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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Webmaschine und Verfahren zum sicheren Halt einer Webmaschine mit mehreren Antriebsmotoren.
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Im Stand der Technik ist es bekannt, Webmaschinen mit einem Hauptmotor und einem Motor für die Fachbildeeinrichtung auszurüsten. Die beiden Motoren werden über Signale einer Steuereinrichtung miteinander synchronisiert. Dadurch wird sichergestellt, dass die Funktionen, die vom Hauptmotor abhängen, nicht mit den Funktionen der Fachbildeeinrichtung kollidieren. Im allgemeinen werden vom Hauptantrieb über entsprechende Zwischengetriebe die Schusseintragselemente und das Webblatt angetrieben. Vom Motor der Fachbildeeinrichtung, dem Fachbildemotor, wird diese selbst angetrieben. Dadurch wird ein Webfach gebildet, in das ein Schussfaden durch die Schusseintragselemente eingetragen wird. Durch Steuerungsprogramme wird sichergestellt, dass beiden Motoren solche Signale erhalten, dass auch bei Änderungen der Betriebsbedingungen keine Kollision zwischen den Schusseintragselementen und den Kettfäden des Webfaches auftreten können. Derartige Änderungen der Betriebsbedingungen ergeben sich beim Start oder beim Stopp der Webmaschine, aber auch bei Drehzahländerungen im laufenden Betrieb.
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Eine Webmaschine mit einem Hauptmotor und mit einer Fachbildemaschine mit einem Fachbildemotor zeigt z. B. die
WO 2003071017 A . Aus dieser Schrift wird deutlich, dass dem Fachmann Verfahren bekannt sind, mit deren Hilfe die beiden Motoren auch bei geänderten Betriebsbedingungen so angesteuert werden, dass keine Kollision zwischen Schusseintragselementen, z. B. Greifer, und den Kettfäden des Webfaches auftreten können. Die Betriebssicherheit einer derartigen Webmaschine hängt unter anderem davon ab, dass die Maschine über das elektrische Netz des Betreibers zuverlässig mit elektrische Energie versorgt wird.
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Im Stand der Technik sind jedoch inzwischen auch Verfahren und Vorrichtungen bekannt, mit denen bei Netzausfall die kinetische Energie der noch laufenden Motoren genutzt wird, um generatorisch im Zwischenkreis der Motorsteuerung noch so viel Energie zu speichern, dass damit kurzzeitig eine Versorgung der Steuereinrichtung der Webmaschine aufrechterhalten werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, auch bei Netzausfall den Hauptmotor und den Fachbildemotor kontrolliert stillzusetzen, ohne dass die oben beschriebenen Kollisionen auftreten. Eine Vorrichtung mit einem Hauptmotor, einem Fachbildemotor und einem Zwischenkreis zeigt die
DE 10061717 A1 . Um Gefährdungen des Bedienpersonals auszuschließen, muss jedoch sichergestellt sein, dass bei Fehlern in dem beschriebenen Ablauf die Maschine nicht über längere Zeit unkontrolliert weiterläuft. Daher ist es üblich, eine Sicherheitssteuereinrichtung vorzusehen, die dafür sorgt, dass in bestimmten Betriebszuständen ein Signal zum sicheren Halt an die Steuereinrichtungen der Motoren weitergeleitet wird. Der sichere Halt wird z. B. dadurch erreicht, dass eine Bremse einfällt, die den jeweiligen Motor ohne Berücksichtigung der Zustandsgrößen des anderen Motors, bis zum Stillstand abbremst. Ein solcher sicherer Haltevorgang sollte nur ausgelöst werden, wenn ein kontrollierter Stillsetzvorgang nicht möglich ist oder fehlerhaft ausgeführt wird. Nachteilig daran ist, dass dabei durch Kollisionen der beteiligten Bauteile Schäden an der Maschine oder am Prozessmaterial auftreten können. Die erwähnte Sicherheitssteuereinrichtung enthalt daher im allgemeinen Rechnermittel und Steuerprogramme, mit denen das Signal zum sicheren unkontrollierten Halt der Motoren erst dann an die Steuereinrichtung der Motoren weitergeleitet wird, wenn eine bestimmte Zeitspanne verstrichen ist, in der die Drehzahlsteuerung der Motoren Gelegenheit hatte, beide Motoren kontrolliert zum Stillstand zu bringen. Eine programmierbare Sicherheitssteuereinrichtung zeigt zum Beispiel die
EP 0 600 311 A2 . Ein solches kontrolliertes Stillsetzen der Motoren ist allerdings nicht möglich wenn die Sicherheitssteuereinrichtung selber ausfällt oder nicht mehr mit Spannung versorgt wird. In diesen Fällen wird im Stand der Technik sofort ein sicherer Halt mit den erwähnten Nachteilen ausgeführt
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, mit denen auch bei Ausfall einer Sicherheitsteuereinrichtung, durch die Signale zur Ausführung eines sicheren Haltevorgangs ausgebbar sind, ein kontrolliertes Stillsetzen einer Webmaschine ermöglicht wird, die mit Mitteln zur Drehzahlsteuerung zweier Motoren ausgerüstet ist, durch die jeweils verschiedene Baugruppen der Webmaschine antreibbar sind.
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Diese Aufgabe wird durch eine Webmaschine und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
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Die Webmaschine weist einen ersten Motor auf, sowie eine Steuereinrichtung mit der eine Drehzahlsteuerung des ersten Motors möglich ist. Weiterhin ist ein zweiter Motor vorhanden, der ebenfalls über eine Steuereinrichtung drehzahleinstellbar ist. Mit dem ersten Motor – oder auch Hauptantriebsmotor – können beispielsweise Elemente für den Schusseintrag mittels Greifer oder Elemente zum Anschlag des Schussfadens an einen Geweberand angetrieben werden. Der zweite Motor – oder Nebenantriebsmotor- kann beispielsweise dazu dienen, eine Fachbildemaschine anzutreiben, mit der ein Webfach an der Webmaschine geöffnet und geschlossen werden kann. Die Webmaschine weist weiterhin eine erste Sicherheitssteuereinrichtung auf, mit der Signale zur Ausführung eines sicheren Haltevorgangs ausgebbar sind. Diese Signale werden an verschiedene Einrichtungen der Webmaschine weiter geleitet. Dazu gehören auch Einrichtungen, die bei unkontrolliert verlaufendem Haltevorgang einen sicheren Halt eines oder beider Motoren herbeiführen. Das ist z. B. eine Steuereinrichtung für die Drehzahl eines Motors und/oder eine schaltbare Bremse, durch die der jeweilige Motor in den sicheren Halt versetzt wird. Bei Weiterleitung des Signals zur Ausführung eines sicheren Haltevorgangs an die Einrichtungen, die einen Stillstand eines der beiden Motoren herbeiführen, wird ein Haltevorgang ausgeführt, ohne dass weitere Zustandsgrößen von Motoren oder angeschlossenen Baugruppen berücksichtigt werden. Dieser sichere Halt schließt dabei ein, dass der Motor auch unter Einwirkung eventuell noch vorhandener Betriebskräfte aus den angeschlossenen Webmaschinenbaugruppen keine weitere Bewegung mehr ausführt, nachdem er zum Stillstand gekommen ist. Dies wird zum Beispiel dadurch ausgeführt, dass die Einrichtungen zur Drehmomenterzeugung des Motors sowie eine dem Motor zugeordnete elektrisch luftbare Bremse stromlos gemacht werden, sodass der Motor sofort abgebremst und an weiterer Bewegung gehindert wird.
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Die erfindungsgemäße Webmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Sicherheitsteuereinrichtung vorhanden ist, durch die die Weiterleitung des Signals zum sicheren Halt für einen der beiden Motoren verzögerbar ist. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass bei Ausfall der ersten Sicherheitssteuereinrichtung ein sicherer Haltevorgang des Motors ausgelöst wird, an den das Signal der ersten Sicherheitssteuereinrichtung unmittelbar weitergeleitet wird. Die zweite Sicherheitssteuereinrichtung sorgt nun dafür, dass das Signal, das auch den sicheren Haltevorgang des anderen Motors auslösen würde, erst nach einer Zeitverzögerung an die Einrichtungen zum sicheren Halt des zweiten Motors weiter geleitet wird. Innerhalb dieser Verzögerungszeit hat die Steuereinrichtung des zweiten Motors Zeit, diesen Motor kontrolliert zum Beispiel unter Berücksichtigung von weiteren Parametern still zu setzen. Dazu sind geeignete Mittel vorgesehen; z. B. ein Steuerprogramm oder Sensoren, die Zustandsgrößen der Motoren erfassen. So erhält beispielsweise die Motorsteuerung des zweiten Motors Positionssignale des ersten Motors und das kontrollierte Stillsetzen des zweiten Motors erfolgt unter Berücksichtigung von Zustandsgrößen des ersten Motors.
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Falls ein kontrolliertes Stillsetzers des zweiten Motors unter Verwendung von Positionssignalen des ersten Motors nicht möglich oder nicht erwünscht ist, kann auch eine vorprogrammierte Ablaufsteuerung das kontrollierte Stillsetzen des zweiten Motors übernehmen. Diese Ablaufsteuerung ist so programmiert, dass der zweite Motor kontrolliert stillgesetzt wird, ohne das es durch den parallel ablaufenden Haltevorgang des ersten Motors zu Kollisionen zwischen den Elementen kommt, die am Webprozess beteiligt sind. Dieses Stillsetzen erfolgt in Abhängigkeit von weiteren Parametern. So ist es für den Fachmann leicht möglich, bei einer Programmierung die kinematischen Abhängigkeiten und weitere mechanische Parameter – z. B. Massenträgheiten – der Baugruppen zu berücksichtigen, die von den beiden Motoren angetrieben werden. Außerdem ist dem Fachmann das Bremsverhalten der dem Motor zugeordneten Bremse bekannt, welche den sicheren Haltevorgang des ersten Motors ausführt oder unterstützt. Damit bei Ausfall der ersten Sicherheitssteuereinrichtung einer der beschriebenen Abläufe zum kontrollierten Stillsetzen des zweiten Motors eingeleitet wird, kann beispielsweise das von der ersten Sicherheitssteuereinrichtung ausgegebene Signal zum Ausführen des sicheren Haltevorgangs für den ersten Motor den Steuereinrichtungen zur Drehzahlsteuerung bzw. zum Stillsetzen des zweiten Motors über einen anderen Signaleingang zugeführt werden als das von der zweiten Sicherheitssteuereinrichtung weiter geleitete Signal zum Ausführen eines sicheren Haltevorgangs für den zweiten Motor. Wenn aus irgendwelchen Gründen das kontrollierte Stillsetzen des zweiten Motors innerhalb einer bestimmten Zeit nicht gelungen ist, erhalten die Steuereinrichtungen zur Drehzahlsteuerung bzw. zum Stillsetzen des zweiten Motors das Signal zum Ausführen eines sicheren Haltevorgangs über den Eingang, an den das Signal von der zweiten Sicherheitssteuereinrichtung verzögert weiter geleitet wird.
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Auf diese Weise wird erreicht, dass die beiden Motoren auch bei Ausfall der ersten Sicherheitssteuereinrichtung stillgesetzt werden, ohne dass Kollisionen zwischen bewegten Baugruppen der Webmaschine – z. B. Schusseintragselementen und Webfach – auftreten. Die zweite Sicherheitssteuereinrichtung sorgt jedoch dafür, dass keine Gefährdung für das Personal eintritt, wenn beim kontrollierten Stillsetzvorgang des zweiten Motors Fehler oder Verzögerungen eintreten, indem sie verzögert das Signal für die Ausführung eines sicheren Haltevorgangs an die Steuereinrichtungen zur Drehzahlsteuerung bzw. zum Stillsetzen des zweiten Motors weiter leitet.
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Die verschiedenen Mittel zur Drehzahlsteuerung und zum Stillsetzen der Motoren können in einer Hauptssteuereinrichtung der Webmaschine und/oder in einer jedem Motor zugeordneten Motorsteuerung angeordnet sein.
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Das Signal zur Ausführung des sicheren Halts wird besonders vorteilhaft so gestaltet, dass ein vorhandener Signalpegel, der zuvor einen Wert größer Null hatte, auf einen Wert Null abfällt.
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Damit ist gewährleistet, dass sowohl bei vollständigem Ausfall der Sicherheitssteuereinrichtungen als auch bei Ausfall der Spannungsversorgung an der Webmaschine der Vorgang zum sicheren Halt zum Beispiel über elektrisch schaltbare Bremsen ausgeführt wird, die im stromlosen Zustand die Motoren und damit die bewegten Bauteile der Webmaschine zum Stillstand bringen. Auf welche Weise das Signal an die beteiligten Steuereinrichtungen weiter geleitet wird, spielt dabei keine Rolle. Das kann über feste Verdrahtungen, aber auch über drahtlose Verbindungen – z. B. Funksignale – geschehen.
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Damit die zweite Sicherheitssteuereinrichtung auch bei Ausfall der Spannungsversorgung der ersten Sicherheitssteuereinrichtung den erfindungsgemäßen Verzögerungsvorgang durchführen kann, ist es vorteilhaft, wenn die beiden Sicherheitssteuereinrichtungen unabhängig voneinander mit elektrischer Spannung versorgbar sind. Diese unabhängige Spannungsversorgung kann über zwei getrennte Netzteile mit Gleichrichter erfolgen oder über getrennte Versorgung aus einer Gleichspannungsquelle im Zwischenkreis der Motorsteuerungen oder über eine Kombination aus beidem.
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Es ist sinnvoll, eine Ausführungsform der Erfindung so zu gestalten, dass in der ersten Sicherheitssteuereinrichtung ein Steuerprogramm vorhanden ist, mit dem verschiedene Signale von Sicherheitseinrichtungen der Webmaschine ausgewertet werden. Das können z. B. Signale von Not-Halt-Schaltern oder von Sicherheits-Lichtschranken sein. Vorteilhaft ist weiterhin, dass nach Auswertung dieser Signale ein Signal zur Ausführung eines sicheren Haltevorgangs auch für den ersten der beiden Motoren nicht sofort ausgegeben wird, sondern dass z. B. mittels des Prozessors und Steuerprogramms eine Verzögerung der Ausgabe stattfindet. Der erste Motor ist dabei der, der dieses Signal direkt von der ersten Sicherheitssteuereinrichtung erhält, während das Signal für den zweiten Motor über die zweite Sicherheitssteuereinrichtung verzögert weiter geleitet wird. Es wird jedoch nach Auswertung der Signale der Sicherheitseinrichtungen sofort ein Signal an die Motorsteuerungen weiter geleitet, durch das diese die Anweisung und die Möglichkeit bekommen, die Motoren kontrolliert, das heißt unter Berücksichtigung weiterer Parameter still zu setzen, solange bis – nach Ablauf der jeweiligen Zeitverzögerungen – die Signale zur Ausführung eines sicheren Haltevorgangs an die Motorsteuerungen weiter geleitet werden.
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Mit der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist es auch möglich, für die beiden Motoren verschiedene Zeitverzögerungen vorzugeben, was bei stark unterschiedlichen Massenträgheiten der von den beiden Motoren jeweils angetriebenen Webmaschinenbaugruppen sinnvoll sein kann.
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Die Ausführung der zweiten Sicherheitssteuereinrichtung zum Beispiel mit einer fest einstellbaren Zeitverzögerung über elektromechanische Mittel ist wesentlich kostengünstiger als eine Ausführung mit eigenem Prozessor und Steuerprogramm, die jedoch prinzipiell auch möglich ist. In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Webmaschine enthält daher die zweite Sicherheitssteuereinrichtung lediglich ein elektromechanisches Mittel zur verzögerten Weiterleitung, z. B. ein Zeitrelais, durch welches die Weiterleitung des Signals zur Ausführung eines sicheren Haltevorgang für einen der beiden Motoren verzögerbar ist. Eine derartige Sicherheitssteuereinrichtung zeigt zum Beispiel die
DE 100 37 383 A1 .
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Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft das Betreiben einer Webmaschine mit einem ersten Motor und mit einem zweiten Motor, durch die jeweils verschiedene Baugruppen der Webmaschine angetrieben werden, sowie mit Mitteln, die die Drehzahlen der Motoren steuern. Es werden durch eine erste Sicherheitssteuereinrichtung Signale zur Ausführung eines sicheren Haltevorgangs ausgegeben, wobei das Signal zur Ausführung eines sicheren Haltevorgangs für den zweiten Motor nach einer Zeitverzögerung durch eine zweite Sicherheitssteuereinrichtung weitergeleitet wird. Bezüglich der Signale zur Ausführung eines sicheren Haltevorgangs ist es vorteilhaft, wenn diese derart gestaltet sind, dass ein vorhandener Signalpegel, der zuvor einen Wert größer Null hatte, auf einen Wert Null abfällt. Damit ist sichergestellt, dass ein Spannungsausfall oder Drahtbruch von beteiligten Komponenten ebenfalls dieses Signal auslösen.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein sicherer Haltevorgang des ersten Motors ausgeführt, während der zweite Motor in Abhängigkeit von Zustandsgrößen des ersten Motors kontrolliert stillgesetzt wird.
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1 Schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Webmaschine mit zwei Motoren
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2 Blockschaltbild einiger Einrichtungen einer Webmaschine gemäß 1
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1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Webmaschine mit einem Hauptantriebsmotor 1, der über ein nicht näher dargestelltes Hauptgetriebe Baugruppen für den Schusseintrag und das Webblatt 13 antreibt. Weiterhin ist ein Nebenantriebsmotor 2 dargestellt, der eine nicht näher dargestellte Fachbildemaschine antreibt. Durch Kettfäden, die von der Fachbildemaschine bewegt werden, wird ein Webfach 14 gebildet, in das ein Schussfaden mit Hilfe von nicht dargestellten Greifern eingetragen wird. Damit die Greifer im Bereich des Webfachs nicht mit den von der Fachbildemaschine auf- und ab bewegten Kettfäden kollidieren, ist eine aufeinander abgestimmte Steuerung der beiden Motoren 1, 2 erforderlich. Diese Steuerung wird mit Hilfe einer Hauptsteuer-einrichtung 11 vorgenommen, die mit den Motoren über Signalverbindungen 12.1, 12.2 verbunden ist. Die Webmaschine weist zudem eine Sicherheitslichtschranke 6 auf, bei deren Unterbrechung die Webmaschine stillgesetzt wird. Dies sorgt dafür, dass der Bediener sich nicht verletzen kann, wenn er in den Bereich des Webfachs 14 bzw. des Webblatts 13 greift. Die Maschine weist weitere nicht dargestellte Sicherheitseinrichtungen 6 auf. Dazu gehören Abdeckklappen über Bereichen, deren Zugang bei laufender Maschine ebenfalls gefährlich ist. Außerdem sind mehrere Not-Halt-Tasten vorhanden, über die der Bediener bei Bedarf die Maschine sofort stillsetzen kann. Die Verbindungen zwischen den Sicherheitseinrichtungen 6 und der Hauptsteuereinrichtung 11 der Webmaschine sind nicht dargestellt.
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In 2 sind in einem Blockschaltbild diejenigen Einrichtungen der Webmaschine gemäß 1 dargestellt, die dafür sorgen, dass die Maschine bei Ereignissen im Bereich der Sicherheitseinrichtungen 6 auf verschiedene Weise stillgesetzt wird. Die Sicherheitseinrichtungen 6 sind mit einer ersten Sicherheitssteuereinrichtung 4 verbunden. Diese wird über eine Spannungsversorgung 17.1 mit elektrischer Spannung versorgt. Die erste Sicherheitssteuereinrichtung 4 weist einen Prozessor bzw. eine Rechnereinheit mit einem Steuerprogramm 15 auf, durch welchen die Signale der verschiedenen Sicherheitssteuereinrichtungen 6 ausgewertet werden. In Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Auswertung veranlasst der Prozessor 15 die Ausgabe von Signalen. Eines der Signale für die Ausführung eines sofortigen Haltevorgangs wird über den Ausgang 16.1 ausgegeben. Ein weiteres Signal für die Ausführung eines sicheren Haltevorgangs wird über den Ausgang 16.2. ausgegeben. Die Signale für die Ausführung eines sicheren Haltevorgangs sind von der Art, dass ein Signalpegel, der im normalen Betriebszustand größer Null ist, durch die erste Sicherheitsteuereinrichtung 4 auf den Wert Null gesetzt wird. Der Signalpegel im normalen Betriebszustand entspricht dabei z. B. der Spannung, die von den Einrichtungen zur Spannungsversorgung 17.1 und 17.2. ausgegeben wird. Die Einrichtung zur Spannungsversorgung 17.2 versorgt eine zweite Sicherheitssteuereinrichtung 5. Diese enthält ein einstellbares Zeitrelais, das das Signal, das von der ersten Sicherheitssteuereinrichtung 4 am Ausgang 16.2. ausgegeben wird, über den Ausgang 16.3. mit Verzögerung weiterleitet. Am Ausgang 16.3. liegt dabei im normalen Betriebszustand die Spannung aus der Spannungsversorgung 17.2. an. Wechselt Ausgang 16.2. auf Null, so wird nach Ablauf der am Zeitrelais eingestellten Verzögerungszeit die Spannungsversorgung innerhalb der zweiten Sicherheitssteuereinrichtung 5 unterbrochen und der Signalpegel am Ausgang 16.3. fällt auf Null. Die beiden Sicherheitssteuereinrichtungen 4, 5 sind in der Hauptsteuereinrichtung 11 der Webmaschine untergebracht.
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Die Signale für die Ausführung eines sicheren Haltevorgangs werden von den Ausgängen 16.1 und 16.3. der beiden Sicherheitssteuereinrichtungen 4, 5 an Motorsteuerungen 3.1. und 3.2. der beiden Motoren 1, 2 weiter geleitet. Diese beiden Motorsteuerungen 3.1, 3.2 sorgen im normalen Betriebszustand dafür, dass auch bei veränderten Betriebsbedingungen, also bei regulärem Start und Stopp der Maschine oder bei vom Bediener gewünschter veränderter Drehzahl der Webmaschine die Motoren 1, 2 aufeinander abgestimmt betrieben werden. Damit dies möglich ist, weisen die Motoren 1, 2 nicht dargestellte Zustandssensoren auf, die die momentane Drehzahl und Position der jeweiligen Motorachse ausgeben. Diese Signale werden in nicht dargestellter Art und Weise den beiden Motorsteuerungen 3.1 und 3.2 zugeführt. Außerdem weisen die beiden Motorsteuerungen Eingänge 18.1., 18.2 sowie 19.1 und 19.2 auf, über die Signale von den beiden Sicherheitssteuereinrichtungen 4, 5 an die jeweilige Motorsteuerung geleitet werden.
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Das bedeutet im vorliegenden Fall, dass im normalen Betriebszustand an diesen Eingängen 18.1, 18.2, 19.1, 19.2 ein Signalpegel anliegt der größer als Null ist. Solange dieser Signalpegel vorhanden ist, werden die beiden Motorsteuerungen 3.1, 3.2 so betrieben, dass die vom Bediener gewünschte Drehzahl der Webmaschine eingehalten wird, ohne dass die Baugruppen, die von den beiden Motoren 1, 2 betrieben werden, miteinander in Konflikt geraten. Auch bei Anforderungen durch die Sicherheitseinrichtungen der Webmaschine 6 über den Prozessor 15 wird im Normalfall durch die erste Sicherheitssteuereinrichtung 4 am Ausgang 16.1 nur mit Verzögerung ein Signal zum sicheren Halt ausgegeben, während am Ausgang 16.2 dieses Signal sofort ausgegeben wird. Gleichzeitig erhalten die Motorsteuerungen 3.1, 3.2 über nicht dargestellte Signalverbindungen die Anweisung, beide Motoren 1, 2 kontrolliert, das heißt unter Berücksichtigung der Zustandsgrößen des jeweils anderen Motors 2, 1 zum Stillstand zu bringen. Dazu wird zum Beispiel der erste Motor 1 mit dem höchstmöglichen Drehmoment, das die zugehörige Motorsteuerung 3.1 erzeugen kann, zum Stillstand gebracht. Der zweite Motor 2 wird so gesteuert, dass er dem ersten Motor 1 unter Berücksichtigung der Zustandsgrößen des ersten Motors 1 bis zum Stillstand mit kontrolliertem Drehmoment und kontrollierter Drehzahl folgt. Die Betriebsweise, in der der zweite Motor 2 dem ersten Motor 1 in Abhängigkeit von dessen Zustandsgrößen folgt, wird vom Fachmann auch so bezeichnet, dass der erste Motor 1 als „Master” und der zweite Motor 2 als „Slave” arbeitet.
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Wenn allerdings bei diesem Vorgang Fehler bzw. Verzögerungen auftreten, wird durch die Weiterleitung der Signale zur Ausführung eines sicheren Haltevorgangs bewirkt, dass die Motoren 1, 2 stillgesetzt werden. Dass geschieht dann, wenn an den jeweils zugehörigen Eingängen 18.1 und 18.2 der Signalpegel auf Null fällt. Die beiden Motoren 1, 2 sind mit elektrisch lüftbaren Bremsen 9.1, 9.2 ausgestattet, die im stromlosen Zustand den Bremsvorgang bis zum Stillstand des jeweiligen Motors 1, 2 ausführen. Bei Absinken des Signalpegels am jeweiligen Eingang 18.1, 18.2 auf Null erhält die jeweilige Motorsteuerung 3.1, 3.2 ein so genanntes „Safe-Torque-Off” Signal, wodurch die Drehfeld- bzw. Drehmomenterzeugung für den Läufer des jeweiligen Motors 1, 2 abgebrochen wird. Gleichzeitig wird die zugehörige Bremse 9.1, 9.2 spannungslos und beginnt den Bremsvorgang bis zum sicheren Halt. Dieser Bremsvorgang erfolgt ohne Berücksichtigung von Zustandssignale des jeweils anderen Motors 1, 2. Eine Kollision der Greifer mit den Kettfäden des Webfachs 14 ist daher nicht ausgeschlossen. Allerdings geht von der nun stillstehenden Maschine keine weitere Gefährdung für den Bediener mehr aus.
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Sobald von der ersten Sicherheitsteuereinrichtung 4 Signale zur Ausführung eines sicheren Haltevorgangs ausgegeben werden, geschieht folgendes:
Der Signalpegel an den Ausgängen 16.1 und 16.2 fällt auf Null. Dieser Vorgang kann durch das Steuerprogramm des Prozessors 15 eingeleitet werden oder aber durch Ausfall der kompletten ersten Sicherheitssteuereinrichtung 4 zum Beispiel bei einem Hardwarefehler oder bei Zusammenbruch der Spannungsversorgung 17.1. Bei Ausfall der kompletten ersten Sicherheitssteuereinrichtung 4 findet selbstverständlich keine Verzögerung der Ausgabe des Signals an den Ausgang 16.1. mehr statt, da der Prozessor 15 nicht mehr arbeitet. Als nächstes fällt der Signalpegel an den Eingängen 18.1 und 19.2 der Motorsteuerungen 3.1 und 3.2 auf Null. Am Motor 1 wir daraufhin der sichere Haltevorgang über die Bremse 9.1 und das „Safe-Torque-Off” Signal wie oben beschrieben eingeleitet. Am Motor 2 wird durch Absinken des Signalpegels am Eingang 19.2 auf Null ein kontrollierter Stillsetzvorgang des Motors 2 unter Berücksichtung der Zustandssignale des Motors 1 ausgeführt. Es wird deutlich, dass die Wirkung des Absinkens des Signalpegels auf Null in der jeweiligen Motorsteuerung 3.1, 3.2 davon abhängig ist, ob dieses Signal über den jeweiligen Eingang 18 oder 19 der Motorsteuerungen eingespeist wird.
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Außerdem wird durch Absinken des Signalpegels am Eingang 18.3. der zweiten Sicherheitssteuereinrichtung 5 auf Null der Beginn einer Zeitverzögerung ausgelöst. So etwas ist mit handelsüblichen Sicherheits-Zeitrelais möglich. Erst wenn die voreingestellte Zeit abgelaufen ist, sinkt am Ausgang 16.3. der zweiten Sicherheitssteuereinrichtung 5 und damit am Eingang der Motorsteuerung 18.2 der Signalpegel auf Null. Sollte zu diesem Zeitpunkt dieser Motor 2 noch durch kontrolliertes Stillsetzen zum Stillstand gekommen sein, wird dies nun durch den sicheren Halt erzwungen. Auf jeden Fall fällt die Bremse 9.2. ein, sodass auch im Stillstand keine weitere Bewegung mehr möglich ist. Die Motorsteuerungen 3.1, 3.2 erhalten ihre Betriebsspannung aus einer internen Spannungsversorgung 7 der Webmaschine. Diese wird einerseits über einen Gleichrichter 20 aus einer Hauptspannungsversorgung 8 der Webmaschine gespeist und andererseits aus einem Zwischenkreis 10, der mit den Motoren 1, 2 in nicht dargestellter Weise über den jeweils der Motorsteuerung 3.1, 3.2 zugeordneten Leistungsteil energetisch verbunden ist. Der Zwischenkreis 10 kann die Spannungsversorgung 7 solange speisen, wie sich wenigsten einer der beiden Motoren 1, 2 dreht. Derartige Anordnungen sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt. Auf diese Weise wird sicher gestellt, dass bei Ausfall der Hauptspannungsversorgung 8 der Webmaschine – zum Beispiel Stromausfall im Betreibernetz – die Motoren 1, 2 im allgemeinen kontrolliert stillgesetzt werden können. Durch Anschluss auch der Spannungsversorgung 17.2 an den Gleichspannungszwischenkreis 10 wird sichergestellt, dass bei Ausfall der ersten Sicherheitssteuereinrichtung 4 oder bei Ausfall der ersten Spannungsversorgung 17.1 wenigstens der Motor 2 als Slave einen kontrollierten Stillsetzvorgang unter Berücksichtigung der Zustandsgrößen des als Master arbeiteten Motors 1 ausführen kann. Die voneinander unabhängigen Spannungsversorgungen 17.1 und 17.2 sorgen natürlich auch im umgekehrten Fall, nämlich bei Ausfall der Spannungsversorgung 17.2 oder der zweiten Sicherheitssteuereinrichtung 5 dafür, dass nun der Motor 1 als Slave einen kontrollierten Stillsetzvorgang unter Berücksichtigung der Zustandsgrößen des als Master arbeiteten Motors 2 ausführen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erster Motor
- 2
- zweiter Motor
- 11, 12
- Mittel zur Drehzahlsteuerung
- 4
- erste Sicherheitssteuereinrichtung
- 5
- zweite Sicherheitssteuereinrichtung
- 6
- Sicherheitseinrichtungen der Webmaschine
- 7
- Spannungsversorgung innerhalb der Webmaschine
- 8
- Hauptspannungsversorgung der Webmaschine
- 9.1, 9.2
- Bremsen
- 10
- Zwischenkreis der Motorsteuerung
- 11
- Hauptsteuereinrichtung der Webmaschine
- 12.1, 12.2
- Mittel zur Signalübertragung
- 13
- Webblatt
- 14
- Webfach
- 15
- Prozessor mit Steuerprogramm
- 16.1, 16.2, 16.3
- Ausgang für Signal sicherer Haltevorgang
- 17.1, 17.2
- Spannungsversorgung für Sicherheitssteuereinrichtungen
- 18.1, 18.2, 18.3
- Signaleingänge für Ausführung sicherer Haltevorgang
- 19.1, 19.2
- Signaleingänge für Ausführung kontrolliertes Stillsetzen
- 20
- Gleichrichter
