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Abstract
This paper introduces the control method of PLC in sheet iron presswork，including the design of hardware and software．which PLC and other components to replace relay circuit and realize the auto—control We analyze how to use Function Instruction of PLC to control the Position in—phase，and provide a practical scheme for enterprises to refit old equipment．
Keywords：PLC，equipment of sheet iron presswork，running in—phase
摘 要
介绍了以PLC为核心的金属印铁设备控制系统。主要包括控制系统硬件部分的构成和软件编程。着重介绍了以PLC、旋转编码器等电气元件代替复杂的继电器电路实现自动化控制的方法，讨论如何使用PLC内部丰富的功能指令进行同步运转控制，为相关企业实现印铁设备改造提供了一个经济实用的解决方案
目前金属包装用量增幅较快，但竞争也El益激烈，这就扩大了对金属印铁设备的需求，特别是对旧设备改造的需求。本文提出了利用PLC控制印铁设备运转的有关见解与方法，介绍了控制系统研制中需要认识与解决娜舾晌侍猓鰎控制系统软、硬件结构的设计方案，对于相关企业实现印铁设备的改造具有较高的应用与参考价值。
1 印铁设备PLC控制系统的硬件设计
1．1印铁设备的组成和控制系统的设计目标一般的，印铁设备由进铁机、印铁机或涂料机、烘炉和控制系统4部分组成。涂料机用于单色无图案印刷，印铁机则可分为单色、双色甚至七色机，本文中以双色印铁机为例。以往印铁设备的电气控制系统都是由复杂的继电器电路构成，出错率高、稳定性差且不易维护和检修。以PLC为硬件核心，设计一个稳定、简洁、使用和维修方便的控制系统来代替继电器电路是本次设计的总目标，具体可分为以下三部分：① 采用PLC完成印铁过程中点车、长车、橡皮辊离合、给水和给墨等印铁工序。② 利用PID算法实现印铁机与印铁机、印铁机与烘炉的位置同步运转，替代复杂的机械联动装置。⑧ 采用LED数码管等电子器件实现了更为方便、友好的人机通讯。
1．2 PLC控制系统构成控制系统由可编程控制器、旋转编码器、接近开关、A／D和D／A扩展模块以及输入输出扩展模块等元件组成，实现印铁过程中基本逻辑动作、同步运转和人机通讯三大功能，控制系统结构框图如图1所示
1)印铁基本操作：可编稃控制器(PLC)选用三菱FX1N一60R作为硬件核心，1台PLC与3台变频器相连，控制3台三相异步电机的运转，从而控制三台设备的正、反点车运转与长车运转。PLC与接近开关(5V脉冲输出、下同)、输入输出扩展模块配合，控制印铁过程中橡皮辊、压印辊、给墨辊、给水辊的基本逻辑动作。另外，采用A／D模块对当前车速采样，通过PLC内部公式计算得到量化值，再由D／A模块控制墨辊电机，使其转速与当前车速相匹配，提高了印铁质量。
2)同步运转：铁皮由1号印铁机传送到2号印铁机时必须准确落在传送铁链的前后两个推手间，而由2号印铁机传送到洪炉时必须准确落在洪炉两个梅花架的中间。现采用三菱FXlN PLC内部PID功能和外部电气元件，实现双色机、烘炉的同步运转，如图2所示。
图2 同步运转控制的硬件结构
图2中，选用3个同步接近开关安装在双色机和烘炉各自一轴顶端的金属凸轮边，作为起始位置的基准点，旋转编码器安装在同一根轴上。根据控制精度要求，选取1200个脉冲／转的旋转编码器。稳态时，如果有正、负2个脉冲的调节误差，则每转360。约合0．5的误差，转换为两台印铁机之间传送铁链上的实际长度只有1mm左右，确保超宽铁皮能准确地落在两个推手间。
同理，铁皮从2号印铁机传送至烘炉，只要满足它能够落在烘炉的两个梅花架之间即可，控制精度要求相对前者较低。2号印铁机的转速由人工调节变频器电压来控制，而1号印铁机和烘炉的转速由D／A转换模块调节变频器电压来实现。启动前，双色机和烘炉都停在以同步接近开关为基准的起始位置。
工作时，三个旋转编码器发出的脉冲信号分别输入PLC的高速计数端，以2号印铁机为主机，通过PLC内部的PID调节功能指令控制三部设备的同步运转。如果外部因素引起脉冲的偏差，PlD调节配合D／A模块来控制1号印铁机和烘炉的车速，使得脉冲偏差尽快缩小到允许范围。由于工业现场干扰等因素，高速脉冲计数难免会有误差，这就要求在采取屏蔽措施(如信号接地、屏蔽线等)的同时，采用闭环控制系统实时地进行脉冲补偿。
此外，PID参数和变频器参数的选取至关重要。由于负载较大，如果PID调节中比例参数P过大响应虽快，但调节不稳定，车速波动较大；P过小则反之。同理，积分参数l和微分参数D都需要寻找一个合适的值。一般的，为了确保同步时稳定运行，P参数和l参数都不宜太大，虽然响应时间会变长，但可通过改变变频器参数和电位器电阻，使得在调节车速时目标速度(电压)的变化率降低，这样既能确保稳定运行，又能满足调速要求。同时，不同印铁设备的参数各不相同，需根据现场的实际运行状况进行参数调整。
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