4、原理分析
　　
　　雙工位印刷涂布機(jī)的控制工藝主要在于多軸傳動(dòng)的速度同步及收、放卷、牽引、印刷涂布等的張力恒定，以及放卷過程中的卷徑計(jì)算，和雙工位放卷A、B軸切換等工藝要求。收放卷張力控制非常關(guān)鍵，收卷張力應(yīng)合適，張力太小，紙張收卷時(shí)會(huì)松弛；張力太大，收卷時(shí)材料易起皺。本例中通過放卷張力擺桿對(duì)擺桿角度進(jìn)行反饋，從而PID調(diào)節(jié)放卷速度來達(dá)到張力大小恒定和速度平穩(wěn)要求；另外，由于放卷時(shí)卷軸的直徑不斷變小，如果放卷軸的轉(zhuǎn)速保持恒定，則卷軸的放卷線速度會(huì)越來越小，這樣容易出現(xiàn)拉斷PE膜的問題。為了解決此問題，放卷傳動(dòng)的控制必須要進(jìn)行卷徑計(jì)算，計(jì)算出基準(zhǔn)速度。
　　
　　4.1VFD-VE變頻的閉環(huán)矢量控制模式
　　
　　系統(tǒng)中所有變頻傳動(dòng)軸均采用了編碼器反饋的閉環(huán)的矢量控制模式，之所以使用閉環(huán)矢量控制模式，是為了保證傳動(dòng)軸的速度控制精度能夠更準(zhǔn)確、更快速、更穩(wěn)定，盡量避免電機(jī)的滑差所造成的不同速度的線速度線形關(guān)系。
　　
　　4.2實(shí)現(xiàn)過程
　　
　　包括放卷、放卷牽引、涂布印刷、收卷等4個(gè)軸均需要調(diào)整張力恒定的速度控制模式，實(shí)現(xiàn)過程為：首先以電子主軸方式計(jì)算出各軸的實(shí)際基準(zhǔn)線速度，然后將基準(zhǔn)速度的±5%線速度做為PID調(diào)節(jié)的允許調(diào)節(jié)范圍，再通過采集的擺桿位置角度反饋?zhàn)鰹镻ID反饋值來調(diào)節(jié)各軸的速度平穩(wěn)和張力恒定；通過對(duì)PID參數(shù)的調(diào)試后最后正常工作到65米/分的極限速度時(shí)任能保證速度的平穩(wěn)，張力擺桿的擺動(dòng)幅度不超過±1%；
　　
　　4.3收放卷控制
　　
　　對(duì)于收放卷控制，主要有兩個(gè)方面：速度控制與恒張力控制。由于紙張材料的運(yùn)行線速度是通過壓輥的方式接觸(不會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象)，所以只需要分別控制收卷電機(jī)的速度就可以了。
　　
　　由于放卷棍的實(shí)際大小是隨著運(yùn)行時(shí)間的變化而變化的，所以它的準(zhǔn)確性是基準(zhǔn)速度的關(guān)鍵。目前通常有兩種方法可以參考：厚度法與線速度計(jì)算法。
　　
　　厚度法的原理是建立在對(duì)材料厚度的了解情況下，電機(jī)每運(yùn)轉(zhuǎn)一圈，收卷棍直徑會(huì)增加兩個(gè)材料厚度，放卷棍直徑會(huì)減小兩個(gè)材料厚度。此方法主要使用在收放卷材料厚度均勻的情況下，優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算出來的厚度值準(zhǔn)確，缺點(diǎn)是需要使用者在變頻器相關(guān)參數(shù)中輸入材料厚度信息。
　　
　　線速度計(jì)算法的原理主要是依據(jù)以下公式：D=(G*V)/(π*n)。其中D為當(dāng)前卷徑，G為機(jī)械傳動(dòng)比，V為當(dāng)前線速度，n為電機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)前線速度可通過模擬量或者脈沖的形式采集。線速度計(jì)算法的優(yōu)點(diǎn)是可以使用在材料厚度不均勻的場(chǎng)合，不需要對(duì)材料厚度值的設(shè)置，降低了對(duì)操作工的要求；缺點(diǎn)是計(jì)算出來的當(dāng)前卷徑值會(huì)受線速度采集準(zhǔn)確度的影響，如果線速度波動(dòng)很大，則當(dāng)前卷徑值也會(huì)出現(xiàn)很大波動(dòng)。
　　
　　通過計(jì)算卷徑得出來的卷徑值基本上等于實(shí)際測(cè)量的卷徑值，所以同樣可以計(jì)算出PID調(diào)節(jié)的±5%的調(diào)節(jié)范圍，為加大彈性，可以將±5%的范圍放大到±15%，結(jié)果仍然比較理想，可以保證張力擺桿的正常波動(dòng)范圍在±1%范圍內(nèi)。
　　
　　注意：加減速過程中禁止計(jì)算卷徑，因?yàn)樵诩訙p速的過程中給定目標(biāo)速度是增加的，而PID調(diào)節(jié)的速度跟隨是遲后的，所以盡量避免在速度變化的過程中計(jì)算卷徑。