报纸嵌入式数字印刷技术纵向定位的差错控制

欧阳东+李照学+吕细文

2012年深圳报业集团引进了柯达Prosper S20，将其安装在高斯报业轮转印刷机上，组成了报纸嵌入式数字印刷生产线。报纸嵌入式数字印刷技术的纵向定位控制是通过对纸带的运行速度、零刻度黑标，进行检测，并对检测到的脉冲进行倍频处理来实现的。但在实际应用中，可能会存在黑标缺失或因色弱导致无法检测、在正常的两个黑标之间出现额外的黑标信号等情况，这就需要进行差错控制，包括容错、防错及报警等。

差错及原因

从原理上来讲，软件通过检测报纸版面上的零刻度标记以及通过采样编码器脉冲并进行测距计算，就可以配合喷墨机构将可变图文准确地喷印在指定位置，但在实际应用中，可能会出现一些突发状况。

（1）黑标缺失或色弱。在连续的报纸版面中，有个别黑标由于某些原因缺少或色弱等，导致黑标探头不能读到当前版面的黑标，也就是零刻度标记，所以在下一个本该喷印可变图文的位置就不会喷印，导致可变图文缺失。这样一来，在连续印刷的报纸上，可能会有部分报纸不能成功喷印上可变图文。从产品角度看，就产生了不合格品。

（2）误检黑标信号。在连续的报纸版面中，一个版面上通常只有一个黑色标记来提供零位参照。但是，如果因为某些未知原因，导致版面上有脏污色块等，系统会误认为是黑标而造成误喷，这就会在非指定区域喷印可变图文，导致出现废报，而且由于很难发现，流向社会后可能造成不良影响。这种生产失误也是不允许的。

（3）黑标多出或位置异常。即因为制作失误，导致每块印版上出现两个或以上的黑标，或者每个印版滚筒上的两块印版上的黑标不在统一的位置，导致黑标之间的距离不一致等。在这些情况下，喷墨头如果不能正确识别和报警，也会造成喷印错误。

差错控制

为了有效避免上述情况对喷印定位功能的影响，就需要进行差错控制，包括容错控制、防错控制及差错报警等。

1.容错控制

容错控制的作用主要是应对黑标信号因种种原因偶尔缺失的情况。

可以采用两种方法来实现容错控制功能。一种是通过计算最近10个黑标之间距离的平均脉冲数来判断下一个黑标的位置，在预定值的前后两个脉冲之间采样到黑标信号都属于正常。如果比平均数大于2个脉冲还没有收到黑标信号，则认为当前版面黑标丢失，那第3个脉冲便会立即被附加认定为黑标信号，系统立即启动定位功能。

另外一种方法是预先设定好版面的长度参数，因为一般一个版面上只有一个黑标，所以版面的长度也就等于黑标的距离。在这种模式下，软件就不需要计算最近10个黑标之间的平均脉冲数，而是直接用版面长度数据换算成固定的脉冲数来进行判断。

假设当前测距脉冲计数为N，平均黑标测距脉冲或固定黑标距离脉冲计数值为n，对于平均黑标测距脉冲计数，计算公式为：

防错控制的作用主要是应对黑标信号因种种原因产生误检的情况。

系统同样采用两种方法来实现这个功能，一种是通过计算最近10个黑标之间距离的平均脉冲数来判断下一个黑标的区间。

另外一种也是采用预先设定好的版面长度参数，在这种模式下，软件同样也不需计算最近10个黑标之间的平均脉冲数，而是直接用版面长度数据换算成固定的脉冲数来进行判断。如果在此标定脉冲数的前后两个脉冲之间，则属正常，超过此范围，则认定是错误信号，不启动测距定位功能。防错功能的基本算法与容错功能类似。

需要说明的是，由于报纸嵌入式数字印刷技术在国内尚属首次应用，目前基本都是在一个版面上只有一个可变图文，将来的发展可能需要在一个版面上喷印两个或以上的可变图文，这可能就需要在一个版面上设置两个或以上的黑标，因此，在这种模式下，就只能应用改进的均位算法来实现差错控制。并且，容错和防错控制均是为了应对信号的偶然误差，其最大的接受范围是每10个黑标信号中有3个出现差错，对于连续的差错（比如因为印版制作错误导致黑标差错连续出现）就需要报警功能来发现和处理了。

3.报警功能

报警功能主要针对两方面的信号差错，一是黑标检测信号的连续差错，二是速度编码器信号的连续差错。

（1）黑标信号的连续差错处理

黑标信号的连续差错主要有两种形式：一种是同一块印版上出现两个或以上的黑标；另一种是同一印版滚筒上的两块版材上，黑标信号的位置不统一。针对这两种情况，系统均能进行识别并发出报警信号给主控制系统，主控制系统依据报警信号进行可视编程，在主操作界面中给出黑标错误报警信息，同时喷墨头停止工作，以让操作人员及时进行检查和处理。

为实现这个功能，系统同样需要对连续10个黑标信号的距离进行采样计算，再和系统预设的标准黑标距离进行比较，如果出现4次及以上的黑标距离和预设值差距过大（大于1cm），则判断黑标信号错误。

（2）编码器脉冲信号的连续差错处理

编码器脉冲的连续差错主要是指编码器输入的脉冲信号缺失或断续性缺失。如果不能对这个故障进行正确识别，尤其是在断续性缺失情况下，就会导致时钟刻度出现误差，从而导致测距不准，可变图文就不能准确地喷印在正确位置，进而出现废报。

为了实现对编码器脉冲连续差错的识别，系统通过对编码器输入脉冲的频率进行换算，得到编码器脉冲的周期，并对相邻的脉冲周期进行循环减法运算，也就是T0=Ti-Ti-1，设定T0的误差范围△T，如果出现T0 >△T，则可判定编码器故障并发出报警信号给主控制系统。为了避免加减速过程中发生误报警，可以根据设备的加减速性能适当的调节△T的数值大小，主控制系统依据这个报警信号进行可视编程，在主操作界面中给出编码器报警信息，同时喷墨头停止工作，以让操作人员及时进行检查和处理。endprint

2012年深圳报业集团引进了柯达Prosper S20，将其安装在高斯报业轮转印刷机上，组成了报纸嵌入式数字印刷生产线。报纸嵌入式数字印刷技术的纵向定位控制是通过对纸带的运行速度、零刻度黑标，进行检测，并对检测到的脉冲进行倍频处理来实现的。但在实际应用中，可能会存在黑标缺失或因色弱导致无法检测、在正常的两个黑标之间出现额外的黑标信号等情况，这就需要进行差错控制，包括容错、防错及报警等。

差错及原因

从原理上来讲，软件通过检测报纸版面上的零刻度标记以及通过采样编码器脉冲并进行测距计算，就可以配合喷墨机构将可变图文准确地喷印在指定位置，但在实际应用中，可能会出现一些突发状况。

（1）黑标缺失或色弱。在连续的报纸版面中，有个别黑标由于某些原因缺少或色弱等，导致黑标探头不能读到当前版面的黑标，也就是零刻度标记，所以在下一个本该喷印可变图文的位置就不会喷印，导致可变图文缺失。这样一来，在连续印刷的报纸上，可能会有部分报纸不能成功喷印上可变图文。从产品角度看，就产生了不合格品。

（2）误检黑标信号。在连续的报纸版面中，一个版面上通常只有一个黑色标记来提供零位参照。但是，如果因为某些未知原因，导致版面上有脏污色块等，系统会误认为是黑标而造成误喷，这就会在非指定区域喷印可变图文，导致出现废报，而且由于很难发现，流向社会后可能造成不良影响。这种生产失误也是不允许的。

（3）黑标多出或位置异常。即因为制作失误，导致每块印版上出现两个或以上的黑标，或者每个印版滚筒上的两块印版上的黑标不在统一的位置，导致黑标之间的距离不一致等。在这些情况下，喷墨头如果不能正确识别和报警，也会造成喷印错误。

差错控制

为了有效避免上述情况对喷印定位功能的影响，就需要进行差错控制，包括容错控制、防错控制及差错报警等。

1.容错控制

容错控制的作用主要是应对黑标信号因种种原因偶尔缺失的情况。

可以采用两种方法来实现容错控制功能。一种是通过计算最近10个黑标之间距离的平均脉冲数来判断下一个黑标的位置，在预定值的前后两个脉冲之间采样到黑标信号都属于正常。如果比平均数大于2个脉冲还没有收到黑标信号，则认为当前版面黑标丢失，那第3个脉冲便会立即被附加认定为黑标信号，系统立即启动定位功能。

另外一种方法是预先设定好版面的长度参数，因为一般一个版面上只有一个黑标，所以版面的长度也就等于黑标的距离。在这种模式下，软件就不需要计算最近10个黑标之间的平均脉冲数，而是直接用版面长度数据换算成固定的脉冲数来进行判断。

假设当前测距脉冲计数为N，平均黑标测距脉冲或固定黑标距离脉冲计数值为n，对于平均黑标测距脉冲计数，计算公式为：

防错控制的作用主要是应对黑标信号因种种原因产生误检的情况。

系统同样采用两种方法来实现这个功能，一种是通过计算最近10个黑标之间距离的平均脉冲数来判断下一个黑标的区间。

另外一种也是采用预先设定好的版面长度参数，在这种模式下，软件同样也不需计算最近10个黑标之间的平均脉冲数，而是直接用版面长度数据换算成固定的脉冲数来进行判断。如果在此标定脉冲数的前后两个脉冲之间，则属正常，超过此范围，则认定是错误信号，不启动测距定位功能。防错功能的基本算法与容错功能类似。

需要说明的是，由于报纸嵌入式数字印刷技术在国内尚属首次应用，目前基本都是在一个版面上只有一个可变图文，将来的发展可能需要在一个版面上喷印两个或以上的可变图文，这可能就需要在一个版面上设置两个或以上的黑标，因此，在这种模式下，就只能应用改进的均位算法来实现差错控制。并且，容错和防错控制均是为了应对信号的偶然误差，其最大的接受范围是每10个黑标信号中有3个出现差错，对于连续的差错（比如因为印版制作错误导致黑标差错连续出现）就需要报警功能来发现和处理了。

3.报警功能

报警功能主要针对两方面的信号差错，一是黑标检测信号的连续差错，二是速度编码器信号的连续差错。

（1）黑标信号的连续差错处理

黑标信号的连续差错主要有两种形式：一种是同一块印版上出现两个或以上的黑标；另一种是同一印版滚筒上的两块版材上，黑标信号的位置不统一。针对这两种情况，系统均能进行识别并发出报警信号给主控制系统，主控制系统依据报警信号进行可视编程，在主操作界面中给出黑标错误报警信息，同时喷墨头停止工作，以让操作人员及时进行检查和处理。

为实现这个功能，系统同样需要对连续10个黑标信号的距离进行采样计算，再和系统预设的标准黑标距离进行比较，如果出现4次及以上的黑标距离和预设值差距过大（大于1cm），则判断黑标信号错误。

（2）编码器脉冲信号的连续差错处理

编码器脉冲的连续差错主要是指编码器输入的脉冲信号缺失或断续性缺失。如果不能对这个故障进行正确识别，尤其是在断续性缺失情况下，就会导致时钟刻度出现误差，从而导致测距不准，可变图文就不能准确地喷印在正确位置，进而出现废报。

为了实现对编码器脉冲连续差错的识别，系统通过对编码器输入脉冲的频率进行换算，得到编码器脉冲的周期，并对相邻的脉冲周期进行循环减法运算，也就是T0=Ti-Ti-1，设定T0的误差范围△T，如果出现T0 >△T，则可判定编码器故障并发出报警信号给主控制系统。为了避免加减速过程中发生误报警，可以根据设备的加减速性能适当的调节△T的数值大小，主控制系统依据这个报警信号进行可视编程，在主操作界面中给出编码器报警信息，同时喷墨头停止工作，以让操作人员及时进行检查和处理。endprint

2012年深圳报业集团引进了柯达Prosper S20，将其安装在高斯报业轮转印刷机上，组成了报纸嵌入式数字印刷生产线。报纸嵌入式数字印刷技术的纵向定位控制是通过对纸带的运行速度、零刻度黑标，进行检测，并对检测到的脉冲进行倍频处理来实现的。但在实际应用中，可能会存在黑标缺失或因色弱导致无法检测、在正常的两个黑标之间出现额外的黑标信号等情况，这就需要进行差错控制，包括容错、防错及报警等。

差错及原因

从原理上来讲，软件通过检测报纸版面上的零刻度标记以及通过采样编码器脉冲并进行测距计算，就可以配合喷墨机构将可变图文准确地喷印在指定位置，但在实际应用中，可能会出现一些突发状况。

（1）黑标缺失或色弱。在连续的报纸版面中，有个别黑标由于某些原因缺少或色弱等，导致黑标探头不能读到当前版面的黑标，也就是零刻度标记，所以在下一个本该喷印可变图文的位置就不会喷印，导致可变图文缺失。这样一来，在连续印刷的报纸上，可能会有部分报纸不能成功喷印上可变图文。从产品角度看，就产生了不合格品。

（2）误检黑标信号。在连续的报纸版面中，一个版面上通常只有一个黑色标记来提供零位参照。但是，如果因为某些未知原因，导致版面上有脏污色块等，系统会误认为是黑标而造成误喷，这就会在非指定区域喷印可变图文，导致出现废报，而且由于很难发现，流向社会后可能造成不良影响。这种生产失误也是不允许的。

（3）黑标多出或位置异常。即因为制作失误，导致每块印版上出现两个或以上的黑标，或者每个印版滚筒上的两块印版上的黑标不在统一的位置，导致黑标之间的距离不一致等。在这些情况下，喷墨头如果不能正确识别和报警，也会造成喷印错误。

差错控制

为了有效避免上述情况对喷印定位功能的影响，就需要进行差错控制，包括容错控制、防错控制及差错报警等。

1.容错控制

容错控制的作用主要是应对黑标信号因种种原因偶尔缺失的情况。

可以采用两种方法来实现容错控制功能。一种是通过计算最近10个黑标之间距离的平均脉冲数来判断下一个黑标的位置，在预定值的前后两个脉冲之间采样到黑标信号都属于正常。如果比平均数大于2个脉冲还没有收到黑标信号，则认为当前版面黑标丢失，那第3个脉冲便会立即被附加认定为黑标信号，系统立即启动定位功能。

另外一种方法是预先设定好版面的长度参数，因为一般一个版面上只有一个黑标，所以版面的长度也就等于黑标的距离。在这种模式下，软件就不需要计算最近10个黑标之间的平均脉冲数，而是直接用版面长度数据换算成固定的脉冲数来进行判断。

假设当前测距脉冲计数为N，平均黑标测距脉冲或固定黑标距离脉冲计数值为n，对于平均黑标测距脉冲计数，计算公式为：

防错控制的作用主要是应对黑标信号因种种原因产生误检的情况。

系统同样采用两种方法来实现这个功能，一种是通过计算最近10个黑标之间距离的平均脉冲数来判断下一个黑标的区间。

另外一种也是采用预先设定好的版面长度参数，在这种模式下，软件同样也不需计算最近10个黑标之间的平均脉冲数，而是直接用版面长度数据换算成固定的脉冲数来进行判断。如果在此标定脉冲数的前后两个脉冲之间，则属正常，超过此范围，则认定是错误信号，不启动测距定位功能。防错功能的基本算法与容错功能类似。

需要说明的是，由于报纸嵌入式数字印刷技术在国内尚属首次应用，目前基本都是在一个版面上只有一个可变图文，将来的发展可能需要在一个版面上喷印两个或以上的可变图文，这可能就需要在一个版面上设置两个或以上的黑标，因此，在这种模式下，就只能应用改进的均位算法来实现差错控制。并且，容错和防错控制均是为了应对信号的偶然误差，其最大的接受范围是每10个黑标信号中有3个出现差错，对于连续的差错（比如因为印版制作错误导致黑标差错连续出现）就需要报警功能来发现和处理了。

3.报警功能

报警功能主要针对两方面的信号差错，一是黑标检测信号的连续差错，二是速度编码器信号的连续差错。

（1）黑标信号的连续差错处理

黑标信号的连续差错主要有两种形式：一种是同一块印版上出现两个或以上的黑标；另一种是同一印版滚筒上的两块版材上，黑标信号的位置不统一。针对这两种情况，系统均能进行识别并发出报警信号给主控制系统，主控制系统依据报警信号进行可视编程，在主操作界面中给出黑标错误报警信息，同时喷墨头停止工作，以让操作人员及时进行检查和处理。

为实现这个功能，系统同样需要对连续10个黑标信号的距离进行采样计算，再和系统预设的标准黑标距离进行比较，如果出现4次及以上的黑标距离和预设值差距过大（大于1cm），则判断黑标信号错误。

（2）编码器脉冲信号的连续差错处理

编码器脉冲的连续差错主要是指编码器输入的脉冲信号缺失或断续性缺失。如果不能对这个故障进行正确识别，尤其是在断续性缺失情况下，就会导致时钟刻度出现误差，从而导致测距不准，可变图文就不能准确地喷印在正确位置，进而出现废报。

为了实现对编码器脉冲连续差错的识别，系统通过对编码器输入脉冲的频率进行换算，得到编码器脉冲的周期，并对相邻的脉冲周期进行循环减法运算，也就是T0=Ti-Ti-1，设定T0的误差范围△T，如果出现T0 >△T，则可判定编码器故障并发出报警信号给主控制系统。为了避免加减速过程中发生误报警，可以根据设备的加减速性能适当的调节△T的数值大小，主控制系统依据这个报警信号进行可视编程，在主操作界面中给出编码器报警信息，同时喷墨头停止工作，以让操作人员及时进行检查和处理。endprint