机械-七色凹印机二级张力控制系统的改造分析_0

印刷机2级张力控制在印刷进程中相当重要，它直接影响到印品的套印精度。1级张力控制系统存在误差、机器运行速度的改变及外部客观因素影响酿成的张力波动，都需要2级张力控制系统来调解。没有良好的2级张力控制系统，套印控制系统就没法消除张力变化酿成的误差。 厦门5福印务有限公司从德国引进的KOCHSIEK7色凹印机，其2级张力控制系统采取SIEMEMS公司的可逆直流驱动系统，经过20年的使用，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。但获得原配置的备件代价很高，外围控制器件多，加上直流电机本身固有的保护保养困难，不能满足生产与工艺的需要。 原机2级张力控制系统的控制原理 (1)张力检测与放大。为了消除印刷进程中纸张本身变形及走纸没有居中等因素的影响，在压力检测辊两端分别安装1个压力传感器，将检测信号分两路输入放大器，经过校正、调零及放大倍数调解后，消除张力辊本身重量及压力检测放大系统不1致等因素的影响后，取加权平均值作为实际张力输出。 (2)张力控制。设定张力、实际张力与张力偏置的差值，根据设定张力、实际张力实时差值的大小选择PI(可通过外部信号封闭)或PID控制模式，根据其利用于Infeed或Outfeed的具体要求设置，其输出作为速度环的辅助输入。张力偏置的设置范围可设置最大张力值的0～10％，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酿成的断纸。 (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1起构成完全的速度闭环反馈。整定次序是：在消除张力控制信号和速度环ID参数后，空载情况下，整定速度反馈分量及比例参数，ID参数交叉逼近。 (4)辅助电路。为各部件提供满足条件的电源，依照控制时序要求，检测各部件的工作状态，控制各部件的工作听证后可以强拆吗，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：运行、停止及加减速连锁，张力太小时主机加速避免等保护。 改造整体方案 (1)基本利用本来的机械结构，进行电气控制系统更新。对机器的改动少，费用低，准备时间短，但联机调试时间长，原系统的可恢复性差。 (2)重新制作大部分机构及全部电气控制系统，在原机器上增加必要机构，构成两套完全的张力控制系统。费用高，准备时间较长，安装空间限制，但对机器的改动少，可离线调试，花费的时间短司法强拆的流程走完要多长时间，不存在原系统的恢复性问题。 功率放大与实行机构的选择方案 (1)直流可逆变换器+直流马达。技术成熟，稳定性及可控性好，可利用现有马达，费用低，但辅助控制电路较复杂，直流马达保护困难。 (2)交换变频器+交换马达。费用最低，辅助控制电路简单，马达保护容易，但用于4象限运行的技术不全面，低速稳定性及可控性差，不用于要求大范围、高精度控制的场合。 (3)伺服驱动器+伺服马达。稳定性及可控性好，辅助控制电路简单，马达容易保护，但费用最高。 Infeed2级张力控制系统改造方案 1．由于采取浮动辊张力检测结构，浮动辊位置设置点设置的实际上是张力平衡状态时浮动辊的位置房屋强拆后怎么赔偿，与张力设置值无关。 (1)配重式。由钢质浮动辊、浮动辊前后配重块支架及相应配重块组成。调理困难；浮动辊浮动时配重本身对张力造成冲击，张力控制精度受很大影响。 (2)气动式。由轻质铝合金浮动辊、精密调压阀或压控比例调理阀、缓冲气罐及低磨气缸(最好是膜式气缸)组成。将重力加速度对张力控制精度的影响降到最低。 Outfeed2级张力控制系统改造方案 1．压力传感器LX⑴00TD：两个100kgf的传感器，安装于张力检测辊两端。传感器检测到的是与检测轴线平行的压力或拉力分量，检测辊的两纸面夹角最好在90°以内；协力方向与检测轴线的夹角在30°以内。 2．张力控制器LE⑷0MTA-E：Mitsubishi Electric公司生产的张力控制器，张力检测输入只选用压力传感器，输出则用于控制多种实行部件。全数字化工程设置界面及自动检测功能，为工程利用提供了方便。 3．依照张力控制器及控制任务的要求完成接线后，系统已具有运行基本条件，首先进行自动参数调解：在自开工作参数设置屏上，输入尽大的阶跃干扰值。必要时还应进行工作参数的手工微调，提高系统性能。 积分系数越大，系统稳态性能越好，但动态响应越慢；比例系数越大，反应速度越快，但容易出现振荡，当偏差范围超过死区时，死区放大系数与比例系数同时起作用，因此，随死区放大系数的调解，应逐步缩小死区。 2级张力控制系统改造前后结构特点 1．改造前后两套张力控制系统并存，可随时互换，避免因改造工作失误而对生产酿成的不良影响； 2．改造进程中对原机的较大改动可以在离线下进行，基本不会影响生产。