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摘要：虚拟电子轴传动是凹版印刷机集成型电子轴较之于传统印刷机控制系统一大显著的优势。电子轴传动控制系统的应用回避了传统的浮动辊机构的套色弊端，开辟了传动、套色全自动化的伺服控制系统，该系统可与印刷版辊直接产生联系，并推动其工作运行。较之于传统的机械结构，电子轴传动控制系统结构简单，但系统却拥有较强的协调与控制能力，大大提升了凹版印刷机的稳定性。
关键词：凹版印刷机；电子轴传动控制系统；套色
活跃于彩色印刷市场的三大主流技术中，凹印技术具有三大显著的优势，广为人知。其一使用凹印技术印刷出来的成品色泽亮丽，色差较小，效果良好；其二使用凹印技术印刷出来的成品没有接缝，产品美观；其三凹印对板材限制较小，适合范围广。随着控制技术的更新换代，越来越多的用户和厂商将目标聚焦于电子轴传动控制技术。而这一技术，在凹版印刷机上有着显著的优势。
1电子轴凹版印刷机控制系统
基于结构简单化、性能优越化的发展需要，现对集成型电子轴传动控制系统的技术方案阐述如下：
1.1系统构成概述
凹版印刷机的色组单元个数不是唯一固定不变的，它随着凹印机型号的变化也不断变化。如图1所示，凹版印刷机的色组单元就有10个，其电子轴传动控制系统有如下四部分组成，运转核心部分-B&R X20系列PCC（其中CPU型号是CP 1486）、操作监控站(HMI采用的是PP320触摸屏)、10套B&R ACOPOS multi伺服驱动系统和10套色标识别系统。
图1机组式凹版印刷机电子轴传动控制系统简化原理图
1.2主要控制装置和子系统
上位操作监控站是电子轴凹印机控制系统中十分重要的组成部分，它是机器内部系统和操作人员之间建立联系的纽带。如图1所示，PP320触摸屏既可以显示操作界面，也可以根据需要切换到数据处理界面。采用嵌入式的人机界面，操作方便，在其背面设有Ethernet通信接口，还可接入Windows XP， Windows CE等操作系统。在接入开放式的操作系统之后，该触摸屏可作为远程客户端使用，支持Wonderware InTouch和组态王等图形组态软件的运营，拓展凹印机的适用范围，更好地满足客户的需求。
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1.3印刷版辊伺服驱动及控制系统
版辊伺服驱动系统是电子轴凹印机传动控制系统重要构成部分。区别于以往的伺服驱动器，ACOPOSmuti最大的变化在于采用直流母线集中供电模式，该模式散热快，供电集中。此外它的安装结构采用的背板式紧凑型。这一变化极大地节省了安装空间，在多轴驱动情况下，促使各轴所承担的电压达到相对均衡的状态。ACOPOSmuti在技术上的一大革新是可逆整流技术的投入使用。该项技术的应用可以有效地节约能源，符合低碳节能的工业号召。
2电子轴传动凹印机及其控制技术的特点
较之于传统轴，电子轴在各色组版辊之间的传动是相互独立的，是单独的个体，从这一点来看确保各单元之间的同步是确保印刷品有高质量的前提条件。对于图案套色，电子轴在上述论证的基础之上，控制版辊的相位改变，达到套色的目的。
因此，较之于传统轴，采用电子轴传动凹印机的优势如下：
2.1传动结构简化
有良好的协调和控制能力，凹印机的性能稳定，减少了机械安装的时间，缩减了过料的长度，节省了走料的时间。
2.2高精度的预套准和极短的预套准时间
印刷版辊在装入印刷单元后，只需首次确认印版辊是否归为“零位”，紧接着伺服系统回一句过料的长度自动调整版辊的相位，调整好之后，系统会自动归位到“印刷位置”。伺服系统的定位数值可精确到0.001毫米，测量是相当精准的。系统可自动测量预套准的变化情况，通常说来，此项数值上下浮动不会超过10毫米。
2.3采用高性能控制系统以实现高精度、高印速、高套准控制
该控制系统的核心控制器是PCC，它是可进行编程的。选用此种控制器控制伺服驱动提供了便捷的通道，方便了数据通信，提升了印刷机的工作效率。此外，提升了印刷机在数据采集和处理的能力，提高了印刷的速度。
2.4特殊印刷工艺更易实现
电子轴传动控制系统靠软件控制可以在不同的印刷色组相位之间进行转换。此外，电子轴传动简化了传统凹版印刷的图染、定点涂胶的工序，化繁为简，增强了这种性能的稳定性。
2.5色组机的分组使用
使用电子轴传动控制系统的凹印机可以实现多色机的分组作业。例如除去正常工作的色组之外，其它未处在工作状态的色组单元可进行装版和匀墨。再比如，用户在印刷中，为节约能源，可关闭不工作的色组单元。
2.6紧凑的工程设计和良好的工作环境
使用电子轴传动控制系统的凹印机在工作中噪音明显比传统型的凹印机要小，性能要优越，因此在维修保养环节耗费的时间也随之减少，提升了凹印机的使用效率。
3电子轴凹印机控制系统的软件设计实现
3.1 Automation StudioTM集成一体化软件平台
该系统软件采用的是B&R的Automation Studio集成一体化软件平台。该平台有多种功能选项，比如控制系统、功能显示、人机通讯等，可以满足用户的不同需要，操控比较灵活、自由。该软件平台在其运营中可支持B&R的全系列控制产品，如HMI，PCC， X20I/O等。
应用于Ethernet POWERLINK和X2XLink系统的远程I/O模块同样适用于该系统，这种统一的模块运营，可自由切换系统界面，方便用户操作。用户可以在相应的软件中读取到控制数据、配置参数和类似的参考数据，方便存储数据。
Automation StudioTM编程可支持多种语言选择，诸如Automation Basic，ANSI-C。 AutomationStudioTM中的功能模块既能设置成简单的逻辑和数学运算，还能设置成复杂的控制算法，又可兼容通讯协议中编程算法。此外，用户也可根据印刷的需要自定义模块内容，满足自己需求。
3.2应用软件开发策略
在完成基本硬件配置之后，就可以进行软件编程处理了。在Automation StudioTM软件平台中，借助于ANSI-C语言，开发应用程序，输入相应代码，起到凹印机自动控制的目的。可分为如下三个环节:
在软件编程过程中主要涉及三个循环层，在循环层一主要实现六个目标控制：达成与伺服控制系统之间的通信目标、印刷过程的控制目标、组色单元的控制目标、套色系统的控制目标、印刷机张力的控制目标和张力输入输出口的控制目标；在循环层二任务的核心内容是站点控制；在循环层三任务的核心内容是编制人机界面，组合运营常态模式。
4结语
电子轴凹版印刷既融合了集版辊传动技术又可自动进行套色。独立的版辊增强了凹印机的工作灵敏度，使印刷变得更加灵活。全自动的印刷控制和超强的可操作性为更好地适应印刷市场灵活多变的需求提供了可能性。
参考文献：
[1]夏少波，郑继禹.电子轴凹版印刷机控制系统分析[J].河南科技，2011(24):64.
[2]周晓霞，郎建华.无轴传动控制系统在凹版印刷机中的应用[J].自动化博览，2010，27(9):78-82.
论文作者:王德槐
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/8
标签：控制系统论文; 凹版论文; 电子论文; 印刷机论文; 套色论文; 系统论文; 凹印机论文; 《防护工程》2018年第19期论文;