0 引言

　　自動絲網印花機主要應用于裁片印花，例如T恤、文化衫等。近年來，印花行業迅猛發展，對自動絲網印花機的需求也越來越大，市場上國外品牌的自動絲網印花機占了大多數，所以研究具有自主知識產權的自動絲網印花機十分必要。本設計以PLC做為核心控制器，變頻器及電磁閥為輔，實現對各運動及動作的控制。PLC是集微機技術、自動化技術、通信技術于一體的通用工業控制裝置，具有可靠性強、性能價格比高、使用方便等特點。變頻器是應用變頻技術與微電子技術，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，具有節能、安全可靠等特點。電磁閥是用電磁控制的工業設備，用在工業控制系統中調整介質的方向、流量、速度和其他的參數，電磁閥可以配合不同的電路來實現預期的控制，并且控制的精度和靈活性都能夠保證。本設計具有自動化程度高，可靠性性強，控制精確等特點。

1 控制系統的搭建

　　自動絲網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，可設計控制系統原理圖如下圖1，其余工位與該工位類似悼剖。

圖1控制系統原理圖

　　系統采用觸摸屏實現人機交互，可以方便的操作控制PLC發出各種指令。再以PLC為核心控制器，通過PLC對變頻器發出指令，變頻器再控制電機的運行，進而實現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據反饋給PLC，PLC再次調整臺板定位和刮印動作，直到符合設定的要求。另外，PLC通過控制電磁換向閥調整氣缸的動作，實現網框的定位；同時，通過位置傳感器檢測網框的位置，檢測其是否到達指定位置，并將數據反饋給PLC，PLC再次調整網框位置，直到符合設定的要求。整個控制系統主要分為2部分，一個部分是PLC對主電機、刮印電機的控制，由變頻通信技術實現；另一部分是PLC對網框氣缸的控制，由電磁換向閥來實現。本控制系統具有人機界面友好，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協議，該協議具有傳輸速度快，穩定性高等特點。

　　2.1 PLC與變頻器的接線

圖2 PLC與變頻器的接線

　　2.2 變頻器參數設置

　　為實現PLC與變頻器間RS485通信，必須對變頻器做相應設置，見表1。

　　2.3 PLC程序的編寫

　　開發環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，方便主程序的調用，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語言在處理數據和邏輯關系方面更為簡單有效。本系統中有一定量數據處理，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，調用“新功能塊調用(F)”指令。程序流程見圖3。

圖3程序流程圖

　　經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網框的上下運動，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，氣動控制系統原理如圖4。

圖4氣動系統控制原理圖

　　當臺板運行到網框下方時，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，網框隨氣缸向上運動，完成一個周期的運動。

4 結語

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