电气及计算机控制系统的结构及维护

2.4　电气及计算机控制系统的结构及维护

锡膏印刷机自动印刷锡膏的操作必须要在相应的电源供应系统和计算机控制系统的控制下才能正常运行。电源供应系统为印刷机所有的部件单元提供相应的电压，计算机控制系统将传感器所感应的信号通过内嵌式的运动控制卡、图像采集卡、CPU等部件实现对外围I／O接口的控制，以及实现对印刷机数据的采集传送和分析处理功能，并发出指令，完成机器的机械传动、图像处理及检测功能。印刷机工作不仅需要电的驱动，也需要气的驱动，刮刀驱动、基板夹紧和网板夹紧、工作台上升托板升降等机构需要气压驱动，电气控制模块（machine control module）采用了便于维护的电气分开结构。

任务要点

☆熟悉锡膏印刷机电源系统的构成及配置

☆熟悉计算机控制系统的维护与保养方法

☆掌握维护UPS的方法

2．4．1　锡膏印刷机电源系统M37

M37电源箱可以将输入的市电转换并整流成印刷机所有的电气系统部件所需的电压。印刷机主输入市电由位于印刷机前面的主绝缘开关控制，通过此开关可以为M37电源箱供电。当紧急停止（E stop）按钮被按下时，印刷机的电力将停止供应，所以紧急停止按钮可以保证各电气设备的用电安全，它的电源是24VDC。系统按钮控制整个印刷机电源的供给，它与紧急停止控制电路的复位端相连，当紧急停止复位键激活时，系统又恢复电源的供给。M37各部分的详细介绍如下。

（1）如图2－40所示的是锡膏印刷机的正面视图，其中③指示的是M37电源箱，序号的指示如表2－18所示。

表2－18　图2－40中序号指示的含义

M37电源箱是锡膏印刷机的电源供应系统，它能为计算机、监视器、各配件、气缸和PSU1 （power supply unit）、PSU2供电，输入的交流电经由两大供电单元部件PSU1和PSU2转换成所需要的各种直流电压源，分别供应给计算机、风扇、控制卡和各类直流电机等。

PSU1是一个350W的高灵敏度开关电源单元，它能将输入的交流电转换成如下直流电压。

图2－40　DEK印刷机正面视图

●＋24VUS

●＋24VSW

●＋5．5V

●＋12V

●－12V

PSU2是一个600W的高灵敏度开关电源单元，它能将输入的交流电转换成＋42V和＋48V直流电压源，各电压源的供电对象如表2－19所示。

表2－19　电源的供电部件

（2）如图2－41所示的是M37电源箱的背板及各接口连接器的结构图。

图2－41　M37电源箱的背板及各接口连接器的结构

表2－20是各连接器的使用说明。

表2－20　M37电源箱各连接器的使用说明

注：①HTC即high throughput conveyor高传输速率的传送机

②RTC为rapid transit conveyor快速传送机

（3）如图2－42所示的是M37电源箱背板的电路断路器面板结构。

图2－42　电路断路器面板

表2－21所示的是M37电源箱背板的电路断路器的使用说明。

表2－21　M37电源箱中电路断路器的使用说明

续表

图2－43　印刷机电源箱M37、控制箱36和PC机箱

2．4．2　锡膏印刷机计算机系统

如图2－43所示，锡膏印刷机的计算机就是一台PC。台式PC机所具备的功能部件，锡膏印刷机中的PC机几乎都具有，而且锡膏印刷机的PC机还有内嵌式运动控制卡和图像采集卡。内嵌式运动控制卡与PC机一起组成了印刷机的电气控制系统，控制各台电机的动作、传感器（sensor）的感应处理、人机界面处理等。PC机是印刷机主要的控制器，它经由控制箱M36发布序列控制命令给从动系统，然后PC机分析反馈回的信号并发出进一步的命令，以确保印刷机的操作正确安全。

如图2－44所示的是PC机箱背板图。

图2－44　PC机箱背板图

表2－22中所示的是PC机箱各接口的使用说明。

表2－22　PC机箱背板各接口的使用说明

2．4．3　锡膏印刷机机械控制系统

印刷机的机械控制系统（machine control enclosure）包括印刷载体（print carriage）、网板对准、摄像头、上升托板等各大部分的驱动控制，如图2－45所示。

图2－45　DEK印刷机的控制系统结构

表2－23中所示的是DEK印刷机的控制系统节点说明。

表2－23　DEK印刷机控制系统节点说明

安装在PC机中的软件可以对所有机械与气动部件的运动进行初始化。DEK印刷机的系统控制箱M36里有一个NextMove ES控制卡，PC机通过USB引线与NextMove ES控制卡进行信息交互。NextMove ES控制卡有自己的处理器，用于控制机械与气动部件的运动，同时还处理开关及传感器的回馈信息，这样PC机就有更大的空间与MMI及外围设备进行交互。

DEK印刷机的系统控制箱（machine control enclosure）M36安放在DEK印刷机的背面，它是PC与印刷机的电机、传感器、开关之间交互的接口，PC与M36之间通过USB电缆相连接。

如图2－46所示的是M36机箱背板各连接器的结构。

图2－46　M36机箱背板各连接器结构

表2－24所示的是M36机箱背板各连接器的使用说明。

表2－24　M36机箱背板中各连接器的使用说明

续表

2．4．4　锡膏印刷机的UPS电源

UPS（uninterruptible power supply）即不间断电源，在电源发生故障时，UPS能够给计算机或其他设备继续供电。它是连接在计算机和电源之间的用于保证电流不受干扰的设备。UPS设备使用电池来保持计算机在断电之后仍能正常运行一段时间，当电压过大和电压太低时它都提供保护。

UPS设备有两种类型，即旁置和联机。旁置设备只在输入电源消失时才启动，因此，它必须有可在5μm内启动UPS的电路。联机设备则固定地为计算机提供电源，由于这一特点，它不需要在没电时才打开。如果外面的电源坏了，这个部件内的电池还继续向计算机及其他设备提供电力。虽然联机UPS是最好的选择，但其价格比旁置UPS要昂贵得多。然而由于联机部件能够对计算机提供恒定的电力，所以这种电力总是稳定的。锡膏印刷机采用的UPS电源是联机类型。

UPS电源的运行模式有以下四种。

（1）市电模式。在此模式下市电指示灯与逆变指示灯亮，负载指示灯会根据所接负载容量的大小点亮。

（2）电池模式。在此模式下电池指示灯与逆变指示灯亮，若接入异常市电，市电灯会同时闪烁，电池容量指示灯会根据电池容量的大小点亮。

（3）旁路模式。在此模式下市电指示灯与旁路指示灯亮，负载指示灯会根据所接负载容量的大小点亮，此时UPS每2min鸣叫一次。

（4）异常模式。在UPS运行过程中故障指示灯亮，则表示UPS处于异常模式。

UPS的维护需要注意以下方面。

（1）UPS需经常保持充电以获得期望寿命。

（2）UPS在同市电连接时，不管开机与否，始终向电池充电，并且提供过充、过放电保护功能。

（3）如果长期不使用UPS，建议每隔4～6个月充电一次。

（4）正常情况下，电池使用寿命为三到五年，如果发现状况不佳，则必须提早更换。更换电池时，必须由专业人员操作。电池不宜个别更换，整体更换时应遵守电池供应商的指导。

（5）正常时，电池每4～6个月充、放电一次，放电至关机后充电，并且充电时间不得少于12h。在高温地区，电池每隔2个月充、放电一次，充放电时间不得少于12h。