4、原理分析
双工位印刷涂布机的控制工艺主要在于多轴传动的速度同步及收、放卷、牵引、印刷涂布等的张力恒定，以及放卷过程中的卷径计算，和双工位放卷A、B轴切换等工艺要求。收放卷张力控制非常关键，收卷张力应合适，张力太小，纸张收卷时会松弛；张力太大，收卷时材料易起皱。本例中通过放卷张力摆杆对摆杆角度进行反馈，从而PID调节放卷速度来达到张力大小恒定和速度平稳要求；另外，由于放卷时卷轴的直径不断变小，如果放卷轴的转速保持恒定，则卷轴的放卷线速度会越来越小，这样容易出现拉断PE膜的问题。为了解决此问题，放卷传动的控制必须要进行卷径计算，计算出基准速度。
4.1VFD-VE变频的闭环矢量控制模式
系统中所有变频传动轴均采用了编码器反馈的闭环的矢量控制模式，之所以使用闭环矢量控制模式，是为了保证传动轴的速度控制精度能够更准确、更快速、更稳定，尽量避免电机的滑差所造成的不同速度的线速度线形关系。
4.2实现过程
包括放卷、放卷牵引、涂布印刷、收卷等4个轴均需要调整张力恒定的速度控制模式，实现过程为：首先以电子主轴方式计算出各轴的实际基准线速度，然后将基准速度的±5%线速度做为PID调节的允许调节范围，再通过采集的摆杆位置角度反馈做为PID反馈值来调节各轴的速度平稳和张力恒定；通过对PID参数的调试后最后正常工作到65米/分的极限速度时任能保证速度的平稳，张力摆杆的摆动幅度不超过±1%；
4.3收放卷控制
对于收放卷控制，主要有两个方面：速度控制与恒张力控制。由于纸张材料的运行线速度是通过压辊的方式接触(不会出现打滑现象)，所以只需要分别控制收卷电机的速度就可以了。
由于放卷棍的实际大小是随着运行时间的变化而变化的，所以它的准确性是基准速度的关键。目前通常有两种方法可以参考：厚度法与线速度计算法。
厚度法的原理是建立在对材料厚度的了解情况下，电机每运转一圈，收卷棍直径会增加两个材料厚度，放卷棍直径会减小两个材料厚度。此方法主要使用在收放卷材料厚度均匀的情况下，优点是计算出来的厚度值准确，缺点是需要使用者在变频器相关参数中输入材料厚度信息。
线速度计算法的原理主要是依据以下公式：D=(G*V)/(π*n)。其中D为当前卷径，G为机械传动比，V为当前线速度，n为电机转速。当前线速度可通过模拟量或者脉冲的形式采集。线速度计算法的优点是可以使用在材料厚度不均匀的场合，不需要对材料厚度值的设置，降低了对操作工的要求；缺点是计算出来的当前卷径值会受线速度采集准确度的影响，如果线速度波动很大，则当前卷径值也会出现很大波动。
通过计算卷径得出来的卷径值基本上等于实际测量的卷径值，所以同样可以计算出PID调节的±5%的调节范围，为加大弹性，可以将±5%的范围放大到±15%，结果仍然比较理想，可以保证张力摆杆的正常波动范围在±1%范围内。
注意：加减速过程中禁止计算卷径，因为在加减速的过程中给定目标速度是增加的，而PID调节的速度跟随是迟后的，所以尽量避免在速度变化的过程中计算卷径。
