印刷装订机械对高动态响应和高精度同步提出了很高的要求。交叉通信能力、从站多路复用技术以及适用于任意拓扑结构相结合使POWERlink成为了印刷行业理想的通信标准。
印刷行业竞争相当激烈,各个印刷机都在努力实现更小批量的生产。以越来越低的成本提供无可挑剔的质量面临的压力越来越大。印刷错误及浪费的预算空间相当有限。这不仅适用于印刷过程本身,而且也针对印后加工、裁切、折叠、装订和包装。
印刷行业的设备供应商通过开发速度更快的机器对此做出响应,它们拥有更加全面的自动化流程,从印刷到印后加工甚至交付。他们还设计了更加灵活的印刷设备,使其能够得到更加高效的利用并从中获益。这包括灵活地印刷不同厚度、质地和硬度的承印物–从几微米厚的塑料薄膜到毫米范围内的纸张。毕竟,印刷品包括的不仅仅是您现在正在阅读的杂志。还有公交车上的广告,您冰箱中的冷冻豌豆包装袋以及您钱包中的纸币。
轴的数量剧增
伴随这些开发产生的结果是运动轴的数量迅速增加。在机器上发现50个轴甚至更大规模的超过200个轴的现象并不少见。多达18种不同的色组需要实现完美协调。任一颜色定位的微小差别都会降低图像的整体质量。在图像中出现较大偏差会导致极大浪费。即使是最微小的瑕疵也会引起柔化边缘或扭曲颜色梯度。
如果承印物特性在整个生产过程中保持不变,那么这种挑战将是相当容易克服的。然而,即使是印刷过程本身也会改变纸张或薄膜的特性。因不规则的收放卷而引起的张力松紧问题会影响到部分印刷图像的绝对印刷位置。考虑到这一点,遍布整个系统的传感器会通过色标检测当前位置,并针对后续每一个工艺步骤做出修正。
这些高精度定位对于印刷品生产的各个方面都非常重要–印前、印刷和印后–并要求所有参与轴的绝对协调。这种同步一般源自于一个单一主轴,这使通信介质的传输带宽成为了决定性因素。今天的印刷机可以实现前所未有的高速,而且色标传感器的采样率也低至两微秒。在这个层面上,当驱动器需要按顺序进行寻址和查询时,即使是以太网也太慢了。
POWERlink优化带宽
POWERlink实时以太网协议的三大特性有助于缓解这种时间压力。其中一个特性是其交叉通信能力,这意味着网络上的每一个驱动器无需通过主站都能够同步并直接接收来自智能网络节点上的数据。这使它们能够实现无延迟的响应。
在新型Crystal卫星式柔版印刷机上,UTECO公司信赖POWERlink提供的确定性数据传输和实时安全响应。
MüllerMartini公司的SigmaCollator运行在POWERlink网络上。系统的每个部分都有一个集成的贝加莱PowerPanel用于直接控制。
协议内的第二个加速机制是从站节点多路复用。由于来自驱动器的响应远不及同步信号那样对实时性要求那么高,对于每一个节点而言也就没有必要在同一周期内做出响应。因此可以将通信循环周期保持地非常短暂,即使轴的数量非常多。
这样可以在同时优化复杂性、速度和精度的情况下设计印刷机械。
不受限制的拓扑结构实现最佳模块化
对于印刷技术而言,POWERlink的另一大优势是它完全独立于网络拓扑结构。这可以使大型机器设备中的电缆长度和信号路径得到优化。还可以构造所有节点都能到达的网络,即使电缆发生损坏也能继续运行。然而最重要的是,它很容易设计非常模块化的自动化印刷解决方案。单独的色组或整个印后设备可以被设计成完备的单元,它们被组合在一起形成灵活的生产线,可以很容易地实现扩展或重新排列。
就通信而言,CEM系统中的每一个组件都是通过开放、实时且基于以太网的POWERlink现场总线网络连接的。
其精度给陕西北人留下了深刻的印象,他们现在已在所有印刷机械中使用了POWERlink。
“眼下在工业自动化市场上还没有其它通信协议能够更好地满足印刷品生产设备的要求,”贝加莱机电一体化技术经理RobertKickinger博士说道。“随着设备复杂性以及轴数的不断增加,高速和高精度的趋势以及对错误实现快速安全响应的需求越来越明显,因此POWERlink是适用于该行业的理想标准。”