模块（包含远程输入模块、远程输出模块、远程AD模块、远程DA模块。）（见表2）
表2： 色组站模块清单
收纸模块（包含远程输入模块、远程输出模块。）（见表3）
表3 收纸站模块清单
2.2系统通讯的硬件设计
本系统采用屏蔽双绞专用线缆，按照CCLINK总线连接各控制设备。双绞线的DA/DB为两根信号传输线，DG为接地线，SLD为屏蔽层，连接如图3。图中R=110Ω为终端电阻。在每个站上的站号开关和传输速度开关做好设定。
图3 cc-link总线接线图
3、软件设计
系统的软件设计需依据胶印机的印刷过程（见图4）来设计。给纸机自动、准确、平稳，与印刷装置同步有节奏地自动纸堆逐张分离纸张，当纸张经过输纸台到达前规时，检测装置检查纸张是否符合印刷要求，若发现纸张早到、晚到、空、歪张等就停止印刷；若纸张合格，送入第一色组时，第一色合压。色组是给纸张着色的，一般说四色机就是带有四个色组的胶印机，当纸张从给纸机到达第一色组时，第一色组合压，依次。当到达第四色组时，第四色组合压，即顺序合压。到达收纸后主电机升速，完成一张纸的印刷，在输纸连续并保持正常时，就连续不断的印刷，当最后一张纸离开前规检测台或纸张出现故障后，色组将按顺序离压，到达收纸后，主电机自动降速至正常运转速度，若因纸张故障或其它原因造成输纸停止，此时重新输纸，重复以上过程，直至所要印刷的纸张输完为止，即完成印刷工作。
图4 印刷机工艺流程图
3.1给纸控制
机器运转时，控制系统接收到给纸信号，首先判断机器是否在高速运行状态。若是，给纸机不能启动；若不是，启动给纸机。立即检测纸堆高度，若纸堆符合条件，就开始输纸，然后通过机械双张检测装置检测是否有双张，若有，则停止输纸，取出双张，重新开始；若无，则将纸张输送到印刷单元。（见图5）
3.2印刷控制
在印刷前，当纸张到达前规时，先对纸张进行定位和检测，若纸张正常，就开始按顺序合压，供水、供墨开启，进行正常的印刷，若发现纸张定位不准（有空张、歪张、早到、晚到等）或有其它机械故障，就停止输纸，锁定前规，不再向下进纸，若是合压状态，则按顺序离压，停止供水、供墨，故障解除后，重新进行印刷。（见图6）
图5 给纸流程图
图6 印刷流程图
3.3收纸控制
印刷完成后，纸张被输送至收纸单元，这时收纸泵启动，若需要，还要进行喷粉，开启收纸风扇，将纸张平整地收集到收纸台上，检测收纸堆的高度和极限位置，若收纸台到达极限位置，则停止输纸。（见图7）
图7 收纸流程图
4、人机界面设计
本系统使用了两个人机界面，给纸处用三菱GOT1030系列，收纸处用威伦MT8100系列。在每个人机界面中，分别设计了多个页面，包括主页、色组调整页、辅助设备控制页、印刷状态页、水墨调整页、拉版调整页、故障显示页、印刷计数显示页。
5、参数设置和编程设置
5.1 I/O设置：
根据系统的硬件的选择，在三菱的PLC编程软件GX Developer中的需要配置I/O及开关设置。（见图10）
图10配置I/O及开关设置
5.2.1硬件设置：
在使用CC-LINK现场总线网络时，需要设定参数才能使用，首先是站号设定；主站站号必须设定为0号站、通讯速率设定156kbps（传送速率、设定开关设定为0）；然后设定每路的远程输出的站号和通讯速率，第一路依次设定为1号站、2号站、3号站、4号站、5号站；在设定站号时不要中间隔站，通讯速率统一设定为156kbps。即每个远程输出和中继速率拨码开关都拨到OFF位置。
图11 CC-LINK总线参数设置
5.2.2软件设置：
软件设置包括CC-LINK主站模块QJ61BT11所在I/O设置，网络类型设置（主站）、模式设置、软元件设置、连接数设置等。具体设置见图11。
6、结论
目前，此型号机器已生产200多台，经多家用户使用，证明该电气控制系统是稳定可靠的。通过CC-LINK现场总线实现了系统中各模块的通讯控制，减少了各模块之间的连线。该系统模块化设计减低了机器的成本，简化了设计周期。同时，便于现场机组式装配。具有结构简单，操作、维修方便，界面美观，稳定可靠的特点。
参考文献：
[1]冯昌伦. 胶印机的使用与调节[M]. 印刷工业出版社，2002.
[2]钱军浩. 印刷设备电气控制[M]. 化学工业出版社，2003.
[3]三菱Q系列CC-Link网络系统用户参考手册（远程I/O站） （中文）[M]. 三菱电机自动化有限公司， 2007.
[4] 三菱Q系列CC-Link网络系统用户参考手册（主站模块） （中文）[M]. 三菱电机自动化有限公司， 2007.
关键词：三菱Q系列 可编程控制器 人机界面 四开多色印刷机
1、概述
随着印刷行业的自动化控制系统的应用发展越来越快，现场总线技术也被广泛应用。现介绍一个运用CC-LINK现场工业总线进行模块化设计的印刷机电气控制系统。
2、电气控制系统硬件设计
2.1系统整体的硬件设计
整机电气控制系统采用三菱公司的Q系列PLC构成，主机模块、色组模块、收纸模块，其间通过CC-LINK现场工业总线连接，实现模块间的信息交换。
本控制系统采用一个主站模块、四个色组站模块，一个收纸站模块。
主站模块（包含CPU模块、输入模块、输出模块、CC-LINK通讯模块等。）（见表1）
表1： 主站模块清单
色组模块（包含远程输入模块、远程输出模块、远程AD模块、远程DA模块。）（见表2）
表2： 色组站模块清单
收纸模块（包含远程输入模块、远程输出模块。）（见表3）
表3 收纸站模块清单
2.2系统通讯的硬件设计
本系统采用屏蔽双绞专用线缆，按照CCLINK总线连接各控制设备。双绞线的DA/DB为两根信号传输线，DG为接地线，SLD为屏蔽层，连接如图3。图中R=110Ω为终端电阻。在每个站上的站号开关和传输速度开关做好设定。
图3 cc-link总线接线图
3、软件设计
系统的软件设计需依据胶印机的印刷过程（见图4）来设计。给纸机自动、准确、平稳，与印刷装置同步有节奏地自动纸堆逐张分离纸张，当纸张经过输纸台到达前规时，检测装置检查纸张是否符合印刷要求，若发现纸张早到、晚到、空、歪张等就停止印刷；若纸张合格，送入第一色组时，第一色合压。色组是给纸张着色的，一般说四色机就是带有四个色组的胶印机，当纸张从给纸机到达第一色组时，第一色组合压，依次。当到达第四色组时，第四色组合压，即顺序合压。到达收纸后主电机升速，完成一张纸的印刷，在输纸连续并保持正常时，就连续不断的印刷，当最后一张纸离开前规检测台或纸张出现故障后，色组将按顺序离压，到达收纸后，主电机自动降速至正常运转速度，若因纸张故障或其它原因造成输纸停止，此时重新输纸，重复以上过程，直至所要印刷的纸张输完为止，即完成印刷工作。
图4 印刷机工艺流程图
3.1给纸控制
机器运转时，控制系统接收到给纸信号，首先判断机器是否在高速运行状态。若是，给纸机不能启动；若不是，启动给纸机。立即检测纸堆高度，若纸堆符合条件，就开始输纸，然后通过机械双张检测装置检测是否有双张，若有，则停止输纸，取出双张，重新开始；若无，则将纸张输送到印刷单元。（见图5）
3.2印刷控制
在印刷前，当纸张到达前规时，先对纸张进行定位和检测，若纸张正常，就开始按顺序合压，供水、供墨开启，进行正常的印刷，若发现纸张定位不准（有空张、歪张、早到、晚到等）或有其它机械故障，就停止输纸，锁定前规，不再向下进纸，若是合压状态，则按顺序离压，停止供水、供墨，故障解除后，重新进行印刷。（见图6）
图5 给纸流程图
图6 印刷流程图
3.3收纸控制
印刷完成后，纸张被输送至收纸单元，这时收纸泵启动，若需要，还要进行喷粉，开启收纸风扇，将纸张平整地收集到收纸台上，检测收纸堆的高度和极限位置，若收纸台到达极限位置，则停止输纸。（见图7）
图7 收纸流程图
4、人机界面设计
本系统使用了两个人机界面，给纸处用三菱GOT1030系列，收纸处用威伦MT8100系列。在每个人机界面中，分别设计了多个页面，包括主页、色组调整页、辅助设备控制页、印刷状态页、水墨调整页、拉版调整页、故障显示页、印刷计数显示页。
5、参数设置和编程设置
5.1 I/O设置：
根据系统的硬件的选择，在三菱的PLC编程软件GX Developer中的需要配置I/O及开关设置。（见图10）
图10配置I/O及开关设置
5.2.1硬件设置：
在使用CC-LINK现场总线网络时，需要设定参数才能使用，首先是站号设定；主站站号必须设定为0号站、通讯速率设定156kbps（传送速率、设定开关设定为0）；然后设定每路的远程输出的站号和通讯速率，第一路依次设定为1号站、2号站、3号站、4号站、5号站；在设定站号时不要中间隔站，通讯速率统一设定为156kbps。即每个远程输出和中继速率拨码开关都拨到OFF位置。
图11 CC-LINK总线参数设置
5.2.2软件设置：
软件设置包括CC-LINK主站模块QJ61BT11所在I/O设置，网络类型设置（主站）、模式设置、软元件设置、连接数设置等。具体设置见图11。
6、结论
目前，此型号机器已生产200多台，经多家用户使用，证明该电气控制系统是稳定可靠的。通过CC-LINK现场总线实现了系统中各模块的通讯控制，减少了各模块之间的连线。该系统模块化设计减低了机器的成本，简化了设计周期。同时，便于现场机组式装配。具有结构简单，操作、维修方便，界面美观，稳定可靠的特点。
参考文献：
[1]冯昌伦. 胶印机的使用与调节[M]. 印刷工业出版社，2002.
[2]钱军浩. 印刷设备电气控制[M]. 化学工业出版社，2003.
[3]三菱Q系列CC-Link网络系统用户参考手册（远程I/O站） （中文）[M]. 三菱电机自动化有限公司， 2007.
[4] 三菱Q系列CC-Link网络系统用户参考手册（主站模块） （中文）[M]. 三菱电机自动化有限公司， 2007.