【CPP114】訊：凹版印刷因其印刷工藝的印版特征而得名，以其精美的印刷質(zhì)量在軟包裝行業(yè)中占領(lǐng)了重要的位置。凹印機(jī)—般由放卷裝置、進(jìn)料牽引、主機(jī)牽引、出料牽引及收卷裝置組成，其標(biāo)準(zhǔn)配置是常見(jiàn)的七電機(jī)系統(tǒng)（含收卷、放卷的自動(dòng)換卷）。在卷材印刷時(shí)，需要使用—定的張力將材料張緊進(jìn)入印刷單元，并在啟動(dòng)、運(yùn)行，換卷及停車等過(guò)程中保證張力穩(wěn)定，這樣才能保證各種顏色套印準(zhǔn)確且圖案精美。因此張力控制是凹版印刷機(jī)械驅(qū)動(dòng)控制的技術(shù)核心，若張力控制穩(wěn)定，張力波動(dòng)小，則機(jī)器的套印精度及印刷速度就高。

　　張力控制系統(tǒng)的構(gòu)成及現(xiàn)狀

　　在卷材的印刷過(guò)程中，系統(tǒng)要求控制的張力主要有放卷張力、進(jìn)料張力、出料張力及收卷張力，這便是我們通常所講的四段張力，一般卷料在印刷色組間的張力控制通過(guò)版遞增來(lái)實(shí)現(xiàn)。無(wú)軸系統(tǒng)也有用各色組驅(qū)動(dòng)電機(jī)的速度差進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

　　張力控制系統(tǒng)一般由檢測(cè)、運(yùn)算控制和驅(qū)動(dòng)裝置組成：

　　檢測(cè)部分：該部分由張力傳感器或浮動(dòng)輥組成，近年來(lái)由于浮動(dòng)輥在卷料換卷過(guò)程中對(duì)材料的張力吸收較好，所以業(yè)內(nèi)的同行人都是使用浮動(dòng)輥檢測(cè)。

　　運(yùn)算控制：由PLC、工控機(jī)或DSP來(lái)完成。近年來(lái)由于PLC的大量普及，性能價(jià)格比好，運(yùn)算速度逐年提高，所以大部分采用PLC來(lái)做張力控制。一般將浮輥信號(hào)經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后直接進(jìn)入PLC，由PLC進(jìn)行卷徑計(jì)算、恒線速度控制和各段張力的PID運(yùn)算，并將結(jié)果通過(guò)模擬量DA的方式傳給矢量變頻器。

　　變頻器在整個(gè)控制系統(tǒng)中即作為驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)又作為張力的調(diào)整裝置。因此系統(tǒng)對(duì)變頻的調(diào)速范圍和精度、轉(zhuǎn)矩精度及動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性等關(guān)鍵技術(shù)都有比較高的要求。

　　傳統(tǒng)方案的局限和我們的改革思路

　　由于傳統(tǒng)的系統(tǒng)張力控制是通過(guò)一臺(tái)PLC完成，隨著印刷速度的增加（100—300m／min）、卷徑比的增加（600mm～1500mm）、印刷色組的增加（原來(lái)的6色增加至13色），以及輔助控制點(diǎn)數(shù)的增加（壓輥、風(fēng)機(jī)及油墨粘度控制等），對(duì)于循環(huán)掃描方式運(yùn)算的PLC的CPU來(lái)講，漸漸不堪重任，即便將—些輔助控制移到另—臺(tái)PLC來(lái)完成，但實(shí)際的四段張力所需的運(yùn)算時(shí)間用較先進(jìn)的PLC（例如三菱的FX-3U或SIEMENS的S7-300）都要確近20ms的掃描周期。

　　所以我們開始嘗試改革傳統(tǒng)張力的單CPU結(jié)構(gòu)，引人多CPU的獨(dú)江算法來(lái)汁算各段張力并直接控制驅(qū)動(dòng)變頻宋調(diào)節(jié)張力，即按控制功能的種類或需要每個(gè)CPU各司其職，以提高重要環(huán)節(jié)的處理性能。三菱推出自帶卷取功能的矢量變頻A740—A1，在研究了三菱的設(shè)備資料后，我們認(rèn)為引入該卷取變頻不失為—個(gè)值得去試驗(yàn)的好方案。

　　三菱卷取專用變頻

　　1．內(nèi)部自帶浮輥專用PID軟件，系統(tǒng)可以直接接受浮輥電位器信號(hào)

　　（1）浮輥PID可以按偏移量分段設(shè)定PI參數(shù)；

　�。�2）浮輥控制的輸出量可以和主速度做比例補(bǔ)償；

　�。�3）其具有斷料報(bào)警功能。

　　2．卷徑的計(jì)算功能

　　（1）可以直接計(jì)算卷徑：D=V／∏nZ（V：線速度，n：轉(zhuǎn)速，Z：速比）；

　�。�2）初始卷徑的多種計(jì)算力法或直接設(shè)定；

　　（3）啟動(dòng)時(shí)的P和I可單獨(dú)調(diào)整；

　�。�4）速度增益可隨卷徑變化而分段設(shè)定門動(dòng)切換；

　�。�5）自動(dòng)產(chǎn)生用于錐度控制的張力設(shè)定信號(hào)輸出；

　�。�6）收／放卷長(zhǎng)度的檢測(cè)和控制輸出。

　　3．卷徑演算型恒張力控制（轉(zhuǎn)矩控制模式）

　�。�1）STALL失速控制；

　�。�2）加減速慣性補(bǔ)償；

　　（3）機(jī)械損耗補(bǔ)償；

　�。�4）再生回避功能。