[发明专利]一种印刷机色彩浓度实时控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种印刷机色彩浓度实时控制系统，其特征在于：由图像采集系统、工业计算机系统和墨量控制系统组成；所述图像采集系统由标准光源和高速工业相机组成，当印刷成品到来时，接近开关动作，触发高速工业相机照相，并把图像数据通过以太网接口传给工业计算机系统；所述工业计算机系统包括图像处理系统和色彩浓度控制系统；所述图像处理系统实现印刷图像分割和质量参数提取，包括色彩浓度、颜色均匀性、毛边和麻点这些数据，色彩浓度用于实时控制，其它数据用于故障诊断；所述色彩浓度控制系统根据色彩浓度测量值和标准图案设定值得到墨量控制系统的设定值，由墨量控制系统调节供墨量来稳定色彩浓度。

2.根据权利要求1所述的一种印刷机色彩浓度实时控制系统，其特征在于：所述工业计算机系统采用工业平板电脑，具有2个以太网接口，分别连接墨量控制系统和图像采集系统，图像处理和色彩浓度控制算法在工业平台电脑的Windows 7平台上采用C#语言实现。

3.根据权利要求1所述的一种印刷机色彩浓度实时控制系统，其特征在于：所述墨量控制系统采用PLC和伺服驱动系统及墨量控制阀门实现，采用具有工业以太网接口的西门子S7‐200SMART，并采用其高速脉冲输出与伺服驱动系统连接。

4.一种权利要求1所述印刷机色彩浓度实时控制系统的控制方法，其特征在于：印刷色彩浓度控制采用串级控制，串级控制的主反馈回路中，工业计算机系统通过图像采集系统获得印刷品加工后的图像后，经过图像处理系统的色彩图像分割和色彩浓度提取，获得每种色彩的浓度数据；工业计算机系统的色彩浓度控制系统根据色彩浓度测量值与标准值之差、经过浓度控制算法后得到伺服结构的转角设定值，在下位机PLC上实现的墨量控制系统为串级控制的内环，内环采用半闭环伺服控制，其反馈量为伺服电机转角；对于柔印，伺服电机转角分别为控制网纹辊与印版辊间距的伺服电机转角和控制印版辊与压印辊间距的伺服电机转角；对于胶印，伺服电机转角为控制墨斗与墨斗辊间距的伺服电机转角和控制墨斗转角的伺服电机转角，柔印和胶印都采用两套伺服系统提高了墨量输出的调节范围；色彩浓度控制系统采用增量限幅PI控制，增量限幅值取两套伺服系统中最接近的控制增量即转角的最小当量，其控制周期为滞后时间的五倍且色彩浓度调节过渡过程结束后，再进行下一周期调节，克服色彩浓度控制回路的大滞后和变时滞影响；墨量控制系统采用低通滤波器，保证色彩平稳过渡，减少超调产生。