摘要：在卷材的印刷過程中，要求控制的張力主要有放卷張力、進料張力、出料張力、收卷張力。這就是通常講的4段張力，一般卷料在印刷色組間的張力控制由版遞增來實現。在無軸系統中也有用各色組驅動電機的速度差來實現。

　　一、凹印機簡介：凹版印刷因其印刷工藝的印版特征而得名，以其精美的印刷質量在軟包裝行業中占領了重要的位置。凹印機一般由放卷裝置、進料牽引、主機牽引、出料牽引、收卷裝置組成，其標準配置是常見的七電機系統。(含收卷、放卷的自動換卷)。卷材印刷時，需要一定的張力將材料張緊進入印刷單元，并在啟動、運行、換卷、停車等過程中保證張力穩定，才能保證各種顏色套印準確，圖案精美。因此講張力控制是凹版印刷機械驅動控制的技術核心，若張力控制穩定，張力波動小，機器的套印精度及印刷速度就高。
　　
　　二、張力控制系統的構成及現狀：（傳統方案）
　　在卷材的印刷過程中，要求控制的張力主要有放卷張力、進料張力、出料張力、收卷張力。這就是通常講的4段張力，一般卷料在印刷色組間的張力控制由版遞增來實現。在無軸系統中也有用各色組驅動電機的速度差來實現。
　　張力控制系統一般有檢測、運算控制和驅動裝置組成。
　　檢測部分一般由張力傳感器或浮動輥組成，近年來由于浮動輥在卷料換卷過程中對材料的張力吸收較好，所以業內的同行大都是使用浮動輥檢測。
　　運算控制一般由 PLC、工控機或DSP來完成。近年來由于PLC的大量普及，性能價格比好，運算速度逐年提高，所以大部分采用PLC來做張力控制。一般將浮輥信號經AD轉換后直接進入PLC，由PLC進行卷徑計算、恒線速度控制、和各段張力的PID運算，并將結果通過模擬量DA的方式傳給矢量變頻器。
　　變頻器在整個控制系統中即作為驅動執行機構又作為張力的調整裝置。因此對變頻的調速范圍和精度、轉矩精度、動態響應特性等等關鍵技術都有比較高的要求。
　　
　　三．傳統方案的局限和我們的改革思路。
　　由于傳統的系統張力控制是通過一臺PLC來完成，隨著印刷速度的增加（從100多米到300米/分鐘），卷徑比的增加（有600mm增加到1500mm），印刷色組的增加（原來的6色加到13色）和輔助控制點數的增加（壓輥、風機、油墨粘度控制等等），對于循環掃描方式運算的PLC的CPU來講，有點不堪重任，就算將一些輔助控制移到另一臺PLC來完成，但實際的4段張力所需的運算時間用較先進的PLC（例如三菱的FX-3U或SIEMENS 的S7-300 ）都要有近20ms的掃描周期。
　　所以我們嘗試改革傳統張力的單CPU結構，引入多CPU的獨立算法來計算各段張力并直接控制驅動變頻來調節張力，即按控制功能的種類或需要每個CPU各司其職，以提高重要環節的處理性能。正好三菱推出自帶卷取功能的矢量變頻A740-A1，我們在研究了三菱的資料后，覺得引入該卷取變頻不失為一個值得去試驗的好方案。
　　
　　四．三菱卷取專用變頻的功能和特點
　　1．內部自帶浮輥專用PID軟件，可以直接接受浮輥電位器信號。
　　① 浮輥PID可以按偏移量分段設定P I參數。
　　② 浮輥控制的輸出量可以和主速度做比例補償。
　　③ 具有斷料報警功能。
　　2．卷徑計算功能
　　① 直接可以計算卷徑  D=V/πnZ  (V線速度，n轉速，Z速比)
　　② 初始卷徑的多種計算方法或直接設定。
　　③ 啟動時的P和I 可單獨調整。
　　④ 速度增益可隨卷徑變化而分段設定自動切換。
　　⑤ 自動產生用于錐度控制的張力設定信號輸出。
　　⑥ 收/放卷長度的檢測和控制輸出 。
　　① STALL 失速控制
　　② 加減速慣性補償
　　③ 機械損耗補償