Pro-face GP在印刷行業(yè)的應用

現在GP在各個(gè)行業(yè)的運用越來(lái)越廣泛，以下就是一個(gè)GP在印刷行業(yè)中的一個(gè)運用Pro-face 這是一臺燙金設備Pro-face
設計要求：為配合走紙機燙金，共有5軸精確定位系統，其中3軸縱軸，2軸橫軸，要求精確定位，每走950mm要求誤差不超過(guò)5mm；4軸要求恒轉矩運行；12路溫度控制，要求溫度精確控制在1℃以?xún)扔∷⑿袠I(yè)
　　我們在設計本系統中力求做到最先進(jìn)，最快速，力求做到最好印刷行業(yè) 在經(jīng)過(guò)研究，考慮過(guò)各種方案，我們決定采取以下方案：

1． GP
　　采用Pro-face觸摸屏，GP2500-TC42-24V，主要性能：10.4英寸TFT彩色顯示，640*480，256色，4MB FEPROM，256KB SRAM， 以太網(wǎng)， 擴張SIO， CF卡印刷行業(yè)
　　
2． PLC
橫河：
CPU： F3SP28-3S
編程方法：采用IEC1131-3語(yǔ)言中4種方式(梯形圖、指令清單、功能模塊圖、順序功能流程圖)
控制方法：順序控制燙金
程序容量：標準20K步（標準）或32K步燙金
基本指令：順序指令處理速度為0.12微秒燙金
高級指令：傳輸指令處理速度為0.045 to 01.8us。
程序存儲方式：RAM或EPROM。
智能高效的指令：浮點(diǎn)運算功能、通信用字符串功能、PID控制指令等。
　　
電源單元：F3PU20-0N
輸入額定電壓：交流 100-240伏。
適用于9—16槽基板.
　　
輸入單元：32點(diǎn)24V直流輸入型F3XD32-3F （一塊）。
　　
連接型---擴展連接和連接器必須分別采購。
　　
　　
輸出單元：16點(diǎn)2A ,100—240VAC \ 24VDC繼電器輸出型F3YC16-
0N。
位控單元：8軸控制F3Y18-0N 8軸 499.75Kpps適用于脈沖電機,
3.998Mpps適用于伺服電機。
　　
連接型----擴展連接和連接器必須分別采購。
　　
溫度控制單元
　　
輸入： F3CT04-1N（4通道熱電偶輸入,0.5秒掃描周期,4-20mA
連續PID控制）
熱電偶方式：K型-200至+1000攝氏度（0.1攝氏度）。
　　
輸出：
輸出信號范圍：電壓——+/-10伏（K-2048至2047）
　　
分辨率：1/4096
轉換速度：500微秒/通道（轉換周期：1次/2毫秒）。
總精確度：+/-1.0%F.S.(0至今5攝氏度)。
絕緣方式：模擬量輸入端和FP2內部電路之間采用光偶絕緣方式。模擬輸入端和模擬輸出端之間采用直流/直流轉換器絕緣。
模擬輸出：使用共享存儲器設定保持/不保
　　
3．伺服驅動(dòng)系統
　　我們采用性?xún)r(jià)比較好的松下交流伺服A系統（電機MDMA202、驅動(dòng)器MDDA203）為2.0KW的中慣量驅動(dòng)系統，考慮到加工的精度問(wèn)題，我們可放寬到2.5KW。
以下為松下的技術(shù)特點(diǎn)（僅供參考）：

A系列特征：
1.采用松下公司獨特算法，使速度頻率響應提高2倍，達到500HZ；
定位超調整定時(shí)間縮短為以往產(chǎn)品的1/4。
2.具有共振抑制和控制功能：可函蓋機械的剛性不足，從而實(shí)現高
速定位。
3.具有全閉環(huán)控制功能：通過(guò)外接高精度的光柵尺，構成全閉環(huán)控
制，進(jìn)一步提高系統精度。
4.具有一系列方便使用的功能：
（1）內藏頻率解析功能（FFT）,從而可檢測出機械的共振點(diǎn)，便
　于系統調整。
（2）有兩種自動(dòng)增益調整方式：常規自動(dòng)增益調整和實(shí)時(shí)自動(dòng)增
益調整。
　　個(gè)軸。
5.電機防護等級達IP65,環(huán)境適應性強。
6.電機可配用多種編碼器，適應各種用戶(hù)需要：
（1）普通型：2500p/r增量式編碼器。
（2）高精度型：17位型（217）增量式編碼器
（3）特殊型217位型（217）絕對式編碼器。
　　
伺服驅動(dòng)器保護功能列表：
控制電源欠壓保護：瞬時(shí)停電或電源容量不足引起的電壓低下。
過(guò)壓保護：由于再生引起的轉化器電壓超過(guò)400VDC。
過(guò)流保護：變換器的輸出電流過(guò)大。
過(guò)熱保護：驅動(dòng)器內部的功率元件異常發(fā)熱。
過(guò)載保護：驅動(dòng)起的電流長(cháng)時(shí)間超過(guò)額定電流。
再生過(guò)載保護：在生能量超過(guò)了再生放電電阻的容量。
過(guò)速保護：電機速度超出參數設置的上限。
位置偏差過(guò)大保護：位置偏差脈沖數超出參數設置值。
偏差計數器溢出保護：位置偏差脈沖量設置超過(guò)2的27次方
（134217728）。
絕對位置系統失電：編碼器電源故障。
　　
溫度控制部分方案
　　
客戶(hù)要求: 可測量溫度范圍0----200度, 精度要達 +/-1 度
電阻Pt.100/熱電偶+PLC溫度模塊（模擬量輸出+固態(tài)繼電器）：
采用pid調節控制方式，精度可達+/-0.5。
　　
整個(gè)方案就是這樣定形之后，開(kāi)始編寫(xiě)程序，使用觸摸屏。
　　
一、觸摸屏畫(huà)面：（僅供參考）
第一幅畫(huà)面 開(kāi)機畫(huà)面，上面是一幅圖片，下面4個(gè)按鈕進(jìn)行換面切換，切換到不同畫(huà)面，進(jìn)行不同的操作。

第一部分
第二幅運行設定畫(huà)面：

上面軸1-5是手動(dòng)動(dòng)作，按住不動(dòng)，該軸以比較小的速度進(jìn)行微調。“自動(dòng)運行無(wú)效”按鈕按下去變成：“自動(dòng)運行有效” ，此時(shí)，當走紙機給個(gè)燙金信號是，各個(gè)軸將按步長(cháng)設定各走各自的步長(cháng)。如果是“自動(dòng)運行無(wú)效” ，無(wú)論有沒(méi)有信號，各個(gè)軸部不動(dòng)作。
第三幅畫(huà)面：步長(cháng)設定畫(huà)面。
設定各個(gè)軸個(gè)的走法和步長(cháng)。

第四幅畫(huà)面：電化鋁設定：
設定電化鋁總長(cháng)，剩余多少報警，顯示已走的長(cháng)度。
還有個(gè)“電化鋁長(cháng)度計算無(wú)效/有效”按鈕。
第五幅：自動(dòng)速度設定：
根據不同的步長(cháng)，設定不同的速度：

第六幅：手動(dòng)速度設定：
在第二幅畫(huà)面中，手動(dòng)調整1-5軸的速度就是通過(guò)這個(gè)畫(huà)面來(lái)進(jìn)行設定的。

第七幅畫(huà)面：伺服電機的加減速時(shí)間設定
　　
第二部分
第八幅：加熱畫(huà)面：

上面試12區的各個(gè)區的溫度，前面是加熱指示燈。
下面4個(gè)按鈕切換到各個(gè)不同畫(huà)面：
夜加熱：設定時(shí)間，時(shí)間到了就開(kāi)始預熱。
電加熱區設定畫(huà)面：設定那一區的控制溫度畫(huà)面。
電加熱區域及開(kāi)關(guān)：設定溫度加熱開(kāi)關(guān)。
第九幅:夜加熱：

第十幅：電加熱區設定
第十一幅 ：電加熱區域及開(kāi)關(guān)

第三部分：報警
第十二幅，報警畫(huà)面。
提示報警和提示電化鋁用完報警。旁邊的是伺服報警清除。

二、PLC程序設計：
橫河的PLC主要特點(diǎn)是：速度快。溫度控制簡(jiǎn)單方便。
　　　　
第一部分：溫度控制：
　　橫河有一塊模塊專(zhuān)門(mén)用來(lái)控制溫度的：F3CU04-1N，4路溫度輸入，8路模擬量（開(kāi)關(guān)量，可自由切換）輸出。通過(guò)橫河的toolbox軟件只要將輸入的方式，控制方式，輸出方式寫(xiě)到模塊里面（自帶cpu），做一次自整定之后，然后通過(guò)plc對模塊的地址進(jìn)行讀寫(xiě)，就可以很簡(jiǎn)單讀溫度，設定控制溫度，加熱/不加熱。通過(guò)實(shí)踐；該模塊可以將溫度控制在+/-0.5℃。
　　
第二部分：伺服控制：
　　通過(guò)八軸的溫控模塊：F3YP18-0N，最高頻率：3.998Mpps。由于模塊的精度和伺服的精度都比較高，所以通過(guò)對模塊的操作，設定，能夠比較精確的控制伺服電機的運行與停止，能夠達到客戶(hù)的要求。
　　
　　經(jīng)過(guò)調試，整個(gè)系統以符合客戶(hù)的要求。雖然在這個(gè)例子中只用到GP的很小一部分功能，其它的大部分功能是在plc里實(shí)現的。但是可見(jiàn)觸摸屏在這個(gè)領(lǐng)域能能夠得到更好的運用。