CTP制版机电路控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种CTP制版机电路控制系统，其包括上位机和激光器，该系统还包括用于接收上位机发出的图像数据块信息并综合处理后输出激光打版用差分信号的数据板卡、接收激光打版用差分信号并输出电信号对激光器进行控制的激光驱动板、感应激光器的光信号并通过光电转换后向上位机反馈电平信号的激光功率检测板；功率检测板和上位机之间通过整机CAN总线通讯，激光驱动板从整机CAN总线上接收由上位机通过电平比较后发出的调整信号。本发明专利技术实现了图像数据的高速稳定传输、对激光输出功率的实时监测反馈并通过电压对激光器的功率进行精准调节，整个系统电路结构简单、布线方便，保证打版精度的同时大幅度提高了打版效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种CTP制版机电路控制系统。
技术介绍
CTP制版机是计算机直接制版机的简称，属于印前设备。CTP制版机采用数字化的工作流程，将上位机中的文字、图像信息转变为数字信号，然后通过控制激光器扫描刻板，在印版上形成图像的潜影，经显影后，上位机中的文字、图像信息即还原在印版上供胶印机直接印刷。CTP制版机由精确而复杂的光学系统，电路系统，以及机械系统三大部分构成。其中，电路控制系统对整个CTP制版机的制版质量和效率以及可操控性能起着至关重要的作用。现有的CTP制版机电路控制系统主要存在如下问题1)目前图像的采集和传输技术向高速、稳定的方向飞速发展，现有的CTP制版机的图像数据传输依旧采用传统的PCI接口，其数据传输速率已经满足不了高速数据传输的要求；2)激光光束的输出功率直接影响着刻版和印刷的质量，现有的CTP制版机缺少对激光器的实时监控和反馈控制的功能；3)目前通过直接调整激光器的电流来对激光器的功率进行调整，该种电流调节的电路结构复杂，功率调节困难且激光器的电流输出不稳定，增加了功率调节难度，影响激光器的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种CTP制版机电路控制系统，该系统不但能实现图像数据的高速稳定传输和通过电压对激光器的功率进行精准调节，而且带有激光输出功率实时检测反馈功能，整个系统电路结构简单、布线方便，能大幅度提高打版效率且能保证打版精度。为解决上述技术问题，本专利技术的CTP制版机电路控制系统包括上位机和激光器，其结构特点是该系统还包括用于接收上位机发出的图像数据块信息并综合处理后输出激光打版使用的差分信号的数据板卡、接收上述激光打版使用的差分信号并输出电信号对激光器进行控制的激光驱动板、感应激光器的光信号并通过光电转换后向上位机反馈电平信号的功率检测板；所述功率检测板和上位机之间通过整机CAN总线通讯，激光驱动板也连接到整机CAN总线上并接收由上位机通过电平比较后发出的调整信号。采用上述结构，激光驱动板对激光器进行实时控制，激光功率检测板对激光器的输出功率进行实时监测并反馈至上位机进行自动调整，有效避免了功率过高对激光器寿命的影响；数据板卡直接与上位机进行图像数据传输，激光驱动板和激光功率检测板与上位机之间通过整机CAN总线进行通讯，整个数据信号以及控制信号的传输效率高、传输稳定性强。所述数据板卡包括与上位机连接的PC1-E接口模块、与PC1-E接口模块进行数据通信的FPGA控制器、向FPGA控制器发送打版脉冲信号的时钟变频锁相模块、供FPGA控制器存取数据的存储模块、接收FPGA控制器发出的激光数据信号并向激光驱动板发出激光打版使用的差分信号的CTP数据驱动模块。采用PC1-E接口模块接收上位机的图像数据块，时钟变频锁相模块向FPGA控制器发送打版脉冲信号，FPGA控制器对整个板卡进行控制，在同步和时钟信号的控制下，FPGA控制器对数据进行缓冲并将数据存放在存储模块中，CTP数据驱动模块接收FPGA控制器发出的激光数据信号然后转换成激光打版用的差分信号输出给激光驱动板，激光驱动板利用该差分信号控制激光器打版，整个数据板卡利用了 PC1-E的高速、稳定数据传输性能，使得CTP制版机的图像传输速率更快，打版效率更高，且整个数据板卡布线简单，电路实现方便。所述时钟变频锁相模块包括与CTP制版机同步的滚筒编码器和用于接收滚筒编码器发出的基准频率差分信号并进行变频锁相处理后输出打版脉冲信号的变频锁相器。时钟变频锁相模块用于采集CTP制版机的动作频率信号并进行变频锁相输出打版脉冲信号给FPGA控制器。所述功率检测板包括用于感应激光器的光信号并产生电压信号的光电池、接收光电池产生的电压信号并将信号进行放大的检测板运算放大器、将上述放大后的模拟信号转化成数字电平信号的模数转换器、将上述数字电平信号发送至整机CAN总线上的检测板CAN通讯模块。采用上述结构，利用光电池将激光器的光信号转换成电压信号，利用运算放大器对电压信号进行放大，然后经由模数转换器将模拟信号转化成数字电平信号并经由CAN通讯模块发送到整机CAN总线上，上位机读取CAN总线上的电平信号并与设置电平比较后发出调整信号给激光驱动板，激光驱动板再对激光器的功率进行调整，整个检测板结构简单，电路实现方便，保证了激光器的功率输出稳定，避免了过高的功率对激光器寿命和打版质量的影响。所述激光驱动板包括与整机CAN总线连接的驱动板CAN通讯模块、接收驱动板CAN通讯模块的信号并对信号进行处理的驱动板微处理器、连接在驱动板微处理器上的分压模块、连接在分压模块上的多个电压调整模块；上述驱动板微处理器上还连接有用于接收激光打版使用的差分信号的使能控制模块，使能控制模块的使能信号输出端分成与上述电压调整模块的数量相同的多路并对应连接到各电压调整模块上。采用上述结构，电压调整模块连接在激光器上，可方便地调节激光器的输入电压，从而调节其输出功率；使能控制模块方便了分别对各路激光器进行单独操作，增强了操控性能。所述分压模块包括与驱动板微处理器连接的多输出数模转换器、连接在数模转换器的电压输入端的基准源和连接在数模转换器的各输出端的驱动板运算放大器；上述各驱动板运算放大器分别对应连接在各电压调整模块上。采用上述结构，先将电压进行数模转化，然后通过运放进行信号放大，增强了驱动电流，稳定了各路电压的输出。所述电压调整模块包括按照电信号走向依次连接的第一电压跟随器、比较放大器、第二电压跟随器、电压调节器和高速驱动器；比较放大器上还连接有稳压管；使能控制模块的使能输出端连接到高速驱动器上，高速驱动器的电压输出端与激光器连接。采用两级电压跟随，先进行隔离，然后经由电压调节器进行校准，进一步稳定了电压输出，避免了过压损害。设置稳压管，增强了电压稳定性。所述使能控制模块包括与驱动板微处理器连接的多通道输出器和连接在多通道输出器的输出端上的差分信号控制器，差分信号控制器输出多路使能信号并对应传输到各电压调整模块上。采用上述结构，使能控制模块可对应控制多路激光器，简化了电路结构，增加了电路的可操作性能。所述CTP数据驱动模块包括多个差分驱动器且其通过多个差分驱动器配置输出128路激光打版使用的差分信号。现有的CTP制版机的激光器有32路、48路和64路的，其中，64路激光器的CTP制版机是目前传输最快的，但是也是一个瓶颈，本专利技术的数据板卡基于PC1-E的高速、稳定数据传输性能，能实现128路激光数据传输，突破了瓶颈，使得数据传输速率得到了大幅的提升，从而大大提高了打版效率。所述激光驱动板共有十六块且每块控制八路激光器；所述128路激光打版使用的差分信号每八路为一组共十六组分别对应传输到上述十六块激光驱动板上。为了配合128路的高速率传输，激光驱动板设置十六块，十六块激光驱动板可共同安装在整机的接线背板上，每块激光驱动板控制八路激光器。采用上述结构，既保证了各路信号的强度，又方便了组装和检修更换。综上所述，本专利技术的有益效果是实现了图像数据的高速稳定传输；通过电压对激光器的功率进行精准调节，具备了对激光输出功率实时检测并反馈的功能；整个系统电路结构简单、布线方便，保证了打版精度的同时大幅度提高了打版效率。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CTP制版机电路控制系统，包括上位机（1）和激光器（6），其特征是该系统还包括用于接收上位机（1）发出的图像数据块信息并综合处理后输出激光打版使用的差分信号的数据板卡（2）、接收上述激光打版使用的差分信号并输出电信号对激光器（6）进行控制的激光驱动板（3）、感应激光器（6）的光信号并通过光电转换后向上位机（1）反馈电平信号的功率检测板（4）；所述功率检测板（4）和上位机（1）之间通过整机CAN总线（5）通讯，激光驱动板（3）也连接到整机CAN总线（5）上并接收由上位机（1）通过电平比较后发出的调整信号。

【技术特征摘要】
1.一种CTP制版机电路控制系统,包括上位机(I)和激光器(6),其特征是该系统还包括用于接收上位机(I)发出的图像数据块信息并综合处理后输出激光打版使用的差分信号的数据板卡(2)、接收上述激光打版使用的差分信号并输出电信号对激光器(6)进行控制的激光驱动板(3 )、感应激光器(6 )的光信号并通过光电转换后向上位机(I)反馈电平信号的功率检测板(4 );所述功率检测板(4 )和上位机(I)之间通过整机CAN总线(5 )通讯，激光驱动板(3)也连接到整机CAN总线(5)上并接收由上位机(I)通过电平比较后发出的调整信号。2.如权利要求1所述的CTP制版机电路控制系统，其特征是所述数据板卡(2)包括与上位机(I)连接的PC1-E接口模块(2-1 )、与PC1-E接口模块(2-1)进行数据通信的FPGA控制器(2-2)、向FPGA控制器(2-2)发送打版脉冲信号的时钟变频锁相模块(2-3)、供FPGA控制器(2-2)存取数据的存储模块(2-4)、接收FPGA控制器(2-2)发出的激光数据信号并向激光驱动板(3)发出激光打版使用的差分信号的CTP数据驱动模块(2-5)。3.如权利要求2所述的CTP制版机电路控制系统，其特征是所述时钟变频锁相模块(2-3)包括与CTP制版机同步的滚筒编码器(2-31)和用于接收滚筒编码器(2-31)发出的基准频率差分信号并进行变频锁相处理后输出打版脉冲信号的变频锁相器(2-32 )。4.如权利要求1所述的CTP制版机电路控制系统，其特征是所述功率检测板(4)包括用于感应激光器(6)的光信号并产生电压信号的光电池(4-1)、接收光电池(4-1)产生的电压信号并将信号进行放大的检测板运算放大器(4-2)、将上述放大后的模拟信号转化成数字电平信号的模数转换器(4-3 )、将上述数字电平信号发送至整机CAN总线(5 )上的检测板CAN通讯模块(4-4)。5.如权利要求1至4中任一项所述的CTP制版机电路控制系统，其特征是所述激光驱动板(3)包括与整机CAN总线(5)连接的驱动板CAN通讯模块(3_1)、接收驱动板CAN通讯模块(3-1)的信号并对信号进行处理的驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金玲，马忠垒，马永祥，夏萍，
申请(专利权)人：潍坊华光数码设备有限公司，
类型：发明
国别省市：