第三节 PZ4880－01A型对开四色胶印机电路

　　PZ4880－01A型机是我国多色印刷机中，首次使用日本OMRON公司C60P型可编程序控制器的机型。PC实际上是一种用于工业控制的专用微型计算机系统，但是它的管理软件已经使其变成面向工业过程控制的继电器逻辑系统。对用户来说，不必从计算机的角度去理解PC，应把它视为由一般的继电器、定时器、计数器等组成的一个集合体。对于PZ4880－01A的用户来讲，由于用户程度已固化到机器内，机器说明书中给出的是继电器系统图，一般不涉及程序和指令，所以最重要的是重懂这种继电器系统的梯形图。




　　下面以OMRON公司C60P为例，介绍这种梯形图中的基本符号，注意这里提到的软继电器即是前面所说的数 据存贮器。

一、PZ4880－01A中PC的基本符号和指令

　　1．输入继电器。输入继电器的作用是供PC接收外部传感器或开关的信号，输入继电器也称为输入点，其 电路符号如图5-9a所示。




　　OMRONC60P的软继电器区有5个通道（00－04），80个点，专门用于存放输入装置的状态，这80个点为输入继电 器，详见书后附录。




　　输入继电器有许多常开、常闭触点，供编程时使用。输入继电器由外部信号驱动，不能用程序中的指令驱 动。




　　2．输出继电器。输也继电器的作用是将PC的信号传给外部负载，也称为输出点。其电路如图5-9b所示。 根据程序的执行情况，输出端继电器的触点与锁存器输出一致，图中COM为公共端。









图5－9 输入、输出继电器电路符号




(a)输入继电器符号 (b)输出继电器符号




　　OMRONC60P输出继电器中有5个通道（05－09），共80个点，专门存输出装置的控制信号，详见书后附录。除了输入、输出继电器外，用户数据存贮器还有8个半通道（1000－1807）的内部辅助继电器。符号输入、输出继电器相同，详见书后附录。这些继电器不能直接控制负载，只能作中间继电器使用。




　　1807－1907号单元是一些专用的内部辅助继电器，它们可用于监视PC的操作。具体请看书后附录。不用的 输出输入继电器也可用作辅助继电器。




　　3．定时继电器。定时继电器占有00－47共48个通道。详见书后附录。每个通道可作为一个定时器使用， 也可作为计数器使用。定时器的使用电路如图5－10所示。









图5－10 定时器作用电路及时序




　　图中的TIM₀₀为定时继电器，由于TIM的定时单位为0.1s，定时范围在0000-999.9s之间，所以 图中TIM₀₀（＃0150）的定时时间是15s。




　　定时器都是延时接通的，它的工作靠输入端的控制触点控制。当输入端触点ON时，定时器开始计时，定时器的定时值每0.1s减一次，与程序的执行无关，当定时器的当前值达到0时，其线圈得电，常开触点接通 ，常闭触点断开。一直到输入端触点OFF，它才复位到预置值，线圈也失电。




　　定时器的定时值可以预置，也可以用通道号表示，如TIM₀₁的定时值为1s，TIM₀₂ 为2s。 与定时器类似的是计数器CNT，可完成计数功能。




　　4．移位寄存器。移位寄存器能在某个通道的数据向高位方向移动若干个数位，也可以把几个通道连起来 一起移位。




　　梯形图中移位寄存器的符号如图5－11所示，该寄存器有3个输入端，依次为数据输入端IN、时间输入端CP和复位输入端R。移位寄存器指令助记符的后面给出两个地址：开始通道的编号和结束通道的编号。若这两个编号相同，表示移位仅限于一个通道中进行。此图中的移位在1000－1115共32位，在CP端输入第一个脉冲信号时，读入0002点的状态进入1000点，当第四个计数脉冲到来后，此值读入1003点。这时1003触点闭合，输出继电器500通电。当置“0”端输入信号时，移位寄存器 SFT寄存的数据全为“0”。









图5－11 移位寄存器符号及时序




　　5．互锁指令IL和消除互锁指令ILC。如图5－12所示，在梯形图中，有时在某个触点的后面会出现多个逻辑支行，各支行的交汇处是一个结点。当该触点（例如0002号点）OFF时，结点后各支行终端的线圈全部失电，也即全部锁定在“0”状态。而一旦该触点ON，则上述各线圈的状态由所在支行上的触点状态决定。在这种情况下，结点处需用联锁指令（IL指令）。联锁解除时要用IL指令，即两条指令配合使用。




　　6．梯形图中的跳转符号。梯形图中有时需要跳过某一段指令往下进行，这时用到跳转指令JMP，JME为跳 转结束指令，如图5－13所示。跳转与否是由跳转条件决定的。









图5－12 联锁与联锁解除符号









图5－13 梯形图的跳转符号




　　在图5－13中，0001号控制触点的状态作为JMP的条件。当该触点“OFF”时，则程序跳过JMP和JME两条指令间的所有指令，即0500、1000、0501号线圈均维持原状态；一旦该触点“ON”，则JMP和JME之间的所有 指令照常执行。




　　7．门锁指令符号。该指令用于锁存数据，如图5－14所示。它总是针对某个线圈而言，该种线圈一般带有 两个输入端：置“0”端R和置“1”端S。每个输入端均接有控制触点。









图5－14 门锁指令符号和时序




　　当S端的触点接通时，线圈得电。以后该触点断开后线圈状态也维持不变。只有当R端触点接通时，线圈才 复位到失电状态，图5－14右边是它的时序。当S、R两端的触点同时接通，R端的作用优先。




　　8．前沿微分指令符号。前沿微分指令DIFU用以在一定条件下产生一个短脉冲。脉冲的宽度等于一个扫描周期，其示意以及时序如图5－15所示。0002号点为控制触点，为微分指令提供条件。当0002号点由“OFF ”变“ON”时，DIFU指令的条件满足，0500号线圈将得电一个扫描周期Ts的时间。









图5－15 微分指令及时序




　　前面介绍了OMRONC60P中常见的符号或指令，继电器控制系统的梯形图即由它们构成，梯形图执行顺序是自上而下，自左至右；在每个逻辑行中，控制触点在左边，线圈在右边。下面是梯形图的一个简单应用。图5－16是一种电动机可逆运行继电接触器控制电路，按动SB₁，KM₁得电，电动机正转；按动SB₂，KM₂得电，电动机反转。按动SB₃，电动机停转。 下面讨论如何用PC的梯形图实现这一控制。









图5－16 电动机可逆控制梯形图




　　首先进行I／O赋值。输入、输出相应的赋值如表5－1所示。利用原来的电路，可以很方便地得到PC相应的 梯形图，如图5-16b所示。




　　表5－1 电动机可逆控制的I／O赋值

输入（I）		输出（O）
SB3	0002	KM1	04504
SB1	0003	KM2	0505
SB2	0004

二、主机驱动电路

　　PZ4880－01A型机电气系统是以可编程序控制器为核心组成的。由光电检测、限位开关、控制按等产生的控制信号接入PC输入端，通过以CPC为控制核心的PC控制器内部电路执行程序中的指令，最后由PC输出端分别通过继电器、接触器、电磁铁等电器驱动装置和指示灯，达到预定的控制目的。由于使用了PC可编程 序控制器，使整个系统的硬件电路大为简化，工作可靠性强，维修简单。




　　印刷机的操作控制程序，已事先输入“EPROM”记忆芯片并做了因化处理。本系统中的PC，其输入点使用了45个，输出点使用了40个，两者共计85个。输入、输出的连接分别如本节后图集中图5－17至图5－19和 图5-23b、5-23c、5-24b、5-29b、5-31c、5-31d、5-31e、5-35、5-36等所示。




　　机器机分别由低速电机和主电机进行驱动。低速电机M₄为Y90S型三相异步电机。它由交流接触器KM₅、KM₆进行正、反转控制，熔断器FU₂与热继电器FR₄分别作短路与过载保护。M₄旋转后，经减速器、电磁离合器YC₂驱动电机进 行正、反点车或低速转动。电磁离合器YC₂同时也用于对机器进行制动。




　　主电机为YCTD200－4B型电磁调速异步电动机，其额定转矩是137N·m，调速范围为1375-3000r/min。它的拖动电机M₁为22kW三相异步电机（Y180－L型）。M₁由交流接触器KM₁提供交流电源，由交流接触器KM₂、KM₃提供星－三角起动。熔断器FU₁和热继电器FR₁分别作短路与过载保护。电流表A₁用于监视M₁的 工作电流。




　　主电机的调速由ZLK－13型调速控制器E₁进行。此调速装置与ZLK－10控制系统基本相同，这 里不再涉及。主电机的转速为2500-1000张/h，提负着驱动主机的主要任务。




　　此外，如图5－20所示，还有给纸升降电动机M₁₃和M₁₄，收纸升降电动M₁₅,气泵电动机M₁₀、M₁₁、M₁₂，水泵电动机M₆、M₇、M₈、M₉，调版直流电动机等。全机总功率为40kVA，使用三相四线 或三相三线制电源。




　　对于印刷过程中的纸张运行，由QGK－5型前规光电控制器通过各检测头对大张纸或小张纸在输送过程中的空张、过头、双张故障信号送入PC输入点，在PC内部综合分析后发出停止压印、声光显示、机器运行转慢车及停水、停墨、停送纸等等一系列自动控制动作，待故障排除后重新输纸时又恢复正常。

三、控制电路原理与操作

　　现在按照控制功能逐一分析该系统各个主要的控制过程




　　1．安全控制与停锁控制。




　　（1）安全控制的基本内容。多色印刷机中由于机身很大，故操作地点比较多，除了主操作台及收纸部分的操作按钮外，各个色组也都有操作按钮。为了保证操作的安合，在印刷机的每个操作部位都设有安全开关。其作用是只许在某一处操作部分接通安全开关进行操作，如果同时有两处以上的安全开关闭合，则任 何一个部位的操作都不能使机器运行。




　　如图5－18所示，在6个安全控制开关中，主操作板上的SA₁与PC200号输入点连接，I色操作板上SA₂与PC201号输入点连接，II色操作板上的SA₃与PC202号输入点连接，III色操作板上的SA₄与PC203号输入点连接，IV色操作板上的SA₁₅与PC204号输入点连 接，收纸部分操作板上的SA₆与PC205号输入点连接。




　　各输入点之间的联锁关系如图5－21所示。如果同时接通两个以上PC输入点，则PC内部1200号继电器即处 于ON状态，因此1201号继电器OFF。通过它再去控制504号继电器，可使KA₁无法吸合，因此KM₁、KM₅、KM₆等也无法吸合，即主机无法起动（分别参见图5-23a、5 -24b和5-27）。




　　（2）停锁控制的基本内容：如图5－18和图5－19所示，主操作部位的主停锁按钮SB₃₄与PC206号输入点连接，I色组停锁按钮SB₃₅、安全杠开关SQ₃₅和踏脚板开关SQ₃₆与PC₂₀₇输入点连接，II色组停锁按钮SB₃₆、安全杠开关SQ₃₇和踏板开关SQ₃₈与PC208号输入点连接，III钮SB₃₈、安全杠开关SQ₄₁和踏板开关SQ₄₂与PC210号输入点连接，收纸部分停锁按钮SB₃₉、与PC211号输 入点连接。




　　由图5－21可知在任何一个操作部位，如果有一个停锁按钮、安全杠开关或踏脚板开关没关断，则PC内部 1201号断电器处于OFF状态，进一步影响PC504号输入点的状态，机器则不能开动。




　　（3）非安全或停锁部位的诊断：非安全或停锁部位是利用巡回检测的方法进行诊断的。在图5-22a中，移位寄存器SFT₁₆可在1600－1605的范围内循环移位，每位对应于一个操作部位。6个操作部位的状况利用1505－1510号这6个部位继电器反应，一旦每个部位出现不安全或停锁的情况，相应的部位继 电器便ON，并使SFT₁₆停止移位。




　　部位继电器所得的停锁信号，由206－211号输入点直接提供。




　　至于非安全信号的提供，除了要利用到200－205号输入点，另需1703号等6个继电器。它们也对应于6个操作部位，其作用是将正在操作的部位排除在非安全部位之外。因当某个部位的准备按钮按下后，保有与该部位相应的继电器ON（见图5-22b），因此在前面所讲的1505－1510号继电器中，与该部位对应的那个就 不可能ON。1702等6个继电器用于表征在按钮揿下前200－205号输入点的状态。




　　（4）非安全或停锁部位的告示：非安全或停锁部位的告示，主要是通过图5-22c所示的梯形图实现的。图中使用了608－612号和614号共6个输出继电器，它们可分别驱动6个操作部位的峰鸣器（HA₁－HA₆）和主操作台上6个指示灯（HL₁₅₀－HL₁₅₄和HL₁₅₆），如图5-23b所示。




　　与1505等触点串联的1902号触点属于时钟脉冲继电器，因而它能交替通断。当某个操作部位有问题时，该部位的蜂鸣器便间断地发声，主操作台上的指示灯也闪烁发光，操作人员便能迅速找出这个部位。 非安全和停锁部位的诊断和告示，只是为适应主机起动阶段的需要而设置的。




　　2．准备（低速准备）。由图5－21和图5-23a可知，如果在操作部位之外的安全开关均处于关断状态，停锁按钮均处于非停锁状态，则1201号继电器ON,而1513号继电器则OFF。这时按下准备按钮SB₄₈、SB₄₉、SB₅₀、SB₅₁、SB₅₂、SB₅₃中的任意一个，由图5－23可知，由于PC₃₀₄号输入点接通，这时通过1700号继电器将1502号继电器置位，于是701号输出点OFF。根据图5-22c输出点编号608、609、610、612、614均成ON状态，因此6个蜂鸣器全部发声。通过定时器TIM₃₄延时3s后，1502号继电器复位，于是蜂鸣器声止。同时504号点ON，使外接继电器KA₁得电工作，接通主电机和低速电机控制电路电源，见图5-23a和5-24b，断开电磁离合器YC₂电源，即取消制动，并将整流桥VC₂的电源电压转换为27V，如图5－25所示。501号输出点也因此接通，指示灯HL₁₁－HL₁₆点亮（见图5-23c），表示准备完毕。若间隔1min没作运作操作，即可通过定时器TIM₃₅和1701号继电器消准 备状态。




　　3．低速运转。低速运转的控制不经PC而直接由按钮实现，如图5－27所示。




　　在准备电路接通后，可以直接由各按钮控制低速电机M₄。




　　操作任何一个正点按钮一主操作部位的SB₁或I色组的SB₄或II色组的SB₇或III色组的SB₁₀或IV色组的SB₁₃或收纸部位的SB₁₅，均可使KM< sub>5接触器通电动作，慢速电机M₄作正向点动。




　　操作任何一个反点按钮一主操作台的SB₂或I色组的SB₅或II色组的SB₈或III色阻SB₁₁或IV色组的SB₁₄或收纸部位的SB₁₆，均可使KM ₆接触器通电工作，慢速电动机作反向点动运行。




　　操作任何一个低速按钮－I色组的SB₃或II色组的SB₆或III色组的SB₉或IV色组的SB₁₂，均可通过辅助继电器KA₂使KM₅接触器通电工作， 使慢速电动机拖动印刷机以3．5－4r/min的转速运行。




　　由图5－26可知，在M₄工作时，YC₂吸合，依靠它把M₄的动力传递给 主机。




　　4．运转准备和起动。若机上的各安全开关停锁按钮、安全杠及踏脚板开关均处于正常状态，则在按下运转准备按钮SB₂₈后，控制信号通过012号输入点进入PC内部，最后由PC504号输出点控制KA₁通电工作，电路进入运转准备的第一阶段。该阶段的控制过程与低速准备时过程大致相同。在 这个阶段中继电器1213被关断，见图5-23a。




　　接着由PC012输入点和1408号继电器控制PC700号输出点ON，如图5－24所示，使KM₁得电，将主电机M₁的电源接通，并将低速电源切断，同时水、墨、合压控制的电源也被接通。随后700号触点将PC604号输出点接通。KM₂得电，M₁作Y型起动。2s后，604号点OFF，KM₂释放。2.2s后，605号输出点接通，使接触器KM₃通电工作，主电动机转为△形运转。在这个过程中由于1213号内部继电器已被1402号触点隔断，故接通304号（低速准备）输入点不会对 本控制过程产生影响。




　　经定时器TIM₀₄再延时0.8s后，其触点接通602号继电器控制电路的一处，为主机运转作准备 。同时由PC₅₀₀号输出点使指示灯HL₁₀发亮，表示运转准备已完毕。




　　5．运转。在按下运转按钮SB₂₄以后，PC008号输入点ON。因此602输出点ON，使继电器KA₃₀通电工作，速度控制器E₁接通电源，拖动印刷机在2500r/h的速度下运转见图5－24。




　　6．定速。按下定速铵钮SB₂₇或SB₃₀后，PC010号输入点ON。由于602号点已经ON，故603号输出点ON，使继电器SA₃₁接通，其一对触点发生切换，主机进入定速运行状态，见图5－24。




　　通过速度预选电位器RP₂₀，可以使印刷机在2500－11000张／h范围内任选速度。如果这时按下降速按钮SB₂₉或运转按钮SB₂₄，则通过PC011号或008号输入点可PC₆₀₃号输出点转OFF，即可以取消定速，自动恢复到2500张/h的速度运行。




　　7．输纸机控制。本机采用SZP880－01型输纸机，依靠电磁铁YA₂₀通过机械离合器从主机取得动力。输纸机控制的梯形图见图5－28。




　　当第一次按下SB₂₅或SB₂₆后，PC009号输入点接通，通过内部1203号继电器，令801号输出点ON。是于继电器KA₁₈通电工作，使电磁铁YA₂₀吸合，输纸机便开始工作，如图5-29b所示。同时指示灯HL₁₇或HL₁₈亮（见图5-23c）。




　　若第二次再按下SB₂₅或SB₂₆，则801号点OFF，使KA₁₈断电输纸机停，指示灯灭。同时1204号继电器ON，向后面的1212号继电器发出自动停止信号，如图5－34所示。




　　603号触点用以防止主机在高速运转时起用输纸机。




　　8．给纸堆升降。




　　（1）主给纸堆升。由图5－29可知，升纸按钮SB₃₁按下后，PC₁₀₅号输入点ON，使PC₈₀₃号输出点ON，于是KM₁₇得电，电动机M₁₃正转，纸堆上升。当纸堆升到印刷正常高度后，升纸上限位开关SQ₃₂动作，使PC103号输入点ON，因此802号输出点也接通，把803号输出点关断，KM₁₇接触器断电，M₁₃电动机停止工作。若纸堆到达正常高度后，M₁₃仍不停车，限位开关SQ₈通过KM₁₅切断它的电源，起安全保护作用。另一个限位开关SQ₉当出现异常故障纸堆上升过高时，能直接切断KM₁₅,使M₁₃停转，起到安全保护作用。




　　（2）主给纸堆降。主给纸堆是通过按钮SB₁₉（不经PC）直接控制KM₁₆，使电动机M₁₃反向运转而实现的。主给纸堆下降中的限位依靠SQ₁₀实现。




　　（3）副给纸堆升。副给纸堆升按钮SB₃₃按下后，PC106号输入点ON，使PC输出点600号也ON，于是KM₁₈电，电动机M₁₄正向运转，副给纸堆上升。副给纸堆上升中的限位依靠SQ₁₁实现。




　　（4）副给纸堆降。按钮SB₂₁不经PC而直接控制KM₁₉，使电动机M₁₄反向运转，纸堆下降。副给纸堆下降的限位依靠SQ₁₂实现。




　　（5）主副给纸堆的工作转换。主给纸堆与副给纸堆的工作转换是当纸堆达到正常高度时，通过给纸架上的限位开关SQ₃₃实现的。SQ₃₃分断时，104号点OFF，由主纸堆给纸；SQ₃₃闭合时104号点ON由副纸堆给纸。




　　主给纸堆工作在给纸状态，就不能再手动上升，只能自动上升；而副纸中通过上升、下降按导在限位范围内进行升降控制，以便完成准备工作。转换之后副纸堆就不能再手动上升，只能自动上升；而主纸堆可通过上升、下降按钮在限位范围内进行升降控制，以便为主纸堆完成准备工作。这样交替给纸，就可以实现不停机地在纸堆上装纸。




　　指示灯亮表示副纸堆手动上升，闪一下表示副纸堆自动上升。




　　（6）自动上升及上升量控制。在纸堆高度正常时，随着印刷纸的减少，纸堆会产生自动上升的动作。




　　如图5-29c所示，当纸面压脚下移到设定位置时，限位开关SQ₃₁闭合。通过选择开关SA₂₉，PC101、102号两个输入点中至少有一个接通。这样PC内部1411、1514、1515这三个继电器中总有一个会接通，接通的时间由定时器TIM₁₄确定。而1708、1709和1711这三个继电器也都会接通一段时间，因此1712号继电器总会接通一段时间。由图5-29a可知，在这段时间里，803号输出点或600号输出点ON，即纸堆自动上升。




　　纸堆自动升后SQ₃₁即复位，但由于1411等三个继电器均能自锁，故在一定时间内它们的状态不会受影响。




　　自动上升量取决于1712号继电器得电的时间。由于1411等三个选通触点的闭合时间均为0.5s，而1708等三个定时触点的闭合时间均能被0.5s所覆盖，故1712号继电器接通的时间取决于定时触点。例如，当SA₂₉使1514号触点选通时，1712号继电器的接通时间由1708号触点决定。运用PC扫描工作的原理进行分析后可知，在三个定时触点中，以1708号触点被选中时闭合时间为最短，1709号次之，1711号最长。这样，自动上升量便有三个值可供选择。它们都与PC扫描周期有关。




　　9．输纸气泵控制。如图5-29b所图5－30所示，选择开关SA₂₆扳向左边为手动开泵，不经PC控制；扳向右边时，要配合下列条件通过PC由601号输出点控制KM₂₀接触器，使泵电动机M₁₂通电工作；




　　（1）纸堆要达到正常高度，且经TIM₁₈延时1s后已自动升到输纸高度，此时PC₁₄₁₃号继电器ON。




　　（2）输纸机已经运行，此时PC₈₀₁号输出点ON。




　　（3）前规光电探头E_15－8处无纸，即007号输入点OFF（见图5－17）。




　　为防止第一张纸被吹乱，气泵开动的时间应与机械动作相配合。即当机器上的同步开关检测铁板沿旋转方向的后沿离开同步光电探头时，006号输入点ON，1214继电器作短时接通，1414号继电器才得电并自锁，并通过601号输出点和接触器KM₂₀使泵电机M₁₂开动，同时点亮指示灯HL₃（图5－31d）。




　　经定时器TIM₁₉延时0.1s后，1414号点与601号点复位。




　　10．I色组印刷。I色组的印刷控制只有在选择开关SA₇接通时才能进行。控制的方式有手动和自动两种供操作者选择。




　　该色组给水、给墨和合压的执行元件分别为YA₂、YA₃和YA₄，它们各自受继电器KA₄、KA₅、KA₆控制，如图5-31c所示。而这三个继电器又分别为PC的506、507和508号输出继电器所驱动，如图5-31b所示。指示灯分别为HL₄、HL₂₀和HL₂₁（见图5-31d)。




　　由图5－19和5－32可知，手动控制时，依靠选择开关SA₃₀通过PC307号输入点，使508号点ON可以实现合压；依靠SB₄₀通过212号输入点，使506号点ON，可以实现给水；依靠SB₄₁通过213号输入后，使507号点ON，可实现给墨。再次操作SB₄₀和SB₄₁即可停水、停墨。




　　若将SA₃₀扳向自动位置，则四个色组连同收纸部分和计数器的工作都采取自动控制方式。如图5－33所示，在输纸机已经开始工作，纸张已到达前规的情况下，当光电同步探头产生信号，1206号继电器便短时接通，造成1209号继电器ON，进而使1210号继电器ON，使之发出合压信号，将508号输出点ON，从而实现合压。同时因1300号继电器短时接通，506、507号两个输出点也都ON，从而实现给水给墨。另外光计数开关E_15－1开始计数，使0000号点交替通断，为移位寄存器SFT_10－11提供移位脉冲。




　　在本色组印刷完成或发生某些故障时，1210号点OFF即合压信号消失，使508号点OFF，KA₆和YA₄失电，于是实现离压。同时因1301号继电器短时接通，将506和507点都置于OFF状态，实现停水、停墨。




　　11．II、III、IV色组印刷及收纸、计数。这几种控制只有在各自的选择开关SA₈、SA₉、SA₁₀、SA₁₂、SA₁₃、SA₁₁接通时才能实现。如图5-31b和图5-36b所示。




　　II色组印刷的执行元件分别为YA₅（水）、YA₆（墨)和YA₇（合压），它们分别通过继电器KA₇、KA₈、KA₉，由PC的509、510和511号输出点控制，指示灯为HL₂₂，HL₂₃和HL₅；III色组印刷的执行元件分别为YA₈（水）、YA₉（墨）和YA₁₀（合压），它们分别通过继电器KA₁₀、KA₁₁和KA₁₂,由PC的704、705和706号输出点控制，指示灯为HL₂₄，HL₂₅和HL₆；IV色组印刷的执行元件分别为YA₁₁、YA₁₂和YA₁₀，它们分别通过继电器KA₁₃、KA₁₄和KA₁₅，由PC的707、PC708和709输出点控制，指示灯为HL₂₆、HL₂₇和HL₇；收纸执行元件有收纸泵电动机M₁₀，压纸风扇E₁₁－E₁₃和平纸和平纸泵电动机M₁₁，它们分别受接触器KM₉、KM₁₀的控制，而在自动工作时，它们又进而通过继电器KA₁₆由PC711，输出点控制，指示灯为HL₈；计数的执行元件是计数器EPC，它受PC711号输出点及开关SQ₇控制。




　　若采用手动控制方式，三个色组的合压仍然依靠选择开关SA₃₀来实现。至于水、墨控制，II色组分别依靠按钮SB₄₂和SB₄₃来实现，III色组分别依靠按钮SB₄₄和SB₄₅来实现，IV色组分别依靠按钮SB₁₄₇和SB₁₄₈来实现。收纸的手动控制则靠SA₁₂和SA₁₃实现。




　　若要进行自动控制，SA₃₀、SA₁₂和SA₁₃必须扳到“自动”位置。这样依靠移位寄器SFT_10－11传递合压信号或离压信号，就可以使后面三个色组、收纸部分和计数器在I色组印刷之后相继工作，或在I色组停印之后相继转换为停印。




　　这种离合压顺序控制的要求是：对于PZ4880－01A型胶印机，每相邻两个色组的合压、离压间隔为977°、也即当I色组合压（或离压）后，要待转过977°以后，II色组才合压。III色组与II色组，IV色组与III色组的合（或离压）之间也需保持这样一个间隔。机器转过的角度通过光电计数开关E_15－1检测光电码盘来确定，光电码盘装在机器上，I色合压后，机器转过977°时，光电开关得到九个时钟脉冲，II色合压。机器再转过977°，光电开关得到八个时钟脉冲，III色合压。要IV色合压，光电开关又得到八个时钟脉冲。如图5－32和图5-31a所示，I色合压后，1210输出一脉冲作为合压起始标志，0000点输出九个时钟脉冲（一个脉冲为SFT的置数信号）时，起始标志移到SFT的1008号单元，由它来控制511号线圈，706、709号线圈又分别接爱1100号单元和1108号单元的控制，它们又分别控制继电器进行合压。离压控制与此类似。




　　在印刷、收纸进行过程中，除了由各色组的水、墨按钮灯和收纸按钮箱上的各色组、收纸指示灯分别显示各自的工作状态外（图5-31d），主操作箱上的“工作”指示灯HL₁₉也会通过PC502号输出点作出反应。如图5-31e所示，在手动印刷时PC307号点接通使502号输出点间断接通，因此HL₁₉为闪光，而在自动工作（从I色组一直到收纸、计数）时，1500号点或1501号点会间断接通使502号输出点也能间断接通，故HL₁₉以另一种规律闪光。




　　12．前规纸张故障控制。在正常印刷过程中，如果在前规处突然出现纸张输送过程中的故障，如歪张、空张、过头等不正常的情况，通过检测电路会产生一系列的自动控制，如停输纸、停咬纸、停水、停墨、离压、转慢车等，以保证印刷质量。这些都是由六个光电检测头，把纸张故障信号送入PC机综合之后进行处理的结果。




　　由图5－17可知，光电检测头E_15－2和E_15－3通过PC003号输入点将纸张左侧信号送入PC机；E_15－4和E_15－5通过PC₀₀₄号输入点将纸张右侧信号送入PC机；E_15－6通过PC005号输入点将纸张过头信号送入PC。根据图5－33，上述三种信号中的任何一种出现不正常时，只要E_15－8已出现纸张到达信号007号输入点ON，则在印刷机运转到237°－247°时，随着同步探头E_15－7信号的产生，1206号继电器短发通，这时1207号继电器也被短时接通，于是就产生如下一连串的反应：




　　此外，出现这种故障时产生以下结果：




　　①因703号点ON，主操作箱前规故障指示灯HL₁₅₉亮（见图5-23b）。




　　②I色组水、墨、按钮灯HL₂₀和HL₂₁灭。




　　③因907号点间断ON引起614号点也间断ON，故收纸部分按钮箱蜂鸣器HL₆间断鸣响，指示灯HL₁₅₆发光（见图5－34、图5－22c和图5-23b）。




　　④因801号点OFF，输纸指示灯HL₃、HL₁₇和HL₁₈均灭（见图5-29b、5-31d图5-23c）。




　　⑤因离压，I色工作指示灯HL₄灭。




　　由于I色组已经转已经转入停止工作状态，不再有工作信号往后传递，因此随着机器的继续运转使II、III、IV色组和收纸部分相继转入停止工作状态，最后1400号继电器ON，使603号点OFF，KA₃₁释放，主机自动降速（见图5－34和图5-24a）。




　　13．双张故障控制。双张故障信号由开关SQ₃₄产生，通过PC107号输入点将检测信号送入，由图5－34可见，当107点ON时，906号继电器也ON，这就使1203号继电器短时接通（见图5－28），进一步产生以下一系列的变化：




　　由于1204号点ON，其常闭触点能使1208号点保持OFF，进而使505号输出点保持OFF，也即互锁机构不起作用，这可保证已达前规的印纸能顺利接受印刷。




　　此外，出现这种故障时以下列几种形式告示：




　　①503号点间断接通，使输纸机上的双张指示灯HL₉闪光（见图5-23c）。




　　②615号点间断接通，使主操作箱灯光显示器的双张指示灯HL₁₅₈闪光（见图5-23b）。




　　③907号点间断接通，使614号点亦然，因此收纸部分的蜂鸣器HA₆间断发声，指示灯HL₁₅₆发光。




　　④由于801号点OFF，输纸指示灯HL₃、HL₁₇、HL₁₈灭。




　　⑤I色组的工作指示灯HL₄和水、墨按钮灯HL₂₀、HL₂₁均灭。




　　与前规故障出现后的情况相同，当I色组停止印刷后，因不再有工作信号往后传递，其余色组和收纸、计数部分也相继停止工作，最后主机自动降速。




　　14．水泵控制。为保持水的循环以防止药水沉淀，并设有三种水泵选择开关：“手动”“自动”和“停止”。将SA₁₅、SA₁₆、SA₁₇和SA₁₈扳至“自动”位置时可实现自动上水,即上水1min停止15min；扳到“手动”位置时可手动随时连续上水，如图5－35和图5-36a所示。




　　自动上水的间断控制是由TIM₁₂（60s）和TIM₁₃（900s)交替工作而实现的，指示灯作间断显示。由PC800号输出点驱动KA₁₇以控制四个水泵电动机。其中I色组通过KM₁₁接触器控制电动机M₆、II色组通过KM₁₂接触器控制电动机M₇；III色组通过KM₁₃接触器控制电动机M₈；IV色组通过KM₁₄接触器控制电动机M₉。




　　15．收纸堆升降。如图5-36b所示，收纸堆升按钮SB₁₇和收纸堆降按钮SB₁₈都不经PC而直接控制纸堆升降。SB₁₇通过KM₇接触器控制M₅电动机正向运转使纸堆上升；SB₁₈通过KM₈接触器控制M₅反向运转使纸堆下降。




　　随着印刷品的增多而需要自动降的控制，是通过侧齐纸板齐纸时限位开关SQ₆闭合引起的。如图5-36a所示，它通过PC015号输入点ON，令1504号继电器短时接通使1511号继电器ON，最后PC710号输出点ON，KM₈接触器吸合，电动机M₅反转，低堆下降。M₅的工作时间由TIM₂₃控制定为0.2s。




　　当副收纸架插入导轨后，由SQ₉₀通过PC100号输入点直接控制PC710号输入点使之接通，于是KM₈接触器吸合，电动机M₅反转，使主收纸堆为副纸架的工作作自动预降。在这种情况下，M₅的工作时间由TIM₁₁定为2s。




　　16．停印和停机。




　　（1）停印。在第二次按下SB₂₅或SB₂₆输纸按钮时的停止印刷过程：通过PC009号输入点（见图5－28），使PC内部继电器1203ON，1204ON，1212ON。由于1210合压信号继电器OFF，508号输出点OFF，KA₆断电，YA₄执行离压。




　　与此同时由于PC801号输出点OFF，使YA₂₀失电，输纸机停下，输纸机指示灯HL₁₇和HL₁₈灭。




　　将输纸气泵开关扳至停的位置时，气泵根据同步开关输入点006和内部继电器1214在指定的运转位置断纸，随后控制过程与空张控制过程相同，最终实现停印。




　　至于出现各种纸张故障时所实现的停印，其控制过程在前面已有分析，这里不再重复。




　　上述几种情况都首先使I色组在规定运转位置离压，然后II色、III色、IV色依次顺序离压。




　　（2）紧急停机。在正常印刷时通常不允许突然停机。即使要停，也应在每个色组陆续离压转慢速运转时再停。这结机器使用保养有重要意义。机器实现紧急停车有下列两种情况。




　　①手动紧急停机。当出现险情时需要手动紧急停机。只要按下停锁按钮SB₃₄、SB₃₅、SB₃₆、SB₃₇、SB₃₈和SB₃₉中的任意一个，可分别由206－211中的相应输入点，通过内部继电器1201，使输出点504OFF（见图5－21和5-23a）。于是，继电器KA₁释放，把主电机M₁ 控制电源切断（图5－24b），M₁停止工作。同时，电磁离合器YC₂吸合。对主机实行制动（图5－26）。输出点801也因此OFF（图5－28），使输纸机停下。




　　另一方面，由图5-24a可知，根据IL指令的性质，由于504点OFF，右面的被控线圈全部失电。其中604、605失电使控制M₁的二个接触器KM₂和KM₃全部释放（见图5-24b）；线圈602的失电使调速控制器E₁的电源被切断；线圈603的失电则把KA₃₁置于“运转”的状态（5-20a）。




　　另外，结合图5-37a和5－33等分析可知，当1201OFF后，1409短时接通，这一方面使1210OFF，使I色组立即离压、离水、离墨。另一方面又使1410ON，通过定时器TIM₀₆－TIM₀₉对另外三个色组相继实行离水、离墨，最后由TIM₁₀对移位寄存器SFT_10－11进行复位，使这三个色组同时离压。而且，因711输出点OFF，收纸机构和计数器也停止工作（详见图5-37a和5-36b）。




　　如果碰撞了安全开关或踏脚板开关，如SQ₃₅、SQ₃₆……SQ₄₂，则与按停锁按钮同样出现上述一系列结果。




　　接通两个以上的安全开关，也同样出现上述一系列结果。




　　②超速自动停机。在主机调整控制箱中设置了超速保护电路，其超速限定值可根据印刷机经常运行的最高速度进行人为的调节。




　　如图5－17和图5-37b所示，当超速开关EA₁因主机超速而闭合时，由013号输入点使继电器1401ON。又由图5－37a可知，由于1401的常闭触点的分断，根据IL指令的性质，将产生与上面手动紧急停机时相同的结果，即主电机M₁停止工作；切断调速控制器的电源；KA₃₁置于“运转”的状态。




　　1401ON的第二个结果是使1409ON，继而使输出点801OFF（见图5-37b和图5－28），因此输纸机停止工作。同时，在1409的启动下，1401也ON，由此产生的离水、离墨、离压和停收纸、停计数的过程，也与上面手动紧急停机相同。




　　1401ON的第三个结果是接通定时器TIM₃₀，经5s的延时后，使1201OFF（见图5－21），进而使504OFF，这样，一方面YC₂吸合开始进行制动，另一方面把主电机的控制电源切断。




　　超速发生后能进行报警。通过608号输出点，主操作箱上的HA₁能立即发声，同时HL₁₅₀发光（图5-22c和图5-23b）。




　　（3）紧急离压。如果在机器运行过程中需要紧急离压（如在走空张时），可操作按钮SB₆₄或SB₆₉。这样，输入点305便ON。它直接通过继电器1210和1215，使508、511、706、709这四个输出点全部OFF（见图5－33、图5－37a、图5－32和图5－31a），从而实现四个色组的同时快速离压。同时，由于1409号点ON（图5－37b），使801号输出点OFF，因此输纸机停止工作。




　　至于四个色组离水、离墨以及收纸和计数的停止，可通过两条途径实现：其一，在1210OFF后通过1301首先使506和507号输出点OFF，实现I色组的离水、离墨（见图5－32）。然后通过移位寄存器SFT_10－11的传递，使其余三个色组相继离水、离墨，最后停止收数和计数；其二，与超速停机和手动紧急停机时的情况相同，通过定时器TIM₀₆－TIM₁₀来实现。




　　在905ON以后，907也ON，使614号输出点ON，于是收纸按钮箱上的蜂鸣器HA₆发声报警（见图5-37a、图5－34和图5-22c、图5-23b）。




　　一旦SFT_10－11复位，1400便短时接通（见图5－34），于是输出点603OFF（见图5-24a），通过KA₃₁触点的切换，主机降速。




　　17．出水量的控制。水量大小可以通过各色组的水量“＋”“－”按钮根据需要进行单独控制，也可以通过收纸按钮箱的出水辊控制单元集中有选择的控制。控制的结果通过电压表进行监视。具体的控制电路如图5－38所示。




　　由SB₅₄、SB₅₅向第一色组直流电机调速装置E₉，分别送增速（＋）或减速（－）控制信号。晶闸管对直流电机的输出决定着SM₁直流电机的转速。转速快，出水量大；转速慢，出水量小。与电机并联的直流电压表PV₁可显示出水量的大小。




　　SB₅₆和SB₅₇对第二色组出水量通过E₁₀控制，直流电压表PV₂显示第二色组的出水量。




　　SB₅₈和SB₅₉对第三色组出水量通过E₁₁控制，直流电压表PV₃显示第三色组出水量。




　　SB₆₀和SB₆₁对第四色组出水量通过E₁₂控制，直流电压表PV₄显示第四色组的出水量。




　　在收纸按钮箱上也可以集中对四个色组进行选择性的控制，其原理是：由SB₆₂（＋）或SB₆₃（－）配合选择开关SB_20．1和SB_20．2，对需要调整水量的色组进行调整。利用SA_20．3和SA_20．4通过直流电压表PV₅分别显示各色组的出水量。




　　18．印刷速度的控制与显示。该机主传动系统采用YCTD200－4B型滑差电动机，图中以M₁表示。它和ZLK－13型转差离合器及其速度调整控制器E₁等配套使用，如图5-20a所示。运转速度可在2500－11000张/h范围内任选。




　　控制M₁主电机的是接触器KM₁和KM₂。当按运转准备按钮之后，M₁首先作Y型起动，随后经2.2s后，接触器KM₂断电，改由KM₃通电工作，电动机M₁的连线由Y型连接改为三角型连接。这时电动机虽然转动但印刷机仍处于静止状态。只有当运转按钮按下时继电器KA₃₀才能接通调速控制器E₁的电源。其控制过程全部按PC指令进行。在E₁内部又经过一个延进元件的延时，最后使转差离合器接通电源，将主电动机与印刷机的主传动轴联接，并按一定的转差率传动。印刷机才在2500张/h的速度下运行。




　　图中BR₁是单相测速发电机，它的作用是将检测得到的速度信号转换为直流电压信号，经放大使调速装置E₁产生超速停车信号，对主电动机起保护使用。它的主工作过程是当印刷机运转超过规定的速度时，调速控制器E₁内部的继电器吸合，通过P－1端和P₀₁₃号端向PC进入超速停机信号。




　　图中BR₂是三相交流测速发电机，它将负载上的速度信号转换为直流电压信号，作为运转过程中转速负反馈信号与E ₁内的给定电压相比较，以进行速度控制。关于这个装置自动调速的电路及其工作原理，与前面分析过的ZLK－10型调速装置基本相同，这里不再赘述。




　　运转的速度由PS₁和PS₂电压表作为速度显示。




　　对几个速度调整电位器的设定：




　　（1）定速前的速度通常规定为2500张/h，如果实际速度高于这个值或低于这个值，可以通过E₁内部的RP₃电位器给予校正。




　　（2）定速后可以通过速度表将实际印刷速度与预选速度对照一下是否一致，如果不一致可通过调整RP₂₀电位器，使其一致。




　　（3）速度负反馈作用的调整：先将反馈信号RP₄电位器调整至最大，定速之后将速度预选电位器RP₂₀也调整至最大，若印刷机的速度未达到规定的11000张/h，可以通过减小反馈量的方法直到调至合适为止。




　　（4）超速限位值可根据印刷机经常运行的最高速度，人为限定。本机出厂时将最高速度调协为9000张/h。




　　19．调版控制。调版控制的作用是：对各色组的印版滚筒通过按钮和电机对滚筒的轴向和周向作微量的调 整以满足套印的需要。调整的方向：轴向正方向规定为压印滚筒向传动面的方向；周向正方向规定为压印滚筒向收纸方向。其调整量为轴向±2.5mm，圆周向±1.5mm，超过这个规定值有限位电路保护和指示灯提示，按钮将失去作用。




　　图5-39a所示电路中的SM为直流伺服电动机，它通过按钮SB₂₂（＋）或SB₂₃（－）（四触点按钮），配合SA₂₈和SA₂₇选择开关，因接受不同方向的直流电源而作不同方向的旋转。例如当SB₂₂（＋）按钮被揿压，SA₂₃（－）按钮被揿压时，电动机SM₆一端沿906、905、903、902号线接受负电源，另一端则沿904、952、963、901号线接受正电源，因此作逆时针转。




　　调版的结果由每个电动机所拖动的电位器送到限位电路EKA_14－1或EKA_14－2处理，并送给数字电压表显示。如SM₆拖动RP₁、SM₇拖动RP₂等等。当轴向调版量为±2.5mm时，相应的电位器中心接线对943号线的电压值在7.5-2.5V；当周向调版量为±1.5mm时，相应电位器中心接线对943号线的电压为9.35-0.65V。




　　20．压纸风扇控制电路。在收纸堆的上方，配有12台风扇用于压纸、这些风扇的控制电路如图5－40所示。风扇的转速分别由调速器EK₅－EK₈调节，以适应不同厚度纸张下落的需要。通常，调速电位器的开关处在闭合的状态，所以，只要控制收纸气泵的KM₉吸合，压纸风扇即能开始工作。

[时间：2001-11-30  作者：杨皋　张长峰  来源：《印刷设备电路与控制》·第五章 常用机型典型电路分析]