DD295135A5 - Regelanordnung fuer abwickeleinrichtungen fuer bahnen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Regelanordnung fuer Abwickeleinrichtungen fuer Bahnen, beispielsweise fuer Druckmaschinen. Die Anordnung weist einen Regelkreis mit einem PD-Regler auf, auf den unter Zwischenschaltung eines Multipliziergliedes der Meszwertgeber fuer die Lage der Pendelwalze und ein Integrator geschaltet sind, wobei letzterer unter Zwischenschaltung eines Vergleichsgliedes ebenfalls am Meszwertgeber der Pendelwalze anliegt. Dadurch wird bei der AEnderung von die Kreisverstaerkung beeinflussenden Faktoren ohne das Erfordernis der Anpassung an letztere eine bleibende Regelabweichung der Pendelwalze unterbunden. Figur{Abwickeleinrichtung; Bahn; Regelanordnung; Regelkreis; PD-Regler; Integrator; Pendelwalze; Regelabweichung; Kreisverstaerkung; Druckmaschine; Meszwertgeber; Vergleichsglied}

Description

Regelabweichung der Pendelwalze aufweist. Das wird erreicht, indem erfindungsgemäß der Meßwertgeber für die Lage der Pendelwalze außerdem unter Zwischenschaltung eines Multipliziergliedes mit dem Eingang des PD-Reglers verbunden ist und auf das Multiplizierglied weiterhin der Ausgang eines Integrators geführt ist, auf dessen Eingang das Vergleichsglied geschaltet ist. Dabei bewirkt der Integrator nach einer linearen, in der Steilheit von der Größe der Abweichung abhängigen Funktion eine Änderung der Verstärkung des PD-Reglers, wodurch bei guter Regeldynamik eine bleibende Regelabweichung der Pendelwalze unterbunden wird. Hierzu braucht die Anordnung nicht an die Kreisverstärkung beeinflussende Parameter, wie Durchmesser und Breite der Abwickelrolle, Dichte der Bahn oder Veränderungen des Reibwertes der Bremse der Abwickelrolle angepaßt zu werden. Entsprechend erübrigen sich kostspielige Meßvorrichtungen für diese Parameter, abgesehen davon, daß z.B. eine Reibwertänderung schwierig erfaßbar ist. Schließlich ist die Regelanordnung selbst aus einfachen Bauelementen aufgebaut und dadurch kostengünstig erstellbar.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt eine Abwickeleinrichtung mit der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung im Blockschaltbild.

Die nicht im Detail dargestellte Abwickeleinrichtung enthält eine Wickelrolle 1, von der die Bahn 2 abgezogen wird. Letztere passiert anschließend eine Pendelwalze 3, die mit einem Meßwertgeber 4 für deren Lage gekoppelt ist. Der Meßwertgeber 4 steht einmal unter Zwischenschaltung eines Multipliziergliedes 5 mit dem Eingang eines PD-Reglers 6 in Verbindung. Weiterhin ist der Meßwertgeber 4 auf den Istwerteingang eines Vergleichsgliedes 7 geschaltet, dessen Sollwerteingang mit einem Sollwertgeber 8 und dessen Ausgang mit einem Integrator 9 verbunden ist. Letzterer steht ausgangsseitig mit einem weiteren Eingang des Multipliziergliedes 5 in Verbindung. Der Ausgang des PD-Reglers 6 ist auf eine Bremse 10 der Wickelrolle 1 geführt. Beim Abwickeln der Bahn 2 von der Wickelrolle 1 wird die Bahnspannung mittels der Regelanordnung konstant gehalten. Die gewünschte Sollage der Pendelwalze 3 wird am Sollwertgeber 8 eingestellt. Auf die Kreisverstärkung beeinflussende Parameteränderungen, wie z. B. die Abnahme des Durchmessers und damit die Abnahme des Masseträgheitsmomentes der Wickelrolle 1, reagiert die Pendelwalze 3 mit einer Auslenkung aus der Sollage. Das der Lage der Pendelwalze 2 entsprechende Signal wird vom Meßwertgeber 4 erzeugt und dem Multiplizierglied 5 zugeführt. Das Signal wird weiterhin im Vergleichsglied 7 mit dem Sollwert verglichen. Das dabei erhaltene Differenzsignal wird im Integrator 9 integriert. Das integrierte Signal wird dem Multiplizierglied 5 zugeführt und mit dem Signal für die Lage der Pendelwalze 3 multipliziert. Das Ausgangssignal des Multipliziergliedes 5 wird dem PD-Regler 6 zugeführt. Dieser steuert hierauf mit einem durch Änderung seiner Verstärkung entsprechend neregelten Ausgangssignal die Bremse 10 an, die daraufhin mit dem zugehörigen Bremsmoment an der Wickelrolle 1 die Sollagestellung der Pendelwalze 3 realisiert.

Im Ausführungsbeispiel greift die Bremse an der Spindel der Wickelrolle an. Die Erfindung ist obenso anwendbar, wenn die Bremskraft am Umfang der Wickelrolle wirkt. Auch kann die Bremsfunktion z. B. in einem im Vierquadrantenbetrieb arbeitenden Antrieb der Wickelrolle integriert sein. Weiterhin ist die Erfindung auch in einem Rechner realisierbar, was besonders vorteilhaft ist, wenn die Abwickeleinrichtung an sich bereits mit einem solchen ausgestattet ist.

Claims (1)

1. Regelanordnung für Abwickeleinrichtungen für Bahnen mit einem PD-Regler, der ausgangsseitig mit einer Bremseinrichtung der Abwickelrolle in Verbindung steht, sowie mit einem Vergleichsglied, auf das ein Meßwertgeber für die Lage der Pendelwalze und ein Sollwertgeber geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber (4) für die Lage der Pendelwalze (3) außerdem unter Zwischenschaltung eines Multipliziergliedes (5) mit dem Eingang des PD-Reglers (6) verbunden ist und auf das Multiplizierglied (5) weiterhin der Ausgang eines Integrators (9) geführt ist, auf dessen Eingang das Vergleichsglied (7) geschaltet ist.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft eine Regelanordnung für Abwickeleinrichtungen für Bahnen, beispielsweise an Rollenrotationsdruckmaschinen.

   Charakteristik des bekannten Standes der Technik

   An Abwickeleinrichtungen für Bahnen kommen Regelanordnungen zur Anwendung, die eine gewünschte Bahnspannung in der von der Wickelrolle abgezogenen Bahn realisieren. Hierzu fungiert eine von der Bahn teilweise umschlungene Pendelwalze als Meßwertgeber für die Bahnspannung. Je nach der Bewegung der Pendelwalze regelt ein Regelkreis das Bremsmoment einer am Umfang oder Zentrum der Wickelrolle angreifenden Bremse. Bei diesen in einfachster Form einschleifigen Regelungen stellen sich je nach eingesetztem Reglertyp Nachteile ein. Bei Regeleinrichtungen mit P-Verhalten muß mit unzumutbar hohen Regelabweichungen bzw. Instabilität infolge zu großer Kreisverstärkung gerechnet werden. Ein integraler Anteil im Regler führt zur strukturellen Instabilität. Bei PD-Regelungen ist eine bleibende Regelabweichung zu verzeichnen, die auf Grund der sich ändernden Kreisverstärkung im Prozeß nicht konstant bleibt. Letztere wird von den sich ändernden Parametern der Abwickeleinrichtung, wie Durchmesser, Breite und spezifische Dichte der Abwickelrclle, gaschwindigkeits- und temperaturabhängiger Reibwert der Bremse, beeinflußt. Eine sich verändernde bleibende Regelabweichung verschiebt die stationäre Lage der Pendelwalze und engt damit die Regelreserve ein. Dies führt zu unbefriedigenden Ausregelungen von Störgrößen bei großem Rollenschlag, bei einem Notstopp, beim automatischen Rollenwechsel u.a. Die Folge sind unzulässige Bahnspannungsschwankungen, die zu Qualitätsmängeln der Erzeugnisse dor die Bahn verarbeitenden Maschine sowie zu Bahnrissen mit Maschinenstillstandszeiten und Makulatur führen.

   Um die oben beschriebenen Mängel zu beseitigen bzw. zu minimierren, betreiben andere Anordnungen, über das einfache Modell einer einschleifigen Regelung hinausgehend, einen erheblichen konstruktiven Aufwand. So wird bei einer bekannten Abwickeleinrichtung (CH-PS 596604) das Bremsmoment der Abwickelrolle nach derem momentanen Durchmesser und der Stellung der Pendelwalze geregelt. Dabei wird der momentane Durchmesser mit einer aufwendigen Schaltung ermittelt und das entsprechende Signal in einer weiteren Schaltung mit dem Signal der Stellung der Pendelwalze summiert. Das letztgenannte Signal wird nach einer progressiven Kennlinie bezüglich der Auslenkung aus der Nullage erzeugt. Dadurch wird bei niedriger Schleifenverstärkung in der Nähe der Mittelposition der Pendelwalze zwecks Verbesserung der Stabilität das Systems die Verstärkung reduziert. Die Anordnung Ist infolge des erhöhten Schaltungsaufwandes kostenaufwendig. Außerdem wird die Kennlinie des Pendelwalzensignals von einer kostspieligen mechanischen Kurve verkörpert. Dabei ist weiterhin nachteilig, daß die Charakteristik der Kennlinie nicht verändert werden kann. Auch wird die Regelanordnung nicht an die variablen Prozeßbedingungen Rollendichte und -breite sowie Reibwert der Bremse der Abwickelrolle angepaßt, womit die Regelgüte beeinträchtigt wird und sich die bereits genannten Mängel einstellen.

   Bei wieder einer anderen Regelanordnung für einen Rollenträger (EP-Anm. 18555) wird die optimale Reglerverstärkung mittels eines Rechners aus einem während des Hochlaufs der neuen Rolle bestimmten Anfangswort des Trägheitsmomentes und dem momentanen Radius des Wickels ermittelt. Diese Anordnung ist infolge ihres Schaltungsaufwandes, wie Einrichtungen für die Durchmesserermittlung, Schaltung zur Trägheitsmomentbestimmung, Rechner und mehrere Regler, kostenaufwendig.

   Ziel der Erfindung

   Die Erfindung verfolgt das Ziel, eine kostengünstige Regelanordnung zu erstellen, die Voraussetzungen schafft, die abgewickelte Bnhn in der Verarbeitungsmaschine wirtschaftlich und unter Erzielung einer guten Qualität zu verarbeiten.

   Darlegung des Wesens der Erfindung

   DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelanordnung für Abwickeleinrichtungen für Bahnen mit einem PD-Regler, der ausgangsseitig mit einer Bremseinrichtung der Abwickelrolle in Verbindung steht, sowie mit einem Vergleichsglied, auf das ein Meßwertgeber für die Lage der Pendelwalze und ein Sollwertgeber geführt sind, zu schaffen, die kostengünstig erstellbar ist und ohne das Erfordernis von Anpaßmaßnahmen an variable, die Kreisverstärkung beeinflussende Parameter keine bleibende