基于PLC的自動(dòng)套色印刷控制系統(tǒng)能高速準(zhǔn)確地進(jìn)行采樣和運(yùn)算，版輥每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈就及時(shí)修正一次，能夠適應(yīng)套色偏差的快速變化，從而確保消除套色偏差的積累，能夠高速、準(zhǔn)確地套色。

  凹版印刷機(jī)中每個(gè)色組只印刷一個(gè)顏色，多個(gè)色組印刷的顏色重疊在一起后形成最終圖案。當(dāng)套色偏差小于±0.2mm時(shí)就超出了人的肉眼可分辨界限，因此，凹版印刷行業(yè)通行的印刷標(biāo)準(zhǔn)為套色偏差小于或等于±0.1mm。為了便于傳感器檢測(cè)，每一個(gè)色組都會(huì)印刷一個(gè)色標(biāo)，通過(guò)光電傳感器檢測(cè)色標(biāo)，得到套色偏差，通過(guò)反饋進(jìn)行調(diào)整，修正套色偏差。套色偏差控制原理如圖7.3所示。

  圖7.3 套色偏差控制原理

  套色系統(tǒng)硬件組成

  套色系統(tǒng)硬件由光電傳感器、套色模塊和主PLC組成。

  光電傳感器由一個(gè)平行光源、兩個(gè)透鏡和兩個(gè)光電管組成，因此，在反射面上聚焦有兩個(gè)焦點(diǎn)(兩個(gè)焦點(diǎn)相距為各色標(biāo)中心距)，兩個(gè)光電管分別接收兩個(gè)焦點(diǎn)的反射光。在印刷過(guò)程中，各色色標(biāo)線通過(guò)焦點(diǎn)面時(shí)，強(qiáng)度發(fā)生變化的反射光照射在光電管上，光電管將反射光光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電流的變化，再將這種電流變化信號(hào)轉(zhuǎn)換成電平信號(hào)送入套色模塊進(jìn)行處理。光電傳感器工作原理如圖7.4所示。

  套色模塊類似于一個(gè)比較器，當(dāng)模擬量值低于所設(shè)的門檻值(threshold)時(shí)輸出為1。

  對(duì)于雙眼的光電眼來(lái)說(shuō)，它的兩個(gè)光電眼信號(hào)分別相應(yīng)地輸入到色標(biāo)檢測(cè)模塊的兩個(gè)模擬量輸入通道，為了使兩個(gè)通道不同峰值的信號(hào)都能最好地?cái)?shù)字化，在設(shè)置色標(biāo)檢測(cè)模塊的兩個(gè)通道的門檻值時(shí)，要隨著數(shù)字量信號(hào)峰值的變化而變化。

  色標(biāo)檢測(cè)模塊兩個(gè)通道的門檻值如圖7.5所示。圖中兩條虛線是色標(biāo)檢測(cè)模塊的兩個(gè)模擬量輸入通道的門檻值，門檻值的計(jì)算公式為

   圖7.4 光電傳感器工作原理  圖7.5 色標(biāo)檢測(cè)模塊兩個(gè)通道的門檻值

  (7.1)

  門檻值=基值 (基值-峰值)λ

  式中，λ取值是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和光電眼的質(zhì)量來(lái)調(diào)整的，一般設(shè)為0.5。

  色標(biāo)檢測(cè)脈沖信號(hào)波形如圖7.6所示。由于圖中信號(hào)是從第三色組采集而來(lái)，故有三個(gè)色標(biāo)信號(hào)，它們分別是第一色組到第三色組的色標(biāo)脈沖信號(hào)。

  本案例采用的硬件是B&R的8AC132模塊，這是專門用于色標(biāo)的采樣與處理，可以直接插入至ACOPOS伺服驅(qū)動(dòng)器的插槽中，并在現(xiàn)場(chǎng)直接在印刷單元的電柜直接接入。

  圖7.6 色標(biāo)檢測(cè)脈沖信號(hào)波形

  套色控制系統(tǒng)采用PID控制策略，主PLC接受套色偏差信號(hào)，套色偏差信號(hào)經(jīng)過(guò)PID得到一個(gè)控制量，該控制量再經(jīng)過(guò)解耦功能塊產(chǎn)生實(shí)際輸出控制信號(hào)。由于任何一個(gè)色組單元的調(diào)整都會(huì)影響到其后面所有的色組，解耦的目的就是為了調(diào)整某一個(gè)色組單元時(shí)，避免影響其他色組，因此，套色的關(guān)鍵技術(shù)是解耦控制。