CC-Link现场网络实现印刷机控制系统的设计

1. 应用要求

1．1 满足最高印刷速度在15，000张/时或250米/分

1．2 满足印刷主电机与伺服电机的同步性

1．3 满足色组的灵活配置

1．4 满足色组油墨的可调性

1．5 收纸和给纸机的独立性

1．6 离合压的高速响应性

1．7 要求在网络中可张力控制系统

1．8 环境适应要求三相电压在280V～512V、温度在0～55度、相对湿度（在90%以下，不结露）、振动、冲击等环境条件下，能够正常运行

在全面审视上述要求之后，选择什么样的电控系统和现场总线，还应该比较它们的性能价格比，以及实现通信的方便简易与否。前者的理由不言而喻，性能符合要求，价格便是重要的决定性因素。后者则是因为有的网络通信在进行初始化时，要求每一个挂在网络上的节点都要分别作初始化参数设定；而有的总线仅仅要求在主站上对所有的节点作初始化。显而易见，当分散配置的节点要逐个作初始化时，其操作的不便可想而知。尤其在有些节点安装在比较狭小的空间或难以到达的地点。

2. 系统配置

经过审慎地比较选择，我们选定了CC-Link作为印刷机电控系统的现场总线。

印刷机电控系统（4色印刷机）是由1个主通信控制站，9个变频器，3个伺服电机，9个步进电机，22个远程I/O单元，以及1个挂在总线上的人机界面组成。配置如下：

主通信控制站： A2ASHCPU + A1SJ61BT11

输出模块： A1SX40或A1SY10

远程模块： AJ65BT-R2 x3

I/O模块： AJ65BTB1-16D x2

AJ65BTB1-16T x2

AJ65BTB1-32D x10

AJ65BTB1-32T x10

人机界面： A975GOT

变频器： A540-30K-CH x1

A540-0.75K-CH x8

伺服系统： MR-J2-40A x3

系统硬件框图如图所示：

3. 系统功能

3.1 主控

本系统通过一台A2ASCPU进行主站控制，通过各色组的CC-Link远程I/O模块，执行输入及输出逻辑的处理，给纸及收纸由独立的FX2N-CPU处理各自的逻辑控制，相关的信息通过CC-Link网络返回主站，由主站协调各色组，主站同时返回互锁信息，由给纸及收纸CPU进行处理。

3.2 速度同步

系统中由主动电机自带的编码器输出并联到3个伺服系统中，完成速度同步功能。同时可通过人机介面设定有关微调参数，再由主站CPU通过CC-Link网络与伺服系统通讯及设定，在调整伺服电机与主动电机的速比，达到张力控制。

3.2 色组油墨

系统中通过人机介面自带的配方功能，可存储十多种不同印刷要求的油墨设定，可以在线自由调出、存储及修改。设定值通过人机介面向主站CPU传送，再由CC-Link网络发送到负责油墨的变频器。

3.3 调板

在多色印刷中需要对每一色组的套色进行调整， 系统中通过人机介面可实时调整印板位置，在印刷过程中如发现任何一个色组存在套色不准，可通过人机介面设定由主站对每一组的步进电机调整印板的位置调整。

4. 色组的调配

由于各种客户的要求不同，主控CPU已预先设定为8色印刷功能，生产厂只需相应增减色组，便可简易地完成电控系统的配置工作。

5. 主变频器

由于中国客户的特殊原因，部分印刷设备使用在电压非常不稳定的地区，因此三菱电机设计的特殊功能，供电电压在最低时可在三相280V时正常运行。

6. 张力控制

张力控制系统由张力控制器、张力检测器及磁粉制动器组成，通过并联口与FX2N-CPU通讯，再由FX2N-CPU通过CC-Link网站及主站相连。因此可由人机介面中显示有关张力及设定。

7. 故障及报警

由于采用CC-Link网络通讯，在一个变频器、各色组、给纸及收纸也可实时的送回故障信息及报警资料，再由人机介面显示相关内容及处理方法，令操作人员简化检查工序。

8. 简易的维修

由于CC-Link网络自动循环检测功能，网络中任何一个远程模块、FX2N-CPU及变频器也有正常的信息送回主站。当其中一个式多个出现故障时，CC-Link网络会自动发出相关故障信息。维修人员在人机介面中得到有关信息后，仅需及时更换损坏的模块，便可自动回复正常，不需要任何重新的设定。

9. 网络初始化

对整个CC-Link现场网络进行统一规划，确定各单元的器件类型、网络单元数、各单元所占的站数、以及各站特性。 步骤为：参数设置—刷新—用缓冲区内参数进行数据链接—写参数到E2PROM—刷新—用E2PROM内参数进行数据链接。也可以使用SW1D5-CCMAP-E软件设定网络参数。

10. 应用概况

本系统在1999年初完成第一台印刷机的生产及交付客户使用，至今已生产200多台，从没有因网络故障造成停产。