1.引言
凹版印刷機(jī)，簡稱凹印機(jī),，又稱凹版機(jī),。是將雕刻在印刷滾筒表面的凹陷圖文浸沒在油墨槽里轉(zhuǎn)動，用特制的刮墨刀將印版空白部分的油墨刮凈,，然后在壓力的作用下將圖文部分的油墨轉(zhuǎn)移到承印物上來完成印刷,。具有層次豐富、色澤鮮明,，適用的介質(zhì)多（如薄膜,、紙張等），適應(yīng)范圍廣泛,，耐印性好,、印速高等特點，深受業(yè)內(nèi)青睞,。根據(jù)顏色的分類,，可分為單色凹版機(jī)和多色凹版機(jī)。凹印機(jī)對同步與張力控制的穩(wěn)定性和控制精度要求較高,。
2.傳統(tǒng)凹版機(jī)的控制方案組成與缺陷：
2.1組成：傳統(tǒng)的七電機(jī)型凹印機(jī)控制系統(tǒng)是由PLC基本單元,、模擬量模塊、通用矢量變頻器以及觸摸屏組成,。
2.2缺點：以上的方案是目前較為傳統(tǒng)的控制方式，所有的控制集中在PLC來完成,，變頻器僅起驅(qū)動作用,。
它雖然也能達(dá)到較好的控制效果，但是還是存在以下不足：
1） 由于張力的控制通過PLC的PID運算后再輸出相應(yīng)的模擬量給變頻器,，運算的程序量較大,，而這部分掃描處理時間往往達(dá)到甚至超過30ms的時間,，再輸出到變頻器就會有些響應(yīng)滯后，影響了其控制精度;
2） 由于變頻器調(diào)速時接收的信號是0-10V的模擬量弱電信號,，容易受到變頻器本身或外圍所致的信號干擾;
3） 系統(tǒng)中因需要數(shù)個模擬量模塊,，導(dǎo)致成本增加，系統(tǒng)變得復(fù)雜化,。
3.追剪伺服控制方案
以下結(jié)合東莞某印刷機(jī)械公司在七電機(jī)型凹版機(jī)的成功應(yīng)用經(jīng)驗,，克服以上傳統(tǒng)方案的缺點，總結(jié)追剪伺服在同步與張力控制中的整體解決方案,。
3.1系統(tǒng)配置：
BWS追剪伺服驅(qū)動器不僅具有變頻驅(qū)動的常規(guī)功能,，還集成了智能控制技術(shù)。使變頻器同時具備張力與同步的運算控制功能,。系統(tǒng)由PLC基本單元,、BWS-BBF追剪伺服驅(qū)動器與觸摸屏組成。
3.2方案優(yōu)點：
1）同步控制與張力的運算全部集中在追剪伺服驅(qū)動器里完成,，PLC僅完成系統(tǒng)的邏輯控制與通訊,。這樣同步與張力的控制無須經(jīng)過PLC運算的中間環(huán)節(jié)就可直接運算輸出，響應(yīng)速度與精度比傳統(tǒng)方案的要高,。
2）系統(tǒng)所需的參數(shù)設(shè)置如放卷初徑,、印刷輥外徑，均通過PLC的一個晶體管脈沖輸出信號,，所發(fā)送脈沖數(shù)量為相關(guān)參數(shù)的設(shè)定值,，發(fā)送完成后追剪伺服驅(qū)動器有一個應(yīng)答輸出到PLC當(dāng)中。這樣即可完成PLC與變頻之間信號發(fā)送與接收,，程序簡單,。
3）省去PLC控制所需的模擬量模塊，不但節(jié)省成本,，系統(tǒng)的硬件與軟件變得簡易化,，可靠性增強(qiáng)。
4）系統(tǒng)的維護(hù)變得更加簡易與方便,。
3.3七電機(jī)型凹版機(jī)的工藝控制流程：
七電機(jī)型凹版機(jī)是全自動凹版印刷機(jī)的主流產(chǎn)品,，具有自動切料、接料的特點,。它是由主機(jī),、前牽引、后牽引,、雙收卷與雙放卷電機(jī)構(gòu)成,。印刷部分在主機(jī)部分完成。收料或收料切換在收卷部分完成，放料或放料切換在放卷部分完成,。張力大小的設(shè)定一般是通過調(diào)節(jié)擺桿的氣壓來實現(xiàn),。
3.4凹印機(jī)系統(tǒng)控制接線圖：
3.4.1 PLC接線圖：
3.4.2變頻控制接線圖：
3.5工作過程說明：
系統(tǒng)啟動后，主機(jī)為零速,，伺服的零速張緊功能起作用,，可令各環(huán)節(jié)的擺桿處于平衡位置狀態(tài)。此時通過加減速按鈕來增加或減少主機(jī)的速度,，主機(jī)速度通過模擬量輸出口AO作為放卷,、前牽引、后牽引與收卷變頻AI1的公共速度輸入信號的同步給定,，各伺服AI2的擺桿平衡位置作為張力給定信號,，擺桿的擺動變化作為張力反饋信號，形成張力閉環(huán)反饋的速度控制,。雙收卷與雙放卷一般都是只有一個在運行的,，當(dāng)前是哪個運行由PLC選定控制，放卷只有在換卷時,，兩個放卷變頻才同時工作,，收卷也如此。放卷或收卷伺服的速度除了跟主機(jī)速度大小有關(guān)外,，還與當(dāng)前的卷徑大小有關(guān),。這樣既可以實現(xiàn)速度的同步控制，又可以實現(xiàn)張力的恒定,。
關(guān)于脈沖通訊：
以上系統(tǒng)運行前,，先通過觸摸屏設(shè)定相關(guān)的印版外徑、放卷的初徑,。由于所采用的PLC是晶體管輸出型的,，PLC可通過YO的脈沖輸出通道，發(fā)送3K以內(nèi)不同脈沖頻率的脈沖數(shù)到追剪伺服驅(qū)動器的高速脈沖輸入口中,，相關(guān)變頻所設(shè)置接收脈沖頻率不一樣,，這樣變頻就可接收到PLC發(fā)來的相應(yīng)脈沖頻率的脈沖數(shù)作為相關(guān)參數(shù)的給定。這些參數(shù)以及計長,、翻轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)參數(shù)等,，均可通過觸摸屏進(jìn)行設(shè)定。
3.6調(diào)試過程與參數(shù)設(shè)置：
1.裝好編碼器,，斷開電機(jī)負(fù)載,。
2.電機(jī)參數(shù)設(shè)置
（1）根據(jù)電機(jī)銘牌參數(shù)設(shè)定到P2組相關(guān)參數(shù)當(dāng)中;:
?。?）進(jìn)行參數(shù)自學(xué)習(xí)過程：將P0.17設(shè)成1,，顯示“RUN-0”,，再按鍵盤“RUN” 鍵,，電機(jī)自動運轉(zhuǎn),，待鍵盤重新閃爍顯示頻率值時，參數(shù)自學(xué)習(xí)完成,。
?。?）用鍵盤起動，有編碼器的請將P0.00設(shè)成1,編碼器線數(shù)輸入P3.10,修改P0.10頻率值,，觀察零速0.00Hz,，低速0.50Hz，中速20.0Hz,，高速（最大頻率值）時電機(jī)運轉(zhuǎn)是否正常,，運行電流是否平穩(wěn)，如果不正常請重新進(jìn)行參數(shù)自學(xué)習(xí),。
3.設(shè)置以下各項參數(shù),。
（1）.主機(jī)
?。?）.前牽引,、后牽引：
（3）.收卷
?。?）.放卷
3.7常見問題與處理技巧：
3.7.1,、張力過松或過緊：
調(diào)節(jié)各擺桿氣缸的氣壓。不同材料應(yīng)設(shè)置不同的氣壓大小,。調(diào)整時可通過搖動擺桿力量的大小來設(shè)定氣壓,。
3.7.2收放卷初始運行時狀態(tài)不穩(wěn)定或主機(jī)部分張力異常：
觀察觸摸屏上放卷的初徑設(shè)定、主機(jī)所換上的印刷輥外徑設(shè)定是否準(zhǔn)確,、收卷在手動卸料時是否卷徑清零,。
3.7.3追剪伺服驅(qū)動器在低頻工作時抖動，電流波動較大：
檢查追剪伺服驅(qū)動器參數(shù)自學(xué)習(xí)是否正確,，編碼器安裝與工作是否正常,，其屏蔽線是否接地。