CC BY
63
УДК 62-529+655. 326.1 В. Ф. МОРФЛЮК
Видавничо-поліграфічний інститут НТУУ "КПІ", м. Київ В. Ф. КОХАН, О. В. МЕЛЬНИКОВ Українська академія друкарства, м. Львів
АВТОМАТИЗОВАНІ ЗАСОБИ ЦИФРОВОГО КОНТРОЛЮ ОЧИЩЕННЯ АНІЛОКСОВИХ ВАЛІВ ФЛЕКСОГРАФІЧНИХ ДРУКАРСЬКИХ МАШИН ЗМИВНИМИ РОЗЧИНАМИ
Предложенная организация программно-аппаратных средств цифрового контроля технологических параметров моющих веществ на основе статистической обработки результатов измерения с целью обеспечения прогнозируемого качества очистки поверхности анилоксовых валов.
Запропонована організація програмно-апаратних засобів цифрового контролю технологічних параметрів змивних речовин на основі статистичної обробки результатів вимірювання з метою забезпечення прогнозованої якості очищення поверхні анілоксових валів.
Введення
Головне завдання очищення анілоксових валів на підприємствах, які виготовляють продукцію флексографічним способом друку, - досягнення їх необхідної чистоти з одночасним збереженням самого вала. Якість процесу отримання необхідної чистоти поверхні вала при цьому залежить від багатьох факторів та умов. При виборі способу очищення анілоксових валів, зазвичай, враховують будову і ступінь забруднення поверхні самого валу. Для видалення кожного з видів забруднень, використовують відповідні змивні розчини. Одним з основних способів очищення валів є ультразвуковий [2, 3, 7, 8, 10].
Аналіз літературних даних і постановка проблеми
Для контролю характеристик змивного розчину в сучасних умовах повинні застосовуватися методи статистичної обробки результатів цифрового вимірювання, які забезпечують підвищення вірогідності та точності визначення параметрів при автоматизації процесів, та на відміну від суб'єктивної їх оцінки забезпечують використання об'єктивної дискретної обробки та аналізу параметрів змивної речовини при реалізації алгоритмів її контролю.
Це визначає напрямок для побудови автоматизованих засобів, які забезпечують контроль за якістю очищення поверхні анілоксових валів за рахунок автоматизації процесів цифрового вимірювання та стабілізації параметрів змивного розчину, що є актуальною проблемою побудови сучасних програмне керованих систем цифрової стабілізації параметрів технологічного процесу очищення робочої поверхні цих валів.
Мета і завдання дослідження
Організація процесу очищення валів [6, 8] свідчить, що побудова процесів контролю базується на застосуванні ергатичних методів оцінки значень параметрів з використанням сучасних вимірювальних приладів. Для забезпечення точності та достовірності визначення параметрів змивного розчину та їх контролю необхідно застосування статистичної обробки результатів вимірювання та їх аналізу у реальному масштабі часу, що потребує розробки методів та засобів їх реалізації на основі об'єктивного визначення параметрів за рахунок цифрових технологій автоматизації процесів обробки технологічних параметрів.
Побудова сучасних вимірювальних приладів контролю технологічних параметрів визначається наявністю аналогових виходів вимірювальної величини, що дозволяє здійснювати передачу інформації в ЕОМ за допомогою аналого-цифрового перетворювача (АЦП) для подальшої цифрової обробки та аналізу [9]. Усе це надає можливість автоматизувати процес цифрового контролю параметрів змивної речовини, забезпечує об'єктивність їх визначення за рахунок застосування програмно-апаратних засобів цифрового вимірювання та обробки і
надає можливість підтримувати якісне функціонування флексографічної друкарської машини впродовж значного часу роботи.
Метою статті є висвітлення результатів побудови програмно-апаратних засобів статистичного контролю параметрів змивної речовини, побудованих на основі дослідження залежності кавітаційного руйнування (зміни ваги забрудненого анілоксового вала) від потужності джерела ультразвукового випромінювання та температури змивної речовини, які забезпечують автоматизацію процесів стабілізації параметрів впродовж процесу очищення анілоксового вала флексографічної друкарської машини.
Експериментальні дані та їх обробка На рис. 1 показана залежність часу очищення вала, яка показує, що мінімальна необхідна потужність для створення кавітації дорівнює 80-100 вт. При подальшому збільшенні потужності джерела ультразвукового випромінювання час очищення анілоксового вала зменшується майже зворотно пропорційно збільшування потужності [1], тобто для нормального протікання процесу очищення необхідно визначати співвідношення потужності джерела ультразвукового випромінювання та часу очищення вала.
Рис. 1. Г рафік залежність часу очищення анілоксового вала від потужності джерела
ультразвукового випромінювання
Для визначення залежності кавітаційного руйнування забруднення на поверхні анілоксового вала використовувався малогабаритна ультразвукова ванна з інтенсивністю частоти коливання 44 кГц і підігрівом змивної рідини до 80°С, секундомір (ГОСТ 507279), аналітичні ваги (ГОСТ 24104-88), термометр манометричний ТКП-60/ЗМ (діапазон вимірювання від -25°С до +120°С).
Визначення залежності кавітаційного руйнування забруднення на поверхні анілоксового вала проводились для 5-ти анілоксових валів із лініатурою растра 100 лін./см. Забруднення — флексографічна фарба, нанесена на вал, в якості змивної речовини використовувалася: вода, гас, спирт, бензин, ацетон. В результаті 10-ти проведених експериментів отримано результати представлені у табл. 1 та побудовано залежність кавітаційного руйнування від температури змивної речовини рис. 2.
Рис. 2. Залежність кавітаційного руйнування забруднення (зміна ваги) анілоксового вала від температури : 1 - вода; 2 -а гас;
3 - спирт; 4 - бензин ; 5 - ацетон
Встановивши забруднений вал у ванну для ультразвукового очищення наповнюємо її однією з вибраних речовин для очищення із початковою температурою - 8 °С (для води +10 °С). Вмикаємо установку на 20 сі підігріваємо рідину на 10 °С після чого зважуємо вал. Нагріваємоще на 10 °Сітакдалідо80 °С.
Таблиця 1
Вага ааілоксогого гала з забрудненням відповідно до температури зтигної речовини
№ з/е Зтигна Речовина Температура зтигної речогини Т°С
-8 0 +10 +20 +30 +40 +50 +60 +70 +80
1. Вода - - 10 21 38 53 58 56 43 28
2. Гас 11 18 29 36 37 31 23 18 14 10
3. Сеирт 2 з 9 9 7 б 4 3 2 -
4. Бензин а 8 12 9 б 3 - _ - -
5. Ацетон 4 10 І з 3 І - - - -
Аналіз представлених графічних залежностей (рис. 2) свідчить про необхідність підтримання оптимальної температури змивної речовини для ефективного очищення анілоксових валів, що забезпечує в подальшому необхідну якість флексографічного друкарськогопроцесу.
Для побудови програмно-апаратних засобів цифрового контролю технологічних параметрів змивних речовин та їх стабілізації застосовуються вимірювальні засоби відповідного технологічного параметра, з аналоговим інформаційним параметром, апаратні засоби зв'язку з технологічним процесом (АЦП) та керуючими пристроями (цифро-аналоговий перетворювач
— ЦАП), які забезпечують перетворення та передачу аналогової та цифрової інформації від технологічного процесу в ЕОМ та навпаки керування процесом для підтримки параметрів у визначених межах[5,8, 9].
Цифрововасистемакеруванняочищенням анілоксовихвалів Узагальнена структурна схема побудови програмно-апаратних засобів цифрового контролю технологічних параметрів змивних речовин та їх стабілізації у процесі очищення анілоксовихвалівпредставленана рис. 3.
Рис. 3. Структурна схема організації програмно-апаратних засобів цифрового контролю технологічних параметрів змивної речовин та її стабілізації у процесі очищення друкарського вала
Засобом вимірювання температури є кондуктометр, який забезпечує формування аналогових величин зазначеного параметра змивної речовини Т та електроні ваги для контролю кавітаційного руйнування забруднення друкарського вала, на яких визначається його очищення М.
Пристроєм зв'язку з технологічним процесом є:
- АЦП, призначений для перетворення аналогових сигналів з засобів вимірювання технологічного процесу у цифровий код для аналізу та формування цифрового коду керування;
- ЦАП для перетворення цифрового коду керування у відповідну аналогову величину напруги (иі та и2) для безпосереднього управління керуючими пристроями відповідних технологічних параметрів для їх стабілізації.
Керуючи пристрої на основі аналогових сигналів ((и1 та и2) ЦАП формують відповідний регулюючий вплив (Я1 та Я2) на технологічний процес, який забезпечує режим стабілізації температури змивної речовини та включення зважування анілоксового вала.
Керування процесами контролю та стабілізації параметрів змивної речовини будується на основі машинно-орієнтованого програмного забезпечення, яке забезпечує уніфікований доступ до управління інтерфейсом пристрою зв'язку з технологічним процесом та визначається набором функцій керування у бібліотеці функцій на мові Сі.
Для достовірності обробки результатів вимірювання застосовується статистичний аналіз параметрів змивної речовини, який ґрунтується на найкращій оцінці значення параметра X по результатам п вимірів та ширині очікуваного розподілення [4, 5]:
X =
= -І
п ,= |
и =
П ~ 1
де і - значення параметра у одиницях вимірювання АЦП; п - кількість вимірів.
На основі бібліотекі функцій керування представлено фрагмент побудови програми на мові Сі для статистичного вимірювання та визначення температури змивної речовини:
/*********************** іуідпч} ***********************/ void main(void)
{
int J;
float k,S,S1,x,W; setvideoreg(16); /* EGA,640*350 */
clsO;
baseaddr=ETl 270_init(); clsO;
setcursor(l,l);
if (baseaddr!=0) printf("%s%X","Base address ",baseaddr); eise {
printf ("No ET 1270 card found"); return;
}
ET1270_setbaseaddr(baseaddr); /* Set base address of board */
ET1270_setDAC(0,0xFFF); /* встановлення напруги 2,5 в*/ hh: S=0.0;
к =2.52; /* температурний коефіцієнт */
S=0.0;
for (J=0;J<8;J=J++)
{
x=ET1270_readADC(0); /* значення вимірювання в одиницях АЦП */
W=k*x/4096.0; /* 4096 — кількість значень 12-ти розрядного АЦП*/
S=S+W;
}
Sl=S/8; /* середнє значення температури для 8-ми вимірів*/
printf("TEMnEPATyPA = "); printf("%4.2f\n",S3," "); del(OxFFFFFF);
}
Висновок
Таким чином застосування програмно-апаратних засобів цифрового контролю технологічних параметрів змивних речовин у процесі очищення анілоксових валів дозволяє проводити статистичну обробку параметрів та їх стабілізацію у реальному масштабі часу за рахунок застосування швидкодіючих АЦП та ЦАП, що дозволяє виключити суб'єктивний фактор аналізу та забезпечити автоматизацію технологічного процесу. Застосування статистичної обробки параметрів змивної речовини дозволяє забезпечити високу точність та достовірність результатів вимірювання та забезпечує високу якість очищення анілоксових і валів флексографіченихдрукарських машин.
Список літератури
1.Агранат Б. А. Основи физики й техники ультразвука: учеб. пособие / Б. А. Агранат, М. Н. Дубровин, Н. Н.Чавский й др. — М:Вьісш. шк.,1987. — 323 с.
2.Кукура В.В. Дослідженнядеякихпараметрівдрукарського процесуфлексографічного друку у виробничих умовах /В. В. Кукура, Ю. А. Кукура // Наук. зап. (Укр.акад. друкарства).
— 2008. — Вип. 1 (13). -С. 106-109.
3. Мельников О. В. Вода у поліграфічних технологіях / О. В. Мельников, О. Г Дячок // Друкарство. - 2004.-№ 3(56).- С.32-34.
4. Морфлюк В. Ф. Автоматизація процесів контролю технологічних параметрів поліграфічного устаткування / В. Ф. Морфлюк // Друкарство. - 2001. - № 1 (ЗО). - С. 34-35.
5. Морфлюк В. Ф. Автоматизація процесів статистичного визначення натягу полотна паперу у рулонних друкарських машинах / В. Ф. Морфлюк // Технол. і техн. друкарства. —
2008. - № 1 (19). - С. 89-96.
5. Носов В. А. Ул ьтразвук в хи мической промысвленносре нВА. Но сов. - К. :Гостех.здат УоСР, ОК^^:^. т С^. 51-52.
6. 5окум Т. В. Вскємоок'язок тзенологічно якісно- показників у флрксографійному друці / Т.В. 5окум // Наук. зап. (Укр . ркад. вурк^^о^з^^:^)). 2 2009. . Вип. 9. - С. 4(-44.
7. 5окум Т. В. Фг^^^^<^]^:о, параметре і методо опзомікації фрерсографського друку / Т. В. Розум, А. Д. Дорош // Полгфафі і еид. справ. г_ 0009. - № 36. - (8. 78-79.
8. Течнока фрексографской печати . учеб. в 2-х чч . . пер. о нем. / под ред. В. П.
Митрофанова, Б. А. Сорренна. -.1. 1. - М.: МГУП . ^^001. -208 с.
10. Технология ппРйнньаx пnвоeесос' уче^й^е^і^к/ подоед.А. Н. Раскрао.еМ. . К-игад^ва.
- -8-е.
АиТОМАТОБ РАСІЬІТПА ОІР БЮСТЕА СОАСІЮЬОРСЬЕААШG OF АМАОХ В^О\С8 01А0АХ0РІІЕ8СВ¥\¥А8Н0СС80ІЛтіЖІ
V. К МОКТАЬШК, Dr. Scie. Теск, Pf.
V. Б. ІШНАїеГ, ^^.ас^иа.е вйкіепі А.УМЕЬКЛКОУ, Саші. ТесС Єсіє
Described іїв аггапеетепї о$ яоАмаге апсі СіагсСуаге тіат о/ сівате сиЬеіаасе
иеііто^ісаірасатеісії сИ&СаІ сапОоїї^ поегтаІеО опаезиііе тсазагетеМ сеаеііСсаІргасеепіпа іп огсіео їа епаиге а>гесІісІіоасиаІіаоїапііоа гоїїегсзиг/асесСеїгііоа.
Поступила в редакцию 11.09 2012 г.
