0 引言

　　自動絲網(wǎng)印花機主要應(yīng)用于裁片印花，例如T恤、文化衫等。近年來，印花行業(yè)迅猛發(fā)展，對自動絲網(wǎng)印花機的需求也越來越大，市場上國外品牌的自動絲網(wǎng)印花機占了大多數(shù)，所以研究具有自主知識產(chǎn)權(quán)的自動絲網(wǎng)印花機十分必要。本設(shè)計以PLC做為核心控制器，變頻器及電磁閥為輔，實現(xiàn)對各運動及動作的控制。PLC是集微機技術(shù)、自動化技術(shù)、通信技術(shù)于一體的通用工業(yè)控制裝置，具有可靠性強、性能價格比高、使用方便等特點。變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機工作電源的頻率和幅度的方式來控制交流電動機的電力傳動元件，具有節(jié)能、安全可靠等特點。電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備，用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)，電磁閥可以配合不同的電路來實現(xiàn)預(yù)期的控制，并且控制的精度和靈活性都能夠保證。本設(shè)計具有自動化程度高，可靠性性強，控制精確等特點。

1 控制系統(tǒng)的搭建

　　自動絲網(wǎng)印花機的運動和動作主要包括：①臺板在橢圓形軌道上的移動及定位；②網(wǎng)框的上下運動；③刮刀的來回往復刮印。綜合考慮以上運動后，以一個工位為例，可設(shè)計控制系統(tǒng)原理圖如下圖1，其余工位與該工位類似悼剖。

圖1控制系統(tǒng)原理圖

　　系統(tǒng)采用觸摸屏實現(xiàn)人機交互，可以方便的操作控制PLC發(fā)出各種指令。再以PLC為核心控制器，通過PLC對變頻器發(fā)出指令，變頻器再控制電機的運行，進而實現(xiàn)臺板定位和刮印動作；同時，通過位置傳感器檢測臺板的定位和刮刀動作是否完成，位置傳感器將檢測的數(shù)據(jù)反饋給PLC，PLC再次調(diào)整臺板定位和刮印動作，直到符合設(shè)定的要求。另外，PLC通過控制電磁換向閥調(diào)整氣缸的動作，實現(xiàn)網(wǎng)框的定位；同時，通過位置傳感器檢測網(wǎng)框的位置，檢測其是否到達指定位置，并將數(shù)據(jù)反饋給PLC，PLC再次調(diào)整網(wǎng)框位置，直到符合設(shè)定的要求。整個控制系統(tǒng)主要分為2部分，一個部分是PLC對主電機、刮印電機的控制，由變頻通信技術(shù)實現(xiàn)；另一部分是PLC對網(wǎng)框氣缸的控制，由電磁換向閥來實現(xiàn)。本控制系統(tǒng)具有人機界面友好，自動化程度高，印花精度較高等特點。

2 PLC對主電機、刮印電機的控制

　　選取OMRON CPlH PLC，該機型有40點，24點輸入16點輸出，支持RS232及RS485通信；以及三菱FR—ES00系列變頻器，該系列變頻器支持RS485通信；主電機和刮印電機均采用異步電機。PLC與變頻器間的通信采用RS485協(xié)議，該協(xié)議具有傳輸速度快，穩(wěn)定性高等特點。

　　2.1 PLC與變頻器的接線

圖2 PLC與變頻器的接線

　　2.2 變頻器參數(shù)設(shè)置

　　為實現(xiàn)PLC與變頻器間RS485通信，必須對變頻器做相應(yīng)設(shè)置，見表1。

　　2.3 PLC程序的編寫

　　開發(fā)環(huán)境采用歐姆龍公司的CX-Programmer7.0軟件，該款軟件支持功能塊程序的編寫。功能塊類似于高級語言中的函數(shù)，方便主程序的調(diào)用，功能塊支持梯形圖編程和sT語言編程，ST語言類似于PASCAL語言，相比于梯形圖。ST語言在處理數(shù)據(jù)和邏輯關(guān)系方面更為簡單有效。本系統(tǒng)中有一定量數(shù)據(jù)處理，故采用ST語言編程。PLC程序編寫過程如下：第1步，編寫主程序，設(shè)定各通道的值；第2步，編寫功能塊程序；第3步，插入功能塊，調(diào)用“新功能塊調(diào)用(F)”指令。程序流程見圖3。

圖3程序流程圖

　　經(jīng)過實驗證實本程序簡單，可行，能方便的對電機進行控制。

3 PLC對網(wǎng)框氣缸的控制

　　通過PLC控制電磁閥，進而控制氣缸，可以方便精確的實現(xiàn)網(wǎng)框的上下運動，滿足印花工藝的需求。下面以控制一個氣缸為例說明，主要由電磁閥，溢流閥實現(xiàn)，氣動控制系統(tǒng)原理如圖4。

圖4氣動系統(tǒng)控制原理圖

　　當臺板運行到網(wǎng)框下方時，PLC控制電磁鐵YA通電，電磁換向閥換向，氣缸泄放，在復位彈簧作用下，氣缸下移，網(wǎng)框跟隨氣缸下移，接著刮刀往復刮印，完成印花；PLC再控制電磁鐵YA斷電，電磁換向閥換向，氣缸上移，網(wǎng)框隨氣缸向上運動，完成一個周期的運動。

4 結(jié)語

　　本控制系統(tǒng)結(jié)合了變頻通信技術(shù)和氣動控制技術(shù)，能夠有效的控制臺板的移動，網(wǎng)框的上下運動，刮刀的往復刮印，從而完成印花的任務(wù)，具有一定的實用推廣價值。