永宏PLC在折页机错页检测中的应用

闫 娓 张玲玲

(1.黄河交通学院，河南 焦作 454950；2.河南省智能制造技术与装备工程技术研究中心，河南 焦作 454950)

0 引言

折页机主要用于各种不同尺寸和厚度纸张的折叠，为印后的一道加工工序，适用与书刊、杂志、宣传页等的高速折页。

目前折页机视觉检测系统能够识别的错页包括白页、倒页、错贴等几种情况，而检测系统在检测到不良品后一般只能停机处理，而折页机机速一般在8000～10000。频繁的停机势必会降低生产效率且增加设备“卡纸”的概率，同时通过人工寻找错贴也较为困难，且需要花费不少的时间。

本项目中设计的自动踢废系统，主要实现在线检测的不停机踢废，大大提高了生产效率，降低工人的劳动强度。本系统可以单独使用也可以直接加装在已经有的电气控制系统中，适应各种折页机类型。

1 系统的设计原理

PLC分别对相机触发光电及折页机二、三、四折出口检测光电的触发次数进行记录，实现纸张折页前后的同步计数，即进出纸张统一编号。当检测系统检测到某张为不良品时，假设为第5张，则PLC记录的出口光电触发次数也达到5时，PLC触发踢废机构动作将第5张纸剔除。对于连续多张均为不良品的情况，使用PLC的队列指令，将不良品的编号按先后顺序进行排队，再按照先入先出的原则移出，每执行一次踢废队列上移一次，将移出的序号与折页机出口光电计数进行比较，若一致则执行踢废动作。

2 PLC控制系统

2.1 电气原理图设计

系统选用永宏B1-14MT2 PLC，该PLC具有4个硬件高速计速器和4个软件计数器，4路光电信号均使用硬件高速计数，计数过程不占用PLC扫描周期，同时采用台达的触摸屏系统，和永宏PLC配合实现更多的功能。原理图如图1所示，IO分配表如表1和表2。

图1 电气原理图

表1 PLC输入信号

表2 PLC输出信号

2.2 部分程序

2.2.1 初始化程序

复位各中间寄存器及高速计数器当前值。

2.2.2 判断序号有效性

PLC在接收到相机的输出信号后，读取高计数当前值，并判断其贮列中存储的序号有无重复，若不重复则执行贮列移入。

2.2.3 贮列移入与挤出

程序使用永宏内部贮列指令QUEUE，贮列特点为先进先出，寄存器D6存放待挤入的数据，寄存器D4接收贮列移出的数据。程序在执行过程中，当有超过两个不良品需要剔除时，先将等待剔除的不良品序号传送到D6中并执行贮列挤入，待前一个不良品被剔除后，执行贮列移出动作，将下一个待剔除产品序号传送到D4，将D4与出口光电的计数进行比较，如果两值相等即执行踢废动作，实现多个不良品在线连续剔除的功能。

2.2.4 踢废信号输出

将待剔序号与各高计数器当前值比较，若一致则置位Y0，执行踢废动作。

触摸屏显示系统作为一个单独的控制系统，选用台达的7寸触摸屏作为系统的显示与监视系统，以更好地显示系统的联机情况和监控实时的踢废情况。并能更容易地监控主机的各种情况，更方便操作人员操作，并提高工作效率。

3 系统调试

程序下载后，联机进行调试，当PLC接收到废品后，踢废机构动作但不能将废品准确踢掉，主要原因是采用的踢废机构为汽缸挡板，伸缩动作时间较长，后将其改为风刀机构，再次测试，踢废动作正常。

4 结语

通过实际测试运行，折页机视觉检测搭配PLC在线踢废控制系统，能够实现在不停机的情况下将不良品准确分拣出来，该系统具有成本底、可靠性高、节省人力等特点。