1引言

目前，電氣控制新技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于國產(chǎn)單張紙平版印刷機上，如PLC、觸摸屏、變頻器等。這些新型單張紙平版印刷機與若干年前舊型的設備相比，具有可靠性高、節能高效、功能完善等優(yōu)點(diǎn)，而在當前許多印刷企業(yè)里，老舊型號的單張紙平版印刷機仍擁有相當大的數量。如果對它們改造，將PLC、觸摸屏全部使用上，需更改大量的線(xiàn)路，幾乎相當于重新制作電氣控制系統。若只針對單張紙平版印刷機主傳動(dòng)部份使用變頻器去改造，線(xiàn)路變動(dòng)小，工作量少。既保留了原有繼電接觸控制簡(jiǎn)單、實(shí)用的特點(diǎn)，又充分發(fā)揮了變頻器可靠、節能的優(yōu)勢，改造的性?xún)r(jià)比高。以下就變頻器在國產(chǎn)單雙色單張紙平版印刷機改造中的應用，談一些體會(huì )。

2印刷機運轉控制的工藝特點(diǎn)

要使得變頻器驅動(dòng)變頻電機能良好地應用于印刷機，滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的要求，首先要清楚印刷機運轉控制的工藝特點(diǎn)，它對變頻器的功能提出什么樣的要求，然后選擇何種型號的變頻器，以及如何具體地改造對接原有的線(xiàn)路。

單張紙平版印刷機的運轉是由電機通過(guò)皮帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)帶動(dòng)整機的，各滾筒、牙排、機構之間由機械的連接配合協(xié)調動(dòng)作，所以控制了主傳動(dòng)的電動(dòng)機就控制了全機的運行狀態(tài)。在機械調節、檢查、安裝拆卸PS版和橡皮布、清潔機器時(shí)，都需要以手動(dòng)點(diǎn)車(chē)方式控制機器正反向運轉，大約4r/min的速度比較合適。在印刷暫停期間，為了保證PS版不損壞，墨不干燥，要使機器以相同的速度長(cháng)車(chē)運轉。機器開(kāi)始正式印刷生產(chǎn)時(shí)，有一個(gè)初始速度，約3000轉/小時(shí)。當輸紙機開(kāi)始輸紙后可以加速，使機器以較高的速度生產(chǎn)，一般是6000～8000轉/小時(shí)。為了適應不同的生產(chǎn)速度要求，可通過(guò)一個(gè)調速電位器對高速進(jìn)行調節，速度的實(shí)際值可以通過(guò)速度表指示出來(lái)。從印刷的高速降到初始印刷速度，有兩種情況。一是手動(dòng)按鈕降速，另一是印刷過(guò)程中檢測到紙張故障，如歪張、無(wú)紙、雙張等使印刷機自動(dòng)減速運行，各部分相應地做出協(xié)調動(dòng)作，如離壓、停水、離墨、停止輸紙等。在生產(chǎn)結束時(shí)，按下停車(chē)按鈕，機器相應地以自由停車(chē)方式平緩地停止運轉。此外，為了保證人身安全，在印刷機的危險部位安裝有安全保護開(kāi)關(guān)或急停按鈕，只要這些開(kāi)關(guān)動(dòng)作，機器無(wú)論處于何種狀態(tài)，都要立即停止，全機緊急制動(dòng)。

3對變頻器的功能的要求

（1）要有三段速度控制、方向控制功能，以滿(mǎn)足正反點(diǎn)車(chē)、正向低速、印刷初始速度、高速的要求;

（2）高速運轉的速度值可變，最好是通過(guò)手調電位器方式進(jìn)行無(wú)級調速，以適應不同工藝要求;

（3）機器運轉要有速度指示，使操作者明確當前運轉狀態(tài);

（4）機器的加、減速過(guò)程要平穩，快慢適當，做到速度變換時(shí)及時(shí)平滑無(wú)沖擊，變頻器本身有故障時(shí)也要使全機停止運轉。

4變頻器的參數選擇

根據這些要求可知，絕大多數變頻器都可滿(mǎn)足，針對所用的場(chǎng)合，選擇通用型變頻器。電壓容量的選擇根據所接電源和原機所用的電機。此處使用400V等級，單色機用5.5kW、雙色機用11kW的變頻器，市場(chǎng)上變頻器的種類(lèi)繁多，一般選擇品質(zhì)優(yōu)良的主流產(chǎn)品，如三菱A540系列、安川G5、臺達等，這些產(chǎn)品雖然價(jià)格較高，但質(zhì)量有保證。

對于一臺印刷機上電氣核心部件來(lái)講，寧肯一次性投入較大，避免日后經(jīng)常故障帶來(lái)的麻煩。當然，如果對變頻器其它的品牌質(zhì)量、性能指標有把握，也可以選擇，這樣可以節省一些。有了變頻器硬件以后，要設定其內部參數。就速度方面的參數來(lái)講，可將點(diǎn)動(dòng)頻率設為2.5Hz，初始印刷速度25Hz，高速60Hz左右。以下以三菱變頻器A540系列400V、11kW產(chǎn)品為例，描述一下它的具體接線(xiàn)及與舊型印刷機的改造連接，兩者線(xiàn)路如附圖所示，相關(guān)的注意事項如下。
（1）原印刷機的主傳動(dòng)裝置是電磁調速（滑差）電機、低速電機及離合器、制動(dòng)器等機構都拆除不用，用一臺上海通太電機公司生產(chǎn)的變頻調速專(zhuān)用電機代替，該機11kW/380V自帶三相斷電制動(dòng)器及冷卻風(fēng)扇。原電機的安裝底座可以利用，原電機的皮帶輪也可拆下裝在新電機軸上。

（2）因原主電機、低速電機已拆，所以配電箱內的接觸器KM1，KM2，KM3主觸點(diǎn)的接線(xiàn)可以拆除。將其余的可用觸點(diǎn)按照新線(xiàn)路加以利用，作為變頻器控制信號的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)。因為原來(lái)繼電器的觸點(diǎn)可能會(huì )存在使用時(shí)間較長(cháng)，接觸不良的狀況，最好予以換新。變頻器正向輸入端STF，反向輸入端STR，中速端RM，低速端RL，復位端MRS，公共端SD接線(xiàn)需將相關(guān)觸點(diǎn)串并聯(lián)進(jìn)行組合，以滿(mǎn)足三段調速要求。

（3）原有的電磁調速器ZLK-11也拆除，正好可以利用其安裝位置制作一個(gè)合適的調速顯示盒，利用一個(gè)1KΩ/ZW的繞線(xiàn)電位器接入模擬信號輸入端口——10E，2.5，用一只滿(mǎn)量程10V的直流電壓表并聯(lián)在2.5端，變換一下表盤(pán)內的指示單位，可指示變頻器的指令速度。

（4）將變頻器內部的報警常閉觸點(diǎn)B、C連接端串入原控制線(xiàn)路KA1的串聯(lián)回路，使其動(dòng)作后具有整機急停的功能。

（5）控制主電機的接觸器KMa并接在原線(xiàn)路KA1旁。若有報警即釋放，斷開(kāi)主電機回路，同時(shí)KA1常閉觸點(diǎn)閉合，復位變頻器，禁止輸出。冷卻風(fēng)扇，電磁剎車(chē)的接觸器KMb線(xiàn)圈的連通有兩條支路，一是串入KMa常開(kāi)觸點(diǎn)與KMa并聯(lián)，另一路是與電源之間串入盤(pán)車(chē)安全開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)。正常時(shí)該支路斷開(kāi)，在需要手動(dòng)搖車(chē)時(shí)，電源經(jīng)過(guò)安全開(kāi)關(guān)也使KMb通電，剎車(chē)松開(kāi)可搖車(chē)。

（6）變頻器的安裝位置有兩種方式。一是另外制作一只控制箱，放置在飛達輸紙板下部適當位置，另一種是如果控制柜離墻或柱子較近，可交將控制箱固定在墻或柱上，通過(guò)線(xiàn)束穿管與原控制柜連接。

5結束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)以上步驟，筆者成功改造了一臺舊式J2205單張紙雙色平版印刷機，改造后機長(cháng)反映速度穩、調速準、高效節能，維修人員也感覺(jué)可靠性高，幾乎不需格外維護。我們實(shí)際測量了改造前后印刷機生產(chǎn)時(shí)所消耗的電流，做出比較測算，得出至少節能30%以上的結論。如附表所示:以每天生產(chǎn)20小時(shí)，1年以280天計算，一年可省電16800kWh，以每千瓦小時(shí)電0.7元計，一年僅電費就可省下11760元，此外，以前低速離合與制動(dòng)使用的電磁離合器由于工作環(huán)境差，易損壞。以每年更換4個(gè)，每個(gè)250元計，又可節省1000元。我們購買(mǎi)變頻器花費7800元，變頻電機8000元，加上所需的一些電線(xiàn)、繼電器等總計約16000元。投入與產(chǎn)出一比，不到一年半就可收回全部投資。當然，這還不包括改造后生產(chǎn)率提高，印刷品質(zhì)量改善所帶來(lái)的間接效益。