【技术实现步骤摘要】
基于有限状态机模型的全自动烫印机控制系统
本专利技术涉及烫印机控制
，特别是基于有限状态机模型的全自动烫印机控制系统。
技术介绍
烫印机作为一种重要的印刷加工装备，以其独特的烫印工艺广泛应用于高端礼品包装、现代家居、建筑装潢等表面装饰领域[1-2]。当前，传统烫印机自动化水平、信息化水平较低，主要表现在：需要人工借助夹具配合完成整道烫印流程，半自动化的操作模式造成用工成本高、工作效率低；当前主流控制系统人机界面多采用薄膜轻触面板，具有人机交互性差(显示单调，信息量小，无法进行复杂参数配置)等固有缺陷[3]。更为突出的是，当前烫印机生产趋于特色定制化小批量模式，烫印工艺流程复杂多样，逻辑动作灵活多变，对传统基于PLC(ProgrammableLogicController,可编程控制器)的固定路径顺序指令编程模式[4-5]带来了挑战：需要工程师对烫印动作时序控制算法随工艺变换在较短工期内频繁更新，测试时间无法保证，未经优化的算法缺陷容易造成气缸等执行机构动作发生干涉、交叉故障，系统可靠性下降。近年来，FSM[6-7](F...
【技术保护点】
1.基于有限状态机模型的全自动烫印机控制系统，包括信息管理层和现场设备层，其特征在于：所述信息管理层和所述现场设备层经以太网进行无线通信，所述信息管理层包括工程师终端、管理员终端和服务器端，所述工程师终端经监视和控制终端内的通用系统软件搭建上位机监控系统来对烫印机进行驱动，所述管理员终端经企业资源计划软件的作用能够对工程师终端内的数据进行统计且对烫印机进行的烫印数量进行生产管理，所述服务器端能够实现企业局域网与网络云端的连接；所述现场设备层包括多台烫印机，所述烫印机包括PLC控制器和触摸屏，所述PLC控制器经RS485串行总线与所述触摸屏和伺服驱动模块进行数据通信，所述烫印...
【技术特征摘要】
20201224 CN 202011544829X1.基于有限状态机模型的全自动烫印机控制系统，包括信息管理层和现场设备层，其特征在于：所述信息管理层和所述现场设备层经以太网进行无线通信，所述信息管理层包括工程师终端、管理员终端和服务器端，所述工程师终端经监视和控制终端内的通用系统软件搭建上位机监控系统来对烫印机进行驱动，所述管理员终端经企业资源计划软件的作用能够对工程师终端内的数据进行统计且对烫印机进行的烫印数量进行生产管理，所述服务器端能够实现企业局域网与网络云端的连接；所述现场设备层包括多台烫印机，所述烫印机包括PLC控制器和触摸屏，所述PLC控制器经RS485串行总线与所述触摸屏和伺服驱动模块进行数据通信，所述烫印机的烫印温度经测温模块将温度数据输送至PLC控制器内，所述烫印机的烫印工位经一光电开关进行感知，所述PLC控制器基于逻辑控制算法驱动所述伺服驱动模块和继电器，所述伺服驱动模块用于驱动所述烫印机内的伺服电机，所述继电器用于驱动所述烫印机内的气缸，所述烫印机经PLC控制器内置的以太网通信接口基于以太网与所述信息管理层进行通信。
2.根据权利要求1所述的基于有限状态机模型的全自动烫印机控制系统，其特征在于：所述PLC控制器的输入信号X0与所述烫印机的启动按钮连接，所述PLC控制器的输入信号X1与所述烫印机的暂停按钮连接，所述PLC控制器的输入信号X2与所述烫印机的停机按钮连接，当PLC控制器输入信号X0，PLC控制器就会输出信号Y0，开启送印气缸，送印气缸能够驱动承印滑台沿Y轴方向在输送带上前后往复运动，完成送印动作，PLC控制器输入信号X3和X4，能够对承印滑台的前后进行限位作用，避免承印滑台脱离输送带；所述PLC控制器输入信号X5和X6，对穿梭滑台进行左右限位作用，同时PLC控制器输出信号Y15，开启穿梭电机，穿梭电机能够驱动穿梭滑台沿X轴方向进行水平左右往复运动，在输送带上实现穿梭烫印作用；所述PLC控制器输入信号X7和X10，能够对烫印胶轮的上下进行限位作用，同时PLC控制器输出信号Y1、Y4和Y6，能够开启烫印气缸、烫轮电机和加热棒，加热棒能够对烫印胶轮进行加热作用，烫印气缸能够驱动烫印胶轮沿着Z轴方向进行上下往复运动，完成烫印动作，烫轮电机能够驱动烫印胶轮进行滚动，保证烫印胶轮的均匀加热；所述PLC控制器输入信号X11，能够开启光电开关，实现需对产品烫印的烫印工位位置进行感知；所述PLC控制器输入信号X12和X13，能够对运料装置进行左右限位作用，同时PLC控制器输出信号Y2，开启运料气缸，运料气缸能够驱动运料装置沿着X轴方向水平往复运动，通过两个吸盘的作用完成上料和下料的运料环节；所述PLC控制器输入信号X14和X15，能够对吸盘进行上下限位作用，同时PLC控制器输出信号Y5、Y7和Y10，开启吸盘气缸、上料电机和下料电机，吸盘气缸能够带动吸盘沿着Z轴方向在输送带上下往复运动，完成抓取承印物的动作，上料电机能够驱动输送带的上料部分，下料电机能够驱动输送带的下料部分；所述PLC控制器输入信号X16，能够对承印物的位置进行感知作用；所述PLC控制器的串口1与伺服驱动器连接，所述伺服驱动器用于驱动卷箔电机和穿梭电机，所述卷箔电机能够控制收料辊卷取花箔，所述PLC控制器输出信号Y3，能够驱动张力辊来绷紧花箔；所述PLC控制器的串口2与所述触摸屏连接，所述触摸屏内设置有协控制器，所述协控制器经温度模糊控制算法与热电偶测温电路连接，所述协控制器经显示、触摸控制算法对触摸屏进行控制；所述PLC控制器的COM4引脚与DC电源的负极连接，所述PLC控制器输出信号Y11，与烫印机的自动运行指示灯连接，所述PLC控制器输出信号Y12，与烫印机的故障指示灯连接，所述PLC控制器输出信号Y13，与烫印机的停机指示灯连接，所述PLC控制器输出信号Y14，与蜂鸣器连接，能够在烫印机发生故障时报警，所述自动运行指示灯、故障指示灯、停机指示灯和蜂鸣器均与所述DC电源的正极连接，所述DC电源的负极经继电器与所述PLC控制器的N引脚连接，所述DC电源的正极经继电器与所述PLC控制器的L引脚连接，所述DC电源的负极经断路器一端与AC电源一端连接，所述DC电源的正极经断路器另一端与AC电源另一端连接。
3.根据权利要求1所述的基于有限状态机模型的全自动烫印机控制系统，其特征在于：所述烫印机包括底座，所述底座上表面前侧左右两端均设置有支撑架，左端支撑架上设置有第一输送带，右端支撑架上设置有第二输送带，所述第一输送带下表面右端设置有用于驱动所述第一输送带的上料电机，所述第二输送带下表面左端设置有用于驱动所述第二输送带的下料电机，所述第一输送带左端上设置有用于将承印物放置在所述第一输送带上的上料机构，所述第二输送带右端上设置有用于将承印物取下所述第二输送带上的下料机构；所述底座上表面设置有第一支架，且所述第一支架设置于所述第一输送带和所述第二输送带之间，所述第一支架上表面左右两端均设置有第一导轨，所述第一导轨上架设有用于放置承印物的承印滑台，所述承印滑台下表面左右两端均开设有与所述第一导轨相配合的第一导轨槽，所述第一支架上表面后端设置有用于带动所述承印滑台前后移动的送印气缸，且所述送印气缸的伸缩端与所述承印滑台连接；所述底座上表面后端设置有固定底座，且所述固定底座设置于所述第一支架后方且与所述第一支架垂直设置，所述固定底座上表面前后两端均设置有第二导轨，所述第二导轨上架设有穿梭滑台，所述穿梭滑台下表面开设有与所述第二导轨相配合的第二导轨槽，所述穿梭滑台上表面设置有正面敞开的中空盒体，所述固定底座上表面左端设置有用于带动所述穿梭滑台左右移动的穿梭电机，且所述穿梭电机设置于前后两端的第二导轨之间，所述穿梭电机的输出端连接有穿梭丝杆，且所述穿梭丝杆螺旋穿过所述穿梭滑台；所述中空盒体内上下表面之间设置有螺杆，所述螺杆上端穿过所述中空盒体上表面延伸至所述中空盒体外，所述螺杆上端套设有调节手轮，所述螺杆上套设有升降台，所述升降台前表...
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