作者：，樊…    文章來源：網絡    點擊數：9    更新時間：2006-7-24必勝網 Bisenet.com 
 

 　　[摘要]：針對凹版印刷機的工作特點，提出一種新穎的凹版印刷機自動套色控制系統的控制與實現方法，并采用多個DSP子系統與一臺上位機通過CAN總線連接實現該控制系統。該控制系統引進高效而可靠的DSP芯片TMS320lf 2407作為印刷套色控制芯片，比較起傳統的單片機控制系統無論在性能上還是可靠性上都提高了一大步。

　　因此，控制目的就是保持兩色標的間隔距離為20mm�？刂屏烤褪菣z測到的距離值與20mm比較的差值。

　　1．1 套印誤差的檢測

　　套印誤差的檢測直接關系到套色的精度，為使檢測出來的套印誤差盡量的精確，本文采用雙光電眼的光電掃描頭進行誤差檢測（見圖2），光電掃描頭有2個光電眼，下面是M1，上面是M2，它們之間的距離為20mm，印料的走向為由下到上，掃描套印色標后各輸出兩路數字信號，經放大整形后分別接入到TMS320lf2407芯片EVA模塊的捕獲引腳CAPl和CAP2；在與印版輥軸同步的主軸上安裝了光電編碼器，主軸電機轉動時產生脈沖信號，其頻率與主軸的轉速成正比，該信號送EVA模塊的TCLKINA口作為通用定時器1的時鐘源。當套印準確時，Ml的輸出信號應超前M2的輸出信號20mm，也就是Ml輸出的第二個脈沖信號應與M2的第一個脈沖信號同時到達。

　　1．2 套印誤差的修正

　　DSP獲得套印誤差e后，根據數字模糊算法PID控制算法，計算出補償電機的修正量以控制電機做出相應的動作（這里的補償電機采用步進電機）。整個自動套色系統基本上是一個閉環反饋系統，見圖3。

　　2 硬件系統框架

　　整個系統（以六套色印刷機為例）由5個DSP子系統與一個帶CAN接口的arm上位機構成主從式分布系統，通訊采用CAN總線接口，每個DSP子系統能獨立的完成相鄰兩色的套印。同時DSP和上位機保持聯絡，將數據與狀態傳送到上位機。上位機外接顯示器和鍵盤，通過處理下位機傳送的數據實時顯示各色標位置、套印誤差、印刷速度、印刷長度等，以便工作人員可以及時了解到系統的運行情況，做出相應的操作。見圖4，上位機和DSP經過uc5350芯片驅動，用CAN總線傳送數據。印版轉動一周，所有色標數據采集完畢，光電編碼器 0位信號將觸發一個外部中斷，此時程序開始裝載將要傳送的數據，準備與上位機進行通訊。 

  
  　　3 系統軟件設計

　　系統軟件大致可分為2部分：套色主程序和CAN傳輸子程序。套色主程序內容主要是：初始化程序，色標信號采集，查詢，計算速度、誤差及修正量、啟動電機修正誤差，其流程見圖5。

　　CAN 傳輸子程序主要完成下位機數據傳送至上位機及上位機數據準確的傳送到相應的下位機。每個DSP子系統中將用到4個CAN郵箱，其中兩個發送郵箱 txbox1和txbox2，兩個接收郵箱rxbox1和rxbox2。發送郵箱txbox1的主要作用是在本子系統將要向上位機發送數據時，預先向其他子系統發送一組特定的數據，禁止本子系統在發送數據中有其他的子系統發送數據，以免造成上位機接收數據混亂。實現的方法是：

　　將所有子系統的發送郵箱txbox1和接收郵箱rxbox1的郵箱標志符MSGID設成一致（接收郵箱只會接收與自己標志符一致的發送郵箱發送的數據）；在子系統完成傳輸數據的裝載后，先查詢總線狀態位stats（stats是程序中自己定義的變量，0代表CAN總線空閑，1代表CAN總線忙），若為0，則先由tx- box1發送一組特定的數據（可為“1111”），其他子系統接收到這組數據后將自己的總線狀態位stats置1，然后由txbox2逐個將要傳輸的數據送到上位機，完畢后再由txbox1發送另一組特定數據(如“2222”)，其他子系統收到后再將自己的stats位設成0。子系統在發送數據之前首先要檢查stats位，只有等到它為。時才能向上位機發送數據，CAN發送數據程序流程見圖6。子系統接收上位機傳輸的數據就相應的簡單了，每個子系統的 txbox2和rxbox2都有自己特定的郵箱標志符（在整個大系統中每個子系統特定的郵箱標志符都必須不同），這樣上位機只要將目標子系統的郵箱標志符，寫入自己的發送郵箱標志符，就可以將數據準確的傳送到下位機了，上位機接收到數據時，也是通過郵箱標志符來判別數據是由哪個子系統傳送的。

　　4 結 語

　　設計的印刷套色系統引進高效而可靠的DSP芯片 TMS320lf2407作為印刷套色控制芯片，并利用其內部集成的CAN模塊與上位機進行通訊，比較起傳統的單片機控制系統無論在性能上，還是可靠性上都提高了一大步。CAN上的節點數可達到110個，這為以后的系統升級提供了很大的方便，而以前采用RS232通訊的系統若要擴展子系統，則必須在硬件上擴展上位機的串口卡的接口數，過程繁復；采用CAN總線后，擴展子系統只要在軟件上分配擴展的子系統一個新的郵箱標志符，整套系統就可以正常運作了。此自動套印系統經過了試驗運行，試驗表明本系統可以適用于任何能手工套準的凹版印刷機，而不增添任何額外設備，即使不使用自動張由控制系統，其套印誤差仍可保持在原人工套印的最好水平。印刷速度可提高到機械上限或油墨烘干速度上限，因而該系統將具有良好的應用前景。