燙金機是一種印后工序加工設備，主要用于各種包裝盒、賀卡、雜志封面等燙金工藝的處理。燙金的工藝種類有普通燙金、全息防偽燙金以及避縫燙金等三種。其中普通單色燙金使用最為普遍。從控制的角度講，全息防偽燙金控制最為復雜。總部位于中國上海的上海高威科電氣技術有限公司是一家國內知名的工控系統集成商，在工業(yè)自動化領域具備充足的技術研發(fā)能力，擁有豐富的項目業(yè)績。2008 年，他們?yōu)樯虾Ｐ窈汨F工機械制造有限公司開發(fā)了一套基于Beckhoff CX1030嵌入式控制器的全功能自動燙金系統。經過多年來的實踐應用證明：該系統運行安全、穩(wěn)定、可靠。目前，該系統已經處于穩(wěn)定的批量生產階段，并已在同行業(yè)中得到大力推廣。
在使用Beckhoff CX1030嵌入式控制器來開發(fā)控制系統之前，上海高威科電氣技術有限公司曾經使用過若干其它控制產品來開發(fā)燙金控制解決方案，但結果都不是特別理想。這些產品往往在做普通燙金的控制時，效果良好，但是，難以滿足全息燙金的控制要求。
高速、準確地捕捉色標位置
Beckhoff 的 EL5101增量編碼器接口端子模塊的 Touch Probe 功能為實現全息燙金控制方案提供了很好的功能支持。在 Touch Probe 功能的基礎上，當光電傳感器以大于 2 米每秒的直線速度掃過電化鋁色標時，EL5101 能夠非常準確地記錄電化鋁色標的位置。這一點非常重要，在類似的通過色標校準的控制方法中，高速、準確地捕捉和記錄色標位置是所有控制動作能夠準確完成的先決條件。在使用 CX1030 控制器之前，高威科公司所選用的其他品牌的控制器是以定義用戶中斷的方式來處理色標信號的，用戶中斷的觸發(fā)和處理方式難以保證檢測到的數據是否準確，無法及時、精確地采集到色標的位置，從而產生誤差。
Cam曲線的在線調整
控制系統可以使用 EL5101 的 Touch Probe 功能獲得電化鋁色標信號的精確位置，如何使用該位置信息實現精確的控制成為下一個急需解決的問題。Beckhoff 為此提供了相應的軟件功能塊，用于在線修改當前正在運行的 Cam 曲線。
在進給動作啟動時，先按照理論進給值對控制軸進行 Cam 控制；當在指定的“窗口”位置捕捉到色標時，再通過比較色標位置和理論位置之間偏差的方式對當前的控制動作進行修正。當然修正數據還需要經過一些統計學方法進行處理，其目的在于識別和避免單次錯誤采樣或者過大的調整動作。Beckhoff 控制器所具備的標準功能為上述問題的解決提供了很好的平臺支持。
集成溫度控制
在傳統的燙金控制方案中，電熱板的溫度控制使用單獨的溫控器實現。燙金機一般需要 12 至 18 個溫區(qū)。所以，溫控器的成本在整個控制柜中占了很大的比重。為了給用戶提供更具競爭力的解決方案，高威科使用了 Beckhoff 的溫控模塊代替單獨的溫控器，大大降低了硬件成本，并且將溫度控制功能集成到控制系統當中。在此基礎上，高威科除了提供傳統的溫度控制功能，還提供了根據上下班時間自動進行預熱、加熱的功能，大大節(jié)省了工作過程中熱板加熱所需的時間。
支持通過高級語言開發(fā)應用界面
燙金機的控制需要復雜的后臺支持。傳統的控制在標準的觸摸屏產品上開發(fā)簡單的觸控畫面，這樣的產品功能單一，后臺的管理和動態(tài)后臺運算功能難以實現。使用Beckhoff的產品后，可以使用高級語言（比如：Visual C++）開發(fā)友好的用戶交互界面，通過 ADS 接口和下位運動控制部分進行數據交互。
在復雜的運動控制系統實現過程中，Beckhoff 控制平臺所提供的開發(fā)模式為用戶提供了極大的自由和發(fā)揮的空間。
在以 CX1030 嵌入式控制器為核心的燙金機解決方案中，高威科完整地實現了燙金步法的自動解算功能和大數據量配方的管理功能。同時，還實現了系統的模擬運行功能，為最終用戶的使用提供盡可能多的方便。通過自動計算功能，在生產之初，該系統就能夠精確預算原材料的使用量，用戶可以通過這一數據準確地控制采購成本，避免材料浪費。
在這些功能實現之前，燙金機操作也是一項需要很強技能的工種，上述功能的實現，為最終用戶解決了技工不足的難題。
總之，Beckhoff的產品為燙金機的開發(fā)提供了理想的平臺，高威科充分利用了這一平臺，盡情發(fā)揮他們的創(chuàng)造力，開發(fā)出了功能完善，操作簡單的燙金機控制產品。
