现场总线在机组式凹版印刷机中的应用

现场总线（fieldbus）一般定义为：一种用于智能化现场设备和自动化系统的开放式，数字化，双向串行，多节点的通信总线。以现场总线为基础而发展起来的全数字控制系统称作现场总线控制系统(fcs)。

现场总线是近年来自动化领域中发展很快的互连通信网络，是工业控制系统的新型通讯标准，是低成本的自动化系统技术。采用现场总线技术可以促进现场设备的智能化、控制功能分散化、控制系统开放化，符合工业控制系统领域的技术发展趋势。现场总线技术的采用将带来工业控制系统技术的革命。目前，现场总线发展的种类主要有：基金会现场总线ff；profibus；worldfip；controlnet/devivenet；can等。

现场总线控制系统有如下优点：

1.全数字化:信号的传输通过网络采用数字信号，具有高精度、高抗干扰的特性，提高了控制系统的可靠性。

2.全分布：在fcs中各现场设备有足够的自主性，它们彼此之间相互通信，完全可以把各种控制功能分散到各种设备中，而不再需要一个中央控制计算机，实现真正的分布式控制。

3.双向传输：传统的模拟信号，一条线只能传递一路信号。现场总线设备则在一条线上即可以向上传递现场信号，也可以向下传递控制信息。

4．自诊断：现场总线设备本身具有自诊断功能，而且这种诊断信息可以送到中央控制计算机，以便于维护。

5．节省布线及控制室空间：在fcs系统中多台现场设备可串行连接在一条总线上，这样只需极少的线进入中央控制室，大量节省了布线费用，同时也降低了中央控制室的造价。

6.开放性：现场总线协议已经正式成为国际标准，从而使现场总线成为一种开放技术。

7.互操作性：现场总线标准保证不同厂家的产品可以互操作，这样就可以在一个企业中由用户根据产品的性能、价格选用不同厂商的产品，集成在一起，避免了传统控制系统中必须选用同一厂家的产品限制，促进了有效的竞争，降低了控制系统的成本。

现场总线在凹印机中的应用：

作为一种工业控制的新技术，把现场总线技术应用到凹印机控制系统中，对整个控制系统性能的提高带来很大的好处。

1．基于现场总线技术的远程i/o的应用（省配线系统）。

在凹印机主机控制部分一般都是开关量，由于机组式凹版印刷机印刷机组正朝多机组方向发展，设备越来越长，现场的开关量i/o信号数量多、相对分散，输入、输出间隔plc很远，常规的系统现场到控制柜的走线距离长、工作量大、根数多，往往带来一些其它的问题，如干扰、误动作等。针对这种情况，以现场总线为基础的远程i/o系统发挥了很大的作用。远程i/o系统是plc系统的一个组成部分，现场设备在本地对i/o信号进行采集，通过总线网络传递信息到plc，进行集中控制，在i/o信号的传递过程中，采用数字化的编码方案，抗干扰强、可靠性高。以前大量的传输导线被一根网络电缆替代，节省配线，减轻工程造价，所以远程i/o系统有时也被称为省配线系统。

2．利用现场总线的高速性、实时性、高抗干扰性，实现对张力控制的数字化高精度实时控制。

在机组式凹版印刷机领域，进几年产品正朝着高速度、高精度、高可靠性、高品质方向发展，在这种大的环境下，对机组式凹版印刷机张力控制系统提出了更高、更强的要求，只有不断的提升张力控制系统的性能才能不断满足产品更新换代的需要。

张力控制系统是机组式凹版印刷机的核心，张力控制得好坏直接影响着产品的质量，为了保证生产的品质、效率及可靠性，一套功能完备的张力控制系统是必须条件，张力控制是以plc为控制中心，目标对象是张力值，控制的对象是变频器或伺服。目前现有的张力控制一般采用四段全闭环自动张力控制系统，张力ｐｌｃ整机协调控制，采用人机界面进行运转参数的设定和显示。四段张力指放料张力、放料牵引张力、收料牵引张力、收料张力，所有四段张力均通过变频器驱动矢量电机来实现张力自动控制。

以前的张力控制系统采用模拟量的控制信号，精度差、容易串入干扰，已经难以满足要求。应用现场总线技术把控制器（plc）与智能化的驱动器组成网络，把以前的模拟量控制转化为数字量的控制，很大程度上提高了系统的控制精度。通过网络可以实时、快速的反馈驱动器的实时工作状态，使得控制器可根据实际情况及时采取控制，使得张力系统的实时性得到了保证。

以上两项技术在我厂的300米/分凹版印刷机上已经得到了应用。

3．以现场总线技术为基础，进行高速可靠的数据通讯交换，使印刷机的无轴传动技术的应用成为现实。

总之，现场总线作为一门新兴的技术仍然在不断的发展之中，随着其技术的不断完善，国际性的通用标准的统一，现场总线必然会大规模的应用于机组式凹印机中。