虹科案例 | PAC：一种整合了softPLC控制逻辑、HMI和其他服务功能的集成控制解决方案

案例背景

OMET集团是全球领先的包装印刷机械和纸巾加工机械生产企业，包括5家制造公司和制造工厂。自2010年以来OEMT的营业额稳步增长10%，并且自1963年成立以来，OEMT已经在全球成功实现了1900多个项目。

柔版印刷是市场上最通用的印刷技术之一，它能够在使用基础材料时进行高质量的印刷并具有极高的灵活性，还能够与其他技术混合使用。柔版印刷特别适合用于满足高覆盖率、特殊、金属色、文本和清漆的印刷需求，并提供广泛的色域和精确的细节。OMET柔印机采用套筒或滚筒技术，在标准或垂直配置下使用UV或UV LED、EB、水基或溶剂型油墨进行印刷。

难题与挑战

在用于标签印刷的柔印机领域，OMET需要一个新的自动化解决方案来取代现有的基于模块化的PLC和操作面板。 该方案在技术上应该达到尖端产品的水平，并在价格上具备竞争力。此外，这一方案应该是紧凑的，因为需要减少整体尺寸并保持电气面板尺寸。

虹科解决方案

经过调研，OMET选择了采用虹科的可编程逻辑自动化控制器（PAC)来作为模块化PLC和操作面板的替代方案。这个方案可以提供紧凑的PAC系统，能够将基于softPLC的控制逻辑、人机界面和所有其他服务功能整合在一个设备中。此外，虹科的这个集成控制解决方案包括了带有Windows CE操作系统的ARM平台和带有Windows操作系统及其实时扩展的高端X86系统。

性能的可扩展性伴随着绝对的可移植性，无论是HMI还是SoftPLC，所开发的软件都可以在广泛的产品中重复使用。对于柔印机的应用，OMET选择了一个安装在控制台的虹科ASEM LP2200系统，如下图所示：

LP2200系统和所有的虹科PAC一样集成了捆绑的CODESYS softPLC，并与IEC 61131-3编程标准兼容。OMET技术人员可以结合以往的知识来快速有效地实现机器控制逻辑，从而能够充分利用平台的不同资源。过程逻辑序列使用SFC语言进行编码，该语言对于状态机的描述非常强大，梯形图被用于事件和简单逻辑的管理，而结构化文本则允许以最佳方式描述机器最复杂的计算和管理部分。

控制程序的结构包括使用三种类型的现场总线主站。基于伺服电机的材料运输系统的管理由一个单独的控制器进行，该控制器通过CODESYS项目管理的Modbus TCP总线作为第一主站与控制系统连接。通过这种连接，正确操作所需的各种参数被提供给驱动器。

此外，由于采用了Modbus TCP总线，它可以与安装在机器上的视觉系统进行通信。对于iFlex 机器和iVision系统，由于每个柔印机都有一个同系列的智能摄像机对高速运行的印刷材料图像进行检测，从而使得操作员能够手动调整滚筒来确保印刷品上的颜色无误。

相较于XFlex X4和XFlex X5印刷机，Vision-1 自动系统从根本上减少了设置时间和开机时间，保证了生产效率和使用不同材料时的质量效果，这要归功于一个自动套准控制系统，该系统使用带有集成驱动器的伺服电机来控制印刷套准，由CODESYS项目通过CANopen总线和专门创建的运动库驱动。

因此，对于每一个印刷组，它可以根据来自机器底部的摄像头的输入，自动调整套准器的横向和纵向的前进，使其与材料流的方向完全一致，六个套准器中的每一个都使用两个电机，整个机器总共有12个电机和相关驱动器。

设备的输入和输出由EtherCAT总线系统进行管理。由于在CODESYS中实现了EtherCAT-ASi网关，程序能够管理机器上大约100个I/O点的通讯，如机器上的ASi按钮。

此外，在操作系统方面，虹科LP2200系列PAC基于Windows Embedded Standard 7操作系统，采用了Intel Celeron J1900四核2.0GHz处理器和4GB内存，并集成了UPS和512kB MRAM内存，可用于保存保留变量。因此，对于工业控制应用来说，虹科LP2200是一个性能良好且价格合理的面板PAC应用的理想解决方案。