七色凹印机二级张力控制系统的改造
凹印机印刷过程中张力控制的类型及应用
凹印机印刷过程中张力控制的类型及应用凹印机印刷过程中张力控制的类型及应用：一、影响凹印机张力控制的几个因素凹印机的张力控制系统实质上是一种输入量按某种可调节的衰减规律而变化的特殊的随动系统。
张力的控制可以说是整机控制的核心。
只要张力控制稳定，张力变化小，凹印机的套色精度和废品率就很容易控制。
因此，要想确保凹印质量和效率必须配备功能完善的张力控制系统。
然而，在印刷过程中，使凹印机张力产生波动和变化的因素往往比较复杂，其主要影响因素大致有如下几个方面：1.凹印机料卷在收、放卷过程中，收卷和放卷直径是不断变化的，直径的变化必须会引起料带张力的变化。
放卷在制动力矩不变的情况下，直径减少，张力将随之增大。
而收卷则相反，如果收卷力矩不变时，随着收卷直径增大，张力将减少。
这是凹印机的固有特性所决定的，也是引起料带张力变化的主要因素之一。
2.凹印机各主要构件如底座、墙板、导辊等的制造精度和装配精度存在偏差。
例如底座组装的平面度和直线度，墙板与底座组装的垂直度以及各版辊、导辊组装的水平度和它们相互之间的平行度，它们各自的跳动量偏差，质量动静平衡偏差等等，都要求十分严格。
否则料带在版辊和众多导辊上运行时，料带上的张力就会随之发生微小变化。
最终就会反映到整台机上，导致张力产生无规律变化。
另外，凹印机主传动系统中的各齿轮、减速箱应做到无间隙精密传动，确保各印刷单元的版辊同步运转，如果印刷过程中引起传动同步误差，也势必使各印刷单元的张力产生变化。
3.料带内在材质的不均匀性。
如材料弹性模量的波动，材料厚度沿宽度、长度方向变化等，料卷的质量偏心，以及生产环境温度、湿度变化，都会对整机的张力波动带来微妙的影响。
4.凹印机在不停机自动接换料过程中，接料和断料都会使整机原已稳定的张力突然产生干扰变化。
设备运行速度愈高，干扰就愈大。
此时，张力控制系统应当能迅速地根据料带张力干扰情况自动地随机进行调整，使张力及时地恢复原来的稳定状态。
凹印机放卷张力控制系统的改造(下)
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
凹印机放卷张力控制系统的改造(下)
五、张力控制系统调试
为兼顾放卷单卷控制张力的稳定性及双轴切换张力大范围动态控制的
稳定性，在调试过程中，首先消除剩磁对制动力矩的影响，获取单卷闭环
状态下制动力矩范围及PID参数，设置开环控制参数，最后以开环+闭环
混合控制的策略，优化系统控制参数，满足系统的控制要求，具体采取以
下步骤：
(1) 根据有关说明，在输入为0时，分别调整两路的偏置，使输出为
0，再分别调整两路消除剩磁输出，使剩余制动力矩最小。
(2) PID参数初步设定及获得张力控制范围。
设置一组基本参数：
P=20，I=10，D=0，使机器以最高速度的10%左右低速运行，系统达到稳定时，若此时为满卷则为正常工作时的最大力矩，若此时为小卷则为正常工
作时的最小力矩，记录CDTA相应Out1或Out2的最大和最小输出值，对应于最大卷径及最小卷径的制动力矩，作为开环控制设定参数的依据。
(3) 以10至15为增量，增加比例因子P，当P值增加到一定程度时，
系统将进入不稳定的阶段。
以此时P值的90%作为P的设定值。
(4) 人为施加干扰，如加减速等，观察系统情况。
若系统恢复稳定的
时间太长，且没有进入连续的振荡，则增加P值；若系统进入连续的振荡，
专注下一代成长，为了孩子。
凹版印刷中的过程控制方法
凹版印刷中的过程控制方法一般有表印和里印两种印刷方式，承印材料（水松纸）由于其物理特性，基本上采用表印。
塑料薄膜通常采用里印方式较多。
根据三原色的变化规律及套色（套印）原理，以及生产过程中的实际经验，一般情况下表印（由浅色到深色）的印刷色序为：白色黄色品红青色黑色里印（由深色到浅色）的印刷色序为：黑色青色品红黄色白色但有时侯根据工艺要求还可以做适当的调整。
二、凹版印刷张力控制印刷张力是印刷工艺的重要工艺参数，其张力系统也是整个印刷设备的核心机构，印刷张力的设定是根据承印材料的性质来确定的。
容易拉伸的材料难以套印准确，所以其张力一般设定较小，但张力太小材料松弛，更会发生不规则串纸现象，导致无法套印准确。
张力设定值以能套印准确、收卷整齐的最小的张力值为准。
一般情况下，收卷张力比放卷张力略大，主要目的是为了把卷收紧、收实和端面平整。
避免松卷、串卷等现象发生而不利于下道工序分切。
不同规格、批次的原纸，其张力设定值会有所不同，在实际印刷过程中进行过程控制。
三、蒸汽加热温度的控制加热温度的控制同样也是根据承印材料的性质来决定的。
加热温度、印刷速度和熔剂的挥发速度三者之间存在一定的关系。
当温度一定时，若熔剂的挥发速度慢，则印刷速度要降低。
反之印刷速度要提高。
当熔剂挥发速度一定时，若印刷速度加快，则提高加热温度。
反之可以降低温度。
当印刷速度一定时，若熔剂挥发慢，则加热温度要升高。
反之加热温度要降低。
另外，加热温度的控制还与印刷工艺条件、油墨性质和油墨厚度等有关。
四、印刷压力的控制印刷压力即印刷橡胶压印辊的压力，印刷压力不够，油墨转移不佳，容易出现图文缺损。
压力太大容易压印痕迹。
所以一般凹印机上均配备静电吸墨辊，利用静电帮助油墨转移，它对高速凹印机来讲是必不可少的。
通过静电吸墨系统，油墨能非常好地转移到纸上面。
没有静电吸墨系统，油墨得不到充分转移，图案、线条、文字等可能出现发糊、漏印以及色相不均、深浅不一的现象。
凹版印刷中张力的控制
凹版印刷中张力的控制凹印的张力控制系统分析一般包含以下内容。
1.张力分区与各区域的控制要求凹印机的张力控制一般分为4个区域，即放卷张力区、进料牵引张力区、出料牵引张力区和收卷张力区，之间以带驱动的橡胶压辊来分隔。
印刷区域从进料驱动辊至出料驱动辊，对印刷区域张力的要求是张力恒定，因为只有在恒定的张力条件下才可能保证套准。
放卷张力是为印刷区域的恒张力服务的，对放卷区域的要求是将料卷放开进入印刷区，保证不论卷径的大小都要能保持传递的张力恒定，否则张力的波动将直接影响到印刷区的恒张力，进而影响套准。
收卷张力则有所不同，在此区域内多色印刷已经完成，只需平滑收卷即可。
收卷方式根据收卷质量要求的不同，有恒张力收卷，也有变张力收卷，常见的递减张力收卷（也称锥度收卷）就是指后一种。
由于变张力收卷有可能会影响到最后一个印刷色组的套准精度，因此有效地将印刷区域与收卷区域隔断，驱动料卷从印刷区域向收卷区域递进，使印刷区域仍然保持恒张力，而收卷区域递减张力，就是靠带驱动的橡胶压辊机构来实现的。
既分段控制又总体协调，使各区域的张力为多色套准服务，这是轮转印刷在张力控制方面的关键点，轮转凹印也是如此。
2.各区域的张力检测与反馈各区域一般都存在独立的检测装置，如采用电阻应变片传感器、电容传感器等构成的张力辊检测装置，以及采用浮动辊、电位器构成的位置检测控制装置。
这些不同构造的检测电路在整个系统中承担的作用是明显不同的，张力辊检测装置响应快速，但对于由料卷本身质量问题引起的系统稳定性的控制能力尚欠缺，而位置控制装置虽不直接检测张力，但通过控制承印材料在正常张力状态下在浮动辊纸路中的相对位置保持稳定，从而达到控制张力恒定的目的。
位置控制装置能够通过浮动辊纸路来减缓由于料卷的卷径不圆等原材料质量问题引起的张力波动，这是张力辊检测装置所无法达到的。
3.张力执行机构常用的张力执行机构有电磁或磁粉离合/制动器、气动离合/制动器以及伺服电机在传统的齿轮传动系统中还包括360°齿轮箱上的微型执行电机。
凹印机张力控制的类型、检测及应用
１ 张力传感器（ ａ ｅ１ ． １ ｄｃ ｌ检测方式 ｏ ）
它是对 张力直接进 行检测 ，与机 械紧密地结合在 一起 ，没 有移动部件 的检测方式 。通 常两个传 感器 配对使用 ，将 它们装 在检测导辊两侧 的端轴 上。料带通过检 测导辊施加负载 ，使张
力传 感器敏感 元件产 生位移或 变形 ，从而检 测 出实际张 力值 ，
环 境 保 护
的。不过现 代凹印机手动 张力控制 系统 已基本被 淘汰 ， 仅 仅 作为 闭环式全 自动张力控 制系统中 的一 种操 作模式存 在 。张 力 控制 又称卷径检 测式张力控 制 ，它是用安 装在卷轴处 的接近 开 关 、检测出卷轴 的转速 ，并通 过所 设定 的卷 轴直径初 始值和材 料厚度 ，累积计算 求得 收卷或放卷 筒当前 的直径 ，相应卷 径的 变化输出控制信号 ，以控制收卷转 矩或放卷 制动转矩 ，从 而调
整料带 的张力 。因为卷 轴每转… 圈 ，卷径会发 生 ２倍于料带厚
度 的变化 。此种张力控 制不受外界 刺激 的影响 ，能实行稳定 的
它是一种 间接 的张力检 测方式 ，实 质上是 一种位 置控制 ， 当张力稳定 时 ，料带 上的张力与气缸 作用力保持平衡 ，使浮辊
张力控制 。但 是 ，由于受传 动装置 的转 矩变化 、线性 变化和机
以处理 ，不容 易实现高速切换 卷等 。因此 ，当处于平衡 状态的
张力控 制系统受 到较强 的干扰 时 ，系统 瞬 间来不及 作出 反应 ，
料带 上张力变化 的幅 度值会较大 ，对张力控 制尽 快重新进入平
衡 状态不利 。
２ 浮 辊 式 （ ｎ ｅ ｍ） 张 力 检 测 方 式 ． Ｄａ ｃ ｒ Ａｒ
度快 ，气 源稳定 ，浮辊和摆杆 的重量要轻 ，转动要灵活 。
凹版印刷机的印刷质量改善与提升方法
凹版印刷机的印刷质量改善与提升方法凹版印刷机是一种应用广泛的印刷设备，其印刷质量对于印刷品的成品率和质量都有着重要的影响。
然而，在使用凹版印刷机进行印刷过程中，印刷质量不稳定、色彩不鲜明等问题常常出现。
为了改善和提升凹版印刷机的印刷质量，以下是一些方法和技巧供参考。
1. 选择合适的凹版材料凹版印刷机的印刷质量受到使用的凹版材料的影响。
凹版材料的硬度、弹性、耐磨性等性能要求都应该符合印刷的需求。
选择合适的凹版材料能够提高印刷的准确性和图案的再现度，从而改善印刷质量。
2. 控制凹版的深度和角度凹版印刷中，凹版的深度和角度直接影响墨色的传递和沉积，从而影响印刷质量。
因此，控制凹版的深度和角度是提升印刷质量的重要手段。
在印刷过程中，通过准确地调节凹版的深度和角度，可以达到墨色均匀沉积、图案清晰的效果。
3. 注意墨色调配凹版印刷中，墨色的准确调配对于印刷质量至关重要。
准确地调配墨色可以使得印刷品色彩鲜明、层次感强，并且避免颜色偏差。
因此，在印刷过程中，要注意正确使用和调配墨色，以达到印刷品应有的色彩效果。
4. 控制墨量和墨色粘度墨色的墨量和粘度的控制对于印刷质量的改善和提升具有重要作用。
墨量太多会导致墨色溢出、图案模糊；墨量太少会导致墨色不足、图案不清晰。
墨色的粘度也要适中，过高的粘度会导致印刷品质量下降。
因此，在印刷过程中，要准确控制墨量和墨色粘度，以获得高质量的印刷效果。
5. 提高凹版印刷机的稳定性和精度凹版印刷机的稳定性和精度对于印刷质量的提升至关重要。
在使用凹版印刷机时，要确保设备的稳定性，避免因为设备本身的问题造成的印刷质量下降。
同时，要保证凹版印刷机的精度，定期进行保养和维护，确保印刷机的各项参数在正常范围内。
6. 加强人员培训和操作规范凹版印刷机的操作人员是影响印刷质量的重要因素之一。
通过对操作人员进行培训，使其熟悉凹版印刷机的操作流程和技巧，能够正确使用设备并处理常见问题，有助于提高印刷质量。
凹版印刷机智能控制系统设计
凹版印刷机智能控制系统设计近年来，随着包装行业的迅猛发展，凹版印刷因其具有的印品质感优良、层次丰富、承印幅面宽、承印材料广泛等相比于其他印刷方式的独特优势，在国内外市场上的应用不断增加，并且向着多功能、多色组的连线加工方向发展，其印刷速度已经达到300m/min乃至更高。
作为凹版印刷的核心工艺流程之一，各印刷色组的色间干燥是指在印品进入下一印刷色组之前，前一印刷色组的墨层尽可能完全干燥及固化。
干燥效果不佳会导致墨色叠印或堵版，而过度的干燥也会直接影响到印品质量。
适度、快速的干燥在保证了印品质量的同时，既可以使得印刷过程中产生的毒害物质尽可能少地逸散，也对印刷速度的提高有极大的好处。
因此，凹版印刷机各色组干燥过程的精确控制对凹版印刷机机的设计创新具有非常重要的意义。
无论凹版印刷机的加热源是哪一种类，如电加热、瓦斯加热等，但其干燥过程控制系统始终是一个滞后系统，会受到多种不确定因素的影响，如：外界环境温度、新鲜空气的流量、风压的变化等。
在传统工艺中，凹版印刷机的干燥系统虽然带有内部温度测量系统，但仍然需要通过人工手动调节热源加热档位、加热时间、风机转速、风门大小的方式来实现干燥过程的控制。
考虑到当代凹版印刷机色组数量多、各色组的温度控制系统根据车间情况呈分布式布置，人工观察各色组温度状态继而手动调控的方式，存在效率低下、响应速度缓慢、抗干扰能力差等缺点，并且其干燥效果严重依赖于工人的经验丰富程度，不能满足工艺需求。
文献2采用PLC为控制核心，基于PID算法，以温度为参量来调节鼓风机的转速，控制阀门的开度以达到系统控制的要求，同时采用现场总线技术实现了多色组的智能控制。
该方式存在成本高昂、系统复杂，且生产设备上无法直接观察、控制系统温度、风压等参数的缺点。
文献3的改用双单片机分别作为自动控制核心和人工观察操作核心，降低了系统成本，同时兼顾了工人的现场操作。
但其对象并非凹版印刷机，因此并未考虑多色组单元的统一智能控制。
凹印生产常见张力问题及解决方案
凹印生产常见张力问题及解决方案凹印机的张力控制系统通过摆辊来实现张力的检测，在摆辊端头安装了张力检测电位器，当张力发生变化时，张力检测电位器的检测值也会随之发生变化，此时张力控制器将获得偏差量，并通过PID控制器调整相应电机的转速，使料卷张力保持稳定。
在凹印生产中，被控料卷运行速度的变化、卷径的变化、机械传动系统转动惯量的变化以及机械损耗的变化等因素均会扰动张力的稳定。
而张力控制系统的运行状况与凹印产品质量有着直接联系，一旦张力出现异常，便会影响成品率，造成一定的材料浪费。
本文中，笔者总结了凹印生产中常见的几个张力问题及其解决方案，愿与业内人士共同分享、交流。
问题一：如何更容易地建立稳定的初始张力？1.现象在实际凹印生产中，不同印刷基材的料卷直径和幅宽会有所不同，当放卷单元安装直径较小的料卷时，凹印机能够平稳建立起整机的初始张力，但如果换上直径较大的料卷时，凹印机的摆辊就会出现频繁震动，且很长时间内都不能稳定下来，严重时还会使料卷发生变形，甚至将料卷拉断。
这种情况不仅会造成材料的严重浪费，还会增加操作人员的工作量，为印刷企业带来许多不必要的麻烦。
2.分析料卷直径的变化会引起其惯量的变化，但在凹印机建立起整机初始张力之前，摆辊的位置并没有发生变化，即张力控制器采集到的张力偏差量没有变化，相应的，张力控制器的输出也就没有变化。
但是，针对不同直径的料卷，电机却是相同的角速度，于是直径越大的料卷，其表面线速度就越快，速度越快，电机就越不容易控制，因此就会出现对于不同直径的料卷，凹印机建立稳定的初始张力难易程度不同的问题。
3.解决方案针对不同直径的料卷，通过对PID控制器设定不同的比例单元和积分单元，使不同直径的料卷在建立初始张力时，其表面线速度相差不大。
具体来说就是：对于直径较小的料卷设定较大的比例单元和积分单元，这样既不影响建立初始张力时电机的运转速度，又能建立起平稳的初始张力；对于直径较大的料卷设定较小的比例单元和积分单元，使电机的运转速度变慢，从而便可建立起平稳的初始张力。
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8A。 (3) 直 流 马 达 部 件 包 含 型 号 为
1GG5112-OKDll-6JUl-Z 的马达，其额定参数为：
电枢电压 60400V、电枢电流 16． 5A．功率 5． 5kW、 转速 502000 转／分钟。励磁电压 180V、励磁电
流 1．20A；型号为 TDP0．09S-3 测速电机，其参
环反馈。其整定次序是：在解除张力控制信号和
速度环 ID 参数后，并在空载情况下，整定速度 反馈分量及比例参数，然后是 ID 参数交叉逐步 逼近，除了涉及零电流检测、连续电流与断续电 流可变参数 PID 控制外，对于四象限运行可逆变 换器，还涉及零点整定，电流换向与死区控制。
长期不说话，所以一次说话只能说一个字。而且我睡觉的时间越来越长了，我平
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影响势在必行。
原机二级张力控制系统 1．原机二级张力控制系统的组成
(1)张力检测与放大张力检测为 FAG 压力传
感器，型号为 MGZ205，每个传感器由 3 个阻值为 220n 的精密电阻及一个基本阻值为 220n 的压力
敏感电阻组成，电源电压为+5VDC。张力放大器
数为 0．4W。40VDC、1000 转／分钟。图中未标 出的还有：制动力矩为 25Nm 的电磁制动器和参 数为三相 380V．0．28A 的鼓风马达。 (4)辅佐电路
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除为各部件提供电源外，主要进行张力控制
系统本身的保护与控制，同时完成与主机连锁保 护与控制。
在 Infeed 侧采用两个 FAG 的单路放大器板
MGZll0 及一个两路输入平均加法器 MGZl20 配套 组成，Outfeed 侧由一个 FAG 的双路平均放大器
板 MGZll0B 构成，输入电源电压为 220VAC，输出
电压为 010VDC。放大器板主要功能有：为压力传 感器提供+5．OVDC 电源。提供校正用+2．7VDC 基准电源．校正．零位调整。放大倍数调整、限 幅及末级功率放大输出、故障检测及指示等。
2．原机二级张力控制系统的控制原理
原机二级张力控制系统控制示意。现就原系 统的描述如下。 (1)张力检测与放大。为了消除印刷过程中
纸张自身变形及走纸没有完力检测辊两 端分别安襄一个压力传感器，并将检测到的信号
分两路输入放大器．经过校正、调零及放大倍数
行．停止及加减速连锁，张力过小时主机加速防
止等保护。
1ci0f6c7a 易博亚洲/
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(2)直流马达控制器
采用 SIEMEMSS～OREGM 系列可逆变换器 6RA5021-3MA00。主回路额定输入电压为三相
380VAC：－5％、＋10％、50Hz；额定输出电压
为 400VDC，电流 35A，功率 14kW。励磁回路额定 输入电压为单相 380VAC，最大输出为 310VDC、
我从德国引进的 KOCHS，EK 七色凹印机，其
二级张力控制系统采用 SIEMEMS 的可逆直流驱动 系统，经过近 20 年的使用，由于直流驱动控制
装置、张力检测放大装置及外围控制元器件老
化．故障频繁。由于获得原配置的备件困难且代 价高，外围控制器件多，加上直流电机本身固有 的维护保养困难，已不能满足生产与工艺的需 要。利用现有较成熟的控制技术对该机二级张力 控制部分进行改造，消除设备故障对生产造成的
最大导通角与最小逆变角设定，因此在调整时应
多加小心，以防变换器发生颠覆而损坏，由于电 流环在变换器出厂时已经整定好，基本不用进一
步调整。 (4)辅佐电路。为各部件提供满足条件的电
源，按照控制的时序要求，检测各部件的状态， 控制各部件的，并提供欠流、过流。欠压、过压，
过载保护。与主机的连锁保护与控制体现在：运
Outfeed 的具体要求设置，其输出作为速度环的
辅佐输入。张力偏置的设置范围为可设置最大张 力值的 0-10％，其目的是在机器准备阶段将机架 间的纸张预张紧，消除机器启动时对纸张冲击而 可能造成的断纸。
(3)可逆变换器。常规速度电流双闭环控制
模式。将张力环输出衰减至 20％，与主机速度(速 度给定)，测速电机信号一起构成完整的速度闭
印刷机二级张力控制在印刷过程中起着至
关重要的作用，它直接影响到印品的套印精度， 特别是在对套印要求较高的场合显得尤为重要。
一级张力控制系统存在的误差。机器运行速度的
改变以及外部客观因素影响造成的张力波动，都 需要二级张力控制系统来调整，以保证印刷单元 张力平衡。没有良好的二级张力控制系统，套印 控制系统就无法完全消除张力变化造成的误差。
调整后，消除张力辊自身重量及压力检测放大系 统本身不一致性等因素的影响后，取其加权平均 值作为实际张力输出。 (2)张力控制。将设定张力。实际张力与张
长期不说话，所以一次说话只能说一个字。而且我睡觉的时间越来越长了，我平
力偏置的差值，并根据设定张力。实际张力实时
差值的大小相应选择叫可通过外部信号封锁)或 PID 控制模式并限幅，根据其应用于 Infeed 或