印刷机墨色自动控制中的电子控制装置制造方法及图纸

印刷机墨色自动控制中的电子控制装置，将每个墨斗辊分为ｎ个等份，对应着ｎ个控制墨刀，每个墨刀由一个受单片机调控的微电机控制，通过改变墨刀与转动的墨斗辊之间间隙的大小来达到精确控制墨量，其特征是以安装有专用控制软件的上位ＰＣ机、中央主控ＣＰＵ单元和墨刀驱动单元构成三层控制结构，主控ＣＰＵ通过通讯接口及总线和上位ＰＣ机进行通讯，接受上位机的命令或者本身的指令对墨刀驱动单元进行控制，墨刀驱动单元的状态信息也通过通讯接口及总线传送给主控ＣＰＵ，再由主控ＣＰＵ传送给上位ＰＣ机。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及印刷机的墨色自动控制，它包括电子控制和受其控制、驱动的墨刀机械两部分构成，本申请仅涉及印刷机墨色自动控制中的电子控制装置。
技术介绍
某些印刷制品的一幅图案中，有时会要求某部分墨色薄(颜色浅)而另一部分墨色厚(颜色深)。印刷机工作过程中，墨色量的控制一般是通过调整墨刀与墨斗辊之间间隙的大小，实现墨斗辊上墨量的输出多少。墨量控制一直是印刷行业所发展的技术重点，二十世纪七十年代后期，随着计算机技术、微电子技术和自动控制技术的发展，采用自动控制技术取代原有的手工墨量控制已经是必然的趋势，也具备了成熟的技术条件。欧洲率先研制出墨量自动控制电气系统，目前也只有欧、美、日等少数国家掌握其核心技术，其原理都是通过嵌入式微控制器(也称单片机)来精确控制微电机，带动墨刀块(片)运动，从而控制印刷机墨量的变化。目前进行墨量自动控制的手段和技术方法有以下两种1.采用PC机控制，通过在主板上扩展专用板卡来对底层的墨刀执行机构进行控制，从而达到控制印刷墨量的目的。2.采用嵌入式微处理器，设计专用的控制板，直接对对底层的墨刀执行机构进行控制，从而达到控制印刷墨量的目的。采用第一种技术主要存在如下问题(1)如果PC机出现故障，整个系统将陷入瘫痪状态；(2)在工业环境里存在很强的干扰，采用这种方式抗干扰能力不强，可靠性差；(3)系统的控制、监测、管理等所有功能都在PC机上处理，需要占用大量的资源，而且实时性差；(4)于一个大型、执行机构广泛分布的系统，用户应该能快速知道系统各个部分的运行情况，这种系统的所有信息只能在PC机显示器上显示，是不能满足实际要求的。采用第二种技术主要存在如下问题(1)嵌入式微处理器的处理能力差，不能满足一个大型墨量控制系统的要求；(2)嵌入式控制系统没有一个很友好的人机界面，也不能全面反映系统的运行状态；(3)嵌入式控制系统不利于联网实现远程集中控制和信息共享。
技术实现思路
本技术的目的是克服上述缺陷，提供一种印刷机墨色自动控制中的电子控制装置，为广大印刷行业用户提供一个高可靠，全方位，多层次的墨量自动控制。本技术的上述目的是这样实现的印刷机墨色自动控制中的电子控制装置，将每个墨斗辊分为n个等份，对应着n个控制墨刀，每个墨刀由一个受单片机调控的微电机控制，通过改变墨刀与转动的墨斗辊之间间隙的大小来达到精确控制墨量，其特征是以安装有专用控制软件的上位PC机、中央主控CPU单元和墨刀驱动单元构成三层控制结构，主控CPU通过通讯接口及总线和上位PC机进行通讯，接受上位机的命令或者本身的指令对墨刀驱动单元进行控制，墨刀驱动单元的状态信息也通过通讯接口及总线传送给主控CPU，再由主控CPU传送给上位PC机。所述的印刷机墨色自动控制中的电子控制系统的三层控制结构包括以下硬件部分(1)含有RS232接口、RS485接口、10/100M网络接口的上位PC机；(2)含嵌入式微处理器构成的中央主控CPU单元，包括设有RS232接口、RS485接口、10/100M网络接口、用于显示CPU控制板人机界面的液晶显示模块及液晶显示模块接口、用于显示墨刀状态信息的数码管显示模块及数码管显示接口、用于为硬件提供电能并可实现开关机控制的电源及自动开关机接口、用于输入控制信息的控制键盘和阵列键盘接口以及指示灯和蜂鸣器接口、I/O输入输出点等；(3)墨刀驱动单元中设有单片机以及设有两路RS485通讯接口的通讯接口板，其输出接含微电机的墨刀驱动模块，微电机输出连接墨刀。所述的印刷机墨色自动控制中的电子控制装置，包括墨刀驱动在内，所有电路中均采用多点接地和在线路上加入电压抑制器TVS。本技术的工作过程及原理上位PC机安装了专用控制软件，用户在开口度设置、零点调整、诊断和初始化、配方管理等各个功能操作界面下，执行各种功能，功能命令通过RS232、RS485、10/100M网络通讯发送给中央主控CPU单元的CPU控制板，CPU控制板接收上位PU机的功能命令，并对命令进行判断，如果只是对其本身的操作，则执行命令功能，如果需要对通讯板或墨刀驱动模块进行操作，则通过RS485总线将命令发送给相应的通讯板。除此之外，用户通过控制键盘将控制命令输入给CPU控制板，从而控制CPU控制板、通讯板和墨刀驱动模块。人机交换信息通过液晶显示模块和数码管显示模块显示，这样中央主控CPU单元就可以独立于上位PC机，组成一个基本的墨量自动控制电气装置，实现基本的功能。CPU控制板定期查询通讯板和墨刀驱动模块的状态，通过液晶显示模块和数码管显示模块显示给用户，并将它们的状态信息发送给上位PC机。通讯板接收CPU控制板发下来的命令，然后将命令通过RS485总线发送给墨刀驱动模块，除此之外，通讯板还实时查询每组墨刀中每一块墨刀的状态，并将这组墨刀的状态信息发送给CPU控制板。墨刀驱动模块接收通讯板发下来的命令，然后根据命令控制墨刀的位置，从而达到精确控制印刷墨量的目的。本技术的优点及效果电子控制装置采用独特的三层控制结构设计，各层都有明确分工，且层与层之间联系紧密。通过RS232，RS485，10/100M网络等通讯手段在各个模块之间进行数据和信息的传递，从而构成一个高可靠，全方位，多层次的墨量自动控制。PC机具有强大的处理功能，而嵌入式CPU控制具有实时性、高可靠性。上位PC机安装了控制软件，用户通过它可以非常方便地对印刷过程中的墨量进行控制和管理，同时也可以将墨量自动控制接入更高一级的系统，例如印刷品质量检测系统、企业的生产管理系统和信息系统；CPU控制板通过RS232接口、RS485接口、10/100M网络接口和上位PC机进行通讯，接受上位机的命令，对下层进行控制。即使脱离了上位PC机，借助液晶显示模块，数码管显示模块和控制键盘，它也能够使设备实现基本的功能，对设备中每一组每一把墨刀的精确控制(可以达到0.25微米的控制精度)，实时监测每一组每一把墨刀的状态，设备开关机等。设备的可靠性因此得到极大的提高；用户可以通过PC机显示器，液晶显示模块，数码管显示模块和指示灯全方位，多层次，实时地检测系统的状态，为设备提供了简单便捷的人机交互控制接口；用户还可以通过I/O输入输出点对外部设备如PLC、I/O控制板等进行控制；设备电源由接触器，多路开关电源(可扩充)，变压器等组成，可实现自动开关机；CPU控制板和通讯板之间以及通讯板和墨刀驱动模块之间采用了RS485总线通讯，使系统能够快速可靠地实现控制、系统信息采集、监测等功能；通讯板通过可扩充的接口卡和墨刀驱动模块连接，通过分支盒连接到接线柜，设备的这种连线方式可使用户方便地根据设备的安装位置和布局进行连接；通过多点接地和在线路上加入电压抑制器(TVS)，使设备避免产生浮地危险和具有带电插拔特性。设备可根据用户的需求扩充，连线方便；除墨刀驱动单元外，另外两层可制成通用的控制操作台，既可为新生产的印刷机配套，又能用于老印刷机改造. 主控CPU板、通讯板、墨刀驱动板都由嵌入式微处理器控制，通过ISP接口或以太网接口可以对他们的软件进行更新，从而使系统具有不断升级和更新的能力。附图说明图1 是本技术三层电子控制结构示意图；图2、3是上位PC机的硬件连接及控制软件流程图；图4-6 是中央主控本文档来自技高网...

【技术保护点】
印刷机墨色自动控制中的电子控制装置，将每个墨斗辊分为ｎ个等份，对应着ｎ个控制墨刀、每个墨刀由一个受单片机调控的微电机控制，通过改变墨刀与转动的墨斗辊之间间隙的大小来达到精确控制墨量，其特征是以安装有专用控制软件的上位ＰＣ机、中央主控ＣＰＵ单元和墨刀驱动单元构成三层控制结构，主控ＣＰＵ通过通讯接口及总线和上位ＰＣ机进行通讯，接受上位机的命令或者本身的指令对墨刀驱动单元进行控制，墨刀驱动单元的状态信息也通过通讯接口及总线传送给主控ＣＰＵ，再由主控ＣＰＵ传送给上位ＰＣ机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许群波，章健，王兴勇，
申请(专利权)人：南京联软科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]