1.  概述

柔版印刷系統(tǒng)主要有三大部分組成：放料部份、中間印刷部份和收料部份。放料部分與中間印刷部分有恒張力控制，收卷部分與中間印刷部分也需要恒張力控制。中間印刷部分是印刷機核心部分，印刷色組的套準(zhǔn)是控制的核心。在市場上大部分柔版印刷機放卷、送料部分的張力控制是由張力傳感器與張力控制器構(gòu)成的控制系統(tǒng)完成，而套色部分由分為手動套色與自動套色。手動套色部分比較簡單，是通過每個色組上的相位調(diào)節(jié)按鈕手動控制。而柔版印刷機自動套色大部分都是由外部套色控制系統(tǒng)完成。

根據(jù)對柔版印刷機控制需求的了解與分析，合信技術(shù)推出全套基于自主產(chǎn)品的柔板印刷機控制和驅(qū)動系統(tǒng)，這個系統(tǒng)由CTSC-200 系列CANopen總線主站PLC（內(nèi)置模糊張力控制算法）、EM261印刷專用控制模塊和內(nèi)置套色疊加功能的H1A伺服驅(qū)動器組成。

2. 方案示意圖 

根據(jù)柔印機控制要求，具體配置功能控制如下：   

伺服控制選擇：前后牽引伺服通過與張力傳感器形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過PLC中的張力算法，控制各個色組間承印物的印刷張力；中間5-8組色輥使用雙伺服控制，伺服驅(qū)動器集成CANopen接口；使用EM261印刷機專用控制模塊與色標(biāo)傳感器形成自動套色系統(tǒng)。

 PLC控制選擇：CPU選擇的是216-1AH33-2B24，集成CANopen主站功能， EM277C作為CANopen分布式從站，連接所有系統(tǒng)需要各種按鈕開關(guān)、傳感器、指示燈和閥。控制不同IO點輸入輸出。

人機操作界面HMI：10.4寸觸摸屏，用于參數(shù)調(diào)節(jié)和人機交互。

3 .方案描述   

在柔版印刷機控制系統(tǒng)中，核心控制部分主要兩部分：自動套色控制與張力控制。

3.1 EM261印刷專用模塊

EM261印刷專用模塊是專門面向印刷行業(yè)推出的產(chǎn)品，可接入CTSC-200 PLC的背板總線，CTSC-200 PLC 通過調(diào)用庫程序控制EM261。EM261包含4路500Khz脈沖輸出，用于控制印刷色組伺服，同時擁有4路200Khz高速脈沖輸入，用于驅(qū)動器的編碼器位置反饋。在運用過程中分主軸模塊與從軸模塊：

主軸模塊(CPU設(shè)定)，能夠根據(jù)設(shè)定，發(fā)生指定頻率的脈沖，并且4軸的脈沖輸出要保持同步。并且能輸出同步從軸模塊信號SYN，使得從軸模塊也能輸出同步的脈沖信號。 

從軸模塊(CPU設(shè)定)，根據(jù)主軸過來的同步信號，發(fā)送出同步的脈沖。

 該模塊主要用于印刷行業(yè)，和合信技術(shù)CTSC-200 PLC、H1A伺服驅(qū)動器聯(lián)合應(yīng)用，實現(xiàn)多軸輥筒的嚴格位置同步。

3.2 自動套色控制

本系統(tǒng)中印座的印輥和版輥為獨立的伺服電機驅(qū)動，在運行時，CPU通過發(fā)送速度指令給印刷模塊，所有印刷模塊同步輸出相應(yīng)的脈沖控制各個伺服電機。所有的印輥伺服電機是通過印刷專用運動模塊同步高速脈沖控制，版輥伺服電機是通過印刷專用運動模塊同步高速脈沖和套色偏差補償（CANOPEN總線給定）控制。

針對印刷的自動套色要求，本系統(tǒng)中套色位置補償功能內(nèi)嵌在伺服驅(qū)動其中，色標(biāo)傳感器檢測到色標(biāo)信號時，索存電機軸位置，并計算出偏差，將補償?shù)拿}沖數(shù)通過CANopen總線的方式傳送給伺服驅(qū)動器，從而達到自動套色的功能。

 3.3  張力控制

本系統(tǒng)中主要有兩級張力控制：一級張力控制（磁粉制動器）、二級張力控制（前后牽引伺服電）由于印刷機套色對張力要求很高，紙張的張力控制需平穩(wěn)，穩(wěn)定，不能出現(xiàn)跳動等要求，在PLC控制中，運用合信開發(fā)的張力PID控制兩級張力，通過實際使用，可以能夠保證印刷機張力穩(wěn)定。

一級張力控制示意圖如下所示：放卷是由一個磁粉控制（自身沒有動力），磁粉通過磁粉驅(qū)動器控制其輸出扭矩，承印物在印刷時在二級張力伺服的拖動下向右移動，當(dāng)磁粉輸出力矩過大時，承印物會拉緊，承印物對一級張力傳感器的壓力增大，通過PLC中一級張力PID處理，會降低磁粉的輸出轉(zhuǎn)矩，同理，當(dāng)磁粉輸出轉(zhuǎn)矩過小時，承印物會松弛，以及張力傳感器的壓力會減少，此時PLC會控制磁粉輸出轉(zhuǎn)矩增大。從而達到控制一級張力的穩(wěn)定。

二級張力控制示意圖如下所示：張力傳感器的壓力來自承印物，氣缸壓輥與二級張力伺服將承印物壓緊，當(dāng)張力伺服旋轉(zhuǎn)時，承印物被輸送到右邊來，同理，色輥能夠承印物輸送到右邊，當(dāng)設(shè)定一定印刷速度時，色輥的轉(zhuǎn)動速度一定，當(dāng)張力伺服速度過慢時，承印物被拉緊，然后對張力傳感器的壓力變大，此時PLC中PID調(diào)節(jié)會增大張力伺服的速度，同理，當(dāng)張力伺服速度過快時，承印物松弛，承印物對張力傳感器的壓力減少，此時PLC中PID調(diào)節(jié)會減小張力伺服的速度，如此快速反復(fù)控制，將張力傳感器維持在設(shè)定張力。

3.4 柔版印刷機控制工藝流程