中国企业如何“破冰”高端印刷机市场？看这里！
2016-03-17 罗克韦尔自动化
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卫星式柔版印刷机由于印刷工艺稳定，套印准确，高效环保，被预言为21世纪柔版印刷的新主流。在欧美国家市场，卫星式柔版印刷机是柔性版印刷中普及率最高的机型。但在中国，由于技术门槛较高，市场长期被价格高昂的进口设备垄断，对于中国印刷包装设备用户来讲，卫星式柔版印刷机是一个十足的“奢侈品”。只有实现产品的国产化，降低价格，才能突破卫星式柔版印刷机在中国“叫好不叫座”的尴尬局面。
咳咳，下面主角出场：今天要介绍的这位“破冰”勇士就是陕西北人印刷机械有限责任公司（以下简称陕西北人），作为中国包装印刷设备制造的龙头企业之一，陕西北人早早的开始了柔性版印刷及设备制造相关领域的研究。公司研制的多款新产品不仅填补了我国在环保印刷技术和制造领域的空白，而且促进了行业整体水平的提高，让国产印刷机跟上了国际先进技术的潮流，其中，技术水平达到国际领先的卫星式柔性版印刷机，更是让国内用户摆脱了对进口设备的依赖。
卫星式柔版印刷机长什么样？
“人无我有，人有我优”是陕西北人的产品开发理念。在卫星式柔性版印刷机的研发也秉承着这一理念，对照国际最先进技术水平，具体来说：希望设备具备全以太网架构，并具有预套准、高速避让、印刷偏差自动纠正、加减速自动压力调整、换版自动计算工作位置以及旧版上机即用等高端设备功能。各项功能的实现对于设备的控制系统设计提出了十足的挑战。不但要求控制系统具备全以太网结构，同时要求系统的控制精度高，在实现多轴同步的同时，也要响应手动套色相位调节。在卫星式柔性版印刷机中，每一个“轴”就是一个伺服电机回路，而在该项目中，单台设备的伺服电机回路数量高达65个，这些“轴”在设备运行中，既要关联，又要独立，其复杂性可想而知。
看看究竟设计了怎样的控制方案
面对企业对控制系统提出的种种挑战，罗克韦尔自动化作为在该领域拥有丰富经验的自动化解决方案供应商，一气呵成地为陕西北人量身定制了全以太网架构、模块化编程并且运作高效的伺服控制系统解决方案。
下面进入深入浅出的技术部分：
卫星式柔版印刷机全伺服控制系统的开发主要基于伺服控制和实时高速网络技术。该全伺服控制系统包含放料单元、收料单元、引入单元和引出单元四个部分的张力控制以及印刷色组的各个“轴”的伺服控制。这些“轴”既相互“关联”而又互为“独立”。
其“关联性”表现在，作为控制每一色印刷版辊的轴，其速度的来源是统一的，即由系统虚拟的电子轴给定的实时速度和实现套印所需的调节速度。各个轴在确保系统传动的同步性的同时，必须响应适当的手动套色相位调节。系统的所有指令，均由PLC统一实时处理后，通过Ethernet/IP工业以太网将其传递给每个相互关联的轴，并做出相应的速度同步和相位调整。
其“独立性”表现在，每个轴在自身所必须的工艺控制模式和控制框架下，运行机理是不完全相同的，是自成体系的。在PLC中，每个轴的功能参数是不完全相同的，由PLC每个轴运行所需的功能参数和系统函数通过Ethernet/IP工业以太网，下载给每个轴的伺服驱动单元，而伺服驱动单元则根据接收到的功能参数和系统函数，驱动相应的伺服电机实现对相应轴的控制。
在系统的具体搭建上，采用CompactLogix 1756 PLC 作为主站PLC，CPU选用1756-L72，通过以太网模块1756-EN3TR将主站PLC与工业交换机ES-1026连接，再通过工业交换机与从站PLC、人机界面和伺服驱动器组成Ethernet/IP工业以太网络，实现主站PLC对整个控制系统进行集中控制。其系统框图如图2所示。
每个印刷色组的进给电机通过编码器的反馈，能够准确进给到工艺需要的位置，保证印刷所需的递墨量和压印力，以达到完美的印刷效果。其控制流程图如图3所示。
在罗克韦尔自动化全伺服系统的帮助下，陕西北人成功推出了卫星式柔版印刷机全系列产品，并实现了设计中希望的所有高端功能。产品的套准精度和印刷精度完全符合目标要求，最高印刷速度达到300m/min。陕西北人对罗克韦尔自动化提供的解决方案给予了高度的评价。“罗克韦尔自动化为我们提供了全以太网架构的控制方案，可以实现模块化编程，开发非常简单，并且设备运行起来高效、灵活，”陕西北人研发部部长练大伟称赞道，“随着市场和技术的发展，印刷包装行业用户对印刷包装设备的要求逐渐向高效化、智能化和网络化方向发展，与罗克韦尔自动化的合作使我们赢得了客户的认可。”
说到不如做到：连续一年24小时无故障运行！
在客户现场，陕西北人生产的卫星式柔版印刷机已经投运一年，实现了250m/min印刷速度下连续一年24小时无故障运行。设备的稳定运行也大大减少了陕西北人的现场服务工作，节省了大量的人力物力。通过设备的远程访问功能，在运营维护过程中可以实现对设备的远程诊断和配置更改，使陕西北人能够更加方便快捷的为客户提供服务，有效提高了陕西北人的服务效率和水平。
目前，陕西北人的卫星式柔版印刷机全系列产品已经在多家包装印刷企业得到应用，用户在接受回访时为北人印刷机打出了与进口设备相近的评分。卫星式柔版印刷机“高效、节能、环保”的特点，将为陕西北人带来更广阔的市场前景和无限的市场潜力。
