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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kompensation von Regelabweichungen bei Einzelantrieben einer Druckmaschine, insbesondere einer Bogendruckmaschine. Mit dem Verfahren kann eine aufgrund gesteuerter, im Voraus bekannter Ereignisse hervorgerufene Regelabweichung, zum Beispiel ein Schleppfehler, minimiert werden.
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Aus der
DE 196 23 224 C1 ist eine Bogenoffsetdruckmaschine mit Einzelantrieben bekannt, bei der bestimmte Zylinder, Trommeln oder Walzen unabhängig vom Zahnradzug der Maschine angetrieben werden. Dabei werden hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Regelung gestellt. Veränderungen der Maschinengeschwindigkeit oder Störungen, zum Beispiel durch Umkonfigurationen, Aufsetzen von Walzen, Druckschaltung oder Farbheber, führen zu einem Schleppfehler bei der Regelung des Einzelantriebs, der dem realen Maschinenwinkel (Sollwert) folgt.
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Verschiedene Verfahren sind bekannt, um diese Maschinenschwingungen zu reduzieren. In diesen Verfahren werden zusätzliche Momente so in die Maschine eingespeist, dass die Maschinenschwingungen gedämpft werden. Dies kann durch mechanische Tilger, zusätzliche Getriebe, separate Motoren oder auch mittels des Hauptantriebs selbst realisiert werden.
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So ist aus der
DE 199 14 627 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kompensation der Drehschwingungen einer Druckmaschine durch Einbringung von Drehmomenten bekannt, die die Schwingungsanregung kompensieren. Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art sollen derart ausgestaltet sein, dass eine optimale Kompensation von Drehschwingungen einer Druckmaschine mit möglichst geringem Aufwand erzielt wird. Dies soll dadurch erreicht werden, dass mindestens eine der Eigenformen einer Druckmaschine bestimmt wird, dass für mindestens einen Ort des Antriebsstrangs der Druckmaschine, an dem die Eigenform nicht Null ist, das jeweilige Gegenmoment für die Kompensation der Momente, die zur Schwingung in der Eigenform anregen, ermittelt und hinterlegt wird und dass das Gegenmoment am entsprechenden Ort derart aufgebracht wird, dass durch die Aufbringung des mindestens einen Gegenmoments die Schwingung maximal reduziert wird. Die Vorrichtung betrifft die entsprechende Anordnung und Steuerung von Mitteln zur Kompensation.
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Des Weiteren wird in der
DE 101 49 525 A1 ein Verfahren zur Kompensation einer mechanischen Schwingung, die ein durch eine Anzahl diskreter Frequenzanteile näherungsweise darstellbares Frequenzspektrum aufweist, an einer Maschinenwelle vermittels wenigstens eines direkt oder indirekt auf die Maschinenwelle einwirkenden Aktuators vorgeschlagen, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass wenigstens einem der diskreten Frequenzanteile der mechanischen Schwingung unabhängig von den anderen Frequenzanteilen wenigstens ein im Wesentlichen harmonisches Moment gleicher Frequenz mit bestimmter Amplitude und Phase derart vom Aktuator überlagert wird, dass die Amplitude der Schwingung der Maschinenwelle bei der Frequenz reduziert wird.
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Aus der
EP 1 674 258 A1 ist ein Verfahren zur Kompensation von rotationsschwingungsbedingten Passerabweichungen in einer Bogenrotationsdruckmaschine mit einem eine Bogenanlage (AN) und Druck- und/oder Lackwerke (DW) verbindenden Antriebsräderzug (ARZ) und einem auf den Antriebsräderzug (ARZ) wirkenden Hauptantriebsmotor (M), dem eine Antriebsregelung (A) zugeordnet ist, bekannt. Das Ziel, das in der Reduzierung von rotationsschwingungsbedingten Passerabweichungen besteht, soll durch ein Verfahren erreicht werden, das mit geringstem Aufwand eine Vermeidung druckqualitätsmindernder Passerabweichungen an allen Druck- oder Lackwerken einer Rotationsdruckmaschine ermöglicht. Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- – einmalige Erfassung von Rotationsschwingungen (S) im Antriebsräderzug (ARZ) und der dadurch verursachten Passerabweichungen zwischen den Druck- oder Lackwerken in Resonanzdrehzahlbereichen (nR) unter Druckbedingungen innerhalb eines Druckdrehzahlbereiches (nU bis nO),
- – Ermittlung entgegengerichteter harmonischer Kompensationsmomente (MK) aus diskreten harmonischen Anteilen der erfassten Rotationsschwingungen (S) in den Resonanzdrehzahlbereichen (nR),
- – Speicherung der Parameter der harmonischen Kompensationsmomente (MK) und ihrer Zuordnungen zu den Resonanzdrehzahlbereichen (nR) in der Antriebsregelung und
- – drehzahlabhängige Überlagerung des Antriebsmomentes (MA) des Hauptantriebsmotors (M) mit gespeicherten Kompensationsmomenten (MK) im Druckbetrieb.
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In der
DE 103 55 122 A1 wird ein zusätzlicher, periodischer Kompensationsregler offenbart, der einen Zusatzsollwert für einzelne Achsen generiert, um periodische Störungen, wie Maschinenschwingungen, Kanalschlag und Ähnliches, und/oder deren Auswirkungen zu erfassen und durch wenigstens eine entgegengerichtete Stellgröße zu kompensieren, wobei der Kompensationsregler mit dem jeweiligen Antriebsregelkreis kommuniziert.
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Neben periodischen Störungen gibt es jedoch auch Störungen, die aus einzelnen Ereignissen resultieren, zum Beispiel Geschwindigkeitsänderungen der Maschine, die der Steuerung im Voraus bekannt sind, die jedoch zu zusätzlichen Regelabweichungen wie Schleppfehlern führen, wodurch die Druckqualität nachteilig beeinflusst wird, zum Beispiel durch Dublieren.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Regelabweichungen bei Einzelantrieben zu reduzieren, ohne in die Bewegungen der Maschine eingreifen zu müssen und ohne zusätzliche Stellglieder zu benötigen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Kompensation von Regelabweichungen bei Einzelantrieben einer Druckmaschine, insbesondere einer Bogendruckmaschine, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bei diesem Verfahren wird/werden eine oder mehrere aufgrund im Voraus bekannter, gesteuerter Ereignisse hervorgerufene Regelabweichung/Regelabweichungen jeweils durch die Vorgabe von einem oder mehreren zusätzlichen, von einer Maschinensteuerung oder einem Einzelantriebsregler generierten Moment- oder Lagesollwert/-werten an den jeweiligen Einzelantrieb verringert, das heißt möglichst minimiert. Die vom Ereignis hervorgerufene Regelabweichung kann zum Beispiel aus einem Schleppfehler oder einem zusätzlichen Störmoment resultieren. Der zusätzliche Sollwert, zum Beispiel der Sollwert eines Vorsteuermoments oder eines zusätzlichen Lage- oder Drehzahlsollwertes, wird dabei von der Maschinensteuerung oder dem Einzelantriebsregler so generiert, dass das Ereignis möglichst wenig Regelabweichung verursacht. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass – wiederum durch die Maschinensteuerung oder den Einzelantriebsregler – die Regelabweichung durch Änderung von einem oder mehreren Reglerparametern oder von einer oder mehreren Begrenzungen beim jeweiligen Einzelantrieb verringert wird. So ist es möglich, die Reglerverstärkung, die ein Reglerparameter ist, kurzzeitig umzuschalten, das heißt zu vergrößern oder zu verkleinern, oder eine Begrenzung, zum Beispiel einen Drehmoment-Grenzwert, zu verändern, um die Regelabweichung aufgrund eines Ereignisses in der Maschine zu reduzieren.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung berechnet die Maschinensteuerung aufgrund des anstehenden Ereignisses einen zusätzlichen Moment- oder Lagesollwert und gibt diesen dem Einzelantrieb vor, und zwar so, dass die vom Ereignis verursachte Regelabweichung verringert bzw. möglichst minimiert wird.
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Nach einer alternativen Ausführungsform übermittelt die Maschinensteuerung dem Einzelantrieb, dass ein Ereignis bevorsteht, und der Einzelantrieb steuert daraufhin zeitsynchron die Regelkreise seines Einzelantriebsreglers so vor, dass die vom Ereignis verursachte Regelabweichung verringert bzw. möglichst minimiert wird.
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Vorzugsweise erfolgt die Übermittlung von Vorgaben oder von Informationen über bevorstehende Ereignisse von der Maschinensteuerung oder dem Einzelantriebsregler an den Einzelantrieb über ein Bussystem.
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Zu den im Voraus bekannten Ereignissen, für die ein von der Maschinensteuerung oder dem Einzelantriebsregler generierter, zusätzlicher Moment- oder Lagesollwert vorgegeben wird, gehören Geschwindigkeitsänderungen der Maschine und/oder das Schalten von Walzen und/oder das Schalten der Verreibung und/oder das Schalten des Farbhebers.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
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1: eine schematische Darstellung für ein Verfahren zur Kompensation bei Einzelantrieben einer Bogendruckmaschine und
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2: eine schematische Darstellung für ein Verfahren zur Kompensation von Regelabweichungen bei der Farbhebersteuerung in einer Druckmaschine.
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung für ein Verfahren zur Kompensation von Regelabweichungen bei Einzelantrieben einer Bogendruckmaschine aufgrund vorher bekannter gesteuerter Ereignisse. Dabei erfolgt die Bedienung der Maschinensteuerung 1 über einen Leitstand 2 durch einen Bediener 3. Über die Maschinensteuerung 1 wird der Regler 4 für den Hauptantrieb 5, der Hauptantriebsregler 4, angesteuert. Über den Hauptantrieb 5 wird ein durchgehender Antriebsräderzug 6 der Bogendruckmaschine angetrieben. Zusätzlich verfügt die Bogendruckmaschine gemäß 1 über mehrere Einzelantriebe 7 jeweils mit Einzelantriebsregler 8 und -steuerung 8 und separatem Antriebsmotor 9, über die separat zum Hauptantrieb 5 der Einzelantrieb, beispielsweise von einzeln angetriebenen Plattenzylindern 10, erfolgt.
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Wenn der Bediener 3 am Leitstand 2 eine andere Druckgeschwindigkeit wählt, mit anderen Worten eine Geschwindigkeitsänderung Δv vornimmt, berechnet die Maschinensteuerung 1 eine Rampe zur Beschleunigung für den Hauptantrieb 5. Erfindungsgemäß wird dieses Ereignis, in diesem Falle die Geschwindigkeitsänderung Δv, synchron auch an den Einzelantrieb 7/die Einzelantriebe 7 übertragen, der/die aus dem Anstieg ein Zusatzmoment ΔM berechnet/berechnen, so dass der Einzelantrieb der Maschine schneller erfolgt und der Schleppfehler verringert wird.
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Die 2 stellt schematisch ein Verfahren zur Kompensation von Regelabweichungen bei der Farbhebersteuerung 11 in einer Druckmaschine dar. Der Farbheber 12 hat die Aufgabe, die Farbe vom Duktor 13 zu den Walzen zu transportieren. Er wird von der Maschinensteuerung 1 je nach benötigter Farbmenge geschaltet. Der Duktor 13 dreht langsam, der Farbheber 12 ist ebenfalls langsam, nachdem er den Duktor 13 berührt und Farbe aufgenommen hat. Danach schwenkt er mit einem Schwenk 14 zu den Walzen 15, um die Farbe dort abzugeben. Im Moment der Berührung wird der Farbheber 12 auf Walzengeschwindigkeit beschleunigt. Dadurch entsteht kurzzeitig ein Schlag beziehungsweise Stoß und eine verringerte Walzengeschwindigkeit.
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Da die Maschinensteuerung 1 das Ereignis des Farbheberschaltens auslöst, das heißt auch vorher die Information darüber hat, kann sie diese Information in Echtzeit auch an den Einzelantriebsregler 8 geben, damit dieser mittels Zusatzmoment ΔM eine Regelabweichung verringert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Maschinensteuerung
- 2
- Leitstand
- 3
- Bediener
- 4
- Regler für den Hauptantrieb, Hauptantriebsregler
- 5
- Hauptantrieb
- 6
- Antriebsräderzug
- 7
- Einzelantrieb
- 8
- Einzelantriebsregler, Einzelantriebssteuerung
- 9
- separater Antriebsmotor
- 10
- Plattenzylinder
- 11
- Farbhebersteuerung
- 12
- Farbheber
- 13
- Duktor
- 14
- Schwenk zu den Walzen
- 15
- Walzen
- Δv
- Geschwindigkeitsänderung
- ΔM
- Zusatzmoment
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19623224 C1 [0002]
- DE 19914627 A1 [0004]
- DE 10149525 A1 [0005]
- EP 1674258 A1 [0006]
- DE 10355122 A1 [0007]
