進入新世紀以來，隨著新技術的不斷出現，我國的軟包裝印刷設備制造業年年出新品，發展很快。本公司緊跟世界潮流，不斷采用新的技術，使產品性能不斷提高，推動和影響著整個中國軟包裝印刷設備的進步與發展。
新技術的應用，帶來了產品的巨大變化，特別是在凹版印刷設備上發生了新的革命，作為凹印機的張力系統、走料傳動系統以及烘干系統，是凹印機的三大重要環節，也是新技術最先選用的環節，也是各制造商技術性能的競爭點，陜西北人印機公司在這方面走到了技術的前沿。
現場總線在機組式凹版印刷機中的應用
現場總線簡述：
現場總線（fieldbus）一般定義為：一種用于智能化現場設備和自動化系統的開放式，數字化，雙向串行，多節點的通信總線。以現場總線為基礎而發展起來的全數字控制系統稱作現場總線控制系統(fcs)。
現場總線是近年來自動化領域中發展很快的互連通信網絡，是工業控制系統的新型通訊標準，是低成本的自動化系統技術。采用現場總線技術可以促進現場設備的智能化、控制功能分散化、控制系統開放化，符合工業控制系統領域的技術發展趨勢。現場總線技術的采用將帶來工業控制系統技術的革命。目前，現場總線發展的種類主要有：基金會現場總線ff；profibus；worldfip；controlnet/devivenet；can等。
現場總線控制系統有如下優點：
1.全數字化:信號的傳輸通過網絡采用數字信號，具有高精度、高抗干擾的特性，提高了控制系統的可靠性。
2.全分布：在fcs中各現場設備有足夠的自主性，它們彼此之間相互通信，完全可以把各種控制功能分散到各種設備中，而不再需要一個中央控制計算機，實現真正的分布式控制。
3.雙向傳輸：傳統的模擬信號，一條線只能傳遞一路信號。現場總線設備則在一條線上即可以向上傳遞現場信號，也可以向下傳遞控制信息。
4．自診斷：現場總線設備本身具有自診斷功能，而且這種診斷信息可以送到中央控制計算機，以便于維護。
5．節省布線及控制室空間：在fcs系統中多臺現場設備可串行連接在一條總線上，這樣只需極少的線進入中央控制室，大量節省了布線費用，同時也降低了中央控制室的造價。
6.開放性：現場總線協議已經正式成為國際標準，從而使現場總線成為一種開放技術。
7.互操作性：現場總線標準保證不同廠家的產品可以互操作，這樣就可以在一個企業中由用戶根據產品的性能、價格選用不同廠商的產品，集成在一起，避免了傳統控制系統中必須選用同一廠家的產品限制，促進了有效的競爭，降低了控制系統的成本。
現場總線在凹印機中的應用：
作為一種工業控制的新技術，把現場總線技術應用到凹印機控制系統中，對整個控制系統性能的提高帶來很大的好處。
1．基于現場總線技術的遠程i/o的應用（省配線系統）。
在凹印機主機控制部分一般都是開關量，由于機組式凹版印刷機印刷機組正朝多機組方向發展，設備越來越長，現場的開關量i/o信號數量多、相對分散，輸入、輸出間隔plc很遠，常規的系統現場到控制柜的走線距離長、工作量大、根數多，往往帶來一些其它的問題，如干擾、誤動作等。針對這種情況，以現場總線為基礎的遠程i/o系統發揮了很大的作用。遠程i/o系統是plc系統的一個組成部分，現場設備在本地對i/o信號進行采集，通過總線網絡傳遞信息到plc，進行集中控制，在i/o信號的傳遞過程中，采用數字化的編碼方案，抗干擾強、可靠性高。以前大量的傳輸導線被一根網絡電纜替代，節省配線，減輕工程造價，所以遠程i/o系統有時也被稱為省配線系統。
2．利用現場總線的高速性、實時性、高抗干擾性，實現對張力控制的數字化高精度實時控制。
在機組式凹版印刷機領域，進幾年產品正朝著高速度、高精度、高可靠性、高品質方向發展，在這種大的環境下，對機組式凹版印刷機張力控制系統提出了更高、更強的要求，只有不斷的提升張力控制系統的性能才能不斷滿足產品更新換代的需要。
張力控制系統是機組式凹版印刷機的核心，張力控制得好壞直接影響著產品的質量，為了保證生產的品質、效率及可靠性，一套功能完備的張力控制系統是必須條件，張力控制是以plc為控制中心，目標對象是張力值，控制的對象是變頻器或伺服。目前現有的張力控制一般采用四段全閉環自動張力控制系統，張力ｐｌｃ整機協調控制，采用人機界面進行運轉參數的設定和顯示。四段張力指放料張力、放料牽引張力、收料牽引張力、收料張力，所有四段張力均通過變頻器驅動矢量電機來實現張力自動控制。
以前的張力控制系統采用模擬量的控制信號，精度差、容易串入干擾，已經難以滿足要求。應用現場總線技術把控制器（plc）與智能化的驅動器組成網絡，把以前的模擬量控制轉化為數字量的控制，很大程度上提高了系統的控制精度。通過網絡可以實時、快速的反饋驅動器的實時工作狀態，使得控制器可根據實際情況及時采取控制，使得張力系統的實時性得到了保證。
以上兩項技術在我廠的300米/分凹版印刷機上已經得到了應用。
3．以現場總線技術為基礎，進行高速可靠的數據通訊交換，使印刷機的無軸傳動技術的應用成為現實。
總之，現場總線作為一門新興的技術仍然在不斷的發展之中，隨著其技術的不斷完善，國際性的通用標準的統一，現場總線必然會大規模的應用于機組式凹印機中。
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烘干系統的新設計
隨著凹版印刷機不斷的向高速化發展，全球環保意識的提升，烘干部件的設計制造在凹印機中就顯的優為重要。
凹印機的烘干在高速機上都采用了熱風模式，而應用的都是盡可能采用大風量低溫的思想，這樣對印品的質量保證能起到很好的作用。因為印速的提高，印品在烘箱內的停留時間有限，油墨中溶劑的揮發時間有限，為避免箱體內溶劑揮發之后的飽和，盡量的補充新風，快速流動帶走揮發溶劑，是設計的基礎。
節約能源，盡可能將帶一定溫度和揮發溶劑的廢氣再利用，也是高速機烘干部的設計點。熱風的溫度控制在凹印機中優為重要，而溫度的控制基本上采用對熱源的控制來實現。目前中國凹版機的烘干部采用的熱源主要有電、蒸汽、導熱油。在溫度控制內解決好溫度升降的慣性沖量，保證在±2℃的實用范圍內是必須的，不然就會對印品的顏色保證一致造成困難，在一些特殊的印品，如熱敏油墨的印刷上就更為嚴格。
首先是風速、流量的設計計算，為了保證相對的風速要高，讓氣體快速的流過印品表面，最適合高速印刷的風速在45~60m/s之間。設備的印速高，風速的選擇也就的相應提高。通用的方式是采用噴嘴結構、噴嘴的寬度在2~3mm之間，這樣流量的計算就顯的簡單。計算完流量之后，烘箱結構的設計就很重要了，結構設計時必須保證各噴嘴的風量、風速的一致性，噴嘴在橫向上風速、風量的一致性。在以往的國產、進口設備中，大都采用了導流板、分流板的結構形式，這給箱體的制造上造成很大的困難，而且實際的效果也并不十分的理想。這是因為導流板、分流板都是產生風阻的環節，造成的風壓損失也很大。所以新的理論是保證箱體內的靜壓相對平衡和穩定，實現各噴嘴及噴嘴上各部分的壓力一致，從而達到風速、風量的一致性。
那么在風量的調節上，以往的做法都靠調節風門的開合大小來實現，而各風門的位置都在網管系統上，也是增加風阻的辦法，這就使得進入到烘箱體內的風全壓下降較快，而且只能定性，不能定量的進行調整。新的設計模式是采用變頻電機來驅動風機，通過合理的計算，就可以定量的調整實際使用時的準確風速。
在能源節約方面，目前較多采用的是二次回風結構。這樣的結構能起到能源節約的目的，但由于在使用中，含有大量溶劑揮發氣體的熱風被二次用來對印品表面噴吹，很容易造成烘干箱體內溶劑的含量指標升高，這樣一方面不利于印品表面溶劑的揮發，另一方面殘留在印品表面的溶劑量也會提高，隨著我國食品、藥品等各種包裝中環保、衛生各方面的要求提高，印品的殘留溶劑量指標不斷嚴格，這樣的方法也會不斷的被質疑。因此更好的辦法是含有溶劑的氣體經過一個熱轉換器，回收其熱源，而將廢氣排出，也就是熱源二次利用結構。
在溫度控制上，蒸汽、導熱油的控制相似，都是經過流量閥來控制，但在使用上，必須經過全溫區的溫升試驗，結合不同網管結構找出溫度曲線，才能真正的實現有效控制。電的控制上，可采用的辦法較多，但較簡單實用的方法是主供熱線路和控制線路分立設計，克服溫升的慣性，同樣的溫升試驗也是必須的。
要使烘干部能正常的工作，網管設計的計算和實驗是必不可少的，從風機的進排風口，各處的管道、熱轉換器、烘箱體各處的風阻都必須進行計算和實驗的驗收，只有這樣才能保證整個系統的正常工作。
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無軸傳動技術的應用
無軸傳動，又稱為電子軸。90年代初在凹版印刷機上出現，歐洲發展較早，目前有70%的凹印機采用無軸傳動系統。亞洲發展較晚，90年代末才出現，以日本為代表，目前僅有30%的新產凹印機采用該技術。在我們中國，龍頭企業陜西北人印機公司最早從2000年初開始著手此項技術的前期準備。由于進口成套無軸系統價格非常昂貴，不適應中國市場的推廣，陜西北人印機公司2003年與奧地利貝加萊公司合作，聯合開發了適應中國國情，并共有知識產權的無軸傳動系統，2004年初獲得了成功，并投放市場。
無軸傳動的特點
1、無軸傳動具有極高的套印精度。由于采用控制性能最高的交流伺服系統，編碼器高達400萬個脈沖，能在0.001mm的范圍對版輥進行調整，而機械式傳動，由于傳動齒輪側隙誤差積累、齒輪的精度、傳動軸的扭曲變形、安裝的誤差、機械的磨損都會降低套印精度。
2、節省大量的準備時間。由于版輥具有獨立驅動功能，部分未使用的機組可以在印刷機工作狀態下，進行更換版輥、清洗版輥、更換油墨等操作，而且印刷前的初期套準非常快（僅用2~3秒可完成），傳統的有軸傳動采用絲杠走位辦法，速度非常慢（長達30分鐘）。
3、節省材料、降低費用。由于交流伺服系統同步精度高、跟蹤性能好，在升降速、切換料動態過程中，張力波動非常小，廢品損失不超過3米，而機械軸式通常最好情況下在7~8米。另外由于無軸傳動具有獨立驅動功能，底色版的印刷可以作為通用版輥使用，降低了制版費用。
4、印刷機組組合更加靈活。對于印刷機組的選用，雙收雙放機的不同組合，不需人工切換，自動組合非常靈活。
5、簡化了機械結構，走料路線縮短。由于取消了套色調整輥機構，使得走料路線縮短。
6、機組更加獨立，有利于模塊化。單機組可獨立試車，縮短了制造周期。
7、增大了操作空間。由于沒有傳動軸，從操作側至傳動側穿行方便，特別是印刷機可在車間中間擺放。
8、機構制造成本降低，電氣成本增加，總的成本增加，對電氣調管人員水平要求更高。
我國無軸傳動發展思路
由于無軸傳動技術是一項新技術含量較高的產品，它融集著現代控制技術，如交流伺服位置控制、速度控制。解耦理論、模糊控制理論、線性pid算法、光電傳感技術、現場總線控制等多方位的技術，任何一個企業靠自己的技術實力，都很難完成全部的系統，必須借助社會的力量，分步實施，走出一條具有中國特色的無軸傳動系統。靠完全買進全套系統，不僅我國用戶接受不了這種昂貴的價格，售后技術服務也成為嚴重的問題，這條路走不通。只有走技術合作道路，立足國際硬件、國內的軟件開發，由淺入深的發展，把國外的全套系統搬到我們國產設備上，就認為無軸傳動的成功，這種做法在市場上是占不住腳的，只有具有自己知識產權的技術，才有生命力，才能在市場上生存。


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