标准光电码盘在多色胶印机电气改造中的应用

         现在，一些老厂还使用着一些旧式多色胶印机，这些胶印机产于20世纪50～80年代，其中大部分机器的机械部分完好，电气部分采用常规继电器，也有少量机器复杂程度较高，采用了晶体管逻辑电路或中小规模集成电路。它们的使用期一般都超过了15年，这类机器因电子元器件老化、失效而故障率高，而印刷企业的维修保养人员维修工作跟不上，影响正常生产，因而改造电气部分已是当务之急。如采用PLC和标准光电码盘进行电气改造等。以下介绍标准光电码盘（增量型）在旧式多色胶印机电气改造中的应用，希望能对同行有所帮助。

      印刷机常用离、合压的控制方法
      一般来说，多色胶印机运行过程的逻辑关系、动作程序大同小异，只是实现方法不同。如离、合压的控制方法主要可分为4种。
      1.在每个色组递纸滚筒上设置检测气孔，有纸时，气孔被盖住，与滚筒联动的往复式气泵的气缸内压力发生变化，并形成负压，从而使与气泵进气口连接的小气缸的柱塞动作，实现该色组的合压。如米勒43/60英寸五色胶印机。
      2.配置有机械式凸轮控制器，通过感应接近开关转换成电信号后由晶体管逻辑电路与继电器控制系统结合同步信号控制合压电磁铁，使机器合压或离压。如瑞士冠军牌442四色胶印机。
      3.在每色组压印滚筒的叼纸处设置光电检测头，它将检测到的纸张信号与同步开关的同步信号一起输入该色组的合压控制器，由合压控制器控制合压电磁铁，使机器合压或离压。如海德堡102V四色胶印机。
      4.简易光电码盘法。在机器上安装一个由铁板做成的有多个缺口的圆盘，使之与机器同步运转。光电开关安装在圆盘的0°线位置，圆盘上各个缺口的始边与0°线分别成一定角度（由机器色组间距而定）。机器运转后，光电开关与缺口错开时，因有圆盘遮光而不通；当缺口经过光电开关时，光电开关因受光照而导通，发出一个信号，将此信号作为时钟信号输入与PLC内部移位寄存器指令配合，让合压（1）或离压（0）信号随着机器的转动逐步移位，移至设定位时，使该设定位发出驱动信号，相应色组的合压或离压机构就能按要求动作。机器不停地转动，移位就不断地进行，各色组的合压、离压就能按一定的时间间隔顺序地进行。北人产PZ4880-01A型四色胶印机就是采用这种方法。
      5.标准光电码盘法。此法由笔者参照以上4种方法而来。在机器上安装一个标准光电码盘，并使之与机器同步运转。将标准光电码盘输出的A相脉冲接入PLC内置高速计数器的输入端子，标准光电码盘输出的Z相脉冲接入PLC内置高速计数器的复位端子，滚筒每转1周，标准光电码盘输出固定的脉冲数（假设为360个脉冲），这样第1色组滚筒叼纸牙处的脉冲值N就可确定。同理，各色组之间的机械时间间隔也可以测出。
      以北人PZ4880-01A型四色胶印机为例：各色组之间的机械时间间隔为977°，依照简易光电码盘的数据，取N=0°(第1色组合压点），3个缺口的脉冲值分别是51、154、257。利用PLC(如三菱FX2N）的高速计数器比较置位和复位指令、位左移指令以及设定信号宽度为30°，可以编出表1所列程序。
      运行此段程序即可获得与方法4同样的效果。需要说明的是，此段程序仅对各色组之间的机械时间间隔相同的机器有效。由于PLC的编程方式灵活多变，要获得同样的效果，PLC的编程方法不止一种。因此，掌握了PLC的编程技术和方法5的要领，对各色组之间的机械时间间隔不相同的机器进行改造时的编程就不是难事了。同理，用此方法也可以取得机器的同步信号而省去一个同步开关，减少故障点，从而提高系统的可靠性。

      几种合压方法的改造
      1.对采用第一种合压方法的机器的改造
      ①在每个色组压印滚筒叼纸处安装纸张光电检测器，拆除原来的合压装置（小气缸等），改用合压电磁铁，由PLC根据纸张光电检测器输出的有纸/无纸信号与同步开关的同步信号确定机器的合压、离压。
      ②改用标准光电码盘法。在机器上安装一个标准光电码盘，并使之与机器同步运转。同时按照要求连接信号线与控制线。另在输纸台加装前规纸张故障光电检测装置，拆除原来的合压装置（小气缸等），改用合压电磁铁。机器运转后，由PLC依据程序来控制机器的离压、合压。
      2.对采用第二种合压方法的机器的改造
      该类机器各色组之间的机械时间间隔不相同，其中2、3色组的时间间隔大于1、2色组和3、4色组的时间间隔。通常的做法是将感应接近开关的输出直接与PLC的输入端子连接，PLC的输出端子与合压电磁铁的线圈连接，由PLC替代原来的晶体管逻辑电路与继电器控制系统去控制合压电磁铁使机器合压或离压。若改用标准光电码盘法进行改造，可在凸轮控制器的凸轮中心轴上安装一个标准光电码盘，其脉冲输出接至PLC的高速计数器输入端子，PLC的输出端子直接控制合压电磁铁，由PLC依据程序确定机器的离压、合压。
      3.对采用第三种合压方法的机器的改造
      通常用PLC替代合压控制器控制合压电磁铁即可。当然，也可以改用标准光电码盘法，具体做法可以参照前两种机器的改造办法，在此不再赘述。
      综上所述，采用标准光电码盘控制离、合压具有检测精度高，重复性好，现场参数调整方便，成本低，可靠性.

信息来源：印刷技术