印刷机电气控制160页.ppt

1、第五章 印刷机电气控制,第一节 印刷机电气控制概述,印刷设备种类繁多，由于印刷机类型的不同，它们电气系统的控制内容也各不相同。 根据印刷纸张的情况印刷机可分为单张纸印刷机和卷筒纸印刷机。,一、概述,单张纸印刷机虽然有单色与多色，单面与双面之分，但由于印刷原理相同，因此电气控制系统的工作原理和控制方法基本相同。 胶印机电气控制系统技术比较先进和具有代表性，目前多色胶印机以其印刷速度快、质量高等特点占据主导地位，它具有单张纸印刷机的所有控制功能 。,卷筒纸印刷机由于所采用的呈印材料是连续的纸带，因此印刷机控制内容与单张纸印刷机的控制不同。,两种印刷机控制的差别：主要为纸张的供应，纸张的检测和控制以

2、及收纸等方面。 两种印刷方式的比较：单张纸印刷机印刷速度比卷筒纸印刷机的印刷速度低很多。但是单张纸印刷机纸张的定位十分的准确，因此印刷质量比卷筒纸印刷机好。,单张纸胶印机普遍具有以下几方面的特点：,（1）具有遥控调墨、调水和调版（对角、轴向、径向）装置；油墨的预调系统；印刷压力电动调节；自动调节串墨时间； （2）自动清洗橡皮布、印版和墨斗的清洗功能； （3）全自动换版和双面印刷功能等； （4）自动调速系统和同步控制； （5）自动输纸系统、纸张位置调节、自动化纸张幅面调节、收纸装置自动调节和各种位置控制； （6）印刷质量控制系统、输墨装置温度控制系统； （7）各种质量信号、位置信号、印刷故障信号

3、的检测和显示报警装置等。,单张纸印刷机电气控制系统六大部分组成: (1)电源系统 (2)主控装置(PLC模块) (3)电气检测装置(如光电检测开关、传感器等)、 (4)模拟量采样设备 (5)电气执行装置(如电机或电磁阀) (6)电气操作及显示装置(按钮、人机界面或上位系统) 。,二、印刷机电气系统主要任务,一台印刷机的电气控制系统主要包括主电路和控制电路，控制电路中又包括检测、安全保护电路等部分。 印刷机中采用电动和气动装置实现驱动的. 由于电控具有许多优点，因此印刷机中广泛使用各种电控系统。,第二节单张纸印刷机电气控制系统,控制系统具体包括有： 给纸控制： 给纸机的运转与停止、纸台手动升降、

4、纸台电动升降、自动微量上升、主付纸台切换等。,一、单张纸印刷机电气控制系统的特点,不停机给纸过程:,KBA RAPIDA不停机给纸,印刷控制,离合压控制 加减速控制 调版控制（周向、轴向和对角调版） 水墨控制（水墨离合、水斗辊和墨斗辊的调速、水墨跟踪等 点动和低速长车控制,1）等径三滚筒传纸 2）倍径压印传纸滚筒 3）大传纸滚筒 4）两个等径滚筒和一个倍径滚筒,收纸控制,纸台升降、纸台微量下降、主付纸台切换等,安全保护： 各种保护包括电路保护、机器和人身保护等 印刷机的速度控制：低速、加减速控制等,辅助设备 主要作用是为了保障印刷机正常运转提供所必要的保障。主要包括润滑系统、冷却系统、气动系统

5、等。 为了提高纸张表明的耐磨性和光泽度，现在的印刷机可以通过安装联机上光单元来实现；最新型的单张纸印刷机已经可以在安装新的输纸系统后实现卷筒纸的印刷。,10上光装置,单张纸印刷机控制系统主要任务,印刷机的起动、低速正反点车、低速长车、运转、定速、加减速、给纸、收纸、离合压、给水、给墨、水墨自动跟踪、套准、纸张检测、故障显示、墨区控制等任务。 为了完成这些控制任务电气系统采用各种电动机、控制器和电气元件等。,单张纸印刷机电气控制和检测控制系统框图,二、单张纸印刷机电气控制系统的主要内容,（一）主电动机的起动、制动、电动机加减速控制（速度控制）和报警电路,当印刷机尺寸较小和印刷色数少时，拖动电动机

6、的功率较小，可以采用电动机直接起动方式。当印刷机的主电机功率较大时采，需要采用降压起动或空载起动的方式。在尺寸较大的印刷机中为了便于操作用于起动的按钮一般有几处，在印刷机不同的位置都可以起动印刷机。,1、主电机的起动,当印刷机尺寸较小和印刷色数少时，拖动电动机的功率较小，可以采用电动机直接起动方式。 当印刷机的主电机功率较大时采，需要采用降压起动或空载起动的方式。 在尺寸较大的印刷机中为了便于操作用于起动的按钮一般有几处，在印刷机不同的位置都可以起动印刷机。,2主电机的制动,当印刷工作结束时或产生各种印刷故障或出现人身伤害时需要快速停车。 印刷过程中印刷机的运行速度很高，停车时为了减少停车时间

7、，一般不采用自然停车方式（不实施任何制动），而采用各种制动方法使印刷机尽快停止运行。,停车操作时，通过停车按钮进行停车。 当有印刷故障时控制系统将使印刷机自动停车。 实现快速停车的方式主要有机械制动和电气制动方法。,3加减速控制,（1）运转：,印刷机开机时运转速度比较低，一般称此时的状态为“运转”状态或称运转。 印刷机只有在运转速度状态下才可以接通给纸机。,（2）定速：,当给纸机开机后进行给纸印刷时，印刷机可以选择较高的印刷速度以提高生产率。 通过按动定速按钮实现由运转向定速的转换。 定速时印刷机具有的状态一般称为“定速”状态或称定速。,运转状态的速度一般为印刷机印刷速度范围内的最低速度； 定

8、速状态的速度一般为印刷速度范围内比较高的速度。,例如：某印刷机的印刷速度范围为300010000张/小时，运转速度为3000张/小时，定速速度为8000张/小时左右。 印刷机在使用时为保正印刷质量和印刷机的使用寿命，一般不以最高印刷速度连续工作。,印刷速度,对于印刷机来讲，印刷速度指印刷装置的转动速度，而不是指电动机运行的速度。 印刷装置每转一转，就会印刷出一张印品，所以印刷速度单位采用张/小时。 印刷时可以进行速度选择，有些印刷机可以通过加减速按钮改变印刷速度，另一些印刷机通过旋钮的不同旋位进行速度调整选择。,4报警电路,大型印刷机由于操作机器的人员较多，为保证在机器某一处进行操作不给其它部

9、位的操作人员带来伤害，电气控制线路中需要有报警保护电路。,报警电路,报警电路主要作用： 是在印刷机开机时，使电铃或蜂鸣器响几秒钟，通知同机组的其它操作人员离开机器运动部分或作好开机准备，之后控制电路才接通。,为了印刷机操作人员的人身安全，控制系统一般设有开机响铃报警电路。 开机时，机器的所有操作人员都可以听见报警的电铃响，使操作人员远离印刷机的运动部件，以避免发生危险。,有些印刷机按动起动按钮后，电铃响几秒后印刷机开始运转。 有些印刷机开机前需要先按动运行准备按钮，电铃响几秒后，按动起动按钮印刷机开始运行。控制系统利用报警铃响这段时间解除印刷机的制动装置，开机作好准备。,5电气系统的保护电路,

10、保护电路主要有对拖动系统电路实施的短路保护、过载保护、零压保护等。 也有用于对印刷机实施的保护如印刷机输纸板安全杠。 对操作人员人身安全进行的保护如安全护网、脚踏板等。,ROLAND 500,Roland 300,（二）正反点动和低速运行,正反点动指印刷机装拆印版时需要印刷机低速寸动。点动时印刷滚筒的速度一般为每分钟几转。 有些印刷机配有低速电动机，有些采用变频调速的印刷机可以通过变频器获得点动速度。 正反点动按钮放置在各印刷色组右侧或左侧位置以及收纸台上方和位于输纸台侧面的主操作台上。,2低速运行,低速运行指印刷机以极低的速度（一般为点动操作时的速度）运行，此时可以进纸、合压、给水给墨，进行

11、印刷工作。 主要用于滚筒试运转、调整印刷压力等印刷准备工作。,（三）给纸控制和收纸控制,单张纸印刷机采用的纸张是一张一张的，在上纸和卸纸时印刷机的给纸部分和收纸部分的纸台需要进行快速升降运动。 纸台快速升降一般采用单独电动机进行驱动。当纸台升降到达一定高度位置时，有限位开关进行限位，以保证机器的安全。 特别要注意的是为了保证给纸机与主机同步，给纸机的给纸头的动力一般来源于主电机。,1. 给纸控制,给纸控制主要包括给纸机运转、给纸台快速电动升降、自动微量上升和手动升降等。,（1）给纸机运转： 给纸机动力一般来源于印刷机的主拖动电机，主电机的动力通过电磁离合器送给给纸器。 当输纸器“开”时，主电机

12、的动力就接入输纸器，输纸器工作。,（2）给纸台快速升降： 当需要上纸时，需要纸台快速升降。纸台快速升降一般采用独立的电动机拖动。,电动机正转时拖动纸台上升，反转时拖动纸台下降。,纸台升降的极限位置装有微动开关，当纸台运行到极限位置时，碰撞开关，断开控制电动机运行的接触器线圈所在的电路，使接触器的主触点改变状态。,（3）纸台自动微量上升： 在印刷机印刷过程中，给纸台上的纸张逐渐减少，高度下降。 当纸张高度的减小到一定量时，检测装置检测到该信号，接通纸台上升的动力装置，这时纸台上升一定的高度。,这个动作在印刷过程中不断重复，使纸台上的纸堆高度保持在印刷所需要的高度上。,（4）主付给纸台切换： 有些

13、印刷机如：PZ4880四色印刷机给纸部分具有两个给纸台，完成不停机给纸。 主付纸台分别由两个电动机驱动，两个电动机都可以正反转。两个电动机必须互锁，并通过安装在一定位置的微动开关，实现两个电动机进行的自动切换。,2收纸控制 （1）纸台快速升降： 纸台的快速升降由独立的电动机拖动，电动机可以正反转。,纸台的高低极限位置装有限位开关，这些开关接入电动机控制电路中，当纸台升降到一定位置时，碰撞限位开关使它们切断控制电路，接触器线圈失电，接触器主触点切断电动机电源，电动机停止运转，纸台停止上升或下降。,（2）纸台自动微量下降： 印刷持续一段时间后，收纸台上的纸堆高度不断增加，这时需要纸台下降一定的高度

14、。,检测装置置于收纸台侧，当检测到纸堆需要下降时，接通纸台升降电动机，纸台自动下降一定高度后停止。,（3）主付纸台切换： 有些印刷机的给纸部分具有主付给纸台，主付纸台分别由两个电动机拖动，两个电动机需进行互锁。,（四）印刷控制,印刷控制包括合压、离压、记数、套准控制、水墨控制等电路。,1印刷装置离合压控制 印刷机的印刷装置离合压控制可以采用电动或气动的方式来实现。,当印刷机运转后，输纸正常，按下合压按钮，接通合压控制电磁铁或电磁阀，驱动离合压机构合压。,印刷装置合压时刻通过同步检测装置（如接近开关等）进行检测判断，以便保证在滚筒的空挡处进行合压，并使合压动作与进纸动作等同步。合压状态有显示灯等

15、进行显示。,当印刷机处于自动状态时，合压后会自动给水给墨，并且给水、给墨的指示灯亮。,2套准控制 很多印刷机印版滚筒都可以周向和轴向调节，这些调节是保证彩色印刷图像的套准。,周向和轴向调节分别有控制电机驱动调节机构。不同的印刷机套准机构调节的范围不同。,各色印版的周向和轴向套准的调节可以通过操作台的“+”或“ -” 按钮进行。 当置零时调版机构处于调节范围的正中间。 可以周向置零，也可以轴向置零。,3水墨控制 胶印机印刷中需要不断地向印刷装置的印版表面供应润版液和油墨。,在自动操作的情况下，当印刷机合压后，水墨起落机构动作，将靠版水辊和靠版墨辊与印版滚筒接触，进行供水和供墨。,水墨供应量应该与

16、印刷机的运转速度相协调，印刷速度高时需要的水墨量就大。,当印刷机的运行速度变化时水墨辊的速度随着变化，即水墨辊速度可以进行跟踪。,水墨量的调节是通过操作台的水墨加减按钮实现的。 有些印刷机每色机组水墨调节的按钮安装在两侧，而也有些印刷机水墨调节按钮安装在一侧。,（五）纸张检测控制 单张纸印刷机纸张输送时，会经常出现一些不正常的纸输送情况即输纸故障，需要对输纸故障进行检测和控制。,当出现双张、空张、歪张、纸晚到、折角时需要印刷机的输纸停、自动离压、降速等动作。,（六）操作、故障显示和报警,1操作 印刷机的操作控制面板主要有位于飞达侧的主操作面板和收纸位置的集中操作面板，同时在各个印刷色组的两侧配

17、有操作面板，有些先进的印刷机配有集中的中央控制台，在中央控制台上集中实现全机的各种操作。,（1）中央控制台： 主要进行印张图像各色墨区的墨量和水量的加减控制、总水量和总墨量控制、套准控制、各种印刷故障的显示和对一些参数进行选择。 。,（2）收纸位置的控制面板： 包括收纸风扇控制，点动、运行等操作,（3）各色组侧的操作面板： 点动控制、水量调节等。,（4）操作方式： 作为印刷机操作部分，目前主要采用各种颜色方形或圆形的按钮，薄膜开关等作为信号输入。薄膜开关是将输入的弱电信号转换成强电信号的一种开关。,2显示 印刷机的显示主要包括操作显示、各种故障显示、维修显示等。,其中包括机器运行状态显示、离合

18、压状态显示；印刷速度、电流、电压显示；各印刷单元的安全故障显示和气路、润滑、输纸故障、机器故障显示、操作台故障显示等。,显示部分主要有： 显示器、发光二极管、灯、触摸屏等。 触摸屏即触模式图形显示器，它是一种新型可编程输出设备。触摸屏使操作人员与印刷机进行信息交流更方便。,（七）停锁、安全保护 根据印刷机外形尺寸，在印刷机上可以有几处停车按钮。这些按钮被按下时，机器可以停车，并锁定停车状态。,（八）印刷机上信号的检测种类,1、给纸台高度检测 2、给纸台乱纸检测 3、双张检测 4、空张检测 5、歪张检测 6、第一张纸检测 7、离合压位置检测 8、收纸台高度检测,海德堡速霸Speed Master

19、 CD 74 六色印刷机,速霸CD 74有两种幅面：C-幅面 - 53 x 74 cm (20.87 x 29.13 inch) 和F-幅面 - 60.5 x 74 cm(23.82 x 29.13 inch)，可带或不带双面印刷翻转装置。,1.预置飞达:根据印刷幅面和承印物的不同进行自动调节，。 2.着墨系统：快速反应的着墨系统 Color Fast Solution（彩色快速解决方案）软件。 3.连续薄膜润版系统:Alcolor确保稳定的水墨平稳,4.文图利专利技术的AirTransfer系统：带文图利专利技术的AirTransfer系统保证纸张在印刷单元间的最优传输。 5.清洗装置:橡皮

20、滚筒、墨路、压印滚筒清洗装置（可选件） 。 6.海德堡的InkLine/InkLine Direct给墨系统可自动填充并监测墨斗中的墨量,7.印通Auto Register（自动套准系统）提供全自动的联线套准控制以减少准备时间 8.上光单元:上光单元拥有远程调节的横向、周向和对角线套准功能，从而节省时间并减少开机浪费 9.干燥之星干燥器:带红外线、热空和冷空模块的干燥之星干燥器系统与走纸完美配合,10.预置收纸装置:预置收纸装置确保在最高印刷速度条件下形成最齐整的收纸垛。纸张制动器的特色是具有可远程调节的制动元件。 翻转装置:全自动调节的翻转装置提供中等幅面印刷的灵活性,Air transfe

21、r,干燥器,收纸,飞达,清洗装置,上光单元,上光单元,第三节 卷筒纸印刷机电气控制系统,一、概述,卷筒纸印刷机与单张纸印刷机原理相同，但控制系统有些不同。 卷筒纸印刷机可分为：报类、书刊类和商业印刷机。 报类：印刷质量要求较低，调版有周向和横向调节装置，没有对角调版。 书刊类：印刷质量要求较高，一般有周向和横向调节装置，还有对角调版。还有二次张力控制系统。 商业轮转印刷机：必须配有二次张力控制系统和纸带调偏装置。,目前，国际上流行无轴传动印报机。 我国生产的卷筒纸印刷机主要有：北人集团公司北京第四印刷机械厂和上海GOSS公司。,二、主要电气控制,电气控制系统主要有： 纸带张力控制 高速自动粘接

22、控制 供墨量控制 供水量控制 套准控制（通过电动机调节印板纵横向位置） 收纸、折页部分控制 主电机速度控制 自动清洗工作,电路主要包括： 主电机电路： 辅助电机：点车、低速长车（或没有） 给纸电路：纸卷自动升降、自动接纸、纸带张力控制、断纸、堵纸检测 印刷控制电路：水墨自动离合、水斗辊和墨斗辊调速、离合压控制电路、调版电路 收纸电路：折页、计数、剔除废张,三、基本功能,卷筒纸印刷机同样具有点动、低速、电动机启动、制动、加减速控制、和报警电路、电气系统的各种保护，这与单张纸印刷机相同。,四、卷筒纸印刷机的给纸,任务：将纸卷展开，以一定张力大小向印刷单元输送。 控制：纸卷自动升降、自动接纸、纸带张

23、力控制和断纸检测控制等。 常采用多个电动机进行拖动。 1、纸卷自动升降 纸卷质量大及安装位置和工作位置不同。 安装位置上纸，电动机拖动到工作位置。,2、自动接纸控制 为了实现不停机给纸，印刷机运行中进行自动接纸。 对于高速自动接纸来说，电气系统要对新纸卷进行加速以便使新纸卷具有与正在生产用的旧纸卷具有相同的速度。 系统需要检测新旧纸卷的运转速度、旧卷尺寸大小和新纸卷纸头位置。 当粘接条件具备时，控制粘接机构动作。,五、印刷控制部分,与单张纸印刷机大致相同。 水墨自动离合、水斗辊和墨斗辊调速和分区墨量控制、离合压控制电路、调版控制等。,3、纸带张力控制 电气系统主要通过传感器检测印刷中的纸带张力

24、的大小，控制制动装置对展开的纸卷实施制动。,六、收纸,任务：裁切和折页操作。 包括纵切和纵折机构、横切和横折机构、纸贴输出机构等。 电气控制： 剔除废张、计数、天头地脚位置的调整，纸贴输送动力供应等。,七、检测和操作,1、操作 （1）中央控制台 （2）给纸机操作部分 （3）各色组侧的操作面版 （4）操作方式,2、检测 卷筒纸印刷机整机典型的检测主要有： 纸带张力、各种速度、纸头粘接位置、离合压机构的离合位置、套准、天头位置、计数、断纸检测、堵纸检测等。 纸头粘接位置的检测有两个：一个是为了正确实现新旧纸卷的自动粘接进行的检测，另一个是在折页后收纸部位进行的纸头粘接处的检测，以便将纸头废张剔除。

25、 天头位置检测主要是保证折页后的印刷品天头和地脚尺寸的正确而进行的检测。,第五节 印刷机信号检测方法 一、印刷生产检测的目的,二、常用的检测装置 （一）接近开关,（二）光电检测装置,光电编码器 光电编码器主要由光源、码盘（带孔的圆盘）和光电接收器组成。 通过光电编码器接收到的脉冲进行机器正转、反转和标定机器位置。,光电编码器检测原理,光电传感器检测物体时的注意事项 （1）要注意安装位置，使被检测物在测量范围内。 （2）避免其它光线的影响，不要让光电传感器受到发光元件以外的光线入射从而影响测量的准确性； （3）光电传感器表面受到灰尘，纸屑污染时会影响信号测量，印刷车间纸毛较多应经常擦拭测头处.,

26、（三）速度传感器 1速度传感器 2测速发电机测速,（四）行程开关 行程开关主要用于行程部件的位置检测和控制,（五）图像传感器 1图像缺陷检测 2图像质量检测,三、印刷机中应用的传感器 1单张纸胶印机,（1）关于印刷质量方面检测用传感器。 印刷图像套准检测采用光电传感器；墨量、叠印、实地密度、反差等采用光电传感器和图像扫描检测器。,（2）印刷机各工作机构位置和参数检测。 给纸台和收纸台极限位置及纸堆高度的检测、拉版机构极限位置检测、离合压状态检测一般采用行程开关和微动开关。印刷机运行速度检测采用测速发电机和光电速度传感器。印刷机各工作机构的时序检测用接近开关或光电传感器。,（3）印刷故障检测：

27、双张、空张、纸歪斜和纸晚到等故障检测主要应用光电传感器和机电式传感器。,2卷筒纸胶印机 （1）关于印刷质量方面的测量。 套准测量及记数采用反射式光电传感器。,（2）印刷机各工作机构位置和参数检测 纸带张力检测采用角位移电位计式传感器及各种张力传感器。 新旧纸卷粘接时的旧纸卷直径的测量、纸带速度的测量、新纸卷加速时速度的测量采用速度传感器。新纸卷粘接处纸头位置检测采用反射式光电传感器。,印刷单元与主动力间离合器离合位置的测量采用行程开关或接近开关。新旧纸卷粘接处废张剔除采用接近开关或光电传感器。 主电机速度的测量采用测速发电机。,（3）印刷故障检测 断纸和堵纸检测采用光电传感器或机电检测器。,透

28、射式光电断纸检测传感器 1-光源；2-发光器外罩；3-准直镜；4-聚光镜；5-接收器外罩；6-光电二极管；7-纸带,反射式光电检测器 1-光电传感器；2-光源；3-光电接收器； 4-被测纸带； 5信号线缆,触点式断纸检测原理,1-探测杆； 2-探测杆摆动轴；3-摆杆； 4-限位块； 5-手把； 6-缓冲弹簧； 7-微动开关； 8-摆杆； 9-顶杆； 10-限位螺钉； 11-外壳； 12-纸带,3.空张故障检测方法 检测空张、歪张和折角。,光电式空张检测器,结构组成：传感器由红外发光二极管和光电三极管组成,反射式光电传感器,牙台上共安排5个检测器，以适应纸幅变化和检测纸张早到,两边用于检测空张、

29、晚到或纸张歪斜。 依据纸张的幅面大小决定使用哪两对检测点，大张纸使用靠近外面两个的检测点，小张纸使用里面的两个的检测点 中间的检测点用于检测纸张过头或早到。,光电空张检测一般采用红外光源 由于印刷车间照明较强，为避免这些照明对光电接收元件的干扰，提高检测的可靠性和准确性，一般采用一定频率红外光源。,印刷正常,当纸张的前沿按时到位时，有反射光到达光电头，该信号与同步信号进行比较后，控制器不发出信号；,如果纸张早到前规处,红外光线被纸张反射后由光电三极管接收并转化成电信号给输纸机发信号，输纸停止。,若出现空张、晚到或歪斜,红外光线不能反射到光电三极管上，光电三极管没能接收到光，同样发出信号，使输纸机停止