На рис. 2.7 приведена схема расположения элементарных растровых ячеек в записывающей системе ФВУ (рис. 2.6). Становится очевидным, что последовательность из трех пикселей по вертикали и одного пикселя по горизонтали образует угол наклона 18,4° (в то время как последовательность из одного пикселя по вертикали и трех по горизонтали дает угол 71,6°).

Рисунок 2.7 - Отклонения углов поворота и частот растровых структур с рациональным тангенсом от идеальных (угол 18,4° вместо идеального угла 15° и угол 71,6° вместо идеального угла 75°, частоты растрирования см. рис. 2.8)

Рисунок 2.8 - Пример различий в линиатурах растрирования при использовании углов поворота с рациональными тангенсами (RT - растрирование)

Соединение узловых точек в пределах четверти круга показывает, что точки пересечения для углов 0 и 45° смещены относительно углов 18,4 и 71,6°. Это приводит к различным частотам растровых структур цветоделенных изображений, что показано в рис. 2.8.

Суперячейки. Чем больше растровая ячейка, тем точнее можно устанавливать углы поворота. Однако применение ячеек увеличенных размеров нежелательно, так как снижение линиатуры приводит к растровой структуре, которая обнаруживается невооруженным глазом, и, более того, ячейка больших размеров является причиной потери разрешения при воспроизведении мелких деталей. Поэтому суперячейка - это не просто увеличенная ячейка, её следует рассматривать исключительно как объединение нескольких отдельных ячеек в одну увеличенную площадку (рис. 2.9). Отдельные ячейки могут принимать в суперячейке различные размеры и форму. Эти отличия компенсируются в пределах суперячейки. В целом растрирование с суперячейками обеспечивает более точную аппроксимацию стандартных углов поворота (рис. 2.10).

Рисунок 2.9 - Несколько растровых ячеек (3х3), объединенных в суперячейку. Цифры указывают на число пикселей в ячейке

Рисунок 2.10 - Расчетом суперячеек можно приблизиться к идеальным углам поворота при применяемых линиатурах

В то время как растровый процессор обработки изображений в процессе растрирования по типу RT рассчитывает форму растровой точки только один раз (все точки имеют одну и ту же форму), расчеты суперячеек являются более сложными. Каждая ячейка в пределах суперячейки имеет свою форму, что приводит к необходимости расчета каждой элементарной ячейки посредством интерпретатора. Такие операции требуют увеличения как времени обработки, так и объемов памяти. Фирма Adobe ввела технологию суперячейки в интерпретатор PostScript (1-го уровня) и во все интерпретаторы PostScript (2-го уровня) под названием Accurate Screens (точное растрирование). Но поскольку этот метод сильно увеличивает время обработки, а повышенная точность пользователями не всегда востребована, данная функция не является установкой по умолчанию.

Технология Accurate Screening активизируется посредством специальных указаний PostScript, которые генерируются программой приложения. Кроме большого увеличения времени обработки, растрирование по методу Accurate Screening также требует больших объемов памяти. Фирма Adobe обходит трудности, связанные со сложностью расчетов суперячейки посредством использования специального аппаратного обеспечения. Сопроцессор PixelBurst разгружает основной процессор RIP и выполняет, наряду с растрированием, еще и другие специальные задачи, например, связанные с повышением скорости (рис. 2.11).

Рисунок 2.11 - Сравнение структур аналогового растрирования с получаемыми методами цифрового «рационального» и «иррационального» растрирования

Другие производители программных продуктов предложили варианты растрирования, также основанные на идее суперячейки: фирма Linotype-Hell (в настоящее время Heidelberg) назвала свое решение HQS Screening, а фирма Agfa назвала свою систему Balanced Screening.

Растрирование по методу иррациональных тангенсов. Фирма Linotype-Hell развила принцип суперячейки и назвала его «иррациональным» растрированием. Данная технология использует те углы поворота и линиатуры растров, которые уже доказали оптимальное качество для ранних моделей фирменных репросканеров Hell.

Главное отличие методов «рационального» и «иррационального» растрирования заключается в разнице между рациональными и иррациональными числами.

Основой «иррационального» растрирования служит матрица, в которой расстояние между центрами растровых точек точно соответствует некоторому определенному значению, например, 166,66 мкм при линиатуре 60 лин/см. Метод «иррационального» растрирования удовлетворяет также требованиям установки идеальных углов поворота, но при этом форма растровой точки периодически изменяется из-за изменения порядка чередования пикселей. Например, через три или четыре пикселя по вертикали и один пиксель по горизонтали (рис. 2.11).

Частотно-модулированное растрирование (рис. 2.12).

Рисунок 2.12 - Частотно-модулированное растрирование (FM) в сравнении с амплитудно-модулированным растрированием (АМ) с цифровой структурой растровой точки

В то время как процессы, базирующиеся на идее суперячейки, подчинены приведению углов поворота растровых структур как можно ближе к стандартным, частотно-модулированное растрирование (FM-растрирование) в принципе не имеет углов поворота. Метод частотно-модулированного растрирования можно отнести также к способам случайного или стохастического растрирования. В то время как при традиционном растрировании (АM-растрировании, т.е. амплитудно-модулированном растрировании) отдельные растровые точки расположены на равных расстояниях друг от друга и изменяются только их размеры (амплитуда), при использовании метода FM-растрирования растровые точки имеют одинаковые размеры, но распределены они на запечатываемой поверхности случайным образом (рис. 2.12).

Возможности вывода. В настоящее время стало общепринятой практикой генерировать всю многокрасочную полосу или последовательность полос на основе совокупности цифровых данных, подготовленных на допечатной стадии. Для этого полосы обрабатываются в растровом процессоре, выполняющем растрирование и передающем информацию в форме битовой карты на выводное устройство.

Обработка цифровых данных с целью получения репродукции во многих случаях приводит к совершенно новым формам организации производства. Эти привнесенные изменения в различные системы управления процессом обработки цифрового потока данных (Workflow) придали новое звучание пробе и цифровой цветопробе. Эти технологии подробно рассмотрены в разделе 7.

Монтаж печатных листов и спуск полос. Переход от ручного монтажного стола к компоновке печатного листа цифровым способом на экране с помощью программного обеспечения спуска полос сокращает расходы и рационализирует процесс. Технология работы остается неизменной в зависимости оттого, выводится ли спуск полос с записью на фотопленку в фотовыводных устройствах большого формата или непосредственно на офсетную формную пластину («Компьютер - печатная форма». Эта технология подробно рассмотрена в разделе 6).

В 80-х годах XX века монтажно-копировальные машины позволили рационализировать процессы монтажа листа, обеспечив последовательное копирование полос (на площади в формате печатного листа). Машины были оснащены программами спуска полос, что по тому времени явилось большим шагом вперед.

В этих машинах автоматически располагалась цельнополосная фотоформа (а также фотоформа из нескольких скомпонованных полос), а затем в соответствии с требуемым порядком размещения полос на печатной форме осуществлялось их экспонирование на формную пластину. Оборудование пошагового копирования, используемое и в настоящее время, послужило причиной появления технологии «произвести и повторить копирование». В данной системе для получения требуемого количества идентичных копий (размноженные полосы) на печатной форме, достаточно изготовить только одну фотоформу.

2.2 Печатные процессы

Печатные процессы включают в себя такие технологии печати как офсетная печать, глубокая печать, высокая печать, трафаретная печать и специальные виды печати для определенных видов продукции.

Офсетная печать. Офсетный способ печати является классическим и практически основным, благодаря экономичности и отличному качеству выпускаемой продукции. Печать офсетным способом способна воссоздать высококлассную полиграфическую продукцию. С ее помощью возможно отличное воспроизведение мелких деталей и хорошая передача полутонов.

Говоря об офсетном способе печати, можно отметить, что сегодня офсетная печать наиболее популярна и часто используется в полиграфическом производстве для печати книг, журналов, газет и другой продукции.

Глубокая печать. Принцип глубокой печати состоит в следующем: печатный оттиск получают с форм, на которых краска находится в углубленных печатающих элементах.

Разница в насыщенности изображений, полученных с помощью глубокой печати, обеспечивается различной глубиной печатающих элементов. Это является главным преимуществом глубокой печати при воспроизведении тонов, света, тени на изображении.

С помощью образовавшихся слоев краски различной толщины на бумаге получается четкое изображение с тончайшими деталями.

Но помимо преимуществ, глубокая печать обладает одним большим минусом, который сильно ограничивает ее распространение. Дело в том, что изготовление формных цилиндров для глубокой печати слишком дорого, поэтому к технологии глубокой печати обращаются лишь для печати больших тиражей (более 1 млн экземпляров).

Высокая печать. Одним из самых старых способов печати является высокая печать, к которой относят флексографию и печать с металлических печатных форм - металлографию.

Процесс высокой печати осуществляется посредством, не вырезанных как в глубокой печати, а наоборот, возвышающихся над поверхностью печатной формы печатных элементов.

Высокая печать, в основном осуществляется с помощью машин. Краски для высокой печати применяют вязкие, пастообразные. Переносятся на бумагу краски с помощью металлических печатных форм.

Трафаретная печать. Трафаретная печать является одним из технологичных способов печати. Она охватывает самые различные области применения: от ручных работ до высокотехнологичных промышленных решений, от самых малых форматов при изготовлении печатных плат до самых крупных плакатов порядка 3х6 м и от единичных экземпляров до больших тиражей. Способом трафаретной печати запечатываются бумага, текстиль, керамика и синтетические материалы в виде полотна, отдельных листов, а также такие изделия различного предназначения и формы, как банки, бокалы и панели.

Специальные виды печати и их применение для определенных видов продукции. Печать ценных бумаг не использует самостоятельный способ печати. Речь идет о применении при их выпуске комбинации существующих способов офсетной, глубокой, высокой печати. Под печатью ценных бумаг понимается печать банкнот, знаков почтовой оплаты и таких документов, как акции, удостоверения, пропуска, паспорта, чеки и свидетельства. От ценной бумаги ожидают, что в течение длительного времени (годы и десятилетия) она будет удовлетворять требованиям, предъявляемым к ней, и ее можно будет без труда опознавать именно как ценную бумагу.

К тому же печать ценных бумаг в высокой степени должна быть защищена от подделки. Это обеспечивают не только применяемые способы печати и их комбинации, но также и использование особой бумаги, специальных печатных красок, защитных элементов и голограмм.

автоматизация программный информационный компьютерный

2.3 Послепечатные процессы

Послепечатные работы - это часть технологического процесса полиграфического производства, в котором отпечатанной продукции придаются требуемые формы и свойства (рис. 2.13) [4]. Во время отделочного процесса продукция принимает законченный вид, отличающийся дизайном (формой) и функциональностью, зависящими от объема информации. Многообразие продукции отделочного производства отображено на рис. 2.14.

В брошюровочно-переплетных цехах обрабатываются следующие виды продукции, как показано в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Обработка продукции

Рисунок 2.13 - Производственный поток материалов и данных для создания печатной продукции

Рисунок 2.14 - Печатная продукция, получаемая в результате отделки

2.4 Полиграфическое оборудование

В полиграфическом производственном процессе печатные машины занимают центральное место. В ходе печатного процесса краска переносится на запечатываемый материал, благодаря чему тиражируется текстовая и изобразительная информация. Контраст между печатными и не печаными элементами создается посредством свойств печатных форм. В печатном процессе содержащаяся на печатной форме текстовая и изобразительная информация не может быть изменена. Для каждого заказа должны быть изготовлены и установлены в машине собственные формы. Перенос краски с формы на бумагу или другой запечатываемый материал требует заданного давления в печатной зоне (сила на единицу площади) или натиска. Это давление составляет для:

- высокой печати 5-15 мПа;

- флексопечати 0,1-0,5 мПа;

- офсетной печати 0,8-2 мПа;

- глубокой печати 1,5-2 мПа (1 Па=1 Н/м²).

Рис. 2.15 показывает три основных принципа переноса краски на запечатываемый материал. Давление создается в машине между печатной парой. Печатная пара представляет собой две расположенные одна против другой поверхности, между которыми находятся запечатываемый материал и печатная форма с нанесенной на нее краской. Технический прогресс развития техники печати позволил перейти от плоских поверхностей печатной пары к цилиндрическим.

Рисунок 2.15 - Способы печати с примерами машин:

а) тигельная печатная машина;

б) плоскопечатная машина (плоскопечатный автомат);

в) ротационная печатная машина

На рис. 2.15, а показан принцип печати, в котором вертикально перемещаемая плита прижимает бумагу к печатной форме. Этот принцип применялся в прессе Гутенберга, а впоследствии в тигельных печатных машинах. Сегодня этот принцип применяется в машинах для тиснения и высечки.

На рис. 2.15, б представлен печатный аппарат с вращающимся печатным цилиндром и горизонтально перемещаемой плитой (талером) с печатной формой, который применяется в плоскопечатных машинах. По сравнению с тигельными печатными машинами они имеют более высокую скорость печати. Этот печатный аппарат применялся в плоскопечатных машинах, в машинах для тиснения и высечки, а также в пробопечатных станках. Последующее развитие печатных пар привело к появлению высокоэффективного ротационного принципа печати с цилиндрическими поверхностями (рис. 2.15, в).

Для листовых и рулонных материалов были разработаны так называемые листовые и рулонные ротационные печатные машины. В печатной паре ротационных печатных машин для всех способов печати находится эластичное покрытие, которое компенсирует (сглаживает) разность в толщине печатной формы и радиальное биение цилиндра. На рис. 2.16 показано расположение декеля при различных способах печати.

Рисунок 2.16 - Ротационные печатные аппараты

В высокой печати на печатный цилиндр натягивается «рубашка» из толстого слоя бумаги или картона. Ее толщина (от 1,25 до 1,75 мм) позволяет выравнивать радиальное давление в печатной паре.

В флексографской печати изготавливаемая из резины или фотополимеров эластичная печатная форма сглаживает давление радиальной деформации. Новейшие разработки в области технологий формных процессов позволяют выполнять более твердые и тонкие печатные формы (< 1 мм), которые приклеиваются на сжимаемую подложку (пленка или гильза).

В офсетной печати осуществляется контакт формного и офсетного цилиндра, на который натянуто эластичное резиновое полотно - декель.

В глубокой печати резиновое покрытие печатного цилиндра прижимает бумагу к ячейкам формного цилиндра.

Печатные машины относятся к группе обрабатывающих машин. Рис. 2.17 показывает их функциональную структуру.

Обрабатывающие машины включают следующие функциональные узлы:

- обработки материала (например, нанесение краски, печать, транспортировка запечатываемого материала);

- силовые установки (двигатели, передаточные и исполнительные механизмы);

- управления (сенсоры, управляющие устройства, например ЭВМ);

- защитные и опорные узлы (кожухи, корпуса, рамы, опоры).

Рисунок 2.17 - Функциональная структура обрабатывающих машин

Особенностью печатных машин является наличие специальных устройств для переноса текстовой и изобразительной информации на запечатываемый материал. Для исполнения этих функций печатные машины содержат нижеописанные элементы или устройства:

- устройства для ввода запечатываемых материалов:

- листовые самонаклады для отделения листов от стопы бумаги;

- устройства для размотки рулонов;

- устройства для транспортировки запечатываемого материала:

- выравнивающие, разгонные и транспортирующие элементы и устройства для листов;

- натяжные и направляющие валики для бумажных полотен;

- устройства дозирования, выравнивания и нанесения веществ, образующих покрытия:

- красочные аппараты;

- увлажняющие аппараты;

- аппараты для нанесения лака;

- устройства для переноса веществ:

- печатные секции;

- лакировальные секции;

- устройства для сушки веществ, образующих покрытия;

- устройства для дальнейшей обработки:

- фальцевальные аппараты в рулонных машинах;

- устройства для поперечной резки полотна рулона;

- продольные резальные устройства;

- устройства для хранения запечатанных листов или рулонов:

- приемное устройство для приема листов в стапель;

- устройство для намотки бумажных полотен в рулоны;

- устройство для намотки сфальцованных листов на рулон для хранения.

Максимальные форматы печати машин определяются размерами формного цилиндра. Меньшие форматы возможны:

- при использовании более узких рулонов;

- в листовых печатных машинах путем подачи листов меньшего формата.

Рулонные машины имеют фиксированную длину печати, которая определяется лишь диаметром формного цилиндра. Вариабельность формата в машинах глубокой и флексографской печати достигается посредством смены формного цилиндра, в то время как в офсетной и высокой печати данная возможность не предусмотрена.

Отнесение машин к машинам постоянного или переменного форматов связано с возможностью изменения длины, но не ширины печати. Показанные на рис. 2.16 специфические расположения цилиндров позволяют осуществлять перенос на запечатываемый материал только одной краски. Для многокрасочной печати требуется несколько печатных секций в одной машине.

Для печати с двух сторон (двусторонняя печать) листа или рулона в рулонных машинах часто используются двусторонние печатные аппараты, а в листовых машинах (за некоторыми исключениями) - специальные устройства переворота листа.

Принципиальное построение ротационных печатных машин (для листовой офсетной, рулонной офсетной и рулонной флексографской печати) показано на рис. 2.18 и будет рассмотрено ниже.

Листовые печатные машины. На примере, приведенном на рис. 2.18, а, стапель листовой бумаги загружается в самонаклад и посредством механизма подъема стапельного стола перемещается настолько, чтобы верхний лист мог быть захвачен и далее отправлен в виде отдельного листа на накладной стол. Форгрейфер забирает лист после выравнивания, разгоняет его до скорости вращения цилиндров печатной секции и передает в захваты передающего цилиндра. Последую щая передача листа с цилиндров осуществляется через систему захватов. Таким образом, в печатных секциях при многокрасочной печати гарантируется точная приводка.

Обе приведенные на рисунке офсетные печатные секции состоят из печатного, офсетного и формного цилиндров. На печатную форму, помещенную на формный цилиндр, наносятся увлажняющий раствор и краска. Захваты последнего печатного цилиндра передают запечатанный лист в захваты каретки цепного транспортера, который выводит его на приемное устройство. Там оттиск освобождается из захватов, притормаживается и опускается на стапель.

Рисунок 2.18 - Принцип построения ротационных печатных машин:

а) принципиальная схема листовой печатной машины;

б) рулонная печатная машина для акцидентной печати;

в) многосекционная флексографская печатная машина

Рулонные печатные машины. Данный класс машин относительно области их применения разделяется на следующие группы:

- акцидентные печатные машины;

- газетные печатные машины;

- машины для печати на упаковке.

Представленная на рис. 2.18, б акцидентная печатная машина имеет двухлучевую рулонную установку с двумя рулонами с накопителем бумаги, который позволяет производить замену рулона автоматически без останова машины. Устройство для ввода рулона в машину подает полотно в лентопроводящую систему, где обеспечивается его натяжение и подача в печатную секцию. Оно обеспечивает боковое равнение и позволяет управлять натяжением бумажного полотна. Для рулонных печатных машин горизонтальное движение полотна является традиционным. Например, полотно запечатывается с двух сторон в четыре краски в четырех печатных аппаратах. Дополнительный впечатывающий аппарат применяется при нанесении, например, изменяющегося текста. Красочные и увлажняющие аппараты на рисунке не показаны. Чтобы избежать отмарывания запечатанной краски при последующей обработке в фальцаппарате, бумажное полотно проходит через сушильное устройство.

Группа охлаждающих цилиндров снижает температуру разогретого в сушке (около 130°С) бумажного полотна. В устройстве для продольной резки перед фальцаппаратом полотно разрезается вдоль, и с помощью поворотных штанг образованные полосы накладываются одна на другую.

В фальцаппарате происходит продольная фальцовка и поперечная разрезка полотна и при необходимости нанесение полоски клея для фальцовки с приклейкой. Может производиться также продольная и поперечная перфорация, и многократная фальцовка обрезанных листов.

Для газетных печатных машин типично вертикальное прохождение полотна и одновременное запечатывание нескольких полотен.

Примером построения печатной машины для производства упаковки служит схема многоцилиндровой флексографской машины на рис. 2.18, в. Установка разматывает притормаживающийся рулон. Лентопроводящая система обеспечивает проводку и натяжение бумажного полотна через четыре печатные секции.

Флексографские печатные секции состоят из печатного, формного цилиндров и красочного аппарата. Через дополнительное выводное устройство запечатанное с одной стороны полотно при помощи лентопроводящей системы проходит через сушильное устройство, прежде чем оно будет смотано в рулон.

Спецификация полиграфического оборудования предприятия ЧПКФ «Издательство «ПолиграфПлюс». В таблице 2.2 представлена спецификация полиграфического оборудования.

Таблица 2.2 - Спецификация полиграфического оборудования

В данном разделе было рассмотрено структура предприятия, которая состоит их трех этапов: допечатные процессы, печатные процессы и послепечатные процессы. Так же было рассмотрено полиграфическое оборудование, используемое на предприятии.

3. Анализ компьютерной сети ПВКФ «Издательство «ПолиграфПлюс»

Данный раздел посвящен анализу структурированной кабельной системы предприятия ПВКФ «Издательство «ПолиграфПлюс». Будет рассмотрено спецификации рабочих станций предприятия, сетевое оборудование и проанализировано спецификации модема, сетевых адаптеров и коммутаторов. Также будет рассмотрено и проанализировано спецификации дополнительного компьютерного оборудования, такого как источник бесперебойного питания и принтера.

Итогом будет приведены основные недостатки существующей сети, что станет поводом и основанием для модернизации компьютерной сети, а в следствии и автоматизации производства в целом.

3.1 Структурированная кабельная система предприятия ЧПКФ «Издательство «ПолиграфПлюс»

Компьютерная сеть ПВКФ «Издательство «ПолиграфПлюс» состоит из 6 рабочих станций:

- директор - 1 рабочая станция;

- главный технолог - 1 рабочая станция;

- бухгалтерия - 2 рабочих станции;

- ОДКВ - 3 рабочих станции.

Сетевое оборудование состоит из сетевых адаптеров рабочих станций, двух коммутаторов Switch TP-LINK TL-SF1008D 8-PORT, модема D-Link DSL-2540U/BRU/D и кабеля витая пара UTP c5e. На одной из рабочих станций с отдела дизайна стоит 2 сетевых адаптера. Один предназначена для модема, второй для связи с компьютерной сетью предприятия через коммутатор и раздачи Интернета другим рабочим станциям сети по средством программы UserGate. Также в состав компьютерного оборудования входит 4 принтера, и источники бесперебойного питания.

3.2 Спецификация рабочих станций

Рассмотрено спецификации рабочих станций предприятия для дальнейшего анализа и принятия решения по замене или модернизации.

Кабинет директора. В кабинете директора находится одна рабочая станция (ноутбук Acer eMachines 510-1A1G12Mi 15,4»). Спецификация рабочей станции в кабинете директора представлена в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Спецификация рабочей станции в кабинете директора

Главный технолог. Спецификация компьютера главного технолога (GRAND Minima 23058) представлена в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Спецификация рабочей станции №1 в бухгалтерии