PLC在印刷机械设备上的应用

李安琪

（湛江日报社，广东 湛江 524049）

1 引言

PLC是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置,它具有适应面广、使用方便、体积小、能耗低、可靠性高、功能完善、编程简单等特点，被广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、印刷、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各行业。

2 新闻出版行业动态

作者所在的行业是新闻出版行业,随着我国经济加快发展，新闻出版业也飞速前进。近年,印刷机械设备的引进与淘汰，速度很快，以前，一间地级报社，有一台轮转机，印刷套红报纸，可以应付，现在，一台四色彩色印报机，已经无法完成报纸印刷任务；多数地级市报社，购买两台或两台以上的多色多张彩色印刷机，省级或国家级报社，购买一台配置很高的印刷机，花费高达一个亿以上。引进先进设备，回报很好：胜任本社报纸印刷任务，还可以承印了大量外地印件；对于代印点，印刷外地报纸，比印刷本社报纸的利润高；对于托印方，报纸在外地发包印刷、发行，减少了设立分厂的成本和风险，报社和代印点实现双赢。这种运行模式，带来印刷机械设备的大量定购、引进和安装。

3 应用情况

我国印刷设备企业，北人和上海高斯占据大部分市场份额，这两个厂家的设备，以低、中速为主；北方，使用北人机较多，南方，上海高斯占有量较大；大型印刷设备，几乎是进囗印刷设备占居市场，罗兰、高宝、环球、高斯、小森、桑那，都是世界闻名，特别是罗兰、海德堡、高宝这三个德国印刷制造公司，就是世界印刷设备的代名词。这些设备有一个共同特点：所有的电器控制，都是由PLC来控制。有许多PLC厂家，西门子、三菱、欧姆龙、施耐德、GE、力士乐、A-B、富士等公司，尽人皆知。小型PLC，控制点数少，它是一个集成固件；大型PLC，控制点数多，采用分体式设计，根据控制点数的需要，扩展工作点；大型印刷设备，都采用分体式机型。不同的PLC，工作点数不同，小型的，只有64个工作点，大型的，有几千个工作点。

印刷机械设备，由主机控制、水控制、油墨控制、纸张张力控制几个系统组成，这些控制系统，主机控制由工业级计算机或通用计算机组成，实现全自动智能化集中操作，自动化控制。根据主机控制方式的不同，印刷设备分两种机型：有轴机和无轴机。有轴机由主电机通过一条主轴和皮带，把所有印刷塔连在一起，无轴机没有物理连接主轴，由计算机总控制，通过光缆，把各个虚拟电机有机连成一个印刷总体。有轴机通过皮带联动，机器运行速度不高，所以，只是一些低、中速印刷机才会使用，已经慢慢淡出印刷机械市场；大型和高精度的印刷机械，使用无轴机；无轴机因印刷组合灵活、使用保养方便，成了印刷机械设备的主流。

无论是有轴还是无轴印刷机，都要使用PLC控制。有轴印刷机，只需要一套PLC已足够；无轴印刷机，主控系统、每一个印刷B-B塔都需要搭配一套PLC系统，根据组合印刷塔的不同，使用多套的PLC控制系统。

PLC分为固定式和组合式两种。固定式PLC，包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，所有部分，组成一个不可分离的控制固件。组合式PLC，包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则或需要组合配置。

4 一般故障及排除

PLC控制系统，性能稳定，每个输入、输出点，都有指示灯显示，只要熟悉基本工作原理，了解程序运行步骤，PLC的故障很容易排除。许多工程技术人员，对于PLC工作点，不熟悉；PLC工作点，出现故障的几率少，维修人员的注意力，放在经常出故障部位，故障少的部位，往往被忽略，这一切，增大排除PLC故障难度。

使用PLC，不必详细了解内部电路，只要了解各部分的工作原理，可以有效排除各种PLC故障。

现在市面上有各种品牌PLC，故障离奇古怪，常见故障：上电不工作、电源模块损坏、主板损坏、通讯故障、SF灯坏、I/O故障、密码保护无法进入程序等。

PLC故障排除一般方法：

（1）检测供电电源(pwr)是否正常。供电电源有两种形式：一种是交流220V(电压)，一种是直流电+24V(电压)，用电表测量，如果上述电压异常，问题出在外供电电路，如果上述电压正常，pwr灯不亮，检查保险丝，或更换整个电源模块。

（2）RUN（运行）灯亮否。不亮，检查编程器处于PRG或LOAD位置。若开关处于run位置，编程器已插上，RUN灯不亮，没有显示出错的代码，则需要更换CPU模块。

（3）故障灯（error）亮否，电池灯（BATT）亮否。亮，说明电量不足，程序无法运行，更换锂电池；更换电池，让PLC试运行，若运行无法通过，需要重新安装原程序。

（4）上述故障排除后，排查各个输入、输出工作点。

输入工作点，将编程器显示的状态与输入工作点的LED指示灯比较：如果一致，比较LED与输入点（按钮、限位开关等）的工作状态，若二者不同，测量输入模块，发现有问题，更换输入装置，还不能解决问题，更换输入模块。

如果信号是计数器，重新复位运行程序，运行不能通过，检查控制复位的逻辑。

如果内部定时器出错，更换其他内部定时器，如果所有内部定时器已经使用完毕，更换CPU模块。

如果信号是线川，无输出或输出与线川的状态不同，用编程器查输出点和程序清单。找到不接通的工作点，依此类推，继续查找。

对于多数设备厂（公司）而言，出于知识产权的保护，并不公开编辑程序，用户无法从编程器中显示出工作状态，无法查找PLC内部故障，只能根据经验去查找。

下面是作者遇到的PLC故障：

一台日本三菱 F2-60M PLC，用于上海人民机械厂生产的PJSC—787轮转印刷机。

故障现象：笛声长鸣，主接触器不“合闸”，按“急停”按钮，鸣笛声可以停止，但主电源不能断开，直到关掉主开关。

工作原理：查程序清单得知，按鸣笛按钮，3秒钟后，主机自动“合闸”，然后可以“点车”、“加速”、“减速”等后续开机操作。鸣笛由 T50设置，T50是PLC内部时间继电器，设定为3s。

处理过程：插上编程器，通电，观察T50工作状态，发现T50总是在99～0s之间不断地循环，而不是设定3s。观察电池（BATT）指示灯，发出红灯警报，测量电池电压，电量不到0.2V，远远低于标称3.6V，换上新电池，开机，故障无法排除，把程序从EPROM调到RAM，运行程序一遍，机器能正常工作。

原因分析：电池失效，RAM（存储器）无法贮存从 EPROM（固定存储器）调出固化程序，导致程序运行出错，把程序从EPROM中调到RAM，运行程序一遍，机器能正常工作；更换电池要注意两个问题：①更换时间必须要在4s内完成，超过4s，需要重新调动固化程序；②从EPROM调出的固化程序，必须运行一次，否则，程序不能正常运行。

5 结论

许多人感觉PLC很神秘，其实是不了解PLC。有关PLC的资料很多，只要多看书，多动手，不断提高解决实际问题的能力，积少成多，PLC就不神秘了。