七色凹印机二级张力控制系统的改造分析.docx

七色凹印机二级张力控制系统的改造分析印刷机二级张力控制在印刷经过中至关重要，它直接影响到印品的套印精度。一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造成的张力波动，都需要二级张力控制系统来调整。没有良好的二级张力控制系统，套印控制系统就无法消除张力变化造成的误差。厦门五福印务有限公司从德国引进的KOCHSIEK七色凹印机，其二级张力控制系统采用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维护保养困难，不能知足消费与工艺的需要。原机二级张力控制系统的控制原理1张力检测与放大。为了消除印刷经过中纸张自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一个压力传感器，将检测信号分两路输入放大器，经过校正、调零及放大倍数调整后，消除张力辊自身重量及压力检测放大系统不一致等因素的影响后，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者PID控制形式，根据其应用于Infeed或者Outfeed的详细要求设置，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010，目的是在机器预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造成的断纸。3可逆变换器。常规速度电流双闭环控制形式。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好的速度闭环反应。整定次序是：在解除张力控制信号和速度环ID参数后，空载情况下，整定速度反应分量及比例参数，ID参数穿插逼近。4辅助电路。为各部件提供知足条件的电源，按照控制时序要求，检测各部件的工作状态，控制各部件的工作，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表达在：运行、停顿及加减速连锁，张力过小时主机加速防止等保护。改造总体方案1根本利用原有的机械构造，进展电气控制系统更新。对机器的改动少，费用低，预备时间短，但联机调试时间长，原系统的可恢复性。2重新制作大局部机构及全部电气控制系统，在原机器上增加必要机构，形成两套完好的张力控制系统。费用高，预备时间较长，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，不存在原系统的恢复性问题。功率放大与执行机构的选择方案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，直流马达维护困难。2沟通变频器+沟通马达。费用最低，辅助控制电路简单，马达维护轻易，但用于四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，马达轻易维护，但费用最高。Infeed二级张力控制系统改造方案1由于采用浮动辊张力检测构造，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，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。调节困难；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、精细调压阀或者压控比例调节阀、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。Outfeed二级张力控制系统改造方案1压力传感器LX-100TD：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者拉力分量，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LE-40MTA-E：MitsubishiElectric公司消费的张力控制器，张力检测输入只选用压力传感器，输出那么用于控制多种执行部件。全数字化工程设置界面及自动检测功能，为工程运用提供了方便。3按照张力控制器及控制任务的要求完成接线后，系统已具备运行根本条件，首先进展自动参数调整：在自开工作参数设置屏上，输入尽大的阶跃干扰值。必要时还应进展工作参数的手工微调，进步系统性能。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，反响速度越快，但轻易出现振荡，当偏向范围超过死区时，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整，应逐步缩小死区。二级张力控制系统改造前后构造特点1改造前后两套张力控制系统并存，可随时互换，防止因改造工作失误而对消费造成的不良影响；2改造经过中对原机的较大改动可以在离线下进展，根本不会影响消费。