我们知道，机组式凹印机的印刷色组较多，且在烘干过程中料膜需要经过一段较长距离的烘道，这给操作人员的穿料工作带来了诸多麻烦，尤其是当发生断料或第一次穿料时，操作人员必须关掉放料电源或通过轴切换才能完成穿料工作。为了使穿料工作更加轻松自如，笔者根据我公司生产的机组式凹印机的结构形式，利用PID控制穿料系统，有效避免了断料或积料情况的发生。在此，笔者就将PID控制的实现原理和控制过程与大家分享。
实现原理
利用PID控制机组式凹印机的穿料系统，实际上是利用PID控制放料摆辊当前位置的方法，以此通过控制放料电机使其实现主动放料的过程。机组式凹印机穿料系统的走料路线图如图1所示，为保证穿料工作的顺利进行，首要的前提就是解决断料问题。如果在印刷过程中因操作不当或其他原因而导致断料发生时，收料电机和放料电机便会因此而失去张力，此时，收料摆辊和放料摆辊在气缸的作用下将摆至前极限位置。受放料摆辊的影响，放料当前轴发生反转而将料膜回卷；收料当前轴加速正转而将料膜回卷。
当发生断料时按下急停按钮，为使收料当前轴和放料当前轴保持当前状态，此时应将二者的PID控制量清零，这样可避免料膜发生回卷从而节约穿料长度。
接下来便是穿料工作，首先将“穿料”旋钮拨到“ON”，使放料当前轴接通并处于工作状态（此时放料当前轴不受急停按钮的控制，而是受PID控制）；收料、收放料牵引、主电机变频器的使能应断开，并对其控制量进行清零。
穿料起始一般会采取人工拉料的方式，在人工拉料的作用下放料摆辊会来回摆动，放料摆辊的位置会随着拉力大小和拉料速度而变化，而PID控制量会随着放料摆辊位置的变化而变化，此时，可通过摆辊电位器检测放料摆辊的位置，以及改变放料电机的PID控制量，来实现轻松穿料。
控制过程
穿料时放料电机不能反转，须一直处于电动放料状态，速度大小与放料摆辊当前的PID控制量有关，其中，PID控制量应大于或者等于零。也就是说，穿料时保证放料电机始终处于一种去掉放料摆辊负方向的PID闭环控制模式。穿料控制系统放料电机PID控制程序框图如图2所示，其具体控制过程如下。
放料摆辊运动过程图如图3所示，穿料时放料摆辊处于前极限位置，放料电机处于正转零速状态，人工进行拉料时，放料电机的使能接通，而人工拉动不足以使放料电机运转，只能通过人工拉动料膜将放料摆辊拉向后极限位置。在此过程中，根据放料速度的不同，会出现以下两种情况。
（1）当放料速度大于人工拉料的速度时，放料加快，放料摆辊则从后极限位置向前极限位置摆动，经过零位后，放料摆辊电位器检测到偏差为负，在PID控制下，放料电机的控制量逐渐变小，放料电机正转速度变慢。
（2）当放料速度小于人工拉料速度时，放料减慢，放料摆辊则从前极限位置向后极限位置摆动，放料摆辊过零位后，在PID控制下，放料电机的放料速度逐渐变快，从而实现主动放料，同时也可避免出现积料或断料的现象。
注意事项
（1）为了让放料电机一直处于主动放料状态，应使放料摆辊从后极限位置向前极限位置摆动过程中的PID控制量逐渐变小，当PID控制量<0时，需将其清零，只有PID控制量不为负数时，才能保证放料电机正转放料，以使穿料工作更易于进行。
（2）放料摆辊从前极限位置向后极限位置的摆动过程中，需要对其控制量进行限幅，以不至于使放料过快而出现积料现象。
（3）穿料时调用单独的PID控制参数以便实现实际操作和调整，PID控制参数及限幅的大小都可在试验过程中进行调整。
上述PID控制方法是笔者在长期的工作中总结出来的，通过多次试验和论证，该方法已广泛应用于我公司生产的机组式凹印机中。经过实践证明，利用PID对穿料系统进行控制，不仅缩短了穿料时间，有效提高了工作效率，还降低了操作人员的劳动强度，使设备的操作更加人性化。
