平網(wǎng)印花機(jī)是紡織印染行業(yè)特別是毛巾（含浴巾、沙灘巾、裝飾巾、毛巾掛毯等）制造企業(yè)的重要生產(chǎn)設(shè)備。平網(wǎng)印花機(jī)由橡膠輸送帶（簡稱“導(dǎo)帶”）輸送毛巾運(yùn)動，多個平網(wǎng)在毛巾上套印不同的顏色，其印花及套色的準(zhǔn)確性直接影響毛巾成品的美觀和質(zhì)量等級，因而拖動系統(tǒng)大多采用伺服電機(jī)。為了提高生產(chǎn)效率，降低成本，又必須保持一定的印染速度，控制刮刀運(yùn)動基本采用伺服或者變頻器。本文主要涉及到ASD-A5523-B拖動輸送帶、VFD007C43A變頻器驅(qū)動刮刀來回刮刷的應(yīng)用。
1 設(shè)備運(yùn)行步驟
首先在導(dǎo)帶的預(yù)定位置用乳白膠粘貼白色毛巾坯，然后啟動伺服電機(jī)，電機(jī)經(jīng)蝸輪減速機(jī)減速后拖動輸送帶，當(dāng)輸送帶上的毛巾對準(zhǔn)印花平網(wǎng)的位置停穩(wěn)后，平網(wǎng)網(wǎng)框下壓貼緊毛巾，通過網(wǎng)框上方的刮刀緊貼網(wǎng)框刮刷，將平網(wǎng)內(nèi)放置的顏料透過鏤空的圖案印染到毛巾上。第一個顏色的圖案印完了，網(wǎng)框抬起，導(dǎo)帶將毛巾送到下一個網(wǎng)框位置停穩(wěn)，開始第二個顏色圖案的印染………，直到十個顏色依次套準(zhǔn)印完，一條彩色毛巾才告完成，而第二條毛巾緊接著第一條毛巾不間隔地套色印染………，周而復(fù)始，連續(xù)作業(yè)。印刷部分如圖1所示。
圖1 印刷部分示意圖
每條毛巾印染完成后，隨即送到隧道式蒸汽烘房內(nèi)烘干，然后整理、質(zhì)檢、包裝，直至入庫出廠。烘干、收料部分如圖2所示。
圖2 烘干、收料部分示意圖
2 方案概述與制定
2.1 方案概述
十色印花機(jī)中間的印花部分的長度有20多米。加上前面的送料部分和后面的烘箱部分，設(shè)備總長40米左右。設(shè)備要求刮刀行走盡量同步，這樣設(shè)備運(yùn)行會比較美觀，效率也高。傳統(tǒng)的485通訊，傳輸速率低，容易受干擾，所以考慮采用CANopen通訊。
每個刮頭工位都有3個氣缸與2個關(guān)電傳感器，所以需要2個輸入點(diǎn)與3個輸出點(diǎn)。每個工位需要手動操作：臺板、換刮刀、刮刷動作、回墨動作等。并且需要在每個控制整個設(shè)備的啟動和停止。需要的輸入點(diǎn)比較多，客戶選擇觸摸屏來實(shí)現(xiàn)手動操作，而C2000變頻器都可以實(shí)現(xiàn)。主機(jī)28SV與10個C2000通過CANopen通訊，每個工位的觸摸屏與相應(yīng)的C2000通過485通訊。
2.2 方案制定
控制器采用DVP28SV11T。28SV提供左側(cè)并列式高速擴(kuò)展。由于方案需要通過CANopen通訊，所以選用此款PLC并擴(kuò)展DVPCOPM-SL，如圖3所示。
圖3 左側(cè)為DVPCOPM-SL，右側(cè)為DVP28SV11T
牽引部分要求走精確定位，這樣每個顏色才能印到恰當(dāng)?shù)奈恢茫恢劣谂苌＿x用ASD-A5523-B伺服。因?yàn)閷?dǎo)帶比較長，負(fù)載比較大，所以5.5kW伺服配20比1的減速機(jī)。如圖4所示。
圖4 5.5KW伺服配20比1的減速機(jī)
印刷頭部分是由刮刀與印刷模板組成。印刷步驟基本是先下網(wǎng)框，再印刷，接著上臺網(wǎng)框，然后回墨，印刷次數(shù)與回墨次數(shù)都是可設(shè)的。刮刷與回墨停車的位置是靠光電開關(guān)感應(yīng)。刮頭部分需要一個變頻器來控制電機(jī)來回刮刷，并控制三個氣缸，進(jìn)行網(wǎng)框上下動作與換刀動作。印刷頭如圖5所示。
圖5 印刷頭示意圖
選用C2000變頻器正好能滿足要求。C2000內(nèi)置CANopeng通訊，內(nèi)置PLC，有8個輸入口與4個輸出口。按控制要求來說，VFD075EC43A也能滿足要求。刮刀反復(fù)動作基本是快走快剎，所以C2000的長壽命設(shè)計與環(huán)境的耐受性正好符合這樣的環(huán)境。如圖6所示。
圖6 C2000變頻器示意圖
3 方案的實(shí)施
首先，需要設(shè)置CANopen網(wǎng)路，配置PDO映像。配置如圖7所示。
圖7 配置示意圖
由于設(shè)備需要刮刀啟停盡量同步，所以需要將主站設(shè)置里的同步時間修改為20ms，POD屬性里的傳輸類型改為1。C2000的參數(shù)設(shè)置：P00-20為6，P00-21為3，P09-30為0，P09-36為從站地址，P09-37為0，P09-40為0，P09-45為0。最后，在節(jié)點(diǎn)列表設(shè)置里添加一下設(shè)備就完成網(wǎng)絡(luò)配置了。網(wǎng)絡(luò)配置完成之后，28SV就可以通過讀寫PLC內(nèi)部對應(yīng)的寄存器來讀寫C2000的控制字、目標(biāo)頻率、加速時間、減速時間、MI與MO端子。
4 結(jié)束語
此設(shè)備已經(jīng)發(fā)往廣東汕頭數(shù)月，目前還未出任何問題，中途也未出現(xiàn)誤動作。這也反映出CANopen通訊比485更穩(wěn)定，更快速。
作者簡介：
趙章強(qiáng)，出生于1984年8月，畢業(yè)于武漢工業(yè)學(xué)院，電氣工程及自動化專業(yè)。現(xiàn)任中達(dá)電通股份有限公司杭州分公司應(yīng)用工程師，負(fù)責(zé)溫州地區(qū)技術(shù)支援。
