一种转轮式印刷机智能控制方法及系统与流程

1.本发明涉及转轮式印刷机技术领域，尤其涉及一种转轮式印刷机智能控制方法及系统。


背景技术：

2.轮转式印刷机，是一种转轮式连续印刷用设备，因其与传统印刷设备相比效率非常高，故而受到了印刷企业的广泛使用。但在人工智能技术高速发展的今天，传统转轮式印刷设备由于其发生突发性故障的频率随着使用时间的延长而变得越发频繁，发生故障后的维修难度也随之增大，使得维护人员对设备进行分析和处理故障问题时成本也越来越高，造成生产率低下、维修成本提高、时间成本提高导致的经济性能下降的问题，而且传统转轮式印刷设备对于高级操作人员的依赖也是一直困扰印刷企业的成本问题。
3.中国专利公开号：cn108773180b公开了一种高精高速智能印刷机。所述高精高速智能印刷机设置有透视窗及刷墨齿，增强了印刷器的工作质量，提高了印刷器的整体性能，若遇到突然断电等情况，通过设有的断电保护开关，能够及时的保护印刷器的线路，提高了印刷器的安全性能和使用寿命，所述印刷台嵌入设置有可以通过控制设备开启的照明灯，满足使用者照明需求，最后，当使用者在使用设备时，若需要导入印刷样本时，通过呈“圆柱体”形状的联网按钮，可以实现联网功能。由此可见，此高精高速智能印刷机依然不够智能，仅通过增加透视窗、断电保护、照明灯和呈“圆柱体”形状的联网按钮并不能从根本上使得此装置更加智能，更不能判断故障及当前状态，智能二字名不副实。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种转轮式印刷机智能控制方法及系统，用以克服现有技术中转轮式印刷机对高级操作人员过度依赖且本身不够智能的问题，使转轮式印刷机操作更加方便，提高使用效率。
5.为实现上述目的，本发明提供一种转轮式印刷机智能控制方法及系统，包括触控显示屏、电气控制模块、自动张力控制模块和中控模块，其中，触控显示屏设置有机况显示窗口、拉版控制窗口、机速控制窗口、张力控制窗口、报警窗口和虚拟触摸按键，其用以显示当前窗口信息并通过虚拟触摸按键进行操作。
6.电气控制模块用以对拉版机构和主变频电机变频器进行控制，保证转轮式印刷机平稳地运行。
7.自动张力控制模块用以对卷筒纸的纸张张力进行自动调节，使纸张张力或纸张锥度张力处于预设值恒定状态。
8.中控模块包括主控窗口，其主控窗口用以显示当前设备整体运行状态和故障提示，并显示控制按钮，方便操作人员介入控制，其中控模块用以对电气控制模块和自动张力控制模块进行控制，并在转轮式印刷机运行过程中出现的故障进行分析判断，确定故障点及故障原因，并通过触控显示屏进行显示并报警。
9.中控模块根据参数设置窗口设置的运行参数控制电子控制组件和自动张力控制模块对对应机械构件和电子参数进行调节，并在转轮式印刷机运行时，在主控窗口显示当前机况，中控模块实时监控电气控制模块和自动张力控制模块反馈回的电子信号，判断当前机况可能存在的问题，并根据存在的问题进行智能调整或者停机操作，对于转轮式印刷机出现的突发性故障，判断出现故障的构件及故障原因，并通过报警窗口发出警示音进行报错提醒。
10.中控模块设定电子控制组件检测拉版机构正常工作时的距离信号强度为hl，设定电子控制组件检测拉版机构工作时的当前距离信号强度为hd，中控模块设定电子控制组件检测拉版机构故障急停时的距离信号强度为hw。
11.中控模块预设拉版模式1，拉版模式2，拉版模式3
……
拉版模式n，n为正整数，设定任一预设拉版模式为拉版模式i，i=1,2,3
……
n。
12.中控模块对比在预设拉版模式i下，拉版机构工作时当前距离信号强度hdi与拉版机构正常工作时距离信号强度hli的大小，当99%hli＜hdi＜101%hli时，则中控模块判定当前拉版机构工作正常。
13.当95%hli＜hdi＜98%hli时，则中控模块判定当前拉版机构工作幅度偏小，需控制电气控制模块对拉版机构加大工作的幅度，直至99%hli＜hdi＜101%hli。
14.当105%hli＞hdi＞101%hli时，则中控模块判定当前拉版机构工作幅度偏大，需控制电气控制模块对拉版机构减小工作的幅度，直至99%hli＜hdi＜101%hli。
15.当hdi＜95%hli时，则中控模块判定当前拉版机构工作故障，中控模块控制主变频电机紧急停止，并通过报警窗口发出警示音进行报错，提示拉版机构距离过小。
16.当hdi＞105%hli时，则中控模块判定当前拉版机构工作故障，中控模块控制主变频电机紧急停止，并通过报警窗口发出警示音进行报错，提示拉版机构距离过大。
17.当hdi=hwi时，则中控模块判定当前拉版机构工作发生故障急停，中控模块控制主变频电机紧急停止，并通过报警窗口发出警示音进行报错，提示拉版机构距离无法调节。
18.中控模块设定主变频电机最大频率（hz）为a，设定主变频电机最小频率（hz）为c，设定主变频电机当前频率（hz）为b，设定主变频电机的预设频率（hz）为e，当主变频电机当前频率在a与c之间时，频率越大，转速越快。
19.中控模块预设速度模式1，速度模式2，速度模式3
……
速度模式m，m为正整数，设定任一预设速度模式为速度模式f，f=1,2,3
……
m，设定速度模式f预设的主变频电机频率为ef。
20.中控模块检测在预设速度模式f下，主变频电机工作时当前频率b与主变频电机预设频率ef的大小，当98�＜b＜102�时，则中控模块判定当前主变频电机工作频率正常。
21.当92�＜b＜98�时，则中控模块判定当前主变频电机工作频率偏小，需控制电气控制模块对主变频电机加大频率以提高转速，直至98�＜b＜102�。
22.当108�＞b＞102�时，则中控模块判定当前主变频电机工作频率偏大，需控制电气控制模块对主变频电机减小频率以降低转速，直至98�＜b＜102�。
23.当b＜92�时，则中控模块判定当前主变频电机工作频率过小，需控制电气控制模块对主变频电机大幅加大频率以提高转速，直至98�＜b＜102�。
24.当b＞108�时，则中控模块判定当前主变频电机工作频率过大，需控制电气控制模块对主变频电机大幅减小频率以减小转速，直至98�＜b＜102�。
25.当b无法调节时，则中控模块判定当前主变频电机变频故障，中控模块控制主变频电机紧急停止，并通过报警窗口发出警示音进行报错，提示主变频电机无法调频。
26.中控模块设定自动张力控制模块预设的卷筒纸纸张合理张力信号为nd，设定自动张力控制模块检测到的卷筒纸纸张当前张力信号为ad，中控模块对比自动张力控制模块检测到的卷筒纸纸张当前张力信号ad和自动张力控制模块预设的卷筒纸纸张合理张力信号nd，由此判断当前卷筒纸纸张张力是否处于恒定状态，中控模块设定卷筒纸纸张张力信号越大时，卷筒纸纸张张力越大。
27.中控模块预设有张力模式1，张力模式2，张力模式3
……
张力模式h，h为正整数，设定任一预设张力模式为张力模式k，k=1,2,3
……
h，设定张力模式h预设的卷筒纸纸张合理张力信号为ndk。
28.当ad＞ndk时，则中控模块判定卷筒纸纸张当前张力需要向下调节；当ad＜ndk时，则中控模块判定卷筒纸纸张当前张力需要向上调节；当ad=ndk时，则中控模块判定卷筒纸纸张当前张力处于预设值恒定状态，张力正常；当ad＜ndk成为预设检测周期内连续三次的检测结果时，则中控模块判定卷筒纸纸张当前张力需要加大调节速度，并控制自动张力控制模块尽快使当前张力处于预设值下的恒定状态；当ad＞ndk成为预设检测周期内连续三次的检测结果时，则中控模块判定卷筒纸纸张当前张力需要加大调节速度，并控制自动张力控制模块尽快使当前张力处于预设值下的恒定状态；当ad恒定，且ad＞ndk或ad＜ndk时，则中控模块判定卷筒纸纸张当前张力无法调节，中控模块控制主变频电机紧急停止，并通过报警窗口发出警示音进行报错，提示当前无法调节张力。
29.当中控模块判定卷筒纸纸张当前张力需要调节且ad无法调节时，则中控模块判定当前自动张力控制模块出现故障，中控模块控制主变频电机停止作业，并并通过报警窗口发出警示音进行报错，提示自动张力控制模块出现故障。
30.中控模块对拉版机构的调节、主变频电机的调节、纸张张力的调节在联动的情况，存在优先级，以保证既可以按需达到预设状态，也可以保证在调节过程中不发生以调节冲突为主要问题而导致的系统运行故障。
31.若中控模块判定卷筒纸纸张当前张力需要调节，且当前主变频电机工作频率需要调节时，则暂缓对当前主变频电机工作频率的调节，直至ad=ndk时，中控模块重新开启对当前主变频电机工作频率的调节，用以保护印刷成本，减少出错，保证印刷效率。
32.若中控模块判定卷筒纸纸张当前张力需要调节，当前主变频电机工作频率需要调节，且当前拉版机构工作幅度需要调节时，则暂缓对当前主变频电机工作频率的调节，首先对当前拉版机构工作幅度和卷筒纸纸张当前张力进行调节，直至ad=ndk且99%hli＜hdi＜101%hli时，中控模块重新开启对当前主变频电机工作频率的调节，用以保护印刷成本，减少出错，保证印刷效率。
33.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，对转轮式印刷机各个人工操作构件添加智能控制系统，可以有效的释放操作人员的双手用于其他印刷操作，同时在智能控制系统中增加窗口对机况的显示可以让操作人员更直观的判断当前印刷机处于何种状态，以及对故障点及故障原因的判定和提示，使得对机器故障的判断和维修变得简单、方便、快捷，提高维修效率。
附图说明
34.图1为本发明所述的一种转轮式印刷机智能控制系统的结构示意图。
具体实施方式
35.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
36.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
37.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.请参阅图1所示，本发明实施例提供的转轮式印刷机智能控制系统，包括，触控显示屏、电气控制模块、自动张力控制模块和中控模块，其中，触控显示屏设置有机况显示窗口、拉版控制窗口、机速控制窗口、张力控制窗口、报警窗口和虚拟触摸按键，其用以显示当前窗口信息并通过虚拟触摸按键进行操作。
40.电气控制模块用以对拉版机构和主变频电机变频器进行控制，保证转轮式印刷机平稳地运行。
41.自动张力控制模块用以对卷筒纸的纸张张力进行自动调节，使纸张张力或纸张锥度张力处于预设值恒定状态。
42.中控模块包括主控窗口，其主控窗口用以显示当前设备整体运行状态和故障提示，并显示控制按钮，方便操作人员介入控制，其中控模块用以对电气控制模块和自动张力控制模块进行控制，并在转轮式印刷机运行过程中出现的故障进行分析判断，确定故障点及故障原因，并通过触控显示屏进行显示并报警。
43.中控模块根据参数设置窗口设置的运行参数控制电子控制组件对对应机械构件和电子参数进行调节，并在转轮式印刷机运行时，在主控窗口显示当前机况，中控模块实时监控电气控制模块反馈回的电子信号，判断当前机况可能存在的问题，并根据存在的问题进行智能调整或者停机操作，对于转轮式印刷机出现的突发性故障，判断出现故障的构件
及故障原因，并通过报警窗口发出警示音进行报错提醒。
44.继续参照图1所示，所述本发明实施例提供的转轮式印刷机智能控制方法为：中控模块设定电子控制组件检测拉版机构正常工作时的距离信号强度为hl，设定电子控制组件检测拉版机构工作时的当前距离信号强度为hd，中控模块设定电子控制组件检测拉版机构故障急停时的距离信号强度为hw。
45.中控模块预设拉版模式1，拉版模式2，拉版模式3
……
拉版模式n，n为正整数，设定任一预设拉版模式为拉版模式i，i=1,2,3
……
n。
46.中控模块对比在预设拉版模式i下，拉版机构工作时当前距离信号强度hdi与拉版机构正常工作时距离信号强度hli的大小，当99%hli＜hdi＜101%hli时，则中控模块判定当前拉版机构工作正常。
47.当95%hli＜hdi＜98%hli时，则中控模块判定当前拉版机构工作幅度偏小，需控制电气控制模块对拉版机构加大工作的幅度，直至99%hli＜hdi＜101%hli。
48.当105%hli＞hdi＞101%hli时，则中控模块判定当前拉版机构工作幅度偏大，需控制电气控制模块对拉版机构减小工作的幅度，直至99%hli＜hdi＜101%hli。
49.当hdi＜95%hli时，则中控模块判定当前拉版机构工作故障，中控模块控制主变频电机紧急停止，并通过报警窗口发出警示音进行报错，提示拉版机构距离过小。
50.当hdi＞105%hli时，则中控模块判定当前拉版机构工作故障，中控模块控制主变频电机紧急停止，并通过报警窗口发出警示音进行报错，提示拉版机构距离过大。
51.当hdi=hwi时，则中控模块判定当前拉版机构工作发生故障急停，中控模块控制主变频电机紧急停止，并通过报警窗口发出警示音进行报错，提示拉版机构距离无法调节。
52.中控模块设定主变频电机最大频率（hz）为a，设定主变频电机最小频率（hz）为c，设定主变频电机当前频率（hz）为b，设定主变频电机的预设频率（hz）为e，当主变频电机当前频率在a与c之间时，频率越大，转速越快。
53.中控模块预设速度模式1，速度模式2，速度模式3
……
速度模式m，m为正整数，设定任一预设速度模式为速度模式f，f=1,2,3
……
m，设定速度模式f预设的主变频电机频率为ef。
54.中控模块检测在预设速度模式f下，主变频电机工作时当前频率b与主变频电机预设频率ef的大小，当98�＜b＜102�时，则中控模块判定当前主变频电机工作频率正常。
55.当92�＜b＜98�时，则中控模块判定当前主变频电机工作频率偏小，需控制电气控制模块对主变频电机加大频率以提高转速，直至98�＜b＜102�。
56.当108�＞b＞102�时，则中控模块判定当前主变频电机工作频率偏大，需控制电气控制模块对主变频电机减小频率以降低转速，直至98�＜b＜102�。
57.当b＜92�时，则中控模块判定当前主变频电机工作频率过小，需控制电气控制模块对主变频电机大幅加大频率以提高转速，直至98�＜b＜102�。
58.当b＞108�时，则中控模块判定当前主变频电机工作频率过大，需控制电气控制模块对主变频电机大幅减小频率以减小转速，直至98�＜b＜102�。
59.当b无法调节时，则中控模块判定当前主变频电机变频故障，中控模块控制主变频电机紧急停止，并通过报警窗口发出警示音进行报错，提示主变频电机无法调频。
60.在本实施例中，自动张力控制模块根据检测到的卷筒纸纸张张力信号对卷筒纸纸张张力进行全自动调节，自动张力控制模块调节卷筒纸纸张张力的方法可以为直接张力控制法，亦可以为间接张力控制法，或者其他混合类可控制张力的方法，只需能够满足本发明中对张力控制实现自动、实时、精准且高效的要求即可，此不再赘述。
61.中控模块设定自动张力控制模块预设的卷筒纸纸张合理张力信号为nd，设定自动张力控制模块检测到的卷筒纸纸张当前张力信号为ad，中控模块对比自动张力控制模块检测到的卷筒纸纸张当前张力信号ad和自动张力控制模块预设的卷筒纸纸张合理张力信号nd，由此判断当前卷筒纸纸张张力是否处于恒定状态，中控模块设定卷筒纸纸张张力信号越大时，卷筒纸纸张张力越大。
62.中控模块预设有张力模式1，张力模式2，张力模式3
……
张力模式h，h为正整数，设定任一预设张力模式为张力模式k，k=1,2,3
……
h，设定张力模式h预设的卷筒纸纸张合理张力信号为ndk。
63.当ad＞ndk时，则中控模块判定卷筒纸纸张当前张力需要向下调节；当ad＜ndk时，则中控模块判定卷筒纸纸张当前张力需要向上调节；当ad=ndk时，则中控模块判定卷筒纸纸张当前张力处于预设值恒定状态，张力正常；当ad＜ndk成为预设检测周期内连续三次的检测结果时，则中控模块判定卷筒纸纸张当前张力需要加大调节速度，并控制自动张力控制模块尽快使当前张力处于预设值下的恒定状态；当ad＞ndk成为预设检测周期内连续三次的检测结果时，则中控模块判定卷筒纸纸张当前张力需要加大调节速度，并控制自动张力控制模块尽快使当前张力处于预设值下的恒定状态；当ad恒定，且ad＞ndk或ad＜ndk时，则中控模块判定卷筒纸纸张当前张力无法调节，中控模块控制主变频电机紧急停止，并通过报警窗口发出警示音进行报错，提示当前无法调节张力。
64.当中控模块判定卷筒纸纸张当前张力需要调节且ad无法调节时，则中控模块判定当前自动张力控制模块出现故障，中控模块控制主变频电机停止作业，并并通过报警窗口发出警示音进行报错，提示自动张力控制模块出现故障。
65.中控模块对拉版机构的调节、主变频电机的调节、纸张张力的调节在联动的情况，存在优先级，以保证既可以按需达到预设状态，也可以保证在调节过程中不发生以调节冲突为主要问题而导致的系统运行故障。
66.若中控模块判定卷筒纸纸张当前张力需要调节，且当前主变频电机工作频率需要调节时，则暂缓对当前主变频电机工作频率的调节，直至ad=ndk时，中控模块重新开启对当前主变频电机变频器工作频率的调节，用以保护印刷成本，减少出错，保证印刷效率。
67.若中控模块判定卷筒纸纸张当前张力需要调节，当前主变频电机工作频率需要调节，且当前拉版机构工作幅度需要调节时，则暂缓对当前主变频电机变频器工作频率的调节，首先对当前拉版机构工作幅度和卷筒纸纸张当前张力进行调节，直至ad=ndk且99%hli＜hdi＜101%hli时，中控模块重新开启对当前主变频电机变频器工作频率的调节，用以保护印刷成本，减少出错，保证印刷效率。
68.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
69.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。