专利名称：报版胶印机16路模块化相邻互控组态断纸检测控制方法
技术领域：
本发明涉及一种报版卷筒纸胶印轮转机断纸检测方法，尤其涉及报版卷筒纸胶印 轮转机模块化互控组态断纸检测控制方法。
背景技术：
断纸检测系统为报版卷筒纸胶印轮转机所必备的保护系统，其功能是一旦印刷 机纸路某点发生断纸，相应的断纸探测头将立即发出信号，使机器停机；并驱动对应纸带进 口处配置的断纸刀切断供纸，以免连绵不断的纸带继续进入印刷滚筒发生缠绕，最终压坏 印滚胶皮乃至损坏机件。由于现代报纸印刷的版面越来越多，一组印刷机内含有的印刷单元数量也大大增 力口，这些单元通过不同排列组合所产生的变化可对应满足多种多样不同要求、版面、类型的 报纸的印刷。如某企业生产的一组报版胶印轮转机即为12个印刷塔(48个印刷单元)4个 折页机这样的一组机器。可满足诸如1个10纸路报纸(1x40版)印刷，或2个6纸路报纸(2x24版)同时 印刷，或3个 4纸路报纸(3x16版)同时印刷，或4个3纸路报纸(4x12版)同时印刷…等等，这些全部不同组合称为该机器的纸路生产模式。与此对应，报版卷筒纸胶印轮转 机断纸检测系统必须根据不同的印刷机型组成及该组印刷机所确定的全部种类的纸路生 产模式需求，确定探测头及断纸刀的数量，以及与每一个生产模式相对应的断纸系统工作 模式，称为断纸系统组态。组态的最终结果归结为同一探测头可能驱动一套或一套以上不同的断纸刀；—套或多套断纸刀可能被不同的一个或多个探测头所驱动；每一种纸路生产模式必有一个对应的断纸系统组态一探测头(输入)与断纸刀 (输出)的驱动关系与之匹配。因此，在最终用户所需全部种类报纸印刷生产要求一纸路生产模式确定之前，对 应断纸监测系统的设计及制造是很难进行的。这对印刷机制造厂的前期标准化设计制造、 生产效率及接订单后最短交货周期均造成一定影响。通常的解决方法是采用配置有较大富 余量的断纸探测输入通道及断纸刀输出通道的标准断纸检测基本系统，以覆盖并满足大部 分印刷机组可能的组态需求，这种方法的优点是用一种基本不变的标准装置来对应大部 分不同机型的可变配置，减少了不同机组订单的针对性设计及制造的成本，提高了效率，缩 短了订单交货周期。缺点是上述通用性是建立在配置较大富余量的探测、驱动通道系统基 础上的。应用于小型机组时，较多的富余探测及驱动通道使资源过剩，成本增加，并且即使 如此，当遇到更大型或超大型的印刷机组时仍有可能产生通道不够的情况，还是离不开针 对性的专门设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种报版胶印机16路模块化相邻互控组态断纸检测控制方法，该控制方法通过设置一个基本模块，不但可满足大部分中小机组纸路生产模式要求， 而且多个基本模块通过以太网联网通讯，将各个模块互控交融，从而满足大型机型组态需 求。本发明是这样实现的一种报版胶印机16路模块化相邻互控组态断纸检测控制 方法，首先，构建基本模块，基本模块包括微型计算机PC和与之通讯的带有16对I/O输 入、输出口的可编程序控制器PLC，16对I/O输入、输出口分别接16通道的断纸探测头及16 通道裁纸刀驱动系统，通过PC键盘或屏幕能对16个探测头输入及16个裁纸刀驱动输出任 意组态；第二步，多个基本模块通过以太网相连通讯，建立各模块的“相邻链接”关系，即对 每一个模块而言都各有左、右“邻居”，每个模块均将自属的本地16路断纸探测头输入信号 同时送至左、右邻模块，同时也接收到来自左、右邻模块的各16路断纸探测头输入信号；每 个模块有输入信号3个16路共48路端口，输出信号为一个16路端口 ；第三步，每个模块所属的16路断纸刀输出能根据需要通过微型计算机PC键盘或 屏幕随意组态成被来自左邻、自身和右邻的共48路探测头信号任意驱动。所述控制方法还包括第四步，每台机器的左邻机器、本地机器和右邻机器的停机 指令能根据需要通过微型计算机PC键盘或屏幕随意组态成被来自左邻、自身和右邻的共 48路探测头信号任意驱动。本发明以一个具16通道的断纸探测及16通道裁纸刀驱动的断纸监测系统为基本 标准模块，通过计算机键盘和屏幕，可对16个探测头输入及16个刀驱动输出任意组态。这 样的一个基本模块本身即具备了至少4个印刷塔(16个印刷单元)印刷机组全部生产模式 的配套能力，能覆盖大部分中小机组纸路生产模式要求。而且多个基本模块通过以太网联 网通讯，建立各模块的“相邻链接”关系，每个模块所属的16路断纸刀输出能根据需要通过 微型计算机PC键盘或屏幕随意组态成被来自左邻、自身和右邻的共48路探测头信号任意 驱动。将各个模块互控交融，从而满足大型机型组态需求。其成本减少，能满足多种机型组 态的需求。
图1为本发明报版胶印机16路模块化相邻互控组态断纸检测控制方法控制框 图；图2为本发明的裁纸刀控制程序流程图；图3为本发明的停机控制程序流程图；图4为本发明的断纸检测与裁纸刀、停车控制实施例的示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。参见图1，一种报版胶印机16路模块化相邻互控组态断纸检测控制方法，首先，构建基本模块，基本模块包括微型计算机PC和与之通讯的带有16对I/O输 入、输出口的可编程序控制器PLC，16对I/O输入、输出口分别接16通道的断纸探测头及16通道裁纸刀驱动系统，通过PC键盘或屏幕，能对16个探测头输入及16个裁纸刀驱动输出 任意组态；这样的一个基本模块本身即具备了至少4个印刷塔(16个印刷单元)印刷机组 全部生产模式的配套能力，能覆盖大部分中小机组纸路生产模式要求。第二步，多个基本模块通过以太网(Ethernet)联网通讯，建立各模块的“相邻链 接”关系，即对每一个模块而言都各有左、右“邻居”，每个模块均将自属的本地16路断纸探 测头输入信号同时送至左、右邻模块，同时也接收到来自左、右邻模块的各16路断纸探测 头输入信号；每个模块有输入信号3个16路共48路端口，输出信号为一个16路端口。第三步，每个模块所属的16路断纸刀输出能根据需要通过微型计算机PC键盘或 屏幕随意组态成被来自左邻、自身和右邻的共48路探测头信号任意驱动。并且可无限相邻 链接，即使再大型的机型组合也可通过这种各个模块互控交融、功能叠加的方式应付自如。第四步，每台机器的左邻机器、本地机器和右邻机器的停机指令能根据需要通过 微型计算机PC键盘或屏幕随意组态成被来自左邻、自身和右邻的共48路探测头信号任意 驱动。下面对裁纸刀控制流程和停机控制流程进行具体描述。参见图2，一种报版胶印机16路模块化相邻互控组态断纸检测控制方法中的裁纸 刀控制流程是，其中序号X代表左邻、本地及右邻机器各自16路断纸检测头(探测器)状态；X = 0为来自左邻机器的16路断纸检测头状态；X = 1为来自本地机器的16路断纸检测头状态；X = 2为来自右邻机器的16路断纸检测头状态；16路断纸输入状态字被置入含有16字符的数组内，并一一对应，状态字包括1或 0，1 =断纸，0 =正常，来表达断纸检测头状态；来自左邻机器的16路断纸检测头状态的断纸输入状态字可表示为-X = 0引导的 一组16字符的数组；来自本地机器的16路断纸检测头状态的断纸输入状态字可表示为-X = 1引导的 一组16字符的数组；来自右邻机器的16路断纸检测头状态的断纸输入状态字可表示为-X = 2引导的 一组16字符的数组。序号Y代表左邻、本地及右邻机器各自16路断纸输入与本地16路裁纸刀动作关 系户的状态，所有状态字均可通过微型计算机的键盘或屏幕任意设置；所述的任意设置是 指可任意指定左邻、本地及右邻机器各自16路断纸输入中的一路或几路与本地16路裁纸 刀动作关系状态，从而确定该路裁纸刀与该路断纸输入的动作关系状态，Y = 0为1号裁纸刀动作需求配置状态字，Y = 1为2号裁纸刀动作需求配置状态字，Y = 2为3号裁纸刀动作需求配置状态字，Y = 15为16号裁纸刀动作需求配置状态字。裁纸刀控制方法是第一，将3个16路的断纸状态字信号输入计算机，断纸检测头状态可表达为1= 断纸，0=正常，其中
序号X = 0引导的一组16字符数组表示16路左邻断纸检测头输入状态字；序号X = 1引导的一组16字符数组表示16路本地断纸检测头输入状态字；序号X = 2引导的一组16字符数组表示16路左邻断纸检测头输入状态字；第二，将3个16路断纸输入与本地16路裁纸刀驱动之间关系配置状态字在计算 机键盘或屏幕上选定后读入，其中Y = 0为1号裁纸刀动作需求配置状态字，Y = 1为2号裁纸刀动作需求配置状态字，Y = 2为3号裁纸刀动作需求配置状态字，......Y = 15为16号裁纸刀动作需求配置状态字；第三，序号Y赋值为零；第四，序号X赋值为零；第五，对序号X = 0，X = 1，X = 2的16路断纸输入状态所引导的一组16字符的
断纸检测输入状态字分别与序号Y = 0，Y = 1，Y = 2，......Y= 15的裁纸刀动作需求状
态字进行逻辑运算，所述的逻辑运算为“与”运算；第六，如果逻辑与运算的结果为零，则进行第八步骤；如果逻辑与运算的结果不为 零，则进行第七步骤；第七，对应本地16路裁纸刀动作，相应地Y = 0，则第1号裁纸刀动作，Y = 1，则第2号裁纸刀动作，Y = 2，则第3号裁纸刀动作，Y = 15，则第16号裁纸刀动作；第八，如果序号X大于2，则进行第九步骤；如果序号X小于等于2，则序号X加1 后进行第五步骤；第九，如果序号Y大于15，则进行第十步骤；如果序号Y小于等于15，则序号Y加 1后进行第四步骤；第十，裁纸刀动作的逻辑运算结束。通过上述的裁纸刀控制流程，每个模块所属的16路的输出驱动信号设置，即上述 第二步骤中将3个16路断纸输入(左邻、本地及右邻的共48路探测头)与本地16路裁纸 刀驱动之间关系设置后，通过裁纸刀控制流程逻辑运算，最后本地16路输出驱动裁纸刀信 号即可被来自左邻、本地及右邻的共48路探测头之中的任意16路探测头所驱动。所述的 每个模块包括基本模块、接受左邻以及右邻探测头信号，这样就扩大了基本模块所控制的 范围，即不但可控制本身的基本模块，还可控制相邻模块中的部件。实施例，参见图4，图中，D代表断纸检测器，S代表裁纸刀，U代表印刷单元，A、B、 C、F、G、H代表塔，每个塔包括四个印刷单元U ；设每个塔平均为二路纸路；图4中基本组成 单元包括二个塔(可以有多个塔)、一个折页机SSC、一个控制台和一台电脑PC ；断纸检测 器D安装在塔上，裁纸刀S驱动可通过接线和计算机设置连接；图4中有三个基本组成单 元，其中1号控制台连接的有三把裁纸刀和四个断纸检测器，2号和3号控制台连接的有四 把裁纸刀和四个断纸检测器。如果要求的纸路生产模式为1个6纸路的印刷，本机所设置的模式可以为含有一个基本组成单元的三个塔，每个塔有二路纸路，只需在一个基本组成 单元内即可完成。现在图4中给出的基本组成单元为二个塔，(实际生产情况可能每个基本 组成单元的其它塔另有用途，现在假设只有二个塔)，则以2号控制台作为本地基本组成单 元，将右邻(即3号控制台)的一个塔(3号控制台的左边，图4中的虚线部分)作为2号 控制台为主的基本组成单元的右邻，实现1个6纸路的生产模式，其中的裁纸刀控制连接方 式如下参见图4和图1，第一，将X = 1 (本地即2号控制台)的四个纸路的断纸检测器 D1、D2、D3、D4的状态字信号输入计算机，再将X = 2 (右邻3号控制台)的二个纸路的断纸 检测器D1、D2的状态字信号输入计算机；第二，将2号控制台的四个纸路检测器和3号控制台的二个纸路的断纸检测器D1、 D2输入与2号控制台的6路裁纸刀驱动之间关系配置状态字在计算机键盘或屏幕上选定后 读入，(2号控制台虽画出了 4个裁纸刀Si、S2、S3、S4接线，但可将3号控制台的二个裁纸 刀接线接至2号控制台，或者2号控制台本身带有不大于16路的裁纸刀)，这样就完成了 1 个6纸路的生产模式的裁纸刀控制连接。同样可通过左邻机器(即1号控制台)的纸路的断纸检测器，来实现本地控制台 控制的多纸路的生产模式的裁纸刀控制连接。也可以包含左邻、本地和右邻机器的纸路的 断纸检测器，来实现本地控制台控制的多纸路的生产模式的裁纸刀控制连接，其最多可控 制16路裁纸刀的驱动。这样的生产模式的设置可大大方便于用户，而且可将印刷机组充分利用起来，并 且生产模式中如果塔没有重复的话，可以实现两种或三种生产模式的同时生产，大大提高 了印刷效率，减少了设备成本。实现了同一断纸探测器能驱动一套或一套以上不同的断纸 刀；一套或多套断纸刀能被不同的一个或多个断纸探测器所驱动。参见图3，一种报版胶印机16路模块化相邻互控组态断纸检测控制方法中的停机 控制流程，其中序号N代表左邻、本地及右邻机器各自16路断纸检测头(探测器)状态；(N 与上述的X含义相同，为不使这两个控制流程相混淆，在这里选用N来表述)；N = 0为来自左邻机器的16路断纸检测头状态；N = 1为来自本地机器的16路断纸检测头状态；N = 2为来自右邻机器的16路断纸检测头状态；16路断纸输入状态字被置入含有16字符的数组内，并一一对应，状态字包括1或 0，1 =断纸，0 =正常，来表达断纸检测头状态；来自左邻机器的16路断纸检测头状态的断纸输入状态字可表示为N = 0引导的 一组16字符的数组；来自本地机器的16路断纸检测头状态的断纸输入状态字可表示为N= 1引导的 一组16字符的数组；来自右邻机器的16路断纸检测头状态的断纸输入状态字可表示为N = 2引导的 一组16字符的数组。序号M代表左邻、本地及右邻机器各自16路断纸输入与3路(左邻、本地及右邻)停机驱动关系的状态，3路状态字均可通过微型计算机的键盘或屏幕任意设置；所述的任意设置是指可任意指定左邻、本地及右邻机器各自16路断纸输入中的一路或几路与3路 (左邻、本地及右邻)停机驱动关系状态，从而确定该路停机驱动与该路断纸输入的关系状 态，M = 0为左邻停机需求配置状态字，M = 1为本地停机需求配置状态字，M = 2为右邻停机需求配置状态字。
停机控制方法是第一，将3个16路的断纸状态字信号输入(读入)计算机，断纸检测头状态可表 达为1 =断纸，0 =正常，其中序号N = 0引导的一组16字符数组表示16路左邻断纸检测头输入状态字；序号N = 1引导的一组16字符数组表示16路本地断纸检测头输入状态字；序号N = 2引导的一组16字符数组表示16路左邻断纸检测头输入状态字；第二，将3个16路断纸输入与3路停机驱动关系户配置状态字在计算机键盘或屏 幕上选定后读入，其中M = 0为16路左邻停机需求配置状态字，M = 1为16路本地停机需求配置状态字，M = 2为16路右邻停机需求配置状态字；第三，序号M赋值为零；第四，序号N赋值为零；第五，对序号N = 0，N = 1，N = 2的16路断纸输入状态所引导的一组16字符的 断纸检测输入状态字分别与序号M = 0，M = 1，M = 2的停机需求状态字进行逻辑运算，所 述的逻辑运算为“与”运算；第六，如果逻辑与运算的结果为零，则进行第八步骤；如果逻辑与运算的结果不为 零，则进行第七步骤；第七，对应机器停机，相应地M = O,则左邻机器停机，M=I,则本地机器停机，M =2，则右邻机器停机；第八，如果序号N大于2，则进行第九步骤；如果序号N小于等于2，则序号N加1 后进行第五步骤；第九，如果序号M大于2，则进行第十步骤；如果序号M小于等于2，则序号M加1 后进行第四步骤；第十，停机逻辑运算结束。通过上述的停机控制流程，每台机器包括左邻机器、本地机器和右邻机器的停机 信号设置，即上述第二步骤中将3个16路断纸输入(左邻、本地及右邻的共48路探测头) 与每台机器停机信号之间关系设置后，通过停机控制流程的逻辑运算，最后每台机器停机 信号即可被来自左邻、本地及右邻的共48路探测头所驱动。实施例，参见图4和图1，以2号控制台作为本地基本组成单元，将右邻(即3号控 制台)的一个塔(3号控制台的左边，图4中的虚线部分)作为2号控制台为主的基本组成单元的右邻，实现1个6纸路的生产模式的停机控制，其具体连接方式如下第一，将N = 1(本地即2号控制台)的四个纸路的断纸检测器Dl、D2、D3、D4的状态字信号输入计算机，再将N = 2(右邻3号控制台)的二个纸路的断纸检测器D1、D2的 状态字信号输入计算机；第二，将2号控制台的四个纸路检测器和3号控制台的二个纸路的断纸检测器D1、 D2输入与2号控制台的本地停机需求之间关系配置状态字在计算机键盘或屏幕上选定后 读入，这样就完成了 1个6纸路的生产模式的停机控制连接。同样通过左邻机器(即1号控制台)的纸路的断纸检测器，来实现本地控制台控 制的多纸路的生产模式的停机控制连接。也可以包含左邻、本地和右邻机器的纸路的断纸 检测器，来实现本地控制台控制的多纸路的生产模式的停机控制连接。本实施例中以2号控制台组成的基本组成单元作为本地机器，以其它两个的基本 组成单元作为左邻和右邻机器，如果将3台机器相互连接组成环形封闭状，则本地机器也 可以为其它两台机器的左邻或右邻机器，左邻和右邻机器也可作为本地机器，它们的连接 方式与前述以2号控制台作为本地机器的连接方式相同，其断纸检测器与裁纸刀、停车控 制连接也相同，这里不再展开分析。本发明报版胶印机16路模块化相邻互控组态断纸检测控制方法可将各个基本组 成单元(模块)互控交融，其组合设置的生产模式可大大方便用户，能将印刷机组充分利用 起来，大大提高了印刷效率，减少了设备成本，从而满足多种机型组态需求。
权利要求
一种报版胶印机16路模块化相邻互控组态断纸检测控制方法，其特征是首先，构建基本模块，基本模块包括微型计算机PC和与之通讯的带有16对I/O输入、输出口的可编程序控制器PLC，16对I/O输入、输出口分别接16通道的断纸探测头及16通道裁纸刀驱动系统，通过PC键盘或屏幕能对16个探测头输入及16个裁纸刀驱动输出任意组态；第二步，多个基本模块通过以太网相连通讯，建立各模块的“相邻链接”关系，即对每一个模块而言都各有左、右“邻居”，每个模块均将自属的本地16路断纸探测头输入信号同时送至左、右邻模块，同时也接收到来自左、右邻模块的各16路断纸探测头输入信号；每个模块有输入信号3个16路共48路端口，输出信号为一个16路端口；第三步，每个模块所属的16路断纸刀输出能根据需要通过微型计算机PC键盘或屏幕随意组态成被来自左邻、自身和右邻的共48路探测头信号任意驱动。
2.根据权利要求1所述的报版胶印机16路模块化相邻互控组态断纸检测控制方法，其 特征是所述第三步中的每个模块所属的16路断纸刀控制方法是第一，将3个16路的断纸状态字信号输入计算机，断纸检测头状态可表达为1 =断 纸，0 =正常，其中序号X = 0引导的一组16字符数组表示16路左邻断纸检测头输入状态字； 序号X = 1引导的一组16字符数组表示16路本地断纸检测头输入状态字； 序号X = 2引导的一组16字符数组表示16路左邻断纸检测头输入状态字； 第二，将3个16路断纸输入与本地16路裁纸刀驱动之间关系配置状态字读入，其中Y= 0为1号裁纸刀动作需求配置状态字，Y= 1为2号裁纸刀动作需求配置状态字，Y= 2为3号裁纸刀动作需求配置状态字，Y= 15为16号裁纸刀动作需求配置状态字； 第三，序号Y赋值为零；第四，序号X赋值为零；第五，对序号X = 0，X = 1，X = 2的16路断纸输入状态所引导的一组16字符的断纸 检测输入状态字分别与序号Y = 0，Y = 1，Y = 2，……Y = 15的裁纸刀动作需求状态字 进行逻辑运算，所述的逻辑运算为“与”运算；第六，如果逻辑与运算的结果为零，则进行第八步骤；如果逻辑与运算的结果不为零， 则进行第七步骤；第七，对应本地16路裁纸刀动作，相应地Y= 0，则第1号裁纸刀动作， Y= 1，则第2号裁纸刀动作，Y= 2，则第3号裁纸刀动作， Y= 15，则第16号裁纸刀动作；第八，如果序号X大于2，则进行第九步骤；如果序号X小于等于2，则序号X加1后进 行第五步骤；第九，如果序号Y大于15，则进行第十步骤；如果序号Y小于等于15，则序号Y加1后 进行第四步骤；第十，裁纸刀动作的逻辑运算结束。
3.根据权利要求1或2所述的报版胶印机16路模块化相邻互控组态断纸检测控制方 法，其特征是所述控制方法还包括第四步，每台机器的左邻机器、本地机器和右邻机器 的停机指令能根据需要通过微型计算机PC键盘或屏幕随意组态成被来自左邻、自身和右 邻的共48路探测头信号任意驱动。
4.根据权利要求3所述的报版胶印机16路模块化相邻互控组态断纸检测控制方法，其 特征是所述第四步中的每台机器的左邻机器、本地机器和右邻机器的停机控制方法是第一，将3个16路的断纸状态字信号输入(读入)计算机，断纸检测头状态可表达为 1 =断纸，0 =正常，其中序号N = 0引导的一组16字符数组表示16路左邻断纸检测头输入状态字； 序号N = 1引导的一组16字符数组表示16路本地断纸检测头输入状态字； 序号N = 2引导的一组16字符数组表示16路左邻断纸检测头输入状态字； 第二，将3个16路断纸输入与3路停机驱动关系户配置状态字读入，其中 M = 0为16路左邻停机需求配置状态字， M = 1为16路本地停机需求配置状态字， M = 2为16路右邻停机需求配置状态字； 第三，序号M赋值为零； 第四，序号N赋值为零；第五，对序号N = 0，N = 1，N = 2的16路断纸输入状态所引导的一组16字符的断纸 检测输入状态字分别与序号M = 0，M = 1，M = 2的停机需求状态字进行逻辑运算，所述的 逻辑运算为“与”运算；第六，如果逻辑与运算的结果为零，则进行第八步骤；如果逻辑与运算的结果不为零， 则进行第七步骤；第七，对应机器停机，相应地 M = 0，则左邻机器停机， M= 1，则本地机器停机， M = 2，则右邻机器停机；第八，如果序号N大于2，则进行第九步骤；如果序号N小于等于2，则序号N加1后进 行第五步骤；第九，如果序号M大于2，则进行第十步骤；如果序号M小于等于2，则序号M加1后进 行第四步骤；第十，停机逻辑运算结束。
全文摘要
本发明公开了一种报版卷筒纸胶印机16路模块化相邻互控组态断纸检测控制方法，首先，构建基本模块，基本模块包括微型计算机PC和与之通讯的带有16对I/O输入、输出口的可编程序控制器PLC，16对输入、输出口分别接16通道的断纸探测头及16通道裁纸刀驱动系统，通过PC键盘或屏幕对16个探测头及16个裁纸刀驱动输出任意组态；第二，多个基本模块通过以太网相连通讯，每个模块均将自属的本地16路断纸探测头输入信号同时送至左、右邻模块，同时接收来自左、右邻模块的各16路断纸探测头输入信号；第三，每个模块所属的16路断纸刀输出能通过微型计算机键盘或屏幕随意组态成被来自左邻、自身和右邻的共48路探测头信号任意驱动。
文档编号B41J29/48GK101830129SQ200910247
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者俞庆建, 曹霞玺 申请人:上海高斯印刷设备有限公司