摘要  本文着重阐述英威腾张力变频在七电机凹印机现场的成功应用，展示张力变频在印刷领域的张力与同步控制的先进方案，引导一种新的变频控制技术。

    关键词：  张力与同步  控制技术 

    1.引言

    凹版印刷机，简称凹印机，又称凹版机。是将雕刻在印刷滚筒表面的凹陷图文浸没在油墨槽里转动，用特制的刮墨刀将印版空白部分的油墨刮净，然后在压力的作用下将图文部分的油墨转移到承印物上来完成印刷。具有层次丰富、色泽鲜明，适用的介质多（如薄膜、纸张等），适应范围广泛，耐印性好、印速高等特点，深受业内青睐。根据颜色的分类，可分为单色凹版机和多色凹版机。凹印机对同步与张力控制的稳定性和控制精度要求较高。

    2.传统凹版机的控制方案组成与缺陷：

    2.1组成：传统的七电机型凹印机控制系统是由PLC基本单元、模拟量模块、通用矢量变频器以及触摸屏组成。

    2.2缺点：以上的方案是目前较为传统的控制方式，所有的控制集中在PLC来完成，变频器仅起驱动作用。

    它虽然也能达到较好的控制效果，但是还是存在以下不足：

    1） 由于张力的控制通过PLC的PID运算后再输出相应的模拟量给变频器，运算的程序量较大，而这部分扫描处理时间往往达到甚至超过30ms的时间，再输出到变频器就会有些响应滞后，影响了其控制精度；

    2） 由于变频器调速时接收的信号是0-10V的模拟量弱电信号，容易受到变频器本身或外围所致的信号干扰；

    3） 系统中因需要数个模拟量模块，导致成本增加，系统变得复杂化。

    3.张力变频控制方案

    以下结合东莞某印刷机械公司在七电机型凹版机的成功应用经验，克服以上传统方案的缺点，总结张力变频在同步与张力控制中的整体解决方案。

    3.1系统配置：

    张力变频器不仅具有变频驱动的常规功能，还集成了智能控制技术。使变频器同时具备张力与同步的运算控制功能。系统由PLC基本单元、CHV170张力变频器与触摸屏组成。

    3.2方案优点：

    1）同步控制与张力的运算全部集中在张力变频器里完成，PLC仅完成系统的逻辑控制与通讯。这样同步与张力的控制无须经过PLC运算的中间环节就可直接运算输出，响应速度与精度比传统方案的要高。

    2）系统所需的参数设置如放卷初径、印刷辊外径，均通过PLC的一个晶体管脉冲输出信号，所发送脉冲数量为相关参数的设定值，发送完成后变频器有一个应答输出到PLC当中。这样即可完成PLC与变频之间信号发送与接收，程序简单。

    3）省去PLC控制所需的模拟量模块，不但节省成本，系统的硬件与软件变得简易化，可靠性增强。

    4）系统的维护变得更加简易与方便。

    3.3七电机型凹版机的工艺控制流程：

    七电机型凹版机是全自动凹版印刷机的主流产品，具有自动切料、接料的特点。它是由主机、前牵引、后牵引、双收卷与双放卷电机构成。印刷部分在主机部分完成。收料或收料切换在收卷部分完成，放料或放料切换在放卷部分完成。张力大小的设定一般是通过调节摆杆的气压来实现，如下图：

    3.4凹印机系统控制接线图：

    3.4.1 PLC接线图：

    3.4.2变频控制接线图：

    3.5工作过程说明：

    系统启动后，主机为零速，变频的零速张紧功能起作用，可令各环节的摆杆处于平衡位置状态。此时通过加减速按钮来增加或减少主机的速度，主机速度通过模拟量输出口AO作为放卷、前牵引、后牵引与收卷变频AI1的公共速度输入信号的同步给定，各变频AI2的摆杆平衡位置作为张力给定信号，摆杆的摆动变化作为张力反馈信号，形成张力闭环反馈的速度控制。双收卷与双放卷一般都是只有一个在运行的，当前是哪个运行由PLC选定控制，放卷只有在换卷时，两个放卷变频才同时工作，收卷也如此。放卷或收卷变频的速度除了跟主机速度大小有关外，还与当前的卷径大小有关。这样既可以实现速度的同步控制，又可以实现张力的恒定。

    关于脉冲通讯：

    以上系统运行前，先通过触摸屏设定相关的印版外径、放卷的初径。由于所采用的PLC是晶体管输出型的，PLC可通过YO的脉冲输出通道，发送3K以内不同脉冲频率的脉冲数到变频器的高速脉冲输入口中，相关变频所设置接收脉冲频率不一样，这样变频就可接收到PLC发来的相应脉冲频率的脉冲数作为相关参数的给定。这些参数以及计长、翻转预设参数等，均可通过触摸屏进行设定，如下图：

 
    3.6调试过程与参数设置：

    1．装好编码器，断开电机负载。

    2．电机参数设置

     （1）根据电机铭牌参数设定到P2组相关参数当中；:

     （2）进行参数自学习过程：将P0.17设成1，显示“RUN-0”，再按键盘“RUN” 键，电机自动运转，待键盘重新闪烁显示频率值时，参数自学习完成。

    （3）用键盘起动，有编码器的请将P0.00设成1,编码器线数输入P3.10,修改P0.10频率值，观察零速0.00Hz，低速0.50Hz，中速20.0Hz，高速（最大频率值）时电机运转是否正常，运行电流是否平稳，如果不正常请重新进行参数自学习。
3．设置以下各项参数。

    (1).主机

参数项	设置值	说明
P0.18	1	恢复所有出厂值
Pr.A8	3	应用类型选择
Pr.02	35.0	将摆滚放至平衡位置时PU02显示的值输入
Pr.17	0.12	比例系数
Pr.21	25.00	热点新闻 西门子推出全新SINAMICS S220驱动系统，树立驱动技术新标杆 智能重载数字式凸轮开关：设置简单，满足多样需求 霍尼韦尔宣布在航空航天业务分拆前更新业务板块架构 西门子携手NVIDIA展示面向AI时代制造业的全新工业技术栈 点亮未来之城 | ABB《我们的回答》第2季 智驱协同，精准控场——菱领LSM1系列伺服电机正式发售 提高资源效率：堡盟携高性能过程传感器亮相drinktec展会 工业测距的标杆，堡盟传感器全场景测距应用覆盖 SINDEX 2025: 堡盟传感器解决方案助力智能自动化 硬核科技+全球生态，台达重构物流智能新图景 为供电“强筋健骨调气血”，意选电源还是太全面了 ABB与Applied Digital携手加速人工智能数据中心建设 推荐产品 芯予正源，赋重牵行 英威腾 RM系列100~3200kVA模块化UPS新品发布 秋老虎 | 高温“烤”验又来了，英威腾“科学支招”速来围观！ 高功率密度，低碳绿色 英威腾 RM系列60~1920kVA模块化UPS新品发布 新品发布 | 低“碳”之选，尽享冷源 英威腾氟泵自然冷精密空调 西门子发布全新SITOP PSU2200经济型导轨电源 Hope100系列高性能电压矢量控制变频器 Hope130系列高性能电压矢量控制变频器 Hope530系列高性能矢量控制变频器 魏德米勒电涌保护新品：VARITECTOR VPU AC I S系列 新品发布 | 英威腾电源5kVA模块化UPS新品重磅登场！ “飞”同一般！英威腾 飞智iLegend系列集装箱数据中心新品发布 【新品速递】和利时推出智能仿真教仪系统，助力行业专业人才培养 友情链接 中国自动化学会 工业控制系统信息安全产业联盟 智能制造推进合作创新联盟 边缘计算产业联盟 全国机械安全标准化技术委员会 中国仪器仪表行业协会 全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会 网站简介 联系我们 电话：010-62669087 控制网版权所有未经许可不得转载 地址：北京市海淀区上地十街辉煌国际5号楼1416室(100085) 版权所有 控制网 京ICP备14036844-2号 北京市公安局海淀分局备案号：11010802023656号 x 在线反馈 1.我有以下需求： 得到贵公司产品详细资料 得到贵公司产品的价格信息 贵公司产品销售人员联系我 贵公司技术支持人员联系我 2.详细的需求： * 姓名: * 单位: 电话: * 邮件: *