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
3 控制系统介绍 图3 控制系统配置图 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 4 结论
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。
3.1 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。
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。
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。
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