印刷机二级张力控制在印刷过程中至关重要,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,不能满足生产与工艺的需要。
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 印刷过程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(可通过外部信号封锁)或PID控制模式,根据其应用于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环反馈。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,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体现在:运行、停止及加减速连锁,张力过小时主机加速防止等保护。
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